第二章 第2講　摩擦力　牛頓第三定律-2025屆高中物理

第二章相互作用第2講摩擦力牛頓第三定律課標要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接1.認識摩擦力.2.知道滑動摩擦和靜摩擦現(xiàn)象，能用動摩擦因數(shù)計算滑動摩擦力的大小.3.理解牛頓第三定律，能用牛頓第三定律解釋生產生活中的有關現(xiàn)象、解決有關問題.摩擦力的分析與計算2023：廣東T2；2020：北京T11；2019：浙江4月T61.物理觀念：從力的相互作用觀念理解摩擦力的概念，知道滑動摩擦力和靜摩擦力的區(qū)別.理解作用力和反作用力的概念，知道力的作用是相互的.2.科學思維：掌握滑動摩擦力與靜摩擦力的判斷方法，并能進行相關問題的計算.運用作用力與反作用力的特點求解問題.3.科學探究：通過實驗認識摩擦力的規(guī)律，理解動摩擦因數(shù).通過實驗探究，了解兩個物體間作用力與反作用力大小和方向的關系.4.科學態(tài)度與責任：了解生產和生活中的實例，有將摩擦力和牛頓第三定律知識應用于生產和生活中的意識.摩擦力的突變模型牛頓第三定律2023：江蘇T7，浙江6月T2；2021：廣東T3，浙江1月T4，上海T4；2020：浙江1月T2；2019：浙江4月T6命題分析預測摩擦力的分析和作用力與反作用力的特點是受力分析的基礎，在高考中一般不單獨考查，會綜合重力、彈力等進行考查，情境多為平衡問題.要注意摩擦力在疊加體問題中的分析與應用，2025年高考可能結合平衡問題進行考查.考點1摩擦力的分析與計算1.摩擦力摩擦力靜點撥（1）摩擦力是被動力，靜摩擦力的大小與正壓力無關，僅與外力有關.（2）滑動摩擦力的大小與正壓力有關且與正壓力的大小成正比.（3）最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力.2.動摩擦因數(shù)彼此接觸的物體發(fā)生[12]相對運動時，摩擦力與正壓力的比值，即動摩擦因數(shù)μ＝[13]FfF（1）FN的大小不一定等于物體的重力，等于重力是特殊情況.（2）μ的大小與接觸面的材料[14]有關，與接觸面積的大小、相對運動速度的大小[15]無關.3.兩個注意事項（1）明晰三個方向運動方向一般指物體相對地面（以地面為參考系）的運動方向相對運動方向以相互接觸的其中一個物體為參考系，另一個物體相對參考系的運動方向相對運動趨勢方向靜摩擦力的存在導致能發(fā)生卻沒有發(fā)生的相對運動的方向（2）摩擦力的六個“不一定”①有摩擦力，則接觸面一定粗糙，但接觸面粗糙，不一定有摩擦力；②有摩擦力必有彈力，但有彈力不一定有摩擦力；③摩擦力的方向總是與物體的相對運動（或相對運動趨勢）的方向相反，但不一定與物體的運動方向相反；④摩擦力總是阻礙物體的相對運動（或相對運動趨勢），但不一定阻礙物體的運動，即摩擦力可以是阻力，也可以是動力；⑤受靜摩擦力相互作用的兩物體一定保持相對靜止，但不一定靜止；⑥靜摩擦力不一定比滑動摩擦力小，最大靜摩擦力比滑動摩擦力稍大.依據下面情境，判斷下列說法的正誤.大型商場為了方便顧客上下樓，會安裝自動扶梯.如圖是一種無臺階式扶梯，將扶梯運送顧客上樓的過程近似看作勻速直線運動，在這個過程中.（1）顧客所受彈力是扶梯的形變產生的.（√）（2）顧客隨自動扶梯一起做勻速直線運動，所以其受到的摩擦力為滑動摩擦力.（?）（3）顧客隨扶梯上行的同時向上走，其與扶梯接觸過程中受到的摩擦力為滑動摩擦力.（?）（4）顧客所受摩擦力方向沿扶梯向上.（√）（5）顧客與扶梯間的摩擦力越大，動摩擦因數(shù)一定越大.（?）（6）顧客沿扶梯下行與上行時受到的摩擦力方向相反.（?）如圖所示，在平直公路上有一輛汽車，車廂中裝有一木箱.試判斷下列情況中，木箱是否受摩擦力作用，若受摩擦力，判斷所受摩擦力的類型及方向.（1）汽車由靜止加速運動（木箱和汽車無相對滑動）.（2）汽車剎車（木箱和汽車無相對滑動）.（3）汽車勻速運動（木箱和汽車無相對滑動）.（4）汽車剎車，木箱在車上向前滑動.