新高考物理二轮复习易错重难点讲与练易错01 力与物体平衡（8易错点错因剖析）（2份，原卷版+解析版）

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易错点1 对摩擦力的方向理解不透彻
易错典题
【例1】（2025·广东省肇庆市高三上学期第二次模拟）如图所示，足够长的传送带倾角为θ，以恒定速率v1沿顺时针方向传动。一物块从传送带顶端以初速度v2沿传送带向下滑上传送带，已知v2>v1，物块与传送带间的动摩擦因数。以物块刚滑上传送带的位置为起点，以传送带底端所在水平面为零势能面，则物块的速率v和动能Ek与路程x的关系图像可能正确的是（ ）

A. B.
C. D.
【错因分析】摩擦力的方向与物体自身的运动方向没有必然联系。本题中，当物体向下滑动的速度小于传送带的速度时，物体相对于传送带向上滑动，此时物体受到的滑动摩擦力的方向平行于传送带向下；而当物体的速度大于传送带的速度后，物体相对于传送带向下滑动，此时物体受到的滑动摩擦力的方向则变为平行于传送带向上。
【答案】D
【解析】由于，则物块先向下匀减速运动，合力
方向沿斜面向上；速度减为零后物块向上做匀加速运动，合力
方向沿斜面向上。因为，所以物块向上运动到与传送带速度相同后，与传送带一起相对静止向上做匀速运动，此时物块所受合力为零，减速阶段
加速阶段
所以速率v与x的变化关系不是直线，故AB错误。由动能定理得
即物块动能Ek与x的图像斜率的绝对值为合力大小，动能减小过程和动能增加过程，图像的斜率绝对值相等，最后物块的动能小于初动能，故C错误，D正确。
避错攻略
【方法总结】.在分析摩擦力的方向时，一定要注意摩擦力方向的可变性，尤其是在分析静摩擦力的时候，二者共速(转折点)的时刻往往是摩擦力方向发生突变的关键时刻。
【知识链接】1.对摩擦力的理解
（1）摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反。
（2）摩擦力总是阻碍物体间的相对运动（或相对运动趋势），但不一定阻碍物体的运动。
（3）摩擦力不一定是阻力，也可以是动力；摩擦力不一定使物体减速，也可以使物体加速。
（4）受静摩擦力作用的物体不一定静止，但一定与接触面保持相对静止。
2．滑动摩擦力方向的确定
滑动摩擦力的方向总与物体相对运动方向相反，“相对”是指“相对接触的物体”，与相对地面的运动方向可能相反，也可能相同。
2．静摩擦力的有无及方向的判断方法
(1)假设法
(2)状态法
先判断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F合＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。
(3)牛顿第三定律法
先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向
举一反三
【变式1-1】（2025广东省肇庆市高三一模 ）如图为一种鱼虾自动分离装置的示意图，鱼和虾均从一个靠近传送带的出料口掉落到转动的传送带上，鱼和虾就会自动分别向两端运动。下列说法正确的是（ ）
A. 传送带的转动方向是顺时针方向
B. 鱼在传送带上运动时，内能增加，机械能减小
C. 传送带速度越大，虾到达下端虾收集箱的用时越短
D. 鱼和传送带间的动摩擦因数一定大于虾和传送带间的动摩擦因数
【答案】AD
【解析】鱼和虾在传送带上受重力、支持力和沿传送带向上的摩擦力，故传送带沿顺时针方向转动，A正确；鱼向上运动，有，摩擦力对鱼做正功，机械能增大；
虾向下运动有
一定大于，B错误，D正确；传送带沿顺时针方向转动，无论速度为多少，对虾的摩擦力大小和方向均不变，虾下滑的时间与传送带的速度无关，C错误。
【变式1-2】如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因素为，小木块速度随时间变化关系如图所示，v0、t0已知，则（ ）
A．传送带一定逆时针转动B．
C．传送带的速度大于v0D．t0后滑块的加速度为
【答案】AD
【解析】若传送带顺时针转动，当滑块下滑时，将一直匀加速到底端；当滑块上滑时，先匀加速运动，在速度与传送带速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图像；故传送带是逆时针转动，A错误；滑块在0～t0内，滑动摩擦力向下，做匀加速下滑，即有由题图可知，则故B错误；经过分析，由图可知，传送带的速度等于，C错误；滑块与传送带的速度相等后的加速度代入μ值得，故D正确
【变式1-3】（2024·辽宁·高考真题）利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（ ）
A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；
B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误；
C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；
D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。
故选C。
。
易错点2 混淆两种摩擦力大小的计算，误认为滑动摩擦力的大小与接触面积有关
易错典题
【例2】（2024广西高考） 工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为、和，则（ ）
A. B.
C. D.
【错因分析】误认为滑动摩擦力的大小与接触面积有关,而错选A或B、C项。
【答案】D
【详解】A根据滑动摩擦力的公式，可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表面材质和祖糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即，D正确
避错攻略
【方法总结】.滑动摩擦力大小的计算方法
(1)公式法：F＝μFN；注意FN是两物体间的正压力，不一定等于物体的重力。
(2)状态法：利用平衡条件或牛顿第二定律列方程求解
【知识链接】
举一反三
【变式2-1】（2025·陕晋青宁卷·高考真题）如图，质量为m的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于静止状态，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为μ、夹角为θ，重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为（ ）
A．μmgcsθB．12μmgC．μmgD．0
【答案】D
【详解】对钢管受力分析，如图所示
若钢管受到地面的摩擦力，则钢管水平方向受力不平衡，钢管不可能处于静止状态，故地面对钢管左端的摩擦力大小为零。ABC错误，D正确。
【变式2-2】2025广东省广州市新东方高三下学期港澳台班第二次模拟）木块A、B分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为，系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力F作用在木块B上，如图所示，则力F作用后木块A、B所受摩擦力大小（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】弹簧的弹力
B物体所受最大静摩擦力
力F作用后，对木块B进行受力分析可知
因此B物体仍静止不动，所受摩擦力大小
弹簧对A的弹力不变，因此A所受摩擦力大小，故选项A正确。
【变式3-3】长木板顶端放有一个木块，当倾角较小时，木块静止，现均匀增加倾角，直到木块滑到长木板底端，则( )
A.木块未滑动之前，所受的摩擦力减小，支持力减小
B.木块未滑动之前，所受的摩擦力增大，支持力增大
C.木块开始滑动之后，所受的摩擦力减小，支持力减小
D.木块开始滑动之后，所受的摩擦力增大，支持力增大
【答案】C
【解析】AB.木块未滑动之前，静摩擦力大小和支持力大小分别为
当增加倾角时，摩擦力增大，支持力减小，故AB错误；
CD.木块开始滑动之后，滑动摩擦力大小为
支持力大小为
当增加倾角时，摩擦力减小，支持力减小，故C正确，D错误，故选C。
易错点3 不会分析摩擦力的突变问题
易错典题
【例3】（2025·河南省南阳市联考）如图所示，一倾角为θ=37°的斜面固定在地面上，质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行，设斜面足够长，已知该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，g取10 m/s2。取初速度v0的方向为正方向，则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是（ ）
A．B．
C．D．
【错因分析】当滑块的速度为零后，滑块与斜南间的滑动摩擦力突变为静摩擦力，许多同学忽略了这一点而出现错误。
.【解析】滑块上升过程中受滑动摩擦力，有Ff=μFN，FN=mgcs θ
联立，解得Ff=6.4 N方向沿斜面向下。当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mgsin θ=6N