2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)09摩擦力（解析版）

專題09摩擦力

考點(diǎn)一滑動摩擦力

L滑動摩擦力產(chǎn)生條件：(1)接觸面粗糙。(2)接觸處有彈力。(3)兩物體間有相對運(yùn)動。

2.滑動摩擦力的大?。?/p>

(1)F=上為動摩擦因數(shù);K為兩接觸面間的正壓力，其大小與物體的重力沒有必然聯(lián)系，不一定

等于物體的重力.滑動摩擦力的大小與物體速度的大小無關(guān)，與接觸面積的大小也無關(guān)。

(2)若μ未知，可結(jié)合物體的運(yùn)動狀態(tài)和其他受力情況，利用平衡條件或牛頓第二定律求解滑動摩擦力

的大小。

3.滑動摩擦力的方向：沿兩物體的接觸面，與相對運(yùn)動的方向相反。

1.(多選)有關(guān)滑動摩擦力，下列說法中正確的有()

A.有正壓力一定有滑動摩擦力

B.有滑動摩擦力一定有正壓力

C.滑動摩擦力總是與接觸面上的正壓力垂直

D.只有運(yùn)動的物體才受滑動摩擦力作用

【答案】BC

【解析】

ΛB.當(dāng)兩物體相互接觸并相互擠壓，接觸面粗糙有相對運(yùn)動時，兩物體間有滑動摩擦力，故A錯誤B正確；

C.滑動摩擦力的方向與接觸面相切，而正壓力垂直于接觸面，則滑動摩擦力的方向跟接觸面所受正壓力垂

直，故C正確；

D.止的物體也可以受滑動摩擦力，如擦黑板時，黑板是靜止的，但相對黑板擦是運(yùn)動的，則黑板受滑動摩

擦力作用，故D錯誤。

2.如圖所示，物體在尸=I(X)N、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右運(yùn)動.已知物體與水平面間的

動摩擦因數(shù)“=0.2,物體質(zhì)量加=5kg,可知物體所受摩擦力為(g=10m/s?)()

■V

F<---

~7777777777777777777777∕7777777777777

A.10N,水平向左B.10N,水平向右

C.20N,水平向左D.20N,水平向右

【答案】A

【解析】

物體相對地面運(yùn)動，故物體受到的是滑動摩擦力，則摩擦力的大小為f=UN="儂=0.2X5X10N=IoN；

滑動摩擦力的方向與相對運(yùn)動方向相反，故摩擦力方向水平向左，故A正確.

3.一物塊在水平力拉動下，沿靜止的水平傳送帶由/端運(yùn)動到8端，如圖甲所示，這時所受摩擦力為簡

現(xiàn)開動機(jī)械讓傳送帶向左勻速傳動，再次將同樣的物塊由傳送帶的力端勻速拉動到6端，這時所受摩擦力

大小為￡,如圖乙所示.則￡、E的大小關(guān)系滿足（）

W~~AFl

ABAB

甲乙

A.f?=fιB.f?<&C.G&D.上述三種情況都有可能

【答案】A

【解析】

滑動摩擦力的大小與相對速度的大小無關(guān)，所以只有A正確.

