第三章 2.摩擦力
初中物理摩擦力
初中物理中,摩擦力是一个重要的概念。
下面是对摩擦力的基本介绍:
摩擦力是指物体相互接触时,由于接触面粗糙而产生的阻碍运动的力。
摩擦力有静摩擦力和动摩擦力两种类型。
静摩擦力是指物体在静止状态下,由于接触面之间的相互作用力阻碍物体开始运动的力。
静摩擦力的大小等于施加在物体上的外力最大值的一定比例,这个比例叫做静摩擦系数,用字母μs表示。
动摩擦力是指物体在运动状态下,由于接触面之间的相互作用力阻碍物体继续运动的力。
动摩擦力的大小等于施加在物体上的外力与静摩擦力最大值的乘积与动摩擦系数之积,这个比例叫做动摩擦系数,用字母μk表示。
摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力、接触面积等因素有关。
在实际问题中,我们需要根据具体情况来选择适当的摩擦系数值,以便计算物体的运动情况。
《第三章 2 摩擦力》作业设计方案-高中物理人教版19必修第一册
《摩擦力》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本次作业旨在帮助学生深入理解摩擦力的概念,掌握摩擦力的基本规律,并能运用所学知识解决实际问题。
二、作业内容1. 课堂笔记整理:回顾摩擦力的定义、性质、分类及影响因素。
要求学生在课堂上认真听讲,做好笔记,并尝试用自己的语言总结课堂内容。
2. 课后习题:完成课后习题,进一步巩固摩擦力的概念和规律。
题目类型包括选择题、填空题和计算题,旨在考察学生对摩擦力的理解深度。
3. 实验操作与报告:在家中自行设计一个简单的实验,模拟摩擦力的产生和影响,并撰写实验报告。
实验器材可包括两块木板、一个滑块、一些砂纸等。
4. 讨论与思考:针对“摩擦力在实际生活中的应用”和“如何减小摩擦力带来的不利影响”这两个主题,进行小组讨论。
要求学生在讨论中积极思考,发表自己的观点。
三、作业要求1. 笔记和习题需认真完成,字迹工整,逻辑清晰。
2. 实验报告需包含实验目的、器材、步骤、数据记录和结果分析等部分,并确保真实性和可行性。
3. 小组讨论需积极参与,讨论内容应包括主题相关的信息、问题和观点,讨论结束后需提交小组报告。
4. 遇到难题时,可以向老师或同学请教,寻求帮助。
四、作业评价1. 笔记和习题的完成情况将作为评价学生对摩擦力概念和规律掌握程度的重要依据。
2. 实验报告的评价将关注学生的实验设计、操作和数据分析能力,以及是否能够真实、准确地反映摩擦力的性质和规律。
3. 小组讨论的参与度和观点的合理性也将作为评价学生思考能力和团队合作能力的指标之一。
五、作业反馈1. 在作业提交后,我会认真批改并及时给出反馈,针对学生的完成情况提出建议和改进方向。
2. 对于普遍存在的问题和疑惑,我会在下次课堂上进行统一解答,确保大部分学生能够理解和掌握摩擦力的相关知识。
3. 如果学生有特殊的问题或困难,可以随时向我咨询或寻求帮助,我会尽力提供支持和指导。
通过本次作业设计方案,希望能帮助学生更好地理解和掌握摩擦力知识,培养其解决问题的能力。
第三章 相互作用--力 单元总结(2020-2021学年上学期高一物理(新教材人教版必修第一册)
第三章相互作用--力单元总结知识要点一:弹力和摩擦力的区别弹力摩擦力产生条件(1)相互接触(2)发生弹性形变(1)相互挤压(2)接触面粗糙(3)两物体有相对运动或相对运动趋势方向与物体发生弹性形变的方向相反:(1)支持力、压力的方向垂直于接触面(2)绳子拉力沿绳与相对运动或相对运动趋势的方向相反大小(1)弹簧弹力:胡克定律(2)发生微小形变物体的弹力:二力平衡(1)静摩擦力用二力平衡判断(2)滑动摩擦力:F=μF N2.弹力或摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法.(2)结合物体运动状态判断.(3)效果法.知识要点如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,已知A、B、C都处于静止状态.则()A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平地面的摩擦力一定为零C.斜面体C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断,若B物体依然静止在斜面上,此时水平面对C的摩擦力为零【答案】CD【解析】若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡,则B与C间的摩擦力为零,A项错误;将B和C看成一个整体,则B和C受到细绳向右上方的拉力作用,故C有向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力,B项错误,C项正确;将细绳剪断,若B物体依然静止在斜面上,利用整体法判断,B、C 系统在水平方向不受其他外力作用处于平衡状态,则水平面对C的摩擦力为零,D项正确.(1)静摩擦力大小与压力大小无关,根据物体的状态进行判断.(2)无弹力,就无摩擦力;有弹力,未必有摩擦力;有摩擦力、必有弹力.知识要点二:摩擦力的大小和方向1.判断摩擦力方向应注意以下四点:(1)在判断摩擦力方向时,弄清物体相对运动或相对运动趋势的方向是关键.(2)相对运动(趋势)是指受力物体相对于所接触的物体的运动(趋势),不一定是相对于地面的运动.(3)摩擦力的方向与相对运动(趋势)方向相反,不是与运动方向相反.(4)具体判断时,可灵活运用假设法、二力平衡法或反推法进行.2.摩擦力大小的计算方法(1)计算摩擦力时,应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力.