高考物理联考模拟汇编专题五摩擦力含解析

专题（五）  摩擦力

1．(2021·天津一模)下列关于摩擦力的说法中，错误的是(　　)

A．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直

B．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比

C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度

D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反

解析：选B　摩擦力方向沿接触面，弹力方向垂直接触面，且有摩擦力一定有弹力，A正确；静摩擦力与压力没有关系，B错误；静摩擦力可以产生在运动的物体间，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度，例如，静摩擦力提供向心力，C正确；滑动摩擦力可以是动力也可以是阻力，D正确。

2．关于静摩擦力，下列说法中正确的是(　　)

A．两个运动的物体之间不可能有静摩擦力的作用

B．静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反

C．静摩擦力做的功一定为零

D．静摩擦力只有大小没有方向

解析：选B　静摩擦力可以存在于运动的两个物体之间，A错误；静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反，可能与物体运动方向相反，也可能相同，由恒力做功的表达式W＝Flcos α，可知静摩擦力可能做负功，也可能做正功，也可能不做功，故B正确，C错误；静摩擦力有大小，也有方向，故D错误。

3．如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是(　　)

A．容器受到的摩擦力不断增大

B．容器受到的摩擦力不变

C．水平力F必须逐渐增大

D．容器受到的合力逐渐增大

解析：选A　因注水过程中容器始终静止，故容器受到的合力始终为零，D错误；由平衡条件可得，墙对容器的静摩擦力Ff＝m总g，随m总的增大而增大，A正确，B错误；只要m总g≤μF，不增大水平力F也可使容器静止不动，C错误。

4．(2021·洛阳检测)如图所示，物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来，则传送带转动后，下列说法正确的是(　　)

A．M受到的摩擦力不变　　　 B．M受到的摩擦力变大

C．M可能减速下滑   D．M可能减速上滑

解析：选A　根据滑动摩擦力的公式F＝μFN，传送带突然顺时针转动并不会影响动摩擦因数和物块对传送带的压力，所以滑动摩擦力大小不变，方向仍沿传送带向上，物块受重力、支持力和摩擦力的合力仍为零，故仍匀速下滑，选项A正确。

5．如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角θ分别为30°和45°时物块所受的摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为(　　)

A.　　　B.　　　C.　　　D.

解析：选B　木板倾角较小时，物块与木板间为静摩擦力，由平衡条件可知，Ff＝mgsin 30°；倾角较大时，物块与木板间为滑动摩擦力，即Ff′＝μmgcos 45°，由题意知，μmgcos 45°＝mgsin 30°，解得μ＝，B项正确。

6．叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触。球与地面间的动摩擦因数均为μ，则(　　)

A．上方球与下方三个球间均没有弹力

B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力

C．水平地面对下方三个球的支持力均为mg

D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为μmg

解析：选C　将四个球看做一个整体，地面的支持力与球的重力平衡，设其中一个球受到的支持力大小为FN，因此3FN＝4mg，选项C正确。最上面的球对下面三个球肯定有压力，即有弹力，选项A错误。以下方三个球中任意一个球为研究对象，受力如图所示，由此可知选项B错误。由于地面与球之间的摩擦力为静摩擦力，因此不能通过Ff＝μFN求解，根据平衡条件结合几何知识可得Ff＝mg，选项D错误。

7．如图所示，在水平桌面上叠放着质量相等的A、B两块木板，在木板A上放着质量为m的物块C，木板与物块均处于静止状态。A、B、C之间以及B与地面间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，现用水平恒力F向右拉木板A，下列说法正确的是(　　)

A．A、C间的摩擦力大小一定等于μmg

B．A、B、C有可能一起向右做匀速直线运动

C．A、B间的摩擦力大小不可能等于F

D．不管F多大，木板B一定会保持静止

解析：选D　当拉力F较小时，A、B、C都处于静止状态，A、C间的摩擦力大小为零，故A错误；设A、B的质量均为M，因A对B的最大静摩擦力为μ(m＋M)g，小于地面对B的最大静摩擦力μ(m＋2M)g，故木板B一定静止不动，当A、B、C均静止不动时，A、B间的摩擦力大小为F，故B、C均错误，D正确。

8．(2021·济南模拟)如图所示，一物块受到一个水平力F作用静止于斜面上，F的方向与斜面平行，如果将力F撤掉，下列对物块的描述正确的是(　　)

A．物块将沿斜面下滑

B．物块受到的摩擦力变大

C．物块立即获得加速度

D．物块所受的摩擦力改变方向

解析：选D　物块受到的重力沿斜面向下的分力为mgsin θ，有F作用时静摩擦力的大小等于F和mgsin θ的合力，方向沿其合力的反方向。将力F撤掉，摩擦力大小变为mgsin θ，方向沿斜面向上，物块受到的摩擦力变小，物块加速度为零，仍然静止。综上知D正确。

9.(多选)如图所示，用一水平力F把A、B两个物体挤压在竖直的墙上，A、B两物体均处于静止状态，下列判断正确的是(　　)

A．B物体对A物体的静摩擦力方向向下

B．F增大时，A和墙之间的摩擦力也增大

C．若B的重力大于A的重力，则B受到的摩擦力大于墙对A的摩擦力

D．不论A、B的重力哪个大，B受到的摩擦力一定小于墙对A的摩擦力

解析：选AD　将A、B视为整体，可以看出A物体受到墙的摩擦力方向竖直向上，对B受力分析可知B受到的摩擦力方向向上，由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向下，A正确；由于A、B两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知B错误；A和墙之间的摩擦力与A、B两物体的总重力等大、反向，故C错误，D正确。

