第03讲 叠加物体的摩擦力分析-2023年中考物理重点核心知识点专题讲练(全国通用)(解析版).docx
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1、第03讲 叠加物体的摩擦力分析(解析)【叠加物体摩擦力受力分析的方法】解决叠加物体的摩擦力问题,关键是掌握“拆分”和“整体”。拆分:将研究对象同周围物体隔离开来,只考虑分析它的受力情况和运动情况的方法。整体:把物体当作一个整体进行受力分析的方法。(不考虑该“整体”内部之间的相互作用力).然后根据物体的运动状态判断力的大小。最常见的是物体处于平衡状态的物体,不受力或受平衡力。类型一:左右叠加【例1】如图所示,用水平推力F讲质量均为m的木块A、B压在竖直墙面上静止,则木块B受到的摩擦力大小是 ;木块受收到的摩擦力方向为 ;木块A受到墙面的摩擦力大小等于 ;若增大力F,则木块B受到的摩擦力 (“变大
2、”“变小”“不变”)。 【答案】mg;竖直向上;“拆分”虽然A、B挤压在一起,但是在计算B受到的摩擦力时,把A、B分割开;“整体”把A和墙面看作一个整体。对物体B进行手里分析,B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,且B静止,二者是一对摩擦力,因此,木块B受到的摩擦力等于B的重力,为mg,方向竖直向上。计算A受到的摩擦力,把AB当作一个整体,其在竖直方向上受到的重力和摩擦力为一对平衡力,故木块A受到的摩擦力等于AB的重力之和,为2mg。木块B受到的摩擦力和重力是一对平衡力,和F的大小无关。类型二:货物和皮带输送机之间的摩擦力fF【例2】如图所示,当物体刚放上水平输送带,在达到和皮带速度相同前,
3、物体A受到的摩擦力方向为 。G 例2图【答案】水平向右【解析】传送带向右运动,物体由于惯性还要保持原来的运动状态,所以相对于传送带来说,物体有向左的运动趋势,因此受到向右的摩擦力作用。此时,摩擦力时物体运动的动力。【变式】如图所示,水平输送带和上面的物体匀速向右传到下一个生产环节,物体 (“受”“不受”)摩擦力;当输送带和物体保持匀速运动时,输送带急停,物体 (“受”“不受”)摩擦力。【答案】不受;受【解析】物体匀速运动时,处于平衡状态,物体和输送带之间没有相对运动,水平方向不受力。当输送带急停时,物体由于具有惯性,有向右的运动趋势,所以物体受到输送带向左的摩擦力。类型三:上下叠加【例3】两个
4、物体上下叠加如图所示,在大小F=10N,A和B一起沿水平向右做匀速直线运动,不计空气阻力,则下列结论中正确的是( )A.甲、乙两图中B物体受地面对它的摩擦力均为10NB.甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为10NC.甲图中物体A所受到的摩擦力大小为0,B物体受到地面对它的摩擦力为10ND.乙中物体A受到的摩擦力大小为10N,物体B受到地面对它的摩擦力为10N【答案】A【解析】A:计算B物体受到的摩擦力,不管力F施加在A还是在B上,但是以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦力和拉力为F,这两个力相互平衡,故摩擦力为10N;B:甲图计算A受到的摩擦力,A做匀速运动,在水平方向上A只受到向右
5、的拉力F和B对A的摩擦力,根据二力平衡可得f=F;乙图中A物体与B物体相对静止,A物体在水平方向上不受力,故A受到的摩擦力为0;C:甲图中以A为研究对象,A做匀速直线运动,在水平方向上受拉力和B对它的摩擦力,且这两个力相等;D:乙图中,AB同时向右做匀速直线运动,所以AB之间没有相对运动趋势,A不受摩擦力。【变式一】如图所示,A、B两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止,已知F1=5N,F2=3N。那么物体B受物体A和水平桌面对它的摩擦力大小分别为() A.5N、3N B.5N、2N C.2N、3N D.3N、5N【答案】B【解析】A在水平方向受拉力F1及B对A的摩擦力而处于静止状态