（5）汽車在勻速行駛中突然加速，木箱在車上滑動.答案（1）木箱受到向前的靜摩擦力（2）木箱受到向后的靜摩擦力（3）木箱與汽車間沒有摩擦力（4）木箱受到向后的滑動摩擦力（5）木箱受到向前的滑動摩擦力命題點1摩擦力有無及方向的判斷1.[摩擦力有無及方向的判斷/多選]如圖所示，A、B、C三個物體質量相等，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動，運動方向如圖中箭頭所示，則下列說法正確的是（BD）A.A物體受到的摩擦力方向向右B.B、C受到的摩擦力方向相同C.B、C受到的摩擦力方向相反D.若傳送帶向右加速，A物體受到的摩擦力向右解析A物體與傳送帶一起勻速運動，它們之間無相對運動，也無相對運動趨勢，即無摩擦力作用，A錯誤；B、C兩物體雖運動方向不同，但都處于平衡狀態(tài)，由沿傳送帶方向所受合力為零可知，B、C兩物體均受沿傳送帶方向向上的摩擦力作用，故B正確，C錯誤；若傳送帶向右加速，則A一定有向右的加速度，根據牛頓第二定律，可知A受到向右的摩擦力，故D正確.2.[摩擦力方向的判斷/2024山東新泰一中階段練習/多選]激光打印機是自動進紙的，其進紙原理如圖所示.紙槽里疊放一疊白紙，每一張紙的質量均為m，進紙時滾輪以豎直向下的力壓在第1張白紙上，并沿逆時針方向轉動，確保第1張紙與第2張紙有相對滑動，設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，滾輪與白紙之間的動摩擦因數(shù)為μ1，白紙與白紙之間、白紙與紙槽底座之間的動摩擦因數(shù)均為μ2，則（CD）A.第1張白紙受到滾輪的摩擦力向左B.最后一張白紙受到紙槽底座的摩擦力向右C.下一張白紙受到上一張白紙的摩擦力一定向右D.為確保每次進一張紙，必須滿足μ1＞μ2解析第1張白紙相對于滾輪的運動趨勢與滾輪的運動方向相反，則受到滾輪的靜摩擦力方向與滾輪的運動方向相同，即受到滾輪的摩擦力向右，A錯誤；對除第1張白紙外的所有白紙進行研究，處于靜止狀態(tài)，水平方向受到第1張白紙的滑動摩擦力，方向與滾輪的運動方向相同，則根據平衡條件知，最后1張白紙受到紙槽底座的摩擦力方向與滾輪的運動方向相反，即水平向左，B錯誤；根據題意，因上一張白紙相對下一張白紙向右滑動或有向右滑動的趨勢，則上一張白紙受到下一張白紙的摩擦力一定向左，那么下一張白紙受到上一張白紙的摩擦力一定向右，C正確；為確保每次進一張紙，必須滿足滾輪與白紙之間的滑動摩擦力大于紙與紙之間的滑動摩擦力，則μ1＞μ2，D正確.方法點撥靜摩擦力的有無及方向的判斷假設法運動狀態(tài)法先確定物體的運動狀態(tài)，再利用平衡條件或牛頓第二定律確定合力，然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小及方向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，再根據牛頓第三定律確定另一物體受到的靜摩擦力的方向命題點2摩擦力大小的計算3.[應用平衡條件計算/2022浙江6月]如圖所示，一輕質曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的斜桿垂直，兩斜桿夾角θ＝60°.一重為G的物體懸掛在橫桿中點，則每根斜桿受到地面的（B）A.作用力為33G B.作用力為3C.摩擦力為34G D.摩擦力為3解析根據對稱性知，四根斜桿對橫桿的作用力大小相等，設為F，選擇橫桿和物體為研究對象，根據平衡條件有4Fcosθ2＝G，解得F＝36G，以其中一根斜桿為研究對象，其受力如圖所示，可知每根斜桿受到地面的作用力應與F平衡，即大小為36G，每根斜桿受到地面的摩擦力為f＝Fsin30°＝312G，故4.[應用牛頓第二定律計算]如圖所示，質量為10kg的物體A拴在一個被水平拉伸的彈簧一端，彈簧的拉力為5N時，物體A處于靜止狀態(tài).若小車以1m/s2的加速度向右運動，則（g取10m/s2）（C）A.物體A相對小車向右運動B.物體A受到的摩擦力減小C.