10．(2021·漳州质检)如图，一质量为m的木块，用劲度系数为k的轻质弹簧连接着。弹簧的另一端固定在斜面顶端。木块放在斜面上能处于静止状态。已知斜面倾角θ＝37°，木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5。弹簧在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。则(　　)

A．弹簧可能处于压缩状态

B．弹簧的最大形变量为

C．木块受到的摩擦力可能为零

D．木块受到的摩擦力方向一定沿斜面向上

解析：选C　木块与斜面间的最大静摩擦力fm＝μmgcos θ＝0.5mg×0.8＝0.4mg，重力沿斜面方向的分力为G1＝mgsin θ＝0.6mg，因G1>fm可知，弹力的方向不可能向下，即弹簧不可能处于压缩状态，选项A错误。弹簧有最大形变量时满足：G1＋fm＝kΔxm，解得Δxm＝，选项B错误。当G1＝F弹时，木块受到的摩擦力为零，选项C正确。当G1>F弹时，木块受到的摩擦力沿斜面向上；当G1＜F弹时，木块受到的摩擦力沿斜面向下，选项D错误。

11.建筑装修中，工人用质量为m的磨石对倾角为θ的斜壁进行打磨(如图所示)，当对磨石施加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力大小是(　　)

A．(F－mg)cos θ   B．(F－mg)sin θ

C．μ(F－mg)cos θ   D．μ(F－mg)tan θ

解析：选A　磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力作用而处于平衡状态，由图可知，F一定大于重力mg；先将重力及向上的推力合成后，将二者的合力沿垂直于斜壁方向及平行于斜壁方向分解，则在沿斜壁方向上有f＝(F－mg)cos θ，在垂直斜壁方向上有FN＝(F－mg)sin θ，则f＝μ(F－mg)sin θ，故A正确。

12.(海南高考)如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则(　　)

A．f1＝0，f2≠0，f3≠0  B．f1≠0，f2＝0，f3＝0

C．f1≠0，f2≠0，f3＝0  D．f1≠0，f2≠0，f3≠0

解析：选C　对整体受力分析可知，整体相对地面没有相对运动趋势，故f3＝0；再将a和b看成一个整体，a、b整体有相对斜面向下运动的趋势，故b与P之间有摩擦力，即f2≠0；再对a受力分析可知，a相对于b有向下运动的趋势，a和b之间存在摩擦力作用，即f1≠0。选项C正确。

13．(多选)在水平地面上固定一个斜面体，在它上面放有质量为M的木块，用一根平行于斜面的细线连接一个质量为m的小环，并将环套在一根两端固定的水平直杆上，杆与环间的动摩擦因数为μ，整个系统处于静止状态，如图所示，则杆对环的摩擦力Ff的大小可能为(　　)

A．0   B．Mgsin θ

C．Mgsin θ·cos θ   D．Mgsin θ＋μmg

解析：选AC　若木块与斜面间的动摩擦因数足够大，可使细线的拉力T＝0，此时环与杆间的摩擦力Ff＝0，若斜面光滑，则细线拉力T＝Mgsin θ，对环受力分析，由平衡条件可得：环与杆间的摩擦力Ff＝Tcos θ＝Mgsin θ·cos θ，故A、C正确。

14．(2021·广州调研)如图所示，一楔形斜面体置于水平地面上，斜面的倾角为30°，物块A置于斜面上，用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B相连，弹簧轴线与斜面平行，A、B均处于静止状态，已知物块A、B的重力分别为10 N和5 N，不计滑轮与细绳间的摩擦，则(　　)

A．弹簧对A的拉力大小为10 N

B．斜面对A的支持力为5 N

C．斜面对A的摩擦力为0

D．地面对斜面体的摩擦力大小为5 N

解析：选C　弹簧的弹力等于B的重力，大小为5 N，而A的重力沿斜面方向的分力mAgsin 30°＝5 N，故斜面对A的摩擦力为0，故A错误，C正确；斜面对A的支持力FN＝mAgcos 30°＝5 N，B错误；以A、B及斜面体整体为研究对象，得地面对斜面体的摩擦力为0，D错误。

15．(多选)如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常数)作用在B物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。据此可求(　　)

A．A、B之间的最大静摩擦力

B．水平面与B之间的滑动摩擦力

C．A、B之间的动摩擦因数μAB

D．B与水平面间的动摩擦因数μ

解析：选AB　t1时刻B与水平面之间达到最大静摩擦力kt1，力传感器开始有示数，所以水平面与B之间的滑动摩擦力为kt1，A、B开始相对滑动的t2时刻A、B之间达到最大静摩擦力kt2－kt1，A、B正确；由于A、B的质量未知，则μAB和μ不能求出，C、D错误。

16．(多选)如图所示，将一质量为m的滑块轻轻放置于传送带的左端，已知传送带以速度v0顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ，传送带左右距离无限长，重力加速度为g。当滑块速度达到v0时突然断电，传送带以大小为a的加速度匀减速至停止。关于滑块放上去后受到的摩擦力，下列说法正确的是(　　)

A．滑块始终没有受到静摩擦力作用

B．滑块刚放上去时受到的滑动摩擦力为μmg

C．滑块受到的摩擦力一直不变

D．传送带减速时滑块受到的摩擦力可能变为ma

解析：选BD　滑块刚放上去时，受到向前的滑动摩擦力，大小为μmg；断电时滑块速度为v0，如果a≤μg，则滑块与传送带将以相同的加速度减速，滑块受到静摩擦力，大小为ma；断电时滑块速度为v0，如果a>μg，则传送带以加速度a减速，滑块只能以加速度μg减速，滑块受到滑动摩擦力，大小为μmg，方向在断电时刻突然变为向后；综上所述，选项A、C错误，B、D正确。