摩擦力的综合应用 专项练 2025年高考物理一轮复习备考

中小学教育资源及组卷应用平台
摩擦力的综合应用 专项练
2025年高考物理一轮复习备考
一、单选题
1．如图所示，位于水平地面上的物块P通过跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到物块P和物块Q的两段绳都是水平的。已知物块Q与物块P之间以及物块P与地面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉物块P使它做匀速运动，则F的大小为（ ）
A．4μmg B．3μmg C．2μmg D．μmg
2．如图所示，质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5 N时，物体A与小车均处于静止状态．若小车以1 m/s2的加速度向右运动，则（　　）
A．物体A相对小车向右运动
B．物体A受到的摩擦力减小
C．物体A受到的摩擦力大小不变
D．物体A受到的弹簧的拉力增大
3．木块A、B的重力分别为50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的水平轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）
A．木块A所受摩擦力大小是12.5N B．木块A所受摩擦力大小是11.5N
C．木块B所受摩擦力大小是9N D．木块B所受摩擦力大小是7N
4．为了研究手机保护套与书桌之间的动摩擦因数，小明找来了拉力传感器，先测得该带保护套的手机的质量为0.25 kg，再按如图甲所示将手机放置在桌面上，用拉力传感器缓慢拉手机，直至手机在桌面上缓慢向右运动一段距离，截取计算机屏幕上的一段F-t图线，如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则以下说法正确的是（　　）
A．桌面所受的滑动摩擦力约为2.60N，方向向右
B．手机保护套与桌面间的动摩擦因数随着拉力F的增大而增大
C．若在手机上增加压力，手机保护套与桌面间的动摩擦因数增大
D．手机保护套与桌面间的动摩擦因数为μ=1.12
5．如图所示，一长木板倾斜地固定在水平面上，倾角为，将一定质量的物体放在长木板上，物体刚好处于静止状态，假设物体与长木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　）
A．物体与长木板之间的动摩擦因数
B．如果在物体上施加竖直向下的力，则物体将沿斜面向下加速运动
C．如果在物体上施加沿长木板向上的力，则物体所受的摩擦力大小可能不变
D．如果在物体上施加沿长木板向上的力，则物体一定沿长木板向上运动
6．长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角θ变大），另一端不动，如图甲所示，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力Ff随角度θ的变化图像如图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　）
A．木块与木板间的动摩擦因数μ＝tanθ1
B．木块与木板间的动摩擦因数μ＝
C．木板与地面的夹角为θ2时，木块做自由落体运动
D．木板由θ1转到θ2的过程中，木块的速度变化越来越快
7．一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触.现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度运动，同时方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为和，物块的质量为，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为（ ）
A． B． C． D．
8．黑板擦在手施加的恒定推力F作用下匀速擦拭黑板，已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ，不计黑板擦的重力。则黑板擦所受的摩擦力大小是（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