(2)滑动摩擦力用公式F f=μF N求解,静摩擦力的大小只能根据物体的运动状态和物体的受力情况来求解.如果物体处于静止状态,或做匀速直线运动时,可利用二力平衡条件求解静摩擦力.(3)计算静摩擦力时,还要注意理解静摩擦力与最大静摩擦力的区别.(4)正压力相同时,最大静摩擦力比滑动摩擦力略大,如不加说明,可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,因此最大静摩擦力也可由公式F max=μF N求得.如图所示,一个M=2 kg的物体放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1 kg的小桶相连.已知M的最大静摩擦力F m=4.5 N,滑轮上的摩擦不计,g=10 N/kg,求在以下情况中,M受到的摩擦力的大小.(1)只挂m0,处于静止状态时;(2)只挂m0,但在M上再放一个M′=3 kg的物体时;(3)只在桶内加入m1=0.33 kg的沙子时;(4)只在桶内加入m2=0.5 kg的沙子时.【答案】(1)1 N(2)1 N(3)4.3 N(4)4 N【解析】(1)因为m0g=1 N<F m,M处于静止状态,所以受静摩擦力作用,由二力平衡得F f1=m0g=1 N.(2)在M上再放一个M′=3 kg的物体,M仍静止,故受静摩擦力F f2=F f1=m0g=1 N.(3)因为(m0+m1)g=4.3 N<F m,故M处于静止状态,所受静摩擦力F f3=(m0+m1)g=4.3 N.(4)因为(m0+m2)g=6 N>F m,故物体M运动,受到滑动摩擦力作用,由公式知F f4=μF N=μMg=4 N.(1)注意区分滑动摩擦力与静摩擦力,并要注意摩擦力的方向.(2)注意滑动摩擦力的计算公式F f=μF N,特别需要注意对产生滑动摩擦力的两个物体之间的正压力F N的分析,不要草率地认为正压力F N的大小就是某个物体的重力大小.知识要点三:物体受力分析问题受力分析就是把指定物体(研究对象)在特定的物理情境中所受到的所有外力找出来,并画出受力图.物体运动状态的变化,是由它受力的情况决定的.对物体进行正确的受力分析,是研究物体运动状态变化的基础,也是学好力学的先决条件.1.受力分析的步骤2.受力分析的方法——整体法和隔离法(1)整体法:以系统整体为研究对象进行受力分析的方法一般用来研究不涉及系统内部某物体的力和运动.(2)隔离法:将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来进行分析的方法,一般用来研究系统内物体之间的作用及运动情况.3.受力分析时要注意的问题(1)只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体施加的力.不要把作用在其他物体上的力错误地通过“力的传递”作用在研究对象上.(2)如果一个力的方向难以确定,可以用假设法分析.(3)合力和分力不能重复地列为物体所受的力.因为合力与分力是等效替代关系.(4)受力分析一定要结合物体的运动状态,特别是物体处于临界状态的受力分析.如图所示,固定斜面上有一光滑小球,分别与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数不可能的是()A .1B .2C .3D .4【答案】A【解析】设斜面倾角为θ,小球质量为m ,假设轻弹簧P 对小球的拉力大小恰好等于mg ,则小球受二力平衡;假设轻弹簧Q 对小球的拉力等于mg sin θ,小球受到重力、弹簧Q 的拉力和斜面的支持力作用,三力平衡;如果两个弹簧对小球都施加了拉力,那么除了重力,小球只有再受到斜面的支持力才能保证小球受力平衡,即四力平衡;小球只受单个力的作用,合力不可能为零,小球不可能处于静止状态.在未知某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在. 知识要点四:动态平衡问题的分析 1.对平衡状态的理解(1)两种平衡状态:共点力作用下的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态. (2)“静止”和“v =0”的区别与联系v =0⎩⎪⎨⎪⎧a =0时,是静止,是平衡状态a ≠0时,不是平衡状态总之,平衡状态是指a =0的状态. 2.动态平衡及其分析方法动态平衡是指物体的状态发生缓慢变化,可以认为任一时刻都处于平衡状态.分析此类问题时,常用方法有:(1)图解法:对研究对象进行受力分析,再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下力的矢量图(画在同一个图中),然后根据有向线段(表示力)长度的变化判断各个力的变化情况.(2)解析法:对研究对象的任一状态进行受力分析,建立平衡方程,求出因变参量与自变参量的一般函数,然后根据自变参量的变化确定因变参量的变化.如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的弹力大小为F N1,木板对球的弹力大小为F N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中()A.F N1始终减小,F N2始终增大B.F N1始终减小,F N2始终减小C.F N1先增大后减小,F N2始终减小D.F N1先增大后减小,F N2先减小后增大【答案】B【解析】解法一:解析法如图甲所示,由平衡条件得F N1=mgtan θ,F N2=mgsin θ,随θ逐渐增大到90°,tan θ、sin θ都增大,F N1、F N2都逐渐减小,所以选项B正确.