高考物理復(fù)習(xí)第2章相互作用基礎(chǔ)課時(shí)4摩擦力

基礎(chǔ)課時(shí)4摩擦力1/39[知識梳理]知識點(diǎn)一、靜摩擦力1.產(chǎn)生條件 (1)接觸面____。 (2)接觸處有_____。 (3)兩物體有_____________(仍保持相對靜止)。2.定義

兩個(gè)相互接觸且發(fā)生形變粗糙物體，當(dāng)它們含有__________

__時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生_________________力。3.大小和方向 (1)大小：0<F≤Fm (2)方向：沿兩物體接觸面與相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向_____。粗糙彈力相對運(yùn)動(dòng)趨勢勢相對運(yùn)動(dòng)趨妨礙相對運(yùn)動(dòng)趨勢相反2/39知識點(diǎn)二、滑動(dòng)摩擦力1.產(chǎn)生條件 (1)接觸面_____。 (2)接觸處有_____。 (3)兩物體間有__________。2.定義

兩個(gè)相互接觸且發(fā)生形變粗糙物體，當(dāng)它們發(fā)生_________時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生_____相對運(yùn)動(dòng)力。3.大小及方向(1)大小：F＝μFN

公式中μ為百分比常數(shù)，稱為動(dòng)摩擦因數(shù)，其大小與兩個(gè)物體材料和接觸面粗糙程度相關(guān)。(2)方向：沿兩物體接觸面，與相對運(yùn)動(dòng)方向_____。粗糙彈力相對運(yùn)動(dòng)相對運(yùn)動(dòng)妨礙相反3/39[思索]用彈簧測力計(jì)測定木塊A和木塊B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ，有如圖1甲、乙兩種裝置。圖1(1)為了用彈簧測力計(jì)讀數(shù)表示滑動(dòng)摩擦力大小，兩種情況中木塊A是否都一定要做勻速直線運(yùn)動(dòng)？(2)若木塊A均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，圖甲中A、B間摩擦力是否等于拉力Fa?4/39[診療自測]

1.(多項(xiàng)選擇)以下關(guān)于物體受靜摩擦力作用敘述中，正確是(

) A.靜摩擦力方向一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反 B.靜摩擦力方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同 C.靜摩擦力方向既可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，也可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同 D.靜止物體所受靜摩擦力一定為零

解析靜摩擦力方向總與物體間相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反，與物體運(yùn)動(dòng)方向沒有必定聯(lián)絡(luò)，兩個(gè)靜止物體間也可能有相對運(yùn)動(dòng)趨勢，可能有靜摩擦力，故選項(xiàng)B、C正確。

答案BC5/392.(·江蘇揚(yáng)州模擬)如圖2甲所表示，小孩用80N水平力沒有推進(jìn)木箱，木箱此時(shí)受到摩擦力大小為F1；乙圖中，小孩用100N水平力恰能推進(jìn)木箱，此時(shí)木箱與地面間摩擦力大小為F2；丙圖中，小孩把木箱推進(jìn)了，此時(shí)木箱與地面間摩擦力大小為F3。若木箱對地面壓力大小為200N，木箱與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.45，則F1、F2、F3大小分別為(

)圖2A.80N

100N

90N B.80N

100N

45NC.80N

80N

90N D.0

80N

45N6/39解析小孩用80N水平力推不動(dòng)木箱，則木箱此時(shí)受到是靜摩擦力，所以F1＝80N。小孩用100N力恰好推進(jìn)木箱，此時(shí)推力大小等于最大靜摩擦力大小，所以F2＝100N。木箱被推進(jìn)后受滑動(dòng)摩擦力，由公式F＝μFN來計(jì)算大小，所以F3＝0.45×200N＝90N，故選項(xiàng)A正確。答案

A7/393.一塊質(zhì)量均勻分布長方體木塊按圖3甲、乙、丙所表示三種方式在同一水平面上運(yùn)動(dòng)，其中甲圖中木塊做勻速運(yùn)動(dòng)，乙圖中木塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，丙圖中木塊側(cè)立在水平面上做與甲圖相同運(yùn)動(dòng)。則以下關(guān)于甲、乙、丙三圖中木塊所受滑動(dòng)摩擦力大小關(guān)系判斷正確是(

