2026届高三物理一轮复习-同步分层精练（六）摩擦力（有解析）

同步分层精练（六） 摩擦力
1.(2024·山东高考)如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于 (　 )
A. B.
C. D.
2.(2025·贵州模拟)木块在a、b、c三种不同材料的表面滑动时,其所受滑动摩擦力f与木块对材料表面的正压力N的关系图像如图所示,下列关于木块与不同材料间动摩擦因数的比较,正确的是 (　 )
A.a的最大 B.b的最大
C.c的最大 D.a、b、c的一样大
3.长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大),另一端不动,如图所示,则铁块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图像可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　 )
4.水平的皮带传送装置如图所示,皮带的速度大小保持不变,将物体轻轻地放在A点,开始时物体在皮带上滑动,当它到达C点时停止滑动,之后随皮带一起匀速运动,直至传送到B点,在传送过程中,该物体受到的摩擦力情况是 (　 )
A.在AC段受到水平向左的滑动摩擦力
B.在AC段不受摩擦力
C.在CB段不受静摩擦力
D.在CB段受到水平向右的静摩擦力
5.(2025·长沙模拟)图甲是一种榫卯连接构件。相互连接的两部分P、Q如图乙所示。图甲中构件Q固定在水平地面上,榫、卯接触面间的动摩擦因数均为μ,沿P的轴线OO'用大小为F的力才能将P从Q中拉出。若各接触面间的弹力大小均为FN,滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等,则FN的大小为 (　 )
A. B.
C. D.
6.(2025·贵阳模拟)如图是一类较常见的推拉式黑板(通过推和拉,中间的两块黑板可以左右移动)。一黑板擦通过磁力吸附在中间的一块黑板上面,静止不动。现用手向右拉动这块黑板,过程中黑板擦与黑板始终保持相对静止。则关于黑板擦受到的摩擦力,下列说法中正确的是 (　 )
A.匀速拉动时,黑板擦不受摩擦力
B.加速拉动时,摩擦力方向水平向右
C.加速拉动时,摩擦力方向水平向左
D.摩擦力的大小与黑板加速移动的加速度有关
7.(2025·徐州模拟)用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块,使木块做匀速直线运动。在木块上加一砝码,使其仍做匀速直线运动。则 (　 )
A.加上砝码前、后,木板与木块间的动摩擦因数不变
B.加上砝码前、后,木板与木块间的最大静摩擦力不变
C.加上砝码前、后,弹簧测力计的示数不变
D.随木块匀速运动的砝码所受摩擦力的方向与运动方向相同
8.(2024·济宁模拟)一本质量为m的书本平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。已知书本与桌面间的动摩擦因数为μ,A4纸与书页间的动摩擦因数为4μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A4纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力F作用于A4纸上,若要使书本与A4纸一起运动,则A4纸上面书页的质量应至少为 (　 )
A.　　　 B.　　　
C.　　　 D.
9.如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,g取10 m/s2,以水平向右为正方向,该物体受到的摩擦力Ff随时间t变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　 )
10.(2025·河南一模)如图所示为军校学生的日常体能训练的场景,该同学开始阶段沿杆加速向上运动然后匀速运动,最后在最高点停留片刻。已知该同学的质量为m,双手与杆之间的动摩擦因数为μ,手与杆之间的弹力为FN,重力加速度为g。下列说法中正确的是 (　 )
A.整个运动过程中,手与杆之间的摩擦力为Ff=μFN
B.在匀速运动阶段,该同学受到的摩擦力为静摩擦力,加速阶段为滑动摩擦力
C.无论加速还是匀速阶段,该同学与杆之间的摩擦力可能均为静摩擦力
D.该同学手与杆之间的弹力越大,所受的摩擦力越大
同步分层精练（六） 摩擦力
1.(2024·山东高考)如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于 (　 )
A. B.
C. D.
解析:选B　根据题意可知机器人“天工”可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,对“天工”受力分析有mgsin 30°≤μmgcos 30°,可得μ≥tan 30°=,故选B。
2.(2025·贵州模拟)木块在a、b、c三种不同材料的表面滑动时,其所受滑动摩擦力f与木块对材料表面的正压力N的关系图像如图所示,下列关于木块与不同材料间动摩擦因数的比较,正确的是 (　 )
A.a的最大 B.b的最大
C.c的最大 D.a、b、c的一样大
解析:选A　根据f=μN,可知f N图像中的斜率表示动摩擦因数的大小,故a的动摩擦因数最大。故A正确。
3.长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大),另一端不动,如图所示,则铁块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图像可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　 )
解析:选C　设木板与水平面间的夹角增大到θ时,铁块开始滑动,显然当α<θ时,铁块与木板相对静止,由力的平衡条件可知,铁块受到的静摩擦力的大小为Ff=mgsin α;当α≥θ时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,设动摩擦因数为μ,由滑动摩擦力公式得铁块受到的摩擦力为Ff=μmgcos α;通过上述分析可知,α<θ时,α角增大,则静摩擦力按正弦函数规律增大;当α≥θ时,α角增大,则滑动摩擦力按余弦函数规律减小,故C正确。
4.水平的皮带传送装置如图所示,皮带的速度大小保持不变,将物体轻轻地放在A点,开始时物体在皮带上滑动,当它到达C点时停止滑动,之后随皮带一起匀速运动,直至传送到B点,在传送过程中,该物体受到的摩擦力情况是 (　 )
A.在AC段受到水平向左的滑动摩擦力
B.在AC段不受摩擦力
C.在CB段不受静摩擦力
D.在CB段受到水平向右的静摩擦力
解析:选C　在AC段物体相对皮带向左滑动,受到水平向右的滑动摩擦力,A、B错误;在CB段物体相对皮带静止,物体随皮带一起匀速运动,受力平衡,如果有静摩擦力,则物体不能处于平衡状态,所以不受静摩擦力,C正确,D错误。
5.(2025·长沙模拟)图甲是一种榫卯连接构件。相互连接的两部分P、Q如图乙所示。图甲中构件Q固定在水平地面上,榫、卯接触面间的动摩擦因数均为μ,沿P的轴线OO'用大小为F的力才能将P从Q中拉出。若各接触面间的弹力大小均为FN,滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等,则FN的大小为 (　 )