甲解法二:图解法对球受力分析,球受3个力,分别为重力G、墙对球的弹力F N1和板对球的弹力F N2.当板逐渐放至水平的过程中,球始终处于平衡状态,即F N1与F N2的合力F始终竖直向上,大小等于球的重力G,如图乙所示,由图可知F N1的方向不变,大小逐渐减小,F N2的方向发生变化,大小也逐渐减小,故选项B正确.](2019-2020学年·湖南衡阳高一月考)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是()A.绳的右端上移到b′,绳子拉力不变B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移【答案】AB【解析】如图所示两个绳子是对称的,与竖直方向夹角是相等的.假设绳子的长度为x,两竖直杆间的距离为L,则x cos θ=L,绳子一端在上下移动的时候,绳子的长度不变,两杆之间的距离不变,则θ角度不变;两个绳子的合力向上,大小等于衣服的重力,由于夹角不变,所以绳子的拉力不变,A正确,C错误;当杆向右移动后,根据x cos θ=L,即L变大,绳长不变,所以θ角度减小,绳子与竖直方向的夹角变大,绳子的拉力变大,B正确;绳长和两杆距离不变的情况下,θ不变,所以挂的衣服质量变化,不会影响悬挂点的移动,D错误.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是()A.F N保持不变,F T不断增大B.F N不断增大,F T不断减小C.F N保持不变,F T先增大后减小D.F N不断增大,F T先减小后增大【答案】D【解析】如图所示,先对小球进行受力分析,重力mg、支持力F N、拉力F T组成一个闭合的矢量三角形,由于重力不变、支持力F N方向不变,斜面向左移动的过程中,拉力F T与水平方向的夹角β减小,当F T⊥F N 时,细绳的拉力F T最小,由图可知,随β的减小,斜面的支持力F N不断增大,F T先减小后增大,故选项D正确,A、B、C错误.光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓慢拉到顶端的过程中,试分析绳的拉力F及半球面对小球的支持力F N的变化情况(如图所示).【答案】F减小F N不变【解析】如图所示,作出小球的受力示意图,注意弹力F N总与球面垂直,从图中可得到相似三角形.设球体半径为R,定滑轮到球面最高点的距离为h,定滑轮与小球间绳长为L,根据三角形相似得F L=mgh+R,F N R=mg h+R由以上两式得绳中的张力F=mg Lh+R球面的弹力F N=mg Rh+R由于在拉动过程中h、R不变,L变小,故F减小,F N不变.动态平衡问题的常见解题思路:适用于三力平衡问题(1)若已知一个力不变,另一个力F1方向不变大小变,则用三角形法(或图解法)处理问题,另一个力F2有最小值的条件为F1⊥F2.(2)若已知一个力不变,另一个力大小不变方向变,则用画图法处理问题.(3)若已知一个力不变,另一个力大小、方向都变,则采用相似三角形法处理问题.解决问题时,要寻找一个力的三角形和一个边的三角形,根据对应边比例相等求解.知识要点五:实验:探究弹力和弹簧伸长量的关系一、实验原理和方法1.弹簧弹力F的确定:弹簧下端悬挂钩码,静止的钩码处于平衡状态,弹力大小与所挂钩码的重力大小相等.2.弹簧的伸长量x的确定:弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出,弹簧的伸长量x =l-l0.3.图象法处理实验数据:作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图象,根据图象可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系.二、实验器材铁架台、毫米刻度尺(米尺)、轻弹簧、钩码(一盒)、三角板、铅笔、坐标纸等.三、实验步骤1.按如图所示安装实验装置,记下弹簧下端不挂钩码时弹簧的长度l0.2.在弹簧下端悬挂一个钩码,平衡时记下弹簧的总长度,并记下钩码的重力.3.增加钩码的个数,重复上述实验过程,将数据填入表格.以F 表示弹力,l 表示弹簧的总长度,x =l -l 0表示弹簧的伸长量.四、数据处理1.以弹力F (大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标,以弹簧的伸长量x 为横坐标,用描点法作图.连接各点,得出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线,如图所示.2.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力和弹簧伸长量之间的函数关系,函数表达式中常数即为弹簧的劲度系数,这个常数也可据F x 图线的斜率求解,k =ΔFΔx.3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数表达式中常数的物理意义. 五、误差分析1.偶然误差:由于读数和作图不准产生的误差,为了减小偶然误差要尽量多测几组数据.2.系统误差:弹簧竖直悬挂时未考虑弹簧重力的影响产生的误差,为减小系统误差,应使用较轻的弹簧. 六、注意事项1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度.2.测量弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,刻度尺要保持竖直并靠近弹簧,以免增大误差.3.