高中物理学案-摩擦力-一等奖

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摩擦力
【学习目标】
1.知道滑动摩擦产生的条件,会正确判断滑动摩擦力的方向。

2.会用公式F=μF
N
计算滑动摩擦力的大小,知道影响动摩擦因数的大小因素。

3.知道静摩擦力的产生条件,能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。

4.理解最大静摩擦力。

能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。

【学习重点】
1.滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F
摩=μF
N
解决具体问题。

2.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。

【学习难点】
1.正压力F
N
的确定。

2.静摩擦力的有无、大小的判定。

【自主学习】
1.两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍__________或____________的力,这种力叫摩擦力。

2.两个物体之间只有________的趋势,而没有__________时,在接触面上产生的阻碍物体间相对运动趋势的力,叫静摩擦力。

静摩擦力的方向总是沿接触面(或和接触面相切),并且跟物体相对运动趋势的方向________(填“相同”或“相反”)。

3.当一个物体在另一个物体表面上________时,受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向跟物体相对运动的方向________,滑动摩擦力的公式是____________,其中____叫动摩擦因数,只与相互接触的两个物体的________、接触面的__________有关,与________大小无关。

4.关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是()
A.相互压紧的粗糙的物体之间总有摩擦力作用
B.相对运动的物体之间总有摩擦力作用
C.只有相互压紧并有相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体间才有摩擦力作用
D.只有相互压紧并有相对运动的物体之间才有摩擦力作用
5.关于摩擦力的方向,下列说法正确的是()
A.滑动摩擦力的方向,总是和物体运动的方向相反
B.滑动摩擦力的方向,总是和物体运动的方向相同
C.物体所受摩擦力的方向总是和接触面相切
D.物体所受摩擦力的方向和物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反
6.关于摩擦力与弹力的关系,下列说法正确的是()
A.有弹力一定有摩擦力
B.有摩擦力一定有弹力
C.弹力越大,摩擦力越大
D.摩擦力越大,弹力一定越大
7.
图1
如图1所示,人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是()
A.人受到的摩擦力的方向是向下的
B.人受到的摩擦力的方向是向上的
C.手握旗杆的力越大,人受到的摩擦力越大
D.若手握旗杆的力增加,人受的摩擦力仍保持不变
【学习过程】
知识点一摩擦力产生的条件
1.下列说法中正确的是()
A.相互压紧的两物体间有弹力作用也一定有摩擦力作用
B.相对运动的物体间总有摩擦力的作用
C.只有相互压紧且发生相对运动的物体间才有摩擦力的作用
D.只有相互压紧且发生相对运动或有相对运动趋势、不光滑的物体间才有摩擦力的作用2.下列说法中正确的是()
A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力
B.两物体间有摩擦力,则其间必有弹力
C.两物体间有弹力,则其间必有摩擦力
D.两物体间无弹力,则其间必无摩擦力
知识点二静摩擦力
3.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
计算静摩擦力C.当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时,可以用F=μF
N
D.静摩擦力的大小与接触面的性质及正压力有关
4.
图2
如图2所示,物体在水平向左拉力F
1和水平向右拉力F
2
作用下,静止于水平地面上,则物体所
受摩擦力F
f
的大小和方向为()
A.F
1>F
2
时,F
f
=F
1
-F
2
,方向水平向右
B.F
1<F
2
时,F
f
=F
2
-F
1
,方向水平向右
C.F
2=F
1
,F
f
=0
D.根据摩擦力计算公式可知,F
f
为定值μmg
知识点三滑动摩擦力
1.
图3
如图3所示,在μ=的水平面上向右运动的物体,质量为20 kg,在运动过程中,还受到一个水平向左大小为10 N的拉力F作用,则物体受到滑动摩擦力为(g取10 N/kg)()A.10 N,水平向右 B.10 N,水平向左
C.20 N,水平向右 D.20 N,水平向左
方法技巧练
一、摩擦力方向的判断方法
1.如图4所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力的方向:
图4
(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车之间无相对滑动);
(2)汽车刹车时(二者无相对滑动);
(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);
(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时;
(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速,木箱在车上滑动时。

二、摩擦力有无的判断方法
1.
图5
如图5所示,有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面上,现用水平力F作用在B上,
三个物体仍然静止,下列说法中正确的是()
A.A受到B摩擦力的作用
B.B受到A.C摩擦力的作用
C.B只受C摩擦力的作用
D.C只受地面摩擦力的作用
三、摩擦力大小的计算
1.质量为2 kg的物体,静止在水平地面上。

物体与地面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平拉力。

(g取10 N/kg)
(1)当拉力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大
(2)当拉力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大
(3)此后若将拉力减小为5 N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多大
(4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力是多大
【达标检测】
1.下列关于摩擦力的方向的说法,正确的是()
A.摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
C.摩擦力的方向可能与物体运动的方向垂直
D.摩擦力的方向一定与接触面平行
2.关于静摩擦力,下列说法正确的是()
A.运动的物体不可能受到静摩擦力的作用
B.静摩擦力总是与物体的相对运动趋势的方向相反
C.受静摩擦力的物体一定是静止的
D.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用
3.
图6
用手握瓶子,瓶子静止在手中,如图6所示,瓶始终处于竖直方向,则下列说法正确的是()A.手对瓶子的压力等于瓶子所受的重力
B.手对瓶子的摩擦力等于瓶子所受的重力
C.手握得越紧,手对瓶子的摩擦力越大
D.手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力
4.
图7
如图7所示,甲、乙两位同学做一种特殊的“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧水平收回手掌以达到拖拉凳子的目的。