物體A受到的摩擦力大小不變D.物體A受到的彈簧拉力增大解析由題意得物體A與小車的上表面間的最大靜摩擦力Ffmax≥5N，小車向右加速運動時，對物體A受力分析，可得F合＝ma＝10N，可知此時小車對物體A的摩擦力大小為5N，方向向右，且為靜摩擦力，所以物體A相對于小車仍然靜止，故A錯誤；由題意知物體A受到的摩擦力大小不變，故B錯誤，C正確；物體A相對于小車仍然靜止，所以受到的彈簧的拉力大小不變，故D錯誤.5.[應用滑動摩擦力公式計算/2023吉林吉化一中階段測試]如圖所示，將一張A4紙（質量可忽略不計）夾在水平放置在桌面上的物理書內，書對A4紙的壓力大小為2N，A4紙與書之間的動摩擦因數(shù)為0.2，要把A4紙從書中拉出，拉力至少應為（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個過程中書靜止不動）（C）A.0.2N B.0.4N C.0.8N D.1.2N解析A4紙與書上下兩個接觸面都有滑動摩擦力，則有f＝2μFN＝2×0.2×2N＝0.8N，當拉力等于摩擦力時，拉力最小，所以有F＝0.8N.命題拓展命題條件變化，設問不變若A4紙上方書頁總質量為0.3kg，下方書頁總質量為0.2kg，g取10N/kg，其他條件不變，則拉力至少應為（D）A.0.2N B.0.4N C.0.8N D.1.2N解析A4紙與書上下兩個接觸面都有滑動摩擦力，動摩擦因數(shù)相同，且正壓力等于上方書頁總重力，F(xiàn)N＝mg＝3N，則有f＝2μFN＝2×0.2×3N＝1.2N，當拉力等于摩擦力時，拉力最小，所以有F＝1.2N.方法點撥摩擦力大小的計算命題點3摩擦力的綜合分析6.[2024天津一中階段練習]a、b、c為三個質量相同的木塊，疊放于水平桌面上，水平恒力F作用于木塊b，三木塊以共同速度v沿水平桌面勻速移動，如圖所示.則在運動過程中（A）A.b作用于a的靜摩擦力為零B.b作用于a的靜摩擦力為FC.b作用于c的靜摩擦力為2D.b作用于c的靜摩擦力為零解析由a木塊受力平衡可得，a木塊水平方向不受摩擦力，故選項A正確，選項B錯誤；對b木塊，水平方向受力平衡，c作用于b的靜摩擦力與水平恒力F是一對平衡力，故c作用于b的靜摩擦力大小等于F，由牛頓第三定律得，b作用于c的靜摩擦力大小為F，故選項C、D錯誤.7.[2024福建福州模擬/多選]圖示為工人用磚夾搬運磚塊的示意圖.若工人搬運四塊形狀相同且重力均為G的磚，當磚處于豎直靜止狀態(tài)時，下列說法正確的是（AC）A.3對2的摩擦力為零B.2對1的摩擦力大小為G，方向豎直向上C.工人對磚夾的力增大，磚夾對磚的水平壓力增大，四塊磚對磚夾的摩擦力不變D.工人對磚夾的力增大，磚夾對磚的水平壓力增大，3對4的摩擦力增大解析以四塊磚整體為研究對象，根據力的平衡條件和對稱性可知，左、右磚夾對四塊磚整體的摩擦力大小均為2G，對1和2整體受力分析，豎直方向受到2G的重力和大小為2G、方向豎直向上的摩擦力而平衡，則3對2的摩擦力為零，故A正確；對1受力分析，受到大小為G的重力，左側磚夾豎直向上、大小為2G的摩擦力，則2對1的摩擦力大小為G，方向豎直向下，B錯誤；工人對磚夾的力增大，磚夾對磚的水平壓力增大，磚夾對四塊磚的摩擦力與四塊磚的重力平衡，即大小為4G，磚對磚夾的摩擦力與水平壓力無關，故C正確；3對4的摩擦力方向豎直向下，大小為G，與水平壓力無關，故D錯誤.考點2摩擦力的突變模型分類靜—靜“突變”靜—動“突變”動—靜“突變”動—動“突變”案例說明物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止狀態(tài)，當作用在物體上的其他力發(fā)生突變時，物體仍能保持靜止狀態(tài)，物體受到的靜摩擦力的大小或方向發(fā)生了“突變”物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止狀態(tài)，當其他力變化時，若物體不能保持靜止狀態(tài)，則物體受到的靜摩擦力將“突變”為滑動摩擦力在摩擦力和其他力作用下，做減速運