描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧.4.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在____________方向(选填“水平”或“竖直”).(2)弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L x;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如表所示:(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(选填“L0”或“L x”).(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为________ g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 N/kg).【答案】(1)竖直(2)静止L3 1 mm(3)L x (4)4.910【解析】(1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起,所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向. (2)弹簧静止时,记录原长L 0;表中的数据L 3与其他数据有效数字位数不同,所以数据L 3不规范,标准数据应读至cm 位的后两位,最后一位应为估计值,精确至mm 位,所以刻度尺的最小分度为1 mm. (3)由题图知所挂砝码质量为0时,x 为0,所以x =L 1-L x . (4)由胡克定律F =k Δx 知,mg =k (L -L x ),即mg =kx , 所以图线斜率即为劲度系数k =Δmg Δx =(60-10)×10-3×9.8(12-2)×10-2 N/m =4.9 N/m , 同理砝码盘质量m =k (L x -L 0)g =4.9×(27.35-25.35)×10-29.8kg =0.01 kg =10 g.在“探究弹簧的弹力与伸长量之间关系”实验中,所用装置如图甲所示,将轻弹簧的一端固定,另一端与力传感器连接,其伸长量通过刻度尺测得,某同学的实验数据列于表中:(1)以x 为横坐标、F 为纵坐标,在图乙的坐标纸上描绘出能正确反映这一弹簧的弹力与伸长量之间的关系图线.(2)由图线求得这一弹簧的劲度系数为________.(结果保留三位有效数字) 【答案】:(1)见解析图 (2)75.0 N/m 【解析】:(1)描点作图,如图.(2)根据图象,该直线为过原点的一条倾斜直线,即弹力与伸长量成正比,图象的斜率表示弹簧的劲度系数,k =ΔFΔx=75.0 N/m.(1)F x 图象应是过原点的直线,直线的斜率等于弹簧的劲度系数.(2)F l 图象是不过原点的直线,其与横轴的截距等于弹簧的原长,斜率仍然等于弹簧的劲度系数. 知识要点六:实验:验证力的平行四边形定则 一、实验原理和方法1.合力F ′的确定:一个力F ′的作用效果与两个共点力F 1与F 2共同作用的效果都是把橡皮条拉伸到某点,则F ′为F 1和F 2的合力.2.合力理论值F 的确定:根据平行四边形定则作出F 1和F 2的合力F 的图示.3.平行四边形定则的验证:在实验误差允许的范围内,比较F ′和F 是否大小相等、方向相同. 二、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔. 三、实验步骤1.仪器的安装:用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.用图钉把橡皮条的一端固定在A 点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套,如图所示.2.操作与记录(1)两力拉:用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O(如图所示).用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数.(2)一力拉:只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.(3)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验.四、数据处理1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F 的图示.2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤(2)中弹簧测力计的拉力F′的图示.3.比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平行四边形定则.五、误差分析(1)读数误差:弹簧测力计数据在允许的情况下,尽量大一些,读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录.(2)作图误差.⊥结点O的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准确,造成作图误差.⊥两分力的起始夹角α太大,如大于120°,再重复做两次实验,为保证个结点O位置不变(即保证合力不变),则α变化范围不大,因而弹簧测力计示数变化不显著,读数误差较大,导致作图产生较大误差.