高中物理 加强练习第二章　13.摩擦力的分析和计算

13.摩擦力的分析和计算(分值：30分)1~6题每题5分1.(2025·安徽芜湖市检测)试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型，搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为μ1，答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为μ2，答题卡与摩擦片底部之间的动摩擦因数为μ3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，正常情况下，读卡器能做到“每次只进一张答题卡”。搓纸轮沿逆时针方向转动，带动第一张答题卡向左运动，下列说法正确的是()A.第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向右B.后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右C.最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向右D.μ1>μ2>μ3答案C解析搓纸轮转动带动第一张答题卡运动时，答题卡有相对搓纸轮向右运动的趋势，受到搓纸轮的摩擦力向左，故A错误；前一张答题卡有相对后一张答题卡向左运动的趋势，则后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向左，故B错误；最后一张答题卡有相对摩擦片向左运动的趋势，受到摩擦片的摩擦力向右，故C正确；对第一张答题卡，能向左运动，有μ1>μ2，最后一张答题卡不能有相对滑动，有μ2≤μ3，故D错误。2.(2026·四川广元市检测)如图所示，水平面上固定一个斜面体，斜面体的上表面ABCD是一个正方形，面ABCD与水平面间的夹角为θ=30°。某物体放置在斜面上，现对该物体施加一个平行于斜面的恒力F，使它在斜面上从A到C做匀速直线运动。已知物体的质量为m=1kg，力F=5N，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则该物体与斜面间的动摩擦因数μ等于()A.225 B.235答案D解析物体在斜面上从A到C做匀速直线运动，故物体在面ABCD上受力平衡，如图物体受到重力沿着斜面向下的分力、恒力F和摩擦力作用，故Ff2=(mgsinθ)2+又由于Ff=μmgcosθ，得物体与斜面间的动摩擦因数μ=63，故选D3.(多选)如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，下列说法正确的是()A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg，方向向左B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g，方向向右C.当F>μ2(m+M)g时，木板便会开始运动D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动答案AD解析由于木块在木板上向右滑动，故木块一定受到向左的滑动摩擦力的作用，且Ff1=μ1mg，因木板静止不动，一定受到地面的静摩擦力，方向水平向左，大小为Ff2=Ff1=μ1mg，A正确，B错误；当木块相对于木板向右滑动时，木块对木板的滑动摩擦力大小不变，故无论F多大，木板都不可能运动，C错误，D正确。4.(2025·辽宁省名校联盟检测)长木板表面的一端放有一个质量为m的木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面间的夹角θ变大)，另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力Ff随夹角变化的图像，如图乙所示。不计空气阻力，下列判断正确的是()A.木块与木板间的动摩擦因数μ=tanθ1B.木块与木板间的动摩擦因数FC.木板与地面的夹角为θ1时，木块不能匀速下滑D.木板与地面的夹角为θ2时，木块做自由落体运动答案C解析当夹角为θ1时，最大静摩擦力Ff2=mgsinθ1，滑动摩擦力Ff1=μmgcosθ1，解得μ=Ff1mgcosθ1，B错误；由题图乙可知Ff2>Ff1，则有mgsinθ1>μmgcosθ1，解得μ<tanθ1，A错误；木板与地面的夹角为θ1时，若木块运动，则必是加速下滑的，C正确；当木板与地面的夹角为5.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔破，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是()A.减小每次运送瓦的块数B.增加每次运送瓦的块数C.减小两杆之间的距离D.增加两杆之间的距离答案D解析要使瓦滑到底端的速度相对减小，应当增大瓦与杆之间的摩擦力，由于它们的粗糙程度一定，由Ff=μFN可知，应增大两杆对瓦的支持力FN1、FN2，由图可知，只有增大两杆之间的距离，才能增大FN1、FN2。故选D6.(2025·重庆市沙坪坝区检测)如图所示，物体置于水平传送带上，物体两边安装了固定光滑的水平杆A、B限制物体只能在其间运动。已知物体质量为m，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，物体在水平拉力F的作用下以恒定速度v0匀速运动。传送带向右运动，其速度大小可改变，则()A.物体对水平杆B有压力B.传送带速度越大，所需拉力越小C.物体受摩擦力大小Ff=μmg，方向与F反向D.当传送带速度为v时，拉力的功率P=μmg·v答案B解析物体与传送带间发生相对滑动，所以摩擦力的大小为Ff=μFN=μmg，方向与物体相对运动的方向相反；物体相对于传送带的速度大小为v相对=v0方向与v0夹角为θ，且tanθ=vv由平衡条件可得拉力大小为F=μmgcos