高中物理 加強(qiáng)練習(xí)第二章　13.摩擦力的分析和計(jì)算

13.摩擦力的分析和計(jì)算(分值：30分)1~6題每題5分1.(2025·安徽蕪湖市檢測(cè))試卷讀卡器的原理可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型，搓紙輪與答題卡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，答題卡與答題卡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，答題卡與摩擦片底部之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ3，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，正常情況下，讀卡器能做到“每次只進(jìn)一張答題卡”。搓紙輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第一張答題卡向左運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A.第一張答題卡受到搓紙輪的摩擦力向右B.后一張答題卡受到前一張答題卡的摩擦力向右C.最后一張答題卡受到摩擦片的摩擦力向右D.μ1>μ2>μ3答案C解析搓紙輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第一張答題卡運(yùn)動(dòng)時(shí)，答題卡有相對(duì)搓紙輪向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，受到搓紙輪的摩擦力向左，故A錯(cuò)誤；前一張答題卡有相對(duì)后一張答題卡向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則后一張答題卡受到前一張答題卡的摩擦力向左，故B錯(cuò)誤；最后一張答題卡有相對(duì)摩擦片向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，受到摩擦片的摩擦力向右，故C正確；對(duì)第一張答題卡，能向左運(yùn)動(dòng)，有μ1>μ2，最后一張答題卡不能有相對(duì)滑動(dòng)，有μ2≤μ3，故D錯(cuò)誤。2.(2026·四川廣元市檢測(cè))如圖所示，水平面上固定一個(gè)斜面體，斜面體的上表面ABCD是一個(gè)正方形，面ABCD與水平面間的夾角為θ=30°。某物體放置在斜面上，現(xiàn)對(duì)該物體施加一個(gè)平行于斜面的恒力F，使它在斜面上從A到C做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體的質(zhì)量為m=1kg，力F=5N，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，則該物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ等于()A.225 B.235答案D解析物體在斜面上從A到C做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故物體在面ABCD上受力平衡，如圖物體受到重力沿著斜面向下的分力、恒力F和摩擦力作用，故Ff2=(mgsinθ)2+又由于Ff=μmgcosθ，得物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=63，故選D3.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，重力加速度為g，下列說法正確的是()A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg，方向向左B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g，方向向右C.當(dāng)F>μ2(m+M)g時(shí)，木板便會(huì)開始運(yùn)動(dòng)D.無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng)答案AD解析由于木塊在木板上向右滑動(dòng)，故木塊一定受到向左的滑動(dòng)摩擦力的作用，且Ff1=μ1mg，因木板靜止不動(dòng)，一定受到地面的靜摩擦力，方向水平向左，大小為Ff2=Ff1=μ1mg，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)木塊相對(duì)于木板向右滑動(dòng)時(shí)，木塊對(duì)木板的滑動(dòng)摩擦力大小不變，故無論F多大，木板都不可能運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確。4.(2025·遼寧省名校聯(lián)盟檢測(cè))長木板表面的一端放有一個(gè)質(zhì)量為m的木塊，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(dòng)(即木板與地面間的夾角θ變大)，另一端不動(dòng)，摩擦力傳感器記錄了木塊受到的摩擦力Ff隨夾角變化的圖像，如圖乙所示。不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是()A.木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tanθ1B.木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)FC.木板與地面的夾角為θ1時(shí)，木塊不能勻速下滑D.木板與地面的夾角為θ2時(shí)，木塊做自由落體運(yùn)動(dòng)答案C解析當(dāng)夾角為θ1時(shí)，最大靜摩擦力Ff2=mgsinθ1，滑動(dòng)摩擦力Ff1=μmgcosθ1，解得μ=Ff1mgcosθ1，B錯(cuò)誤；由題圖乙可知Ff2>Ff1，則有mgsinθ1>μmgcosθ1，解得μ<tanθ1，A錯(cuò)誤；木板與地面的夾角為θ1時(shí)，若木塊運(yùn)動(dòng)，則必是加速下滑的，C正確；當(dāng)木板與地面的夾角為5.在建筑工地上有時(shí)需要將一些建筑材料由高處送到低處，為此工人們?cè)O(shè)計(jì)了一種如圖所示的簡(jiǎn)易滑軌：兩根圓柱形木桿AB和CD相互平行，斜靠在豎直墻壁上，把一摞瓦放在兩木桿構(gòu)成的滑軌上，瓦將沿滑軌滑到低處。在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)瓦滑到底端時(shí)速度較大，有可能摔破，為了防止瓦被損壞，下列措施中可行的是()A.減小每次運(yùn)送瓦的塊數(shù)B.增加每次運(yùn)送瓦的塊數(shù)C.減小兩桿之間的距離D.增加兩桿之間的距離答案D解析要使瓦滑到底端的速度相對(duì)減小，應(yīng)當(dāng)增大瓦與桿之間的摩擦力，由于它們的粗糙程度一定，由Ff=μFN可知，應(yīng)增大兩桿對(duì)瓦的支持力FN1、FN2，由圖可知，只有增大兩桿之間的距離，才能增大FN1、FN2。故選D6.(2025·重慶市沙坪壩區(qū)檢測(cè))如圖所示，物體置于水平傳送帶上，物體兩邊安裝了固定光滑的水平桿A、B限制物體只能在其間運(yùn)動(dòng)。已知物體質(zhì)量為m，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，物體在水平拉力F的作用下以恒定速度v0勻速運(yùn)動(dòng)。傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，其速度大小可改變，則()A.物體對(duì)水平桿B有壓力B.傳送帶速度越大，所需拉力越小C.物體受摩擦力大小Ff=μmg，方向與F反向D.當(dāng)傳送帶速度為v時(shí)，拉力的功率P=μmg·v答案B解析物體與傳送帶間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，所以摩擦力的大小為Ff=μFN=μmg，方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反；物體相對(duì)于傳送帶的速度大小為v相對(duì)=v0方向與v0夾角為θ，且tanθ=vv由平衡條件可得拉力大小為F=μmgcos