⊥作图比例不恰当、不准确等造成作图误差.六、注意事项1.正确使用弹簧测力计(1)测量前应首先检查弹簧测力计的零点是否准确,注意使用中不要超过其弹性限度.(2)实验时,弹簧测力计必须保持与木板平行,且拉力应沿轴线方向.弹簧测力计的指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位孔发生摩擦.(3)读数时应正对、平视刻度,估读到最小刻度的下一位.2.规范实验操作(1)位置不变:在同一次实验中,将橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.(2)角度合适:两个弹簧测力计所拉细绳套的夹角不宜太小,也不宜太大,以60°~100°为宜.(3)在不超出弹簧测力计量程及在橡皮条弹性限度内的前提下,测量数据应尽量大一些.(4)细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.不要直接沿细绳套方向画直线,应在细绳套两端画个投影点,去掉细绳套后,连直线确定力的方向.3.规范合理作图:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些.(2019-2020学年·城北校级一模)“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示.(1)某次实验中,拉OC细绳的弹簧秤指针位置如甲图所示,其读数为________ N;乙图中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________.(2)关于此实验,下列说法正确的是________.A.与橡皮筋连接的细绳必须等长B.用两只弹簧秤拉橡皮筋时,应使两弹簧秤的拉力相等,以便算出合力的大小C.用两只弹簧秤拉橡皮筋时,结点位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要短一些【答案】:(1)2.60F′(2)C【解析】:(1)由图可知,甲图所示弹簧秤的最小分度为0.1 N,则读数为2.60 N;F是通过作图的方法得到合力的理论值,而F′是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同,测量出的合力.故方向一定沿AO方向的是F′,由于误差的存在,F和F′方向并不重合.(2)与橡皮筋连接的细绳是为了确定细绳拉力的方向,两绳的长度不一定相等,故A错误;用两只弹簧秤拉橡皮筋时,只要使两弹簧秤拉力的合力与一只弹簧秤拉力的效果相同就行,两弹簧秤的拉力不需要相等,故B错误;为了保证效果相同,两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉至同一位置,故C正确;标记同一细绳方向的两点要长一些,这样引起的拉力方向的误差会小些,故D错误..“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示.(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是力________.(2)本实验采用的主要科学方法是________.A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法(3)实验中可减小误差的措施是________.A.两个分力F1、F2的大小要越大越好B.两个分力F1、F2间的夹角应越大越好C.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行D.A、O间距离要适当,将橡皮筋拉至结点O时,拉力要适当大些【答案】:(1)F(2)B(3)CD【解析】:(1)用一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力的方向沿AO方向即F,而F′是F1、F2合力的理论值,与实际值间存在误差,所以不一定沿AO方向.(2)本实验利用了一个力作用的效果与两个力共同作用的效果相同即等效替代的科学方法.(3)在本实验中两个分力F1、F2的大小及两个分力F1、F2间夹角适当大些就好,不是越大越好,所以A、B 错误;作图时,是在白纸中作图,作出的是水平力的图示,若拉力倾斜,则作出的图中的力的方向与实际力的方向有较大差别,故应使各力尽量与木板面平行,所以C正确;力大些,测量误差减小,所以D正确.(1)为使合力的作用效果与两个分力共同作用效果相同,每次实验必须保证结点位置保持不变.(2)利用平行四边形定则求得的合力与实际的合力往往不相同,但实际的合力一定沿橡皮筋伸长的方向.。
四年级上册科学素材-第三单元运动和力知识要点 教科版
),弹簧伸得(
4.科学上用(
)作为力的单位吗,简称(
),用字母(
)表示。
研讨1.弹簧测力计的弹力是怎样产生的?怎样使用弹簧测力计测量力的大小?
弹簧测力计的弹力是由(
)而产生的。
);
①调零:拿起测力计,先检查指针是不是指在(
②平视:读数时,视线与指针(
③量程:测量的力不能超过测力计刻度标出的(
2.充气的气球具有(能量),(喷气)时可以产生(动力)。
3.(喷气式飞机、火箭)都是靠(反冲力)运动的。
研讨1.气球是怎样使小车向前运动的?
要使静止的物体运动,就要对物体(施加力)。气球向外喷气时,产生了和喷气方向相反
的(推力也叫反冲力),(反冲力)使小车向前运动。
研讨2.怎样改进可以使小车行驶得更远?(动力大小与小车运动远近的关系)
(
研讨2.生活中,哪些地方需要增大摩擦力?哪些地方需要减少摩擦力?(如何减少摩擦力?)