6、,故由二力平衡可得,A受B的摩擦力FA=F1=5N,所以B受A的摩擦力也为5N;把A、B看做整体,对整体进行分析则整体在水平方向上受F1、F2及水平桌面对B的摩擦力而处于静止状态,故三力的合力应为零,则摩擦力FB=F1-F2=5N-3N=2N。故选B。【例4】三个物体上下叠加如图,三个相同的物体叠放在一起,当B受到5N的水平拉力时,三个物体一起向右匀速运动,则A与B之间、B与C之间、C与桌面之间的摩擦力分别为_N、_N和_N.【答案】0N 5N 5N【解析】对A受力分析;A受竖直方向的重力和B对A的支持力,三个物体一起向右匀速运动,A与B相对静止,故AB之间不受摩擦力,摩擦力为0N;同理对AB
7、整体进行受力分析,受重力、C对AB的支持力,水平的拉力,以及C对B的摩擦力,由于三个物体一起向右匀速运动,处于平衡状态,BC之间的摩擦力等于拉力,fBC=F=5N。故答案为 0N 5N.对ABC整体进行受力分析,在水平方向上受到拉力F和地面的摩擦力,且三个物体一起向右匀速运动,处于平衡状态,故C与桌面之间的摩擦力大小等于拉力F=5N。1(2022江苏苏州统考一模)如图所示,水平地面上的木块乙上叠放木块甲,在力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起水平向右匀速运动,已知F1=100N,F2=10N,下列关于甲、乙和地面之间的摩擦力大小和方向说法正确的是()A甲对乙的摩擦力为100N,水平向左B乙
8、对地面的摩擦力为90N,水平向右C甲受到的摩擦力为10N,水平向左D地面对乙的摩擦力为10N,水平向右【答案】B【详解】A甲、乙一起水平向右匀速运动,受力平衡,对甲做受力分析,水平方向上甲受到两个力拉力F1和乙对甲的摩擦力,二者是一对平衡力,大小相等,方向相反,故乙对甲方向水平向左,大小为而甲对乙的摩擦力与乙对甲的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故甲对乙的摩擦力方向水平向右,大小为故A错误;B甲、乙一起水平向右匀速运动,受力平衡,对乙做受力分析,水平方向上受到拉力F2和甲对乙的摩擦力,以及地面对乙的摩擦力方向水平向左,而乙对地面的摩擦力,与地面对乙的摩擦力是一对相互作用力,大小相等
9、,方向相反,所以乙对地面的摩擦力方向水平向右,大小为故B正确;C甲受到的摩擦力是乙给甲的,由选项A的分析可知,甲受到的摩擦力为100N,水平向左,故C错误;D由选项B的分析可知,地面对乙的摩擦力为90N,方向水平向左,故D错误。故选B。2(2022内蒙古呼和浩特中考真题)小芳同学用图示装置研究滑动摩擦力,用力F水平向右匀速拉动长木板的过程中,木块保持静止不动。下列说法正确的是()A木块所受摩擦力方向水平向左B地面对长木板的摩擦力与力F是平衡力C力F增大时,木块所受滑动摩擦力大小不变D若弹簧测力计示数为5N,则力F大小也为5N【答案】C【详解】A木块保持静止不动,水平方向上受力平衡,弹簧测力计对
10、木块的拉力水平向左,则木块受到的摩擦力水平向右,故A错误;B用力F水平向右匀速拉动长木板的过程中,木板在水平方向上受力平衡,水平方向上受到水平向右的拉力F、水平向左的地面对木板的摩擦力、水平向左的木块对木板的摩擦力,所以地面对长木板,的摩擦力与力F不是平衡力,故B错误;C力F增大时,木块对木板的压力大小、接触面的粗糙程度不变,所以木块所受滑动摩擦力大小不变,故C正确;D若弹簧测力计示数为5N,结合B选项可知,力F应大于5N,故D错误。故选C。3(2022四川攀枝花统考中考真题)某实验探究小组用如图所示的装置测量摩擦力的大小,木板水平向右运动过程中,测力计A、B示数稳定时,其示数分别为5.0N、
11、2.8N,此时木块受到的摩擦力大小为()A7.8NB2.2NC2.8ND5.0N【答案】C【详解】木块相对地面和弹簧测力计B是静止的,处于平衡状态,木块受到弹簧测力计B的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以木块受到的摩擦力大小为故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。4(2020广西贵港统考中考真题)如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平地面上,在拉力F作用下,物块A、B一起向右做匀速直线运动,下列说法正确的是()A物块A受到的重力和B对的支持力是一对相互作用力B物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力C物块A对B的摩擦力方向水平向右,大小等于FD物块B对地面的