9．如图甲、乙所示，倾角为θ的斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量为m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中物块m受到摩擦力
B．图乙中物块m受到摩擦力
C．图甲中物块m受到水平向左的摩擦力
D．图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力
10．如图甲所示，重20N的木块放在水平桌面上，给木块施加一随时间逐渐增大的水平拉力F，传感器描绘出木块受到的摩擦力随F变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．当拉力F增大到10N时，木块仍然静止
B．当拉力F增大到11N时，木块已经运动
C．木块与水平桌面间的动摩擦因数为0.6
D．当拉力F增大到13N时，木块受到的摩擦力大小仍为10N
11．如图所示，一质量为m的物块静置在倾角θ= 60°的粗糙斜面上，用一个与斜面底边平行的力F=作用在物块上，该物块仍保持静，则下刻说法正确的是（　　）
A．该物块受到的摩擦力大小为 B．该物块受到的摩擦力大小为mg
C．若撤掉该外力F，此物块可能发生滑动 D．若撤掉该外力F，此物块仍静止不动
12．如图，研究漏斗落下的细沙形成的沙堆的形状，发现由漏斗落下的细沙会形成一个小圆锥体，开始时，沙堆会逐渐隆起，坡度变陡，随着圆锥体母线与底面夹角达到一定程度，漏斗落下的细沙将沿着圆锥体表面下滑，设此时沙面与底面夹角为θ，沙子间的动摩擦因数为μ。则下列说法正确的是（　　）
A．θ将越来越大
B．μ＝tan θ
C．细沙将加速下滑
D．μ越大，圆锥体将堆得越陡
三、解答题
13．如图所示，质量为m＝10 kg的物体放在水平传送带C上，与传送带间的动摩擦因数为μ1＝0.4。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动（图为俯视图，导槽与传送带间有空隙）。现传送带以v1＝8 m/s的速度向右匀速运动，同时用力F拉动物体（方向沿导槽方向）使物体以v2＝6 m/s的速度沿导槽匀速运动，g取10 m/s2，求拉力F大小。
14．如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ＝0.4，物块P重为40 N，物块Q重为20 N，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，求：
（1）物块Q所受到的滑动摩擦力的大小和方向；
（2）物块P所受地面的滑动摩擦力的大小和方向；
（3）拉动物块P所需的力F为多大。
参考答案：
1．A
已知物块P向右做匀速运动，由于轻绳的牵制，物块Q必然向左做匀速运动。由于物块Q与物块P间发生相对运动，所以两者间具有滑动摩擦力，且物块Q受到物块P的摩擦力向右，物块P受到物块Q的摩擦力向左。设物块P与物块Q间轻绳的拉力大小为FT，对物块Q进行受力分析，根据二力平衡有
FT= μmg
对物块P进行受力分析，水平方向受力如图所示
f1为物块Q对物块P的摩擦力，f2为地面对物块P的摩擦力，由滑动摩擦力公式得
f1= μmg，f2= 2μmg
根据平衡条件有
F = FT＋f1＋f2= 4μmg
2．C
ABC．由题意得，物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力Ffm≥5 N，当小车加速运动时，假设物体A与小车仍然相对静止，则物体A所受合力大小
F合＝ma＝10 N
可知此时小车对物体A的摩擦力大小为5 N，方向向右，且为静摩擦力，所以假设成立，物体A受到的摩擦力大小不变，故AB错误，C正确；
D．弹簧长度不变，物体A受到的弹簧的拉力大小不变，故D错误。
3．C
CD．A木块与地面间的最大静摩擦力为
fAm=μGA=0.25×50N=12.5N
B木块与地面间的最大静摩擦力为
fBm=μGB=0.25×60N=15N
弹簧弹力为
F1=kx=400N/m×0.02m=8N
用F=1N的水平拉力作用在木块B上，木块B受弹簧向右的弹力为8N，拉力F为1N，则此二力的合力为9N，小于木块B的最大静摩擦力，故根据共点力的平衡条件可得木块B所受静摩擦力为9N，方向向左，故C正确，D错误；
AB．木块A受到向左的弹力为8N，小于木块A的最大静摩擦力，故根据共点力的平衡条件可得木块A所受静摩擦力为8N，方向向右，故AB错误。
4．A