)圖3A.Ff甲＝Ff乙<Ff丙 B.Ff甲＝Ff丙<Ff乙C.Ff甲＝Ff乙＝Ff丙 D.Ff丙<Ff甲<Ff乙8/39解析依據(jù)公式F＝μFN知，滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面大小無關(guān)，也與相對速度或加速度無關(guān)，所以有Ff甲＝Ff乙＝Ff丙。答案C9/394.(·廣東東莞模擬)如圖4所表示，物體A放置在固定斜面上，一平行斜面向上力F作用于物體A上。在力F逐步增大過程中，物體A一直保持靜止，則以下說法中正確是(

)圖4A.物體A受到協(xié)力增大

B.物體A受到支持力不變C.物體A受到摩擦力增大

D.物體A受到摩擦力減小10/39解析物體A一直靜止，則所受協(xié)力為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)斜面與水平面夾角為θ，物體A質(zhì)量為m，受到支持力FN＝mgcosθ，選項(xiàng)B正確；假如F開始很小，物體A受到摩擦力沿斜面向上，當(dāng)F逐步增大時(shí)，摩擦力先減小至零，后反向增大，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案

B11/39考點(diǎn)一摩擦力有沒有及方向判斷方法靜摩擦力有沒有及方向判斷方法(1)假設(shè)法12/39(2)狀態(tài)法依據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜摩擦力方向。(3)牛頓第三定律法先確定受力較少物體受到靜摩擦力方向，再依據(jù)“力相互性”確定另一物體受到靜摩擦力方向。13/39【例1】如圖5所表示，某糧庫使用電動(dòng)傳輸機(jī)向糧垛上輸送麻袋包，現(xiàn)將一麻袋包放置在傾斜傳送帶上，與傳送帶一起向上勻速運(yùn)動(dòng)，其間突遇故障，傳送帶減速直至停頓。若上述勻速和減速過程中，麻袋包與傳送帶一直保持相對靜止，以下說法正確是(

)圖514/39A.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，麻袋包只受重力與支持力作用B.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，麻袋包受到摩擦力一定沿傳送帶向上C.減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，麻袋包受到摩擦力一定沿傳送帶向下D.減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，麻袋包受到摩擦力一定沿傳送帶向上解析傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，麻袋包受力平衡，麻袋包除受重力、垂直斜面向上支持力外，還要受沿斜面向上靜摩擦力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；傳送帶向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，麻袋包加速度沿斜面向下，受到摩擦力可能沿傳送帶向上、沿傳送帶向下或?yàn)榱悖x項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案

B15/39【拓展延伸】

在【例1】中，若將麻袋包無初速度放在傳送帶底端，則麻袋包與傳送帶到達(dá)相對靜止前將受到滑動(dòng)摩擦力作用還是靜摩擦力作用？方向怎樣？

解析傳送帶向上勻速運(yùn)動(dòng)，麻袋包無初速度放在傳送帶上，麻袋包相對傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，故麻袋包將受到沿傳送帶向上滑動(dòng)摩擦力作用。

答案滑動(dòng)摩擦力，方向沿傳送帶向上16/39易錯(cuò)提醒判斷摩擦力方向時(shí)兩點(diǎn)注意(1)靜摩擦力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向沒有必定關(guān)系，可能相同，也可能相反，還可能成一定夾角。(2)分析摩擦力方向時(shí)，要注意靜摩擦力方向“可變性”和滑動(dòng)摩擦力“相對性”。17/39【變式訓(xùn)練】1．如圖6甲、乙所表示，物體P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F方向勻速運(yùn)動(dòng)，乙圖中斜面體固定不動(dòng)，關(guān)于物體P所受摩擦力，以下說法正確是(