動的物體突然停止滑動時，物體將不受摩擦力作用或滑動摩擦力“突變”為靜摩擦力某物體相對于另一物體滑動的過程中，若突然相對運動方向改變了，則滑動摩擦力方向將發(fā)生“突變”案例圖示在水平力F作用下物體靜止于斜面上，F(xiàn)突然增大時物體仍靜止，則物體所受靜摩擦力的大小或方向發(fā)生了“突變”放在粗糙水平面上的物體，作用在其上的水平力F從零逐漸增大，某一時刻物體開始滑動，物體受地面的摩擦力由靜摩擦力“突變”為滑動摩擦力滑塊以初速度v0沖上斜面后做減速運動，當?shù)竭_某位置時靜止，滑動摩擦力“突變”為靜摩擦力水平傳送帶的速度v1大于滑塊的初速度v2，滑塊所受滑動摩擦力的方向向右，當傳送帶突然被卡住不動時，滑塊受到的滑動摩擦力方向“突變”為向左命題點1“靜—靜”突變8.一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個力即F1、F2和摩擦力的作用，木塊處于靜止狀態(tài)，如圖所示，其中F1＝10N，F(xiàn)2＝2N，若撤去F1，則木塊受到的摩擦力為（C）A.10N，方向向左 B.6N，方向向右C.2N，方向向右 D.0解析當木塊受F1、F2及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時，由平衡條件可知木塊所受的摩擦力的大小為8N，方向向左，可知最大靜摩擦力Ffmax≥8N，當撤去力F1后，F(xiàn)2＝2N＜Ffmax，木塊仍處于靜止狀態(tài)，由平衡條件可知木塊所受的靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變，且與作用在木塊上的F2等大反向，C項正確.命題點2“靜—動”突變9.某同學用力傳感器來探究摩擦力，他將力傳感器接入數(shù)據采集器，再連接到計算機上.將一質量m＝3.75kg的木塊置于水平桌面上，用細繩將木塊和傳感器連接起來進行數(shù)據采集，然后沿水平方向緩慢地拉動傳感器至木塊運動一段時間后停止拉動.獲得的數(shù)據在計算機上顯示出如圖所示的圖像.下列有關這個實驗的說法正確的是（g取10m/s2）（B）A.0～6s內木塊一直受到靜摩擦力的作用B.最大靜摩擦力比滑動摩擦力大C.木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)約為0.8D.木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)約為0.11解析在0～2s內，木塊不受外力，此時沒有摩擦力，A錯誤.由題圖可知，用力沿水平方向拉木塊，拉力從零開始逐漸增大.剛開始木塊處于靜止狀態(tài)，木塊受拉力和水平桌面給的靜摩擦力，二力平衡，當拉力達到4N時，木塊開始發(fā)生相對滑動，木塊與水平桌面間產生了滑動摩擦力.由題圖可知木塊與水平桌面間的最大靜摩擦力Ffm＝4N，而滑動摩擦力Ff＝3N，B正確.根據滑動摩擦力公式得μ＝FfFN＝3N3.75×10N＝0.08命題點3“動—靜”突變10.如圖所示，把一重力為G的物體，用一水平方向的推力F＝kt（k為恒量，t為時間）壓在豎直的足夠高的平整墻上，從t＝0開始物體所受的摩擦力f隨時間t的變化關系圖是選項中的（B）ABCD解析當墻壁對物體的摩擦力f小于重力G時，物體加速下滑；當f增大到等于G時（即加速度為零時），物體速度達到最大，物體繼續(xù)下滑；當f＞G時，物體減速下滑.上述過程中摩擦力f＝μF＝μkt，即f－t圖像是一條過原點的斜向上的線段.當物體速度減到零后，物體靜止，物體受到的滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力，由平衡條件知f＝G，此時圖像為一條水平線，B正確.命題點4“動—動”突變11.如圖所示，斜面固定在地面上，傾角為37°（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）.