4.（多選）如圖所示，一木板8放在光滑水平面上，木塊/放在木板8的上面，4的右端通過不可伸長的輕繩

固定在直立墻壁上。用力尸向左拉動木板8,使它以速度「做勻速運(yùn)動，這時輕繩的拉力為尸T。下列說法中

不正確的是（）

Λ.木塊/受到靜摩擦力，方向向左

B.木塊4受到的滑動摩擦力大小等于耳

C.若木板6以2"的速度勻速運(yùn)動，則力受到的摩擦力大小等于尸T

D.若用2尸的力將木板8拉動，則4受到的摩擦力大小為2尸

【答案】AD

【解析】

?.木塊/相對6向右滑動，所以/1受到8對其施加的向左的滑動摩擦力，故A錯誤；

B.對木塊/1根據(jù)二力平衡知識可知其受到的滑動摩擦力大小等于尸1.,故B正確；

C.若木板6以〃的速度勻速運(yùn)動，但4受8的支持力大小不變，所以4受到的摩擦力大小仍等于「，故C

々1

正確；

I）.根據(jù)力的相互性可知/1對6有向右的滑動摩擦力，大小也為片，則F=FT

用2尸的力將木板占拉動，/受到的摩擦力大小為/=5<2F故D錯誤。

41

5.（2022?陜西渭南?高一期末）如圖，將一重力不計(jì)的紙夾在水平桌面上的書內(nèi)，已知書對紙的壓力為

2N,書所受的重力為3N。若用戶0.6N的水平拉力拉紙,剛好將紙勻速拉出。則書與紙間的動摩擦因數(shù)為（）

B.0.15

C.0.2D.0.3

【答案】B

【解析】

己知書對紙的壓力為Λfc2N對紙受力分析，紙的兩面均有受到摩擦力,

由平衡條件可得f=2〃N代入數(shù)據(jù)可解得4=0.15,B正確。

6.（2022?北京順義?高三期末）如圖所示，將一盒未開封的香皂置于桌面上的一張紙板上，用水平向右

的拉力將紙板迅速抽出，香皂盒的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)（示意圖如

圖所示），若香皂盒和紙板的質(zhì)量分別為處和俯，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為“，重力加速度為g。當(dāng)紙

板相對香皂盒運(yùn)動時，紙板所受滑動摩擦力的大小是（）

C.NCml+m2)gD.μ(2m∣+m2')g

【答案】D

【解析】

紙板上表面受到的摩擦力左=μN(yùn)1=μm1g

紙板下表面受到的摩擦力心=μN(yùn)2=μ（m1+m2'）g

兩個摩擦力都與運(yùn)動方向相反，因此紙板所受滑動摩擦力的大小f=∕ι+∕2=4（2mι+m2）g故選D。

考點(diǎn)二靜摩擦力

1.靜摩擦力產(chǎn)生的條件：（1）接觸面粗糙。（2）接觸處有彈力。（3）兩物體有相對運(yùn)動趨勢（仍保持

相對靜止）。

2.靜摩擦力的大小和方向：（1）大?。?〈FWF"（2）方向：沿兩物體的接觸面與相對運(yùn)動趨勢的方

向相反。

3.最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力.通常認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，而靜摩擦力

只能應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律求解。

4.靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動方向沒有必然關(guān)系，可能相同，也可能相反，還可能成一定的夾

角。分析摩擦力方向時，要注意靜摩擦力方向的“不確定性”

5.靜摩擦力的有無及方向的判斷方法:

（1）假設(shè)法：

方向與相

對運(yùn)動趨

勢方向相反

（2）狀態(tài)法（靜摩擦力隨外力或運(yùn)動狀態(tài)的變化而變化）：根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜

摩擦力的方向。

（3）牛頓第三定律法:先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定

另一物體受到的靜摩擦力方向。

6.（D受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，受滑動摩擦力作用的物體不一定是運(yùn)動的.

（2）摩擦力阻礙的是物體間的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，但摩擦力不一定阻礙物體的運(yùn)動，摩擦力

可以是動力也可以是阻力.

7.計(jì)算摩擦力時注意分清摩擦力的性質(zhì)，因?yàn)橹挥谢瑒幽Σ亮Σ庞泄?，靜摩擦力通常只能用平

衡條件或牛頓第二定律來求解。

7.（2022?湖南?平江縣第三中學(xué)高三階段練習(xí)）在生活中我們有這樣的認(rèn)識：用手握緊一個瓶子，越用力瓶

握得越緊，這樣做是為了（）

A.增大對瓶的摩擦力

B.增大對瓶的壓力

C.增大手與瓶間的動摩擦因數(shù)