①.生活中增大摩擦力的例子有(鞋底的
子有(旱冰鞋安装、自行车
、汽车轮胎的
)等。
)等,减少摩擦力的例
②自行车上增大摩擦力的做法有(轮胎、脚蹬子表面采用(做
刹车采用()的方法),减少摩擦力的做法有(安装
的方法)使表面粗糙,
用垫圈的(重力)让绳子具有拉力,使小车(运动)。。
用手挡住小车(阻力)可以让小车停止(静止)。
研讨2.小车运动快慢与拉力大小有什么关系?
垫圈少,(重力小),拉力就小,小车(运动速度慢);
垫圈多,(重力大),拉力就大,小车(运动速度快)。
二.《用气球驱动小车》:力可以改变物体运动的(快慢)。
1.气球里的气体喷出时,会产生一个和喷出方向(相反)的(推力),这个力叫(反冲力)。
高一物理所有公式
第一章力1.重力:G = mg2.摩擦力:(1)滑动摩擦力:f =卩FN即滑动摩擦力跟压力xx。
(2)静摩擦力:①对一般静摩擦力的计算应该利用xx第二定律, 切记不要乱用f =卩FN;②对最大静摩擦力的计算有公式:f =卩FN (注意: 这里的卩与滑动摩擦定律中的卩的区别,但一般情况下,我们认为是一样的) 3.力的合成与分解:( 1 ) 力的合成与分解都应遵循平行四边形定则。
2) 具体计算就是解三角形,并以直角三角形为主。
第二章直线运动1.速度公式:vt = v0 + at①2.位移公式:x= v0t + at2②3.速度位移关系式:- =2as ③4. 平均速度公式:二④= (v0 + vt) ⑤二⑥5. 位移差公式::△ x= aT2⑦公式说明:(1)以上公式除④式之外,其它公式只适用于匀变速直线运动。
(2)公式⑥指的是在匀变速直线运动中,某一xx的平均速度之值恰好等于这xx 中间时刻的速度,这样就在平均速度与速度之间建立了一个联系。
6. 对于初速度为零的匀加速直线运动有下列规律成立:(1) ...... . 1T秒末、2T秒末、3T秒末……nT秒末的速度之比为:1 : 2: 3: .. : n.(2) . 1T秒内、2T秒内、3T秒内……nT秒内的位移之比为:12 : 22: 32:……:n2.(3) .第仃秒内、第2T秒内、第3T秒内……第nT秒内的位移之比为:1 : 3: 5:……:(2 n-1).(4) .第仃秒内、第2T秒内、第3T秒内……第nT秒内的平均速度之比为:1 : 3: 5:……:(2 n-1).第三章xx 运动定律1. xx 第二定律: F 合= ma注意: (1) 同一性: 公式中的三个量必须是同一个物体的.(2) 同时性:F合与a必须是同一时刻的.(3) 瞬时性: 上一公式反映的是F 合与a 的瞬时关系.(4) 局限性:只成立于惯性系中, 受制于宏观低速.2. 整体法与隔离法:整体法不须考虑整体(系统)内的内力作用, 用此法解题较为简单, 用于加速度和外力的计算. 隔离法要考虑内力作用, 一般比较繁琐, 但在求内力时必须用此法, 在选哪一个物体进行隔离时有讲究, 应选取受力较少的进行隔离研究.3. 超重与失重:当物体在竖直方向存在加速度时, 便会产生超重与失重现象. 超重与失重的本质是重力的实际大小与表现出的大小不相符所致, 并不是实际重力发生了什么变化, 只是表现出的重力发生了变化.第四章物体平衡1. 物体平衡条件: F 合= 02. 处理物体平衡问题常用方法有(1) . 在物体只受三个力时, 用合成及分解的方法是比较好的. 合成的方法就是将物体所受三个力通过合成转化成两个平衡力来处理; 分解的方法就是将物体所受三个力通过分解转化成两对平衡力来处理.(2) . 在物体受四个力(含四个力)以上时, 就应该用正交分解的方法了. 正交分解的方法就是先分解而后再合成以转化成两对平衡力来处理的思想.第五章匀速圆周运动1.对匀速圆周运动的描述:①.线速度的定义式:v =(s 指弧长或路程,不是位移②.角速度的定义式:=③.线速度与周期的关系:v =④.角速度与周期的关系:⑤.线速度与角速度的关系:v = r⑥.向心加速度: a = 或 a =2.(1)xx 公式: F = ma=m = m(2) xx 就是物体做匀速圆周运动的合外力,在计算xx 时一定要取指向圆心的方向做为正方向。
中学物理摩擦力知识点
中学物理摩擦力知识点
中学物理中摩擦力是一个重要的知识点,以下是一些摩擦力的关键知识点:
1. 摩擦力的定义:物体相对运动或准备发生相对运动时,由于两物体之间的接触而产生的阻碍运动的力。
2. 静摩擦力:当两个物体相对静止时,阻止它们相对运动的力。
静摩擦力的大小通常符合福科定律,即静摩擦力的最大值与物体间接触面之间的垂直压力成正比。
3. 动摩擦力:当两个物体相对运动时,与静摩擦力相对应的力。
动摩擦力的大小通常小于或等于静摩擦力的最大值。