12、摩擦力方向水平向左,大小等于F【答案】C【详解】A物块A受到的重力和B对A的支持力作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故A错误;B地面对B的支持力等于物体A、B的重力之和,则物块B受到的重力要小于地面对B的支持力,所以二力不是一对平衡力,故B错误;C物块A、B一起向右做匀速直线运动,对A来说,A受力平衡,在水平方向上A受到向右的拉力和向左的B对A的摩擦力的作用,这两个力大小相同,大小都为F;由于力的作用是相互的,所以A对B的摩擦力大小等于F,方向水平向右,故C正确;D对整体进行受力分析,整体向右做匀速直线运动,处于平衡状态,在水平方向上整体受到向右的拉力和地面对B向左的摩擦力,则摩擦力f=
13、F根据力作用的相互性可知,B对地面的摩擦力的方向是向右的,大小等于F,故D错误。故选C。5(2022浙江绍兴统考一模)有两根完全相同的轻质弹簧,原长10cm。若一根弹簧两端受到10N的压力时,弹簧长度压缩到5cm。如图所示,第一次将一根弹簧水平压在墙壁和甲物体之间,使弹簧长度为5cm,弹簧和甲物体处于静止状态。第二次再将另一根弹簧放在甲和乙物体之间,使两根弹簧都被压缩到5cm且处于同一水平直线上,甲、乙两物体都处于静止状态。若甲和乙是两个完全相同的正方体,重力都是50N。下列说法错误的是()A第一次时,甲受到水平向左的摩擦力B第二次时,甲没有受到地面的摩擦力C两次实验中,墙壁均受到10N的推力
14、D乙受到地面20N的摩擦力,方向为水平向左【答案】D【详解】A第一次弹簧被压缩至5cm,所以弹簧对墙壁和甲的弹力均为10N,甲处于静止状态且受到水平向右的弹力,由二力平衡可知甲受到10N的水平向左的摩擦力,故A正确,不符合题意;B第二次两个弹簧均被压缩到5cm,所以甲受到水平向左和水平向右的弹力均为10N,这两个力是一对平衡力,所以甲不会受到摩擦力,故B正确,不符合题意;C两次实验中,弹簧均被压缩至5cm,所以弹簧的弹力均为10N,即墙壁受到的推力均为10N,故C正确,不符合题意;D乙受到弹簧水平向右10N的弹力,此时乙处于静止状态,由二力平衡可知此时乙还受到水平向左的10N的摩擦力,故D错误
15、,符合题意。故选D。6(2021广东广州广州市育才中学校考二模)如图所示,水平地面上的甲、乙、丙三物体叠放在一起,甲左端通过紧绷的橡皮绳与墙相连,在水平拉力F作用下,甲相对于乙保持静止,乙相对于地面保持静止,丙却向右运动。乙、丙接触面与丙、地面接触面的粗糙程度相同。则下列说法错误的是()A乙受到甲施加的摩擦力,其方向向左B乙受到丙施加的摩擦力,其方向向右C乙受到甲、丙摩擦力,两摩擦力大小相等D丙受到乙、地面的摩擦力,两摩擦力大小相等【答案】D【详解】ABC以乙为研究对象,因为丙向右运动,所以乙相对于丙向左运动,所以乙在水平方向上受到丙对乙向右的摩擦力,又因为甲相对于乙保持静止,所以乙相对于甲有
16、向右运动的趋势,故甲对乙有向左的静摩擦力,又因为乙相对于地面保持静止,所以丙对乙的摩擦力和甲对乙的摩擦力互相平衡,其大小相等,故ABC正确,不符合题意;D以丙为研究对象,它受到向右的拉力且向右运动,所以丙同时受到地面对它的摩擦力和物体乙对它的摩擦力的作用,这两个力的方向均向左,由于乙、丙接触面与丙、地面接触面的粗糙程度相同,压力不同,所以地面对它的摩擦力和物体乙对它的摩擦力大小不相等,故D错误,符合题意。故选D。7(2022安徽亳州统考模拟预测)如图所示,两块完全相同的木块A和B叠放在粗糙程度相同的水平桌面上,用12N的水平力F拉着木块B使它们一起做匀速运动,下列说法中正确的是()AAB之间摩