D.增大手與瓶間的最大靜摩擦力

【答案】D

【解析】

當(dāng)瓶子握在手中且靜止時，手對瓶子的摩擦力始終與瓶子的重力平衡，增大握力并不會增大對瓶的摩擦力，

同時由于接觸面不變，所以也不會增大手與瓶間的動摩擦因數(shù)。這么做的最終目的是通過增大手與瓶之間

的壓力來增大手與瓶間的最大靜摩擦力，使得瓶子在手中不易滑落摔碎。故選D。

8.（多選）如圖所示，/、B、C三個物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)也相同。三個物體隨傳送

帶一起勻速運(yùn)動，運(yùn)動方向如圖中箭頭所示，則下列說法正確的是（）

AJ物體受到的摩擦力方向向右

B.三個物體中只有力物體受到的摩擦力是零

C.B、C受到的摩擦力方向相同

D.B、。受到的摩擦力方向相反

【答案】BC

【解析】

4物體與傳送帶一起勻速運(yùn)動，它們之間無相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，即無摩擦力作用，A錯誤；氏。兩物

體雖運(yùn)動方向不同，但都處于平衡狀態(tài)，由沿傳送帶方向所受合力為零可知，8、C兩物體均受沿傳送帶方

向向上的摩擦力作用，B、C正確，D錯誤。

9.（2022?天津南開?高一期末）如圖所示，甲乙兩人分別乘坐兩種電動扶梯（均與扶梯保持相對靜止），

此時兩電梯均勻速向上運(yùn)轉(zhuǎn)，則（）

B.甲受到的摩擦力水平向左

C.乙受到兩個力的作用

D.乙受到的摩擦力沿斜面向上

【答案】D

【解析】

AB.甲在勻速運(yùn)動過程中相對扶梯沒有相對運(yùn)動的趨勢，所以不受摩擦力作用，僅受到重力和支持力兩個

力作用，故AB錯誤；

CI）.乙有沿斜面向下運(yùn)動的趨勢，將受到沿斜面向上的摩擦力，除此之外乙還受到重力和扶梯的支持力，

共三個力作用，故C錯誤，D正確。

10.（2022?云南?騰沖市文星高級中學(xué)有限責(zé)任公司高一期末）用水平力下將一物體壓到一豎直墻壁上,

下列說法正確的是（）

A.若物體保持靜止，則質(zhì)量越大，物體所受摩擦力越大

B.若物體保持靜止，則尸越大，物體所受摩擦力越大

C.若物體沿墻壁向下滑動，則尸越大，物體所受摩擦力越小

D.若物體沿墻壁向下滑動，則質(zhì)量越大，物體所受摩擦力越大

【答案】A

【解析】

AB.若物體保持靜止，根據(jù)二力平衡可知，物體所受摩擦力大小始終等于物體重力大小，所以物體質(zhì)量越

大，所受摩擦力越大，此時摩擦力大小與尸無關(guān)，故A正確，B錯誤；

CD.若物體沿墻壁向下滑動，則物體受到的是滑動摩擦力，其大小與物體質(zhì)量無關(guān)，根據(jù)耳=〃F可知尸越

大，物體所受摩擦力越大，故CD錯誤。

IL（2022?甘肅?張掖市第二中學(xué)期末）如圖所示，測力計(jì)與水平桌面平行，拉力從零逐漸增大，拉力為

15N時，木塊不動；拉力為19N時，木塊恰好要被拉動；木塊做勻速運(yùn)動時拉力為18N。木塊與桌面間的滑

動摩擦力和最大靜摩擦力分別是（）

A.15N、19NB.15N、19NC.18N、19ND.19N、18N

【答案】C

【解析】

拉力為19N時，木塊恰好被拉動，說明最大靜摩擦力為19N；木塊勻速運(yùn)動時拉力為18N,說明滑動摩擦

力為18N。故選C。

12.（2022?湖北?安陸第一高中開學(xué)考試）（多選）如圖所示，物體A放在水平桌面上，通過水平細(xì)繩繞

過光滑定滑輪懸掛一個重為8b∣的物體B,且已知物體4與桌面間的最大靜摩擦力為3rr要使4靜止，需加一

水平向左的力Fi,則Fl的取值可以為（）

B

A.3NB.8psjC.IoND?13∣?1∣

【答案】BC

【解析】

5

當(dāng)A所受最大靜摩擦力方向向左時，Q有最小值為Flmin=GB-/AmaX=N

當(dāng)A所受最大靜摩擦力方向向右時，?有最大值為Rmax=GB+/AmaX=IlN