)圖618/39A．甲、乙兩圖中物體P均受摩擦力，且方向均與F相同B．甲、乙兩圖中物體P均受摩擦力，且方向均與F相反C．甲、乙兩圖中物體P均不受摩擦力D．甲圖中物體P不受摩擦力，乙圖中物體P受摩擦力，方向和F方向相同解析用假設(shè)法分析：甲圖中，假設(shè)P受摩擦力，與P做勻速運(yùn)動(dòng)在水平方向協(xié)力為零不符，所以P不受摩擦力；乙圖中，假設(shè)P不受摩擦力，P將相對Q沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，所以P受沿F方向摩擦力，正確選項(xiàng)是D。答案

D19/39考點(diǎn)二摩擦力大小計(jì)算1.滑動(dòng)摩擦力大小 (1)公式法：F＝μFN，其中FN是兩物體間正壓力，其大小不一定等于重力；μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，與材料和接觸面粗糙程度相關(guān)，與接觸面積無關(guān)。

(2)狀態(tài)法：若μ未知，可結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和其它受力情況，利用平衡條件或牛頓第二定律求解滑動(dòng)摩擦力大小。2.靜摩擦力大小

通常認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，而靜摩擦力只能應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律求解。20/39【例2】

(多項(xiàng)選擇)如圖7所表示，質(zhì)量為m木塊在質(zhì)量為M長木板上，受到向右拉力F作用而向右滑行，長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2。以下說法正確是(

)圖7A.木板受到地面摩擦力大小一定是μ1mgB.木板受到地面摩擦力大小一定是μ2(m＋M)gC.當(dāng)F>μ2(m＋M)g時(shí)，木板便會(huì)開始運(yùn)動(dòng)D.不論怎樣改變F大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng)21/39解析因?yàn)槟緣K在木板上運(yùn)動(dòng)，所以木塊受到木板滑動(dòng)摩擦力作用，其大小為μ1mg，依據(jù)牛頓第三定律可得木塊對木板滑動(dòng)摩擦力也為μ1mg。又因?yàn)槟景逄幱陟o止?fàn)顟B(tài)，木板在水平方向上受到木塊摩擦力μ1mg和地面靜摩擦力作用，二力平衡，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；若增大F大小，只能使木塊加速度大小改變，但木塊對木板滑動(dòng)摩擦力大小不變，因而也就不可能使木板運(yùn)動(dòng)起來，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案AD22/39易錯(cuò)提醒計(jì)算摩擦力時(shí)三點(diǎn)注意(1)首先分清摩擦力性質(zhì)，因?yàn)橹挥谢瑒?dòng)摩擦力才有公式，靜摩擦力通常只能用平衡條件或牛頓定律來求解。(2)公式F＝μFN中FN為兩接觸面間正壓力，與物體重力沒有必定聯(lián)絡(luò)，不一定等于物體重力。(3)滑動(dòng)摩擦力大小與物體速度大小無關(guān)，與接觸面積大小也無關(guān)。23/39【變式訓(xùn)練】2.如圖8所表示，質(zhì)量為m物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙傳送帶上，物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)傳送帶分別以v1、v2速度做逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)(v1＜v2)，繩中拉力分別為F1、F2，則以下說法正確是(

)圖8A.物體受到摩擦力Ff1＜Ff2B.物體所受摩擦力方向向右C.F1＝F2D.傳送帶速度足夠大時(shí)，物體受到摩擦力可為024/39答案

C25/39考點(diǎn)三摩擦力“突變”問題1.靜—靜“突變”

物體在摩擦力和其它力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，看成用在物體上其它力協(xié)力發(fā)生改變時(shí)，假如物體依然保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到靜摩擦力大小和方向?qū)l(fā)生突變。(見變式訓(xùn)練3)2.靜—?jiǎng)印巴蛔儭被騽?dòng)—靜“突變”

物體在摩擦力和其它力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)其它力改變時(shí)，假如物體不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到靜摩擦力將“突變”成滑動(dòng)摩擦力。(見例3)3.動(dòng)—?jiǎng)印巴蛔儭?/p>