17、擦力为12NB对A的摩擦力方向水平向右CA对B的摩擦力方向水平向左D地面对B的摩擦力为12N【答案】D【详解】ABC图中,AB一起匀速运动,则AB之间无相对运动或相对运动趋势,则AB间无摩擦力,即A所受的摩擦力为0N,故ABD错误;D摩擦力的方向与相对运动的方向相反,且大小相等,方向相反,由于F水平向右,则摩擦力的方向为水平向左,为12N,故D正确。故选D。8(2022四川内江四川省内江市第六中学校考二模)甲、乙是重为10N和20N的两柱形物体,重叠并置于水平面上,当它们分别受到F1=5N和F2=8N的水平拉力时保持静止(如图a所示);当甲受到F3=15N的拉力时,甲乙一起以1m/s的速度匀速
18、向右运动(如图b所示);当把乙单独放在水平面上,用推力F4水平向右推乙,乙以2m/s的速度做匀速直线运动(如图c所示)。已知甲乙的底面积分别为200cm2、100cm2。下列说法正确的是()A图a中甲对乙的压强与乙对地面的压强之比是58B图a中乙对地面的摩擦力为13N,水平向右C图b中甲乙之间的摩擦力小于15ND图c中F4的大小为10N【答案】D【详解】A图a中,甲对乙的压力F甲=G甲=10N受力面积为S乙=100cm2=0.01m2甲对乙的压强乙对地面的压力F乙=G甲+G乙=10N+20N=30N乙对地面的压强甲对乙的压强与乙对地面的压强之比是故A错误;B图a中,把甲乙看做整体,整体受到F1
19、和F2的合力F合=F2-F1=8N-5N=3N由整体静止可知,地面对乙摩擦力的方向为水平向右,大小为f2=F合=3N因乙对地面的摩擦力和地面对乙的摩擦力是一对相互作用力,二力大小相等,方向相反,所以乙对地面的摩擦力为3N,方向水平向左,故B错误;C图b中,当甲受到F3=15N的拉力时,甲乙一起以1m/s的速度匀速向右运动,对甲受力分析可知,甲受到向右的拉力F3和乙对甲向左的摩擦力f3,做匀速直线运动处于平衡状态,由二力平衡条件可得,乙对甲的摩擦力f3=F3=15N方向水平向左,因甲对乙的摩擦力与乙对甲的摩擦力是一对相互作用力,所以甲对乙的摩擦力大小为15N,方向水平向右,故C错误;D图c中,用
20、推力F4水平向右推乙,乙以2m/s的速度做匀速直线运动,乙处于平衡状态,则F4的大小与乙受到的滑动摩擦力f4大小相等。对比图b和图c可知,两图中乙物体与水平面接触的材料和粗糙程度不变,由Ff=FN可得带入数据得解得f4=10N,即F4的大小为10N,故D正确。故选D。9(2021天津西青统考二模)如图所示,一袋大米随输送带一起水平向右匀速运动,下列分析正确的是()A这袋大米的运动速度越大,惯性越大B这袋大米受到的支持力和重力是一对相互作用力C当输送带突然停止运动时,这袋大米将会受到向右的摩擦力D这袋大米对输送带的压力与输送带对这袋大米的支持力是一对相互作用力【答案】D【详解】A惯性只与物体的质
21、量有关,质量越大,惯性越大;与物体的速度无关,故A选项错误;B大米在竖直方向上,受到输送带竖直向上的支持力和竖直向下地球的重力,由于大米水平向右匀速运动,大米处于平衡状态,根据平衡条件可知,大米受到的支持力和重力是一对平衡力,故B选项错误;C输送带突然停止运动时,大米由于惯性会继续相对传送带向右运动,所以大米会受到传送带水平向左的摩擦力,故C选项错误;D大米对输送带的压力与输送带对这袋大米的支持力,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体,同一直线上;所以它们是一对相互作用力,故D选项正确。故选D。10(2022山东烟台统考一模)建筑工地上常用的夹砖器(取砖工具)如图甲所示,用它夹住两块相同
22、的砖块竖直提起后静止在空中,此时两夹片与砖面平行,如图乙所示,则()A两砖之间没有压力B夹砖器对砖的摩擦力向下C两砖之间没有摩擦力D夹片对砖的压力越大,砖受到的摩擦力也越大【答案】C【详解】A用夹子夹住两块相同的砖提起后静止在空中,每块砖都受力平衡,砖外侧受到夹子对它向内的压力,内侧受到另一块砖对它向外的压力,所以两块砖之间存在压力,故A错误,不符合题意;B对两块砖整体分析,其受力平衡,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力的作用,故B错误,不符合题意;C两块砖之间存在压力,两块砖静止,受到竖直向下的重力、夹子对砖竖直向上的摩擦力的作用,两块砖之间没有发生相对运动的趋势,不存在摩擦力,故C正确,
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