所以Q的取值范圍是11N>F1≥5N

故AD不可能，BC可能。

13.（2022?海南??？诩蝿赘呒壷袑W(xué)開學(xué)考試）木塊A、B分別重50N和30N,它們與水平地面之間的動

摩擦因數(shù)均為0?2.與A、B相連接的輕彈簧被壓縮了5cm,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動。已知彈簧的勁度

系數(shù)為IOON/m。用后2N的不變力作用在木塊A上，如圖所示。力廠作用后（）

A.木塊A所受摩擦力大小是9N,方向向右

B.木塊A所受摩擦力大小是3N,方向向右

C.木塊B所受摩擦力大小是5N,方向向左

D.木塊B所受摩擦力大小是3N,方向向左

【答案】BC

【解析】

力、6與地面間的最大靜摩擦力分別為￡產(chǎn)〃Gl=O.2X50N=IONe〃&=0.2義30N=6N

根據(jù)胡克定律得，彈簧的彈力大小為尸祈MIOOXO.05N=5N

當(dāng)后2N時，尸κ∕?3N<∕M4F璘<心

所以兩物體都保持靜止?fàn)顟B(tài).則由平衡條件得：4所受摩擦力為,廣尸k∕?3N方向水平向右，

B所受的摩擦力為后/滬5N方向水平向左。故選BJ

14.如圖所示，質(zhì)量為0的木塊在質(zhì)量為〃的木板上滑行，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為〃”木塊與木板

間的動摩擦因數(shù)為"?，木板一直靜止，則（）

—→V

m

M

A.木板受4個力的作用

B.木板受到木塊向左的滑動摩擦力

C.木板與地面之間的摩擦力為〃/（而+助g

I）.木板與地面之間的摩擦力為。刈g

【答案】D

【解析】

A.木板受重力、木塊的壓力、地面的支持力、木塊給的摩擦力、地面的摩擦力5個力的作用，故A錯誤;

B.木板相對木塊向左運(yùn)動，木板受到木塊向右的滑動摩擦力，故B錯誤；

CD.物體力相對也向右滑動，受到向左的滑動摩擦力，大小為a=〃2囚=出血9

力的作用是相互的，故W對“有向右的滑動摩擦力，故M有向右滑動的趨勢，受到地面對其向左的靜摩擦

力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有也=/i=也小。故C錯誤，D正確。

15.（2022?廣東深圳市高級中學(xué)檢測）如圖所示，-輕質(zhì)彈簧兩端分別與豎直墻壁和物塊連接，彈簧、地面

水平.4、8兩點(diǎn)離墻壁的距離分別為小、熱，物塊在46兩點(diǎn)均能恰好靜止，物塊與地面間的最大靜摩擦

力為則彈簧的勁度系數(shù)為（）

nR

D.-----

X2-X?

【答案】C

【解析】

物塊在｛點(diǎn)和8點(diǎn)所受彈簧彈力與靜摩擦力大小相等、方向相反，設(shè)彈簧原長為1°,由平衡條件，在｛點(diǎn)

9/7

處有《（人一加）=￡,在8點(diǎn)處有《（尼一Λ1）=￡,聯(lián)立解得4=-----,故C正確.

JT2-Xi

16.物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時候，測得彈力的大小尸和彈簧長度/的關(guān)系如圖所示，則由

圖線可知：

（1）彈簧的勁度系數(shù)為N∕πio

（2）為了用彈簧測定兩木塊力和8間的動摩擦因數(shù)〃，兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩種方案。

①為了用某一彈簧測力計(jì)的示數(shù)表示1和8之間的滑動摩擦力的大小，你認(rèn)為方案_____更合理。

②若4和6的重力分別為10.ON和20.0N。當(dāng)4被拉動時，彈簧測力計(jì)a的示數(shù)為6.0N,6的示數(shù)為11.0

N,C的示數(shù)為4.0N,則/和8的動摩擦因數(shù)為?