質量為1kg的滑塊以初速度v0從斜面底端沿斜面向上滑行（斜面足夠長，該滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.7），則該滑塊所受摩擦力Ff隨時間變化的圖像是（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取初速度v0的方向為正方向，g取10m/s2）（C）解析滑塊上升過程中受到滑動摩擦力作用，由Ff＝μFN和FN＝mgcosθ，聯(lián)立解得Ff＝5.6N，方向沿斜面向下.當滑塊的速度減為零后，由于重力的分力mgsinθ＞μmgcosθ，滑塊下滑，滑塊所受的摩擦力方向為沿斜面向上，故C項正確.命題拓展命題條件變化，突變類型變化若該滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8，則該滑塊所受摩擦力Ff隨時間變化的圖像是（B）解析滑塊上升過程中受到滑動摩擦力作用，由Ff＝μFN和FN＝mgcosθ，聯(lián)立解得Ff＝6.4N，方向沿斜面向下.當滑塊的速度減為零后，由于重力的分力mgsinθ＜μmgcosθ，滑塊不動，滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力，由平衡條件得F'f＝mgsinθ，代入數(shù)據可得F'f＝6N，方向沿斜面向上，B項正確.考點3牛頓第三定律1.作用力和反作用力：兩個物體之間的作用總是[16]相互的，前一個物體對后一個物體施加了力，后一個物體一定同時對前一個物體也施加了力.物體間相互作用的這一對力叫作作用力和反作用力.2.內容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向[17]相反，作用在[18]同一條直線上.3.表達式：F＝－F'.4.一對平衡力與一對相互作用力的比較一對相互作用力一對平衡力相同點等大、反向、作用在同一條直線上不同點受力物體作用在兩個不同的物體上作用在同一個物體上依賴關系相互依存，不可單獨存在無依賴關系，可單獨存在力的效果兩力作用效果不可抵消，不可疊加，不可求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力，合力為零力的性質一定相同不一定相同對于劃龍舟，判斷下列說法的正誤.（1）槳對水的力和水對槳的力一樣大.（√）（2）人對龍舟的壓力和龍舟對人的支持力是一對相互作用力.（√）（3）槳對水的作用力消失了，水對槳的作用力還在.（?）命題點1牛頓第三定律的理解12.[2020浙江1月]如圖所示，一對父子掰手腕，父親讓兒子獲勝.若父親對兒子的力記為F1，兒子對父親的力記為F2，則（B）A.F2＞F1B.F1和F2大小相等C.F1先于F2產生D.F1后于F2產生解析F1和F2是作用力和反作用力，遵循牛頓第三定律，這對力同時產生，同時消失，大小相等，方向相反，故B正確.命題點2相互作用力與二力平衡13.[2024中原名校聯(lián)考]春節(jié)晚會上的雜技《綻放》，可以用“驚、奇、險、美”來形容.如圖是女演員舉起男演員的一個場景，兩位雜技演員處于靜止狀態(tài).下列說法正確的是（D）A.水平地面對女演員的摩擦力水平向右B.水平地面對女演員的支持力和女演員所受重力是一對平衡力C.女演員對男演員的作用力大小小于男演員對女演員的作用力大小D.女演員對男演員的作用力大小等于男演員所受重力大小解析對男、女演員整體分析，根據平衡條件可知，水平地面對女演員的摩擦力為零，水平地面對女演員的支持力與男、女演員重力之和是一對平衡力，故A、B錯誤；女演員對男演員的作用力與男演員對女演員的作用力是一對相互作用力，根據牛頓第三定律可知，女演員對男演員的作用力與男演員對女演員的作用力大小相等、方向相反，故C錯誤；對男演員分析，根據平衡條件得，女演員對男演員的作用力大小等于男演員所受重力大小，故D正確.命題點3相互作用力與動態(tài)平衡14.[2023海南]如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是（B）A.