如果甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳子上面放四块砖,则下列判断正确的是()A.凳子向甲方移动
B.凳子向乙方移动
C.凳子在原地不会被拉动
D.凳子向体重大的同学一方移动
5.如图8所示,一小孩用80 N的水平力推重力为200 N的木箱,木箱不动;当小孩用100 N 的水平力推木箱,木箱恰好能被推动。

当木箱被推动之后,小孩只要用90 N的水平推力就可以使木箱沿地面匀速前进,以下是对上述过程作出的计算和判断,其中正确的是()
图8
A.木箱与地面间的动摩擦因数μ=
B.木箱与地面间的最大静摩擦力大小为90 N
C.木箱与地面间的摩擦力大小始终为80 N
D.木箱与地面间的滑动摩擦力大小为100 N
6.
图9
如图9所示,质量为m的木块放在水平传送带上,随传送带一起向前运动,木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是()
A.当传送带匀速运动时,木块受向前的摩擦力,大小为μmg
B.当传送带匀速运动时,木块不受摩擦力作用
C.当传送带向前加速运动时,木块受向前的摩擦力,大小为μmg
D.无论传送带做何运动,木块受摩擦力均为μmg
7.三个形状相同、材料不同的物体叠放在水平面上,B物体受到水平拉力的作用,但三个物体都处于静止状态,如图10所示,下列判断正确的是()
图10
A.各个接触面一定都是粗糙的
B.A与B的接触面可能是光滑的
C.C与水平面的接触面可能是光滑的
D.B与C.C与水平面的接触面一定是粗糙的
8.2008年9月6日,2008残奥会在北京开幕,我国著名残疾跳高运动员侯斌用一种震撼人心的方式点燃了主圣火。

如图11所示是侯斌匀速攀升时的一幅照片,关于侯斌攀升过程中,下列说法正确的是()
图11
A.侯斌受到绳的静摩擦力,方向向上
B.侯斌受到绳的滑动摩擦力,方向向下
C.攀升时侯斌受到的合外力为零
D.以上说法均无道理
9.
图12
如图12所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法正确的是()
A.若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上
B.若木块静止,当F增大时,木块受到的静摩擦力随之增大
C.若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的摩擦力大小为μF
D.若开始时木块静止。

当撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力作用
10.如图13所示,皮带运输机将物体匀速地送往高处。

下列结论正确的是()
图13
A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用
B.传送的速度越大,物体受到的摩擦力也越大
C.物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关
D.若匀速向下传送物体,物体所受的摩擦力沿皮带向下
11.用劲度系数k=490 N/m的轻弹簧,沿水平桌面水平拉一木板使它做匀速直线运动,弹簧
的长度l
1
=12 cm。

若在木板上加上一个质量m=5 kg的铁块,仍用原弹簧拉住它沿水平桌面做匀
速运动,弹簧的长度l
2
=14 cm,则木板与水平桌面间的动摩擦因数μ为多少12.如图14所示,轻质弹簧的劲度系数k=20 N/cm,用其拉着一个重为200 N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动。

求:
图14
(1)物体与水平面间的动摩擦因数。

(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,物体受到的水平拉力多大这时物体受到的摩擦力有多大(3)如果物体在运动过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力多大
参考答案
达标检测
1.CD [摩擦力的方向一定与相对运动或相对运动趋势的方向相反,而与物体的运动方向可能垂直,如紧贴在车厢后壁上随车厢一起向前加速的物体受到的静摩擦力竖直向上,与运动方向垂直。

]
2.B [物体是否受静摩擦力要看物体是否有相对运动的趋势,而与物体是否运动无关,其方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反。

]
3.B
4.B [本题考查最大静摩擦力的概念与规律,甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同,但是乙端的凳子上面放了四块砖,这样乙与凳子的压力就大一些,所以最大静摩擦力就大,这就决定了乙与凳子之间不容易滑动,所以凳子向乙方移动。

正确答案是B.]
5.A 6.B 7.BD
8.AC [攀升时侯斌相对于绳有向下的运动趋势,故他受到绳的向上的静摩擦力,A正确;根据二力平衡可知,C正确。

]
9.ACD [若木块静止,则木块受到的静摩擦力与mg平衡,大小为mg,方向竖直向上,故A
正确,B错误;木块沿墙向下运动,墙对木块的摩擦力为μF
N
=μF,故C正确;当撤去F时,墙与木块间无弹力,则木块也不受摩擦力作用,故D正确。

]
[物体与皮带相对静止,两者之间存在静摩擦力,静摩擦力的大小可由平衡条件求得,静摩擦力的方向沿皮带向上,与匀速传送的速度大小及运动方向无关,A.C项正确。

] 11.
解析k(l
1-l
)=μG,k(l
2
-l
)=μ(G+mg),联立解得μ=.
12.(1)(2)120 N 80 N (3)80 N
解析(1)由kx=μF
N 知μ=
kx
G

20×102×4×10-2
200
=.
(2)由F=kx′得F=120 N;此时物体受到的摩擦力大小 F
f
=μG=×200 N=80 N。

(3)物体所受摩擦力大小仍为80 N。

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