4. 摩擦系数:摩擦力的大小与接触面之间的物质性质有关,可以用摩擦系数来表示。
摩擦系数可以分为静摩擦系数和动摩擦系数,分别表示静摩擦力和动摩擦力与接触面之间的关系。
5. 摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动或准备发生相对运动的方向相反。
6. 使用斜面降低摩擦力:当物体在斜面上运动时,可以减小垂直于斜面方向的摩擦力分量,从而减小了摩擦阻力,使物体能够更顺利地运动。
这些是中学物理中摩擦力的一些关键知识点,理解这些概念和相应的公式可以帮助你解决与摩擦力相关的问题。
第三章 2 摩擦力—2020-2021【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课后习题
2摩擦力基础巩固1.冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒。
如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远。
设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为F f,则冰道被擦刷后()A.μ和F f都增大B.μ和F f都减小C.μ增大,F f减小D.μ减小,F f增大2.用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推动。
用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大。
下列说法正确的是()A.木块开始运动前,摩擦力可以用公式F=μF N计算B.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小C.木块开始运动前,拉力小于摩擦力D.当拉力达到某一数值时木块开始移动,运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大3.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。
如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与金属小球接触面保持竖直,则()A.小球受到的摩擦力方向竖直向下B.小球受到的摩擦力与重力大小相等C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大D.若铁夹水平向右匀速移动,小球受到的摩擦力变大4.如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。
下列判断正确的是()A.若v1<v2,货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力B.若v1<v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力C.若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力D.若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力5.如图所示,有一质量为m的砖,它的长、宽、高分别为25 cm、15 cm、8 cm,则当它平放、侧放和竖放时,运动的砖块所受到的摩擦力大小关系为()A.F f1>F f2>F f3B.F f1=F f2=F f3C.F f1<F f2<F f3D.无法比较6.杂技演员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是F f1和F f2,那么()A.F f1向下,F f2向上,且F f1=F f2B.F f1向下,F f2向上,且F f1>F f2C.F f1向上,F f2向上,且F f1=F f2D.F f1向上,F f2向下,且F f1=F f27.如图所示,质量为50 kg的箱子静止在水平地面上,用大小为230 N的水平力推箱子。
《摩擦力》PPT【完美版课件】
刷毛弯曲方向
牙刷向左运动
刷毛弯曲方向
问题2:牙刷向前运动和向 后运动,实验现象有什么 共同特点呢?
问题3:为什么刷毛的弯曲 方向总是与牙刷的运动相 反呢?
摩擦力的方向总是与相对运动方向相反
摩擦力的方向如何?
方向:与物体的运动(趋势)方向相反。
相互接触
静摩 擦力
滑动 摩擦 力
滚动摩擦 力
分类
接触面粗糙
方向:与相对运动方向相反
两个物体保持相对静止时也会产生摩擦力吗?