工人受到的重力和支持力是一對平衡力B.工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力C.重物緩慢提起的過程中，繩子拉力變小D.重物緩慢提起的過程中，繩子拉力不變解析工人受到三個力的作用，即繩的拉力、地面的支持力和重力，三力平衡，A錯；工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力，B對；對動滑輪受力分析，由平衡條件有2Tcosθ2＝mg，其中T為繩子拉力的大小、θ為與動滑輪相連的兩段繩的夾角、m為重物與動滑輪的總質量，隨著重物的上升，θ增大，則繩的拉力變大，CD錯1.[2024山東濟南摸底考試]如圖所示，斜面與水平面的夾角為θ＝53°，質量m＝0.5kg、可視為質點的物塊通過磁力吸附在斜面上，磁力方向垂直于斜面，大小為F＝15N.當給物塊施加平行于斜面水平向右的拉力T＝3N時，物塊仍保持靜止.已知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，sin53°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2，則物塊受到的支持力N、摩擦力f正確的是（C）A.N＝3NB.N＝15NC.f＝5ND.f＝7.5N解析在豎直截面方向，對物塊受力分析，如圖1所示，則垂直斜面方向有N＝mgcosθ＋F，解得N＝18N，A、B錯誤；沿斜面方向有f1＝mgsinθ，解得f1＝4N，在水平面方向，對物塊受力分析，如圖2所示，由平衡條件有f2＝T，解得f2＝3N，則物塊所受的摩擦力f＝f12＋f22＝5N圖1圖22.[2024浙江紹興診斷考試]如圖所示，兩瓦片靜止疊放在有一定坡度的屋頂上，上瓦片僅與下瓦片接觸.下列說法正確的是（C）A.坡度越大，兩瓦片間摩擦力越小B.下瓦片受到的彈力是由下瓦片的形變產生的C.上瓦片對下瓦片的摩擦力大小等于下瓦片對上瓦片的摩擦力大小D.在研究瓦片彎曲程度與排水速度關系時，可以將瓦片看成質點解析對上瓦片進行受力分析，有f＝mgsinθ，隨著坡度的增大，θ增大，sinθ增大，而瓦片的質量m不變，所以坡度越大，兩瓦片間的摩擦力越大，A錯誤；下瓦片受到的彈力分別是由屋頂?shù)男巫兒蜕贤咂男巫儺a生的【點撥：彈力是由施力物體的形變產生的，即物體的形變會產生對外界的彈力】，B錯誤；上瓦片對下瓦片的摩擦力與下瓦片對上瓦片的摩擦力是一對作用力與反作用力，它們等大反向，C正確；研究瓦片彎曲程度與排水速度關系時，需要觀察瓦片的彎曲程度，所以不可以將瓦片看成質點，D錯誤.3.[曲轅犁和直轅犁/2021廣東]唐代《耒耜經》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力.設牛用大小相等的拉力F通過耕索分別拉兩種犁，F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為α和β，α＜β，如圖所示.忽略耕索質量，耕地過程中，下列說法正確的是（B）A.耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大B.耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對直轅犁的大C.曲轅犁勻速前進時，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力D.直轅犁加速前進時，耕索對犁的拉力大于犁對耕索的拉力解析由牛拉耕索的力F大小相等和α＜β可知，F(xiàn)sinα＜Fsinβ，F(xiàn)cosα＞Fcosβ，即耕索對曲轅犁拉力的水平分力小于對直轅犁拉力的水平分力，耕索對曲轅犁拉力的豎直分力大于對直轅犁拉力的豎直分力，選項A錯誤，選項B正確；由牛頓第三定律可知，無論是曲轅犁勻速前進時還是直轅犁加速前進時，耕索對犁的拉力都等于犁對耕索的拉力，選項C、D均錯誤.1.