A. B.
C. D.
解析:选A　有6个接触面间存在摩擦,所以F=6 μFN,解得FN=,故A正确。
6.(2025·贵阳模拟)如图是一类较常见的推拉式黑板(通过推和拉,中间的两块黑板可以左右移动)。一黑板擦通过磁力吸附在中间的一块黑板上面,静止不动。现用手向右拉动这块黑板,过程中黑板擦与黑板始终保持相对静止。则关于黑板擦受到的摩擦力,下列说法中正确的是 (　 )
A.匀速拉动时,黑板擦不受摩擦力
B.加速拉动时,摩擦力方向水平向右
C.加速拉动时,摩擦力方向水平向左
D.摩擦力的大小与黑板加速移动的加速度有关
解析:选D　匀速拉动时,黑板擦所受的摩擦力与重力大小相等,方向竖直向上,A错误;加速拉动时,摩擦力除了在竖直方向上要抵消重力,还要在水平方向上产生与黑板相同的加速度,因此加速拉动时,摩擦力的方向为斜向右上方,B、C错误;黑板移动的加速度越大,黑板擦所受摩擦力的水平分力就越大,竖直分力始终不变,因此摩擦力的大小与黑板的加速度大小有关,D正确。
7.(2025·徐州模拟)用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块,使木块做匀速直线运动。在木块上加一砝码,使其仍做匀速直线运动。则 (　 )
A.加上砝码前、后,木板与木块间的动摩擦因数不变
B.加上砝码前、后,木板与木块间的最大静摩擦力不变
C.加上砝码前、后,弹簧测力计的示数不变
D.随木块匀速运动的砝码所受摩擦力的方向与运动方向相同
解析:选A　木板与木块间的动摩擦因数与接触面粗糙程度有关,加上砝码前、后,木板与木块间的动摩擦因数不变,故A正确;木板与木块间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,加上砝码后,压力增大,滑动摩擦力增大,则最大静摩擦力增大,故B错误;加上砝码后,滑动摩擦力增大,弹簧测力计的示数增大,故C错误;随木块匀速运动的砝码做匀速直线运动,不受摩擦力,故D错误。
8.(2024·济宁模拟)一本质量为m的书本平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。已知书本与桌面间的动摩擦因数为μ,A4纸与书页间的动摩擦因数为4μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A4纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力F作用于A4纸上,若要使书本与A4纸一起运动,则A4纸上面书页的质量应至少为 (　 )
A.　　　 B.　　　
C.　　　 D.
解析:选B　书本恰好运动时,设A4纸上面书页的质量为m0,2×4μm0g=μmg,解得m0=,若要使书本一起运动,A4纸上面书页的质量越大越容易一起拉动,所以m0≥,B正确。
9.如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,g取10 m/s2,以水平向右为正方向,该物体受到的摩擦力Ff随时间t变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　 )
解析:选A　物体从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右做匀减速运动,受到的滑动摩擦力大小为Ff1=μmg=0.2×1×10 N=2 N,方向水平向左,为负值;当物体的速度减到零时,物体所受的最大静摩擦力为Ffm=μmg=2 N,则F10.(2025·河南一模)如图所示为军校学生的日常体能训练的场景,该同学开始阶段沿杆加速向上运动然后匀速运动,最后在最高点停留片刻。已知该同学的质量为m,双手与杆之间的动摩擦因数为μ,手与杆之间的弹力为FN,重力加速度为g。下列说法中正确的是 (　 )
A.整个运动过程中,手与杆之间的摩擦力为Ff=μFN
B.在匀速运动阶段,该同学受到的摩擦力为静摩擦力,加速阶段为滑动摩擦力
C.无论加速还是匀速阶段,该同学与杆之间的摩擦力可能均为静摩擦力
D.该同学手与杆之间的弹力越大,所受的摩擦力越大
解析:选C　向上运动的过程中,该同学双手可能始终与竖直杆之间没有相对滑动,所以杆与手之间的摩擦力为静摩擦力,而公式Ff=μFN是计算滑动摩擦力的公式,故A错误;若该同学在上升过程中,双手始终与竖直杆之间没有相对滑动,则不管是在匀速运动阶段还是加速阶段,该同学受到的摩擦力均为静摩擦力,故B错误;若无相对滑动,无论加速还是匀速阶段,该同学与杆之间的摩擦力均为静摩擦力,但若在爬升过程中有相对滑动,则会出现滑动摩擦力,因此无论加速还是匀速阶段,该同学与杆之间的摩擦力可能均为静摩擦力,故C正确;该同学双手可能始终与竖直杆之间没有相对滑动,所以杆与手之间的摩擦力为静摩擦力,而手与杆之间的弹力越大,最大静摩擦力越大,不能说摩擦力越大,若爬升过程中无相对滑动,则摩擦力为静摩擦力,静摩擦力和手与杆之间的弹力无关,故D错误。
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