某物體相對于另一物體滑動(dòng)過程中，若突然相對運(yùn)動(dòng)方向變了，則滑動(dòng)摩擦力方向發(fā)生“突變”。(見隨堂演練4)26/39【例3】

(多項(xiàng)選擇)如圖9所表示，用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從t＝0時(shí)刻起水平力F大小隨時(shí)間均勻減小，到t1時(shí)刻F減小為零。物體所受摩擦力Ff隨時(shí)間t改變圖象可能是(

)圖927/39解析物體開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明物體所受水平向右拉力F與向左滑動(dòng)摩擦力等大反向。當(dāng)F減小時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)。若F減小為零之前物體一直運(yùn)動(dòng)，則摩擦力一直為滑動(dòng)摩擦力，大小不變，選項(xiàng)A正確；若F減小為零之前物體已停頓運(yùn)動(dòng)，則停頓前摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小不變，停頓后摩擦力為靜摩擦力，大小隨F減小而減小，選項(xiàng)D正確。答案

AD28/39【變式訓(xùn)練】3.一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力即F1、F2和摩擦力作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖10所表示，其中F1＝10N，F(xiàn)2＝2N，若撤去F1，則木塊受到摩擦力為(

)圖10A.10N，方向向左 B.6N，方向向右C.2N，方向向右 D.029/39解析當(dāng)物體受F1、F2及摩擦力作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，由平衡條件可知物體所受摩擦力大小為8N，方向向左?？芍畲箪o摩擦力Ffmax≥8N。當(dāng)撤去力F1后，F(xiàn)2＝2N＜Ffmax，物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可知物體所受靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變，且與作用在物體上F2等大反向。選項(xiàng)C正確。答案

C30/391.關(guān)于摩擦力，以下說法正確是(

) A.靜摩擦力方向一定與物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反 B.滑動(dòng)摩擦力總是妨礙物體運(yùn)動(dòng)，其方向一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反 C.受靜摩擦力作用物體一定是靜止 D.作用在運(yùn)動(dòng)物體上摩擦力一定是滑動(dòng)摩擦力31/39解析當(dāng)兩個(gè)直接接觸物體有相對運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí)候，受到摩擦力為靜摩擦力，所以靜摩擦力方向一定與物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反，選項(xiàng)A正確；當(dāng)兩個(gè)物體相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力能夠是動(dòng)力也能夠是阻力，所以，它方向能夠與物體運(yùn)動(dòng)方向相反也能夠與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；受到靜摩擦力作用物體不一定是靜止，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；作用在運(yùn)動(dòng)物體上摩擦力能夠是靜摩擦力，也能夠是滑動(dòng)摩擦力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案

A32/392.(多項(xiàng)選擇)人握住旗桿勻速上爬，則以下說法正確是(

) A.人受到摩擦力方向是沿桿向下 B.人受到摩擦力方向是沿桿向上 C.人握旗桿用力越大，人受摩擦力也越大 D.人握旗桿用力越大，并不會(huì)使人受摩擦力增大

解析人手與旗桿是相對靜止，人受到是靜摩擦力，方向沿桿向上，由二力平衡可知，摩擦力大小一直等于人重力大小，故選項(xiàng)B、D正確。

答案BD33/393.如圖11甲所表示，粗糙水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，地面對斜劈摩擦力為Ff1；如圖乙所表示，若對該物塊施加一平行于斜面向下推力F1，使其加速下滑，則地面對斜劈摩擦力為Ff2；如圖丙所表示，若對該物塊施加一平行于斜面向上推力F2，使其減速下滑，則地面對斜劈摩擦力為Ff3。以下關(guān)于Ff1、Ff2、Ff3大小關(guān)系正確是(

)圖11A.Ff1>0B.Ff2>Ff3

C.Ff2<Ff3D.Ff2＝Ff334/39解析圖甲中斜劈和物塊都處于平衡狀態(tài)，對整體，只有豎直方向重力和支持力，地面對斜劈摩擦力Ff1＝0，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)圖甲情境可知，在圖乙、丙中，物塊受到斜面滑