[2024天津濱海大港一中階段練習]下列說法正確的是（B）A.物體所受彈力的反作用力可以是摩擦力B.放在桌面上的物體受到的支持力是由于桌面發(fā)生形變而產生的C.滑動摩擦力的方向可能與物體運動方向相同，也可能相反，但一定與運動方向共線D.形狀規(guī)則的物體的重心必在其幾何中心解析作用力與反作用力一定是同種性質的力，所以物體所受彈力的反作用力不可以是摩擦力，選項A錯誤；放在桌面上的物體受到的支持力是桌面對物體的彈力，是桌面發(fā)生形變產生的，選項B正確；滑動摩擦力的方向與物體的實際運動方向無關，只與物體相對運動方向相反，可能與物體運動方向相同，也可能相反，不一定與運動方向共線，選項C錯誤；物體的重心位置與物體的質量分布和形狀有關，形狀規(guī)則的物體的重心不一定在其幾何中心，選項D錯誤.2.[傳統(tǒng)文化/2024湖南模擬預測]圖甲是一種榫卯連接構件.相互連接的兩部分P、Q如圖乙所示.圖甲中構件Q固定在水平光滑地面上，榫、卯接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ，沿P的軸線OO'用大小為F的力才能將P從Q中拉出.若各接觸面間的彈力大小均為FN，滑動摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，則FN的大小為（A）A.F6μ B.F4μ C.4F解析榫、卯之間共有6個接觸面間存在摩擦，所以F＝6μFN，解得FN＝F6μ，選項A3.[2024湖南學業(yè)考試/多選]電動平衡車具有運動靈活、操作簡單和綠色環(huán)保等優(yōu)點，如圖所示，下列分析正確的是（ABD）A.電動平衡車運動靈活是因為慣性比較小B.輪胎上凹凸不平的花紋是為了增加車與地面間的粗糙程度C.靜止時，電動平衡車及人受到的重力和地面對其的支持力是一對相互作用力D.地面對電動平衡車的支持力是由于地面發(fā)生形變產生的解析由于電動平衡車的質量較小，慣性較小，運動狀態(tài)容易改變，故選項A正確；輪胎上凹凸不平的花紋是為了增大車與地面之間的粗糙程度，進而增加運動時的摩擦力，選項B正確；電動平衡車及人受到的重力和地面對其的支持力是一對平衡力，選項C錯誤；地面對電動平衡車的支持力是由于地面發(fā)生形變產生的，選項D正確.4.[設問創(chuàng)新/2024廣東廣州統(tǒng)考/多選]某電視臺的綜藝節(jié)目在直播象棋比賽，棋盤是鐵質的，每個棋子都是一個小磁鐵，能吸在棋盤上（如圖甲所示），不計棋子間的相互作用力.對于靜止在棋盤上的某顆棋子，下列說法正確的是（BC）A.若棋盤豎直，磁性越強，棋子所受的摩擦力越大B.若棋盤豎直，棋盤對棋子的作用力的大小等于棋子重力的大小C.若棋盤豎直，減小棋子的質量，則棋子所受的摩擦力減小D.若使棋盤傾斜，如圖乙，棋子仍相對棋盤靜止，則棋子受到的摩擦力變大解析若棋盤豎直，棋子所受的摩擦力與棋子的重力等大反向，則磁性越強，棋子所受的摩擦力不變，減小棋子的質量，棋子所受的摩擦力減小，選項A錯誤，選項C正確；棋子受合力為零，則棋盤對棋子的作用力與棋子的重力等大反向，選項B正確；若使棋盤傾斜，如題圖乙，棋子仍相對棋盤靜止，棋子所受的摩擦力等于重力沿棋盤方向的分力，小于棋子的重力，故棋子受到的摩擦力變小，選項D錯誤.5.如圖所示，物體A的質量為1kg，置于水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，從t＝0開始，物體以一定的初速度v0向右滑行的同時，受到一個水平向左、大小恒為F0＝1N的作用力，則反映物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖像正確的是（取向右為正方向，g取10N/kg）（C） AB CD解析物體A向右滑行時，受到地面向左的滑動摩擦力Ff1，由Ff1＝μmg，得Ff1＝2N；物體靜止后，因受到向左的拉力F0＝1N＜Ff1，物體A不再運動，由二力平衡可知，物體A受到的向右的靜摩擦力Ff6.