【答案】（1）300⑵甲（3）0.30

【解析】（1）由圖讀出，彈簧的彈力尸=0時，彈簧的長度為Zβ=20cπ）,即彈簧的原長為20cm,由圖讀

出彈力為用=60N,彈簧的長度為Z?=40cm,彈簧伸長的長度刖=￡一Zfl=40—20=20Cm=O.2in；由胡克

定律得彈簧的勁度系數(shù)為A=￡=黑=300N/m；

Xo0.2

（2）①甲乙兩種方案，在拉著物體力運(yùn)動的過程中，拉力的彈簧測力計(jì)由于在不斷地運(yùn)動，示數(shù)可能會變化,

讀數(shù)不是很準(zhǔn)，彈簧測力計(jì)a是不動的，指針穩(wěn)定，便于讀數(shù)，故甲方案更合理:

②由于彈簧測力計(jì)a示數(shù)為6.0N,所以/、8間的動摩擦因數(shù)〃='=4=0.30.

ning20

考點(diǎn)三摩擦力的突變

當(dāng)物體的運(yùn)動狀態(tài)或所受的外力發(fā)生突變時，摩擦力可能會發(fā)生突變

17.把一重為G的物體用一個水平的推力廠為恒量，［為時間）壓在豎立的足夠高的平整的墻上，如圖

所示。從f=o開始物體所受的摩擦力a隨t的變化關(guān)系是（）

【答案】B

【解析】根據(jù)滑動摩擦力R=〃尸，隨著壓力廠均勻增大，摩擦力￡均勻增大，當(dāng)摩擦力增大到大于

重力以后，物體做減速運(yùn)動直到靜止，摩擦力變?yōu)殪o摩擦力，始終等于受到的重力，故選項(xiàng)B正確。

18.長木板上表面的一端放有一個木塊，木塊與木板接觸面上裝有摩擦力傳感器，如圖甲所示，木板由水

平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動（即木板與地面的夾角個變大），另一端不動，摩擦力傳感器記錄了木塊受到的摩擦

力月隨角度0的變化圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（）

A.木塊與木板間的動摩擦因數(shù)由<tan%

B.木塊與木板間的動摩擦因數(shù)"=z?%

C.木板與地面的夾角為也,時，木塊將做自由落體運(yùn)動

D.木板由內(nèi)轉(zhuǎn)到外，的過程中，木塊的速度越來越大、加速度越來越小

【答案】A

【解析】

ΛB.木塊收到的靜摩擦力在開始到剛要滑動的過程為靜摩擦力有f=mgsinθ

故為正弦變化，而滑動后變?yōu)榱遂o摩擦力，則摩擦力為廣=TngCOs。

為余弦變化，而滑動摩擦力一般小于最大靜摩擦力，當(dāng)夾角為劣時，最大靜摩擦力為62,而滑動摩擦力為∕?,

根據(jù)滑動摩擦力的公式則有卬HgCoSel<TngsinOi解得〃[<tan。].A正確，B錯誤；

C.木板與地面的夾角為明時，摩擦力為零，則木塊只受重力作用，但此時速度不是零，木塊不做自由落體

運(yùn)動，做初速度不為零、加速度為g的勻加速運(yùn)動，C錯誤；

D.對木塊，根據(jù)牛頓第二定律有儂Sin8—UmgcosO=Ina則a=群in0—Pgeos9

則木板由外轉(zhuǎn)到外的過程中，隨著。的增大，加速度a增大，D錯誤。

19.（多選）如圖所示，將一質(zhì)量為根的滑塊輕輕放置于傳送帶的左端，已知傳送帶以速率00順

時針運(yùn)動，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為〃，傳送帶左右距離足夠長，重力加速度