A．由F-t图线可得，在0～t1时间内，拉力F逐渐增大，在t1时刻，拉力达到最大，手机刚开始向右运动，即t1时刻拉力的大小等于最大静摩擦力Ffmax，约为2.80N，之后手机缓慢运动时拉力等于滑动摩擦力Ff，由题图乙可知手机所受的滑动摩擦力约为2.60N，方向向左，由牛顿第三定律可知桌面所受的滑动摩擦力大小约为2.60N，方向向右，故A正确；
BCD．动摩擦因数由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与拉力和压力都无关，且
故BCD错误。
5．C
A．由于物体刚好静止在倾斜木板上，则物体受到的静摩擦力为最大静摩擦力，对物体受力分析，根据共点力平衡条件有
解得
A错误；
B．对物体施加一个竖直向下的外力F，相当于增大物体的重力，由于物体平衡时需要的条件与质量和重力无关，所以物体仍保持静止，B错误；
CD．对物体施加一个沿长木板向上的外力F，如果
解得物体受到的静摩擦力
则物体所受的摩擦力大小没有发生改变，只是方向变为了沿斜面向下，物体仍在长木板上保持静止，C正确，D错误。
6．D
AB．由题图可知，当木板与地面的夹角为θ1时木块刚刚开始滑动，木块重力沿木板向下的分力等于Ff2，则
Ff2＝mgsinθ1
刚滑动时有
Ff1＝μmgcosθ1
则
μ＝
由题图知
Ff1即
μmgcosθ1解得
μ故选项A、B错误；
C．当木板与地面的夹角为θ2时，木块受到的摩擦力为零，则木块只受重力作用，但此时速度不是零，木块不做自由落体运动，做初速度不为零、加速度为g的匀加速运动，故选项C错误；
D．对木块，根据牛顿第二定律有
mgsinθ－μmgcosθ＝ma
则
a＝gsinθ－μgcosθ
则木板由θ1转到θ2的过程中，随着θ的增大，木块的加速度a增大，即速度变化越来越快，故选项D正确。
7．B
物块沿运动方向受挡板的摩擦压力，因物块沿挡板运动的速度的大小等于木板的运动速度的大小，故物块相对木板的速度方向与挡板成角，物块受木板的摩擦力为，其方向与挡板成角，则物块与挡板之间的正压力，挡板对物块的摩擦力大小为，故B正确.
8．B
设板擦与黑板间的弹力为N，摩擦力为f，由勾股定理可得
滑动摩擦力公式为
联立可得
故ACD错误，B正确。
9．BD
AC．图甲中以m为研究的对象，由于两个物体一起做匀速运动，所以m只受到重力与支持力的作用，水平方向没有摩擦力，故AC错误；
BD．图乙中物块m为研究的对象，m匀速运动，受力平衡，则m受到重力、斜面的支持力和与斜面平行向上的摩擦力，故BD正确。
10．AD
由图知当拉力F增大到10N时，木块受的摩擦为静摩擦力，当拉力F增大到12N时，木块受的摩擦力为最大静摩擦力，后续木块开始运动，受的滑动摩擦力，大小为10N
A．当拉力F增大到10N时，木块受到静摩擦力，此时木块仍处于静止状态，故A正确；
B．当拉力F增大到11N时，木块仍受到静摩擦力作用，木块处于静止状态，故B错误；
C．滑动摩擦力大小为10N，动摩擦因数
故C错误；
D．当拉力F增大到13N时，木块受到滑动摩擦力作用，大小为10N，故D正确。
11．BD
AB．对物块受力分析，可以简化成如图所示的受力分析，根据平衡条件，则有
故A错误，B正确。
CD．当撤去外力之后，只需要沿斜面向上大小为的摩擦力就可以平衡，故C错误，D正确。
12．BD
A．随着圆锥体母线与底面夹角达到一定程度，漏斗落下的细沙将沿着圆锥体表面下滑，可知θ达到最大值后保持不变，故A错误；
BCD．当夹角达到一定程度，沙子将匀速下滑，有
解得
μ越大，θ将越大，圆锥体将堆得越陡，故BD正确，C错误。
13．24N
物体有相对于传送带水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2，故物体相对于传送带的速度如图所示
即
滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，所以有
14．（1）8 N，方向水平向右；（2）24 N，方向水平向左　（3）40 N
（1）物块Q所受到的滑动摩擦力的大小
方向水平向右；
（2）物块P所受地面的滑动摩擦力的大小
方向水平向左；
（3）设跨过定滑轮的轻绳拉力大小为T，对物块Q，由平衡条件得
对物块P受力分析，P水平方向受到向右的拉力F、Q对P向左的摩擦力及地面对P向左的摩擦力，根据平衡条件，有
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)