如圖所示，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的，已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都為μ，兩物塊的質量都是m，滑輪軸上的摩擦不計，若用一水平向右的力F拉P使其做勻速運動，則F的大小為（A）A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg解析以Q為研究對象，Q在水平方向受繩的拉力F1和P對Q的摩擦力Fμ1作用，由平衡條件可知F1＝Fμ1＝μmg；以P為研究對象，P受到水平拉力F、繩的拉力F2、Q對P的摩擦力F'μ1和桌面對P的摩擦力Fμ2，由平衡條件可知F＝F2＋F'μ1＋Fμ2，F(xiàn)μ2＝μFN＝2μmg，又有F1＝F2，F(xiàn)'μ1＝Fμ1，代入解得F＝4μmg，所以A正確.7.[聯(lián)系生產實踐/2024廣東模擬預測]一些巧妙的工業(yè)設計能極大地為人們的生活提供便利.如圖是豎直放置的某款可調角度的簡便磨刀器，該磨刀器左、右兩側對稱，通過調整磨刀角度可以使該磨刀器的兩側面與刀片尖端的兩側面緊密貼合，就可以輕松滿足家庭日常的各種磨刀需求.關于在使用磨刀器的過程中，下列說法正確的是（D）A.向后輕拉刀具，磨刀器受到的摩擦力的合力向前B.若水平勻速向后拉動刀具，則磨刀器對刀具的作用力豎直向上C.加速后拉刀具，刀具受到的摩擦力小于磨刀器受到的摩擦力D.對同一把刀具在豎直方向上施加相同的正壓力時，磨刀器的夾角越小，越難被拉動解析磨刀過程中，向后輕拉刀具，刀具受到的摩擦力的合力向前，根據牛頓第三定律可知，磨刀器受到的摩擦力的合力向后，選項A錯誤；若水平勻速向后拉動刀具，從兩個方向看，受力分析如圖所示，磨刀器對刀具的作用力是指兩個接觸面的支持力與摩擦力的合力，方向應向前方偏上，選項B錯誤；根據牛頓第三定律可知，刀具受到的摩擦力等于磨刀器受到的摩擦力，選項C錯誤；刀具對磨刀器正壓力的兩分力夾角應為磨刀器夾角的補角，故磨刀器的夾角越小，正壓力的兩分力夾角越大，當對同一把刀具在豎直方向上施加相同的正壓力時，則兩分力越大，故拖動時的滑動摩擦力越大，就越難被拉動，選項D正確.8.[設問創(chuàng)新/2024湖南株洲統(tǒng)考]如圖是碼頭利用可升降傳動裝置在水平地面由高處向下堆砌而成的沙堆，該公司為了得知沙堆的具體信息，測出沙堆的周長為s，查資料測得沙粒間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列說法正確的是（B）A.地面對沙堆的摩擦力不為零B.由已知條件可估算沙堆的高度C.由已知條件可估算沙堆的質量D.若相同質量的沙堆靠墻堆放，則占地面積會增大解析以沙堆整體為研究對象，只在豎直方向受重力及支持力，不受摩擦力作用，選項A錯誤；沙堆表面上的沙粒受重力、支持力、摩擦力的作用靜止，則沙堆斜面傾角滿足μ＝tanα，若已知μ與s，則由幾何關系可估算出沙堆的高度，選項B正確；由于沙堆密度未知，故不能算出其質量，選項C錯誤；靠墻堆放沙堆只能形成半個圓錐，又沙堆是由高處向下堆砌而成的，故圓錐表面傾角不變，則沙堆高度變高，占地面積會減小，選項D錯誤.9.如圖所示，完全相同的A、B兩物體放在水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，每個物體的重力G＝10N，設物體A、B與水平面間的最大靜摩擦力均為Fmax＝2.5N.若對A施加一個向右的由0均勻增大到6N的水平推力F，則A所受的摩擦力fA隨水平推力F變化的圖像正確的是（C）解析①當水平推力F小于A與水平面間的最大靜摩擦力2.5N時，A受到水平面的靜摩擦力作用，隨水平推力的增大而增大，且與水平推力大小相等；②當水平推力滿足2.5N≤F≤5N時，A、B兩物體仍靜止，此過程中A受到的摩擦力為最大靜摩擦力2.5N不變；③當水平推力F＞5N時，A、B兩物體相對水平面滑動，A物體受滑動摩擦力，大小為f＝μG＝2N.C正確.10.[圖像創(chuàng)新/2024山東德州一中階段練習