筷子提米
两个保持相对静止的物体 间也能产生摩擦力。
摩擦力产生的条件
1、物体间相互接触且相互挤压; 2、物体间的接触面是粗糙的;
3、物体间存在着相对运动或相对运 动趋势;
【例1】下图中物体与地面(或斜面)间的
接触面是粗糙的,则物体M没有受到摩擦力
相对静止时
普遍性:固体、液体、气体都会产生摩擦力
每个人都有潜在的能量,只是很容易被习惯所掩盖,被时间所迷离,被惰性所消磨。把命运寄托在自己身上,这是这个世界上最美妙的心思。为此努力,拼搏,不舍 满了魔鬼,学会控制他。如果你还认为自己还年轻,还可以蹉跎岁月的话,你终将一事无成,老来叹息。在实现理想的路途中,必须排除一切干扰,特别是要看清那 气,免百日之忧信心、毅力、勇气三者具备,则天下没有做不成的事改变自己是自救,影响别人是救人。当你感到无助的时候,还有一种坚实的力量可以依靠,那就 想未来是妄想,最好把握当下时刻。幸福不在得到多,而在计较少。改变别人,不如先改变自己。一个人能走多远,要看他有谁同行;一个人有多优秀,要看他有谁 要看他有谁相伴。同样的一瓶饮料,便利店里2块钱,五星饭店里60块,很多的时候,一个人的价值取决于所在的位置。忙碌是一种幸福,让我们没时间体会痛苦; 实地感受生活;疲惫是一种享受,让我们无暇空虚。10、我是世界上独一无二的,我一定会成功!成功者往往有个计划,而失败者往往有个托辞。成功者会说:“我 说:那不是我的事。成功三个条件:机会;自己渴望改变并非常努力;贵人相助亿万财富买不到一个好的观念;好的观念却能让你赚到亿万财富。一个讯息从地球这 秒,而一个观念从脑外传到脑里却需要一年,三年甚至十年。要改变命运,先改变观念。人生的成败往往就在于一念之差。鸟无翅膀不能飞,人无志气不成功。成功 个人不成功是因为两个字——恐惧。一个会向别人学习的人就是一个要成功的人。人要是惧怕痛苦,惧怕种种疾病,惧怕不测的事情,惧怕生命的危险和死亡,他就 的完善是本,财富的确立是末。傲不可长,欲不可纵,乐不可极,志不可满。在人之上,要把人当人;在人之下,要把自己当人。锲而舍之,朽木不折;锲而不舍, 至也,不精不诚,不能动人。我觉得坦途在前,人又何必因为一点小障碍而不走路呢?对时间的慷慨,成功不是将来才有的,而是从决定去做的那一刻起,持续累积 约,而败于奢靡。企业家收获着梦想,又在播种着希望;原来一切辉煌只代表过去,未来永远空白。一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人,只要还抱有希望, 为何一生匍匐前进,形如蝼蚁世界上只有想不通的人,没有走不通的路。世上那有什么成功,那只是努力的另一个代名词罢了。所谓英雄,其实是指那些无论在什么 人。微笑不用本钱,但能创造财富。赞美不用花钱,但能产生气力。分享不用过度,但能倍增快乐。微笑向阳,无畏悲伤。我们不知道的事情并不等于没发生,我们 存在。我们渴望成功,首先要志在成功。我要让未来的自己为现在的自己感动。想哭就哭,想笑就笑,不要因为世界虚伪,你也变得虚伪了。小鸟眷恋春天,因为它 笑对人生,能穿透迷雾;笑对人生,能坚持到底;笑对人生,能化解危机;笑对人生,能照亮黑暗。学在苦中求,艺在勤中练。不怕学问浅,就怕志气短。一个细节 都缘于一个梦想和毫无根据的自信。永远不要嘲笑你的教师无知或者单调,因为有一天当你发现你用瞌睡来嘲坦率胜过伪装,自然胜过狡辩;心静何来多梦,苦索不如随缘。有一种落差是,你配不上自己的野心,也辜负了所受的苦难。最可怕的不是有人比你优秀 你更努力。最有希望的成功者,并不是才干出众的人而是那些最善利用每一时机去发掘开拓的人。昨天如影——记住你昨天的挫折和失败的教训;今天如画快乐和幸 绘;明天如梦——珍惜今天,选择好自己的目标,努力地为自己的明天去寻求和拼搏。不曾扬帆,何以至远方。不论你在什么时候开始,重要的是开始之后就不要轻 种,再肥的沃土也长不出庄稼,不去奋斗,不去创造,再美的青春也结不出硕果。不要盘算太多,要顺其自然。该是你的终会得到。成大事不在于力量多少,而在能 者最重要的条件,就是每天精力充沛的努力工作,不虚掷光阴。从未跌倒算不得光彩,每次跌倒后能再战起来才是最大的荣耀。脆弱的心灵创伤太多,追求才是愈合 经历的太少,所以总是把一些琐碎的小事看得很重。当你知道你不在是你的时候,你才是真正的你!漫无目的的生活就像出海航行而没有指南针。人生多一份感恩, 言都收起来,所有的呐喊都咽下去。成功六机握机当你握着两手沙子时,一定就拿不到地上那颗珍珠了。快乐在满足中求,烦恼多从欲中来。人若有志,万事可为。 就是要集中你所有的智慧,所有的热诚,把今天的事情做得尽善尽美。在茫茫沙漠,
2021-2022学年高中物理人教版(2019)必修第一册 第3章 2
4.静摩擦力的大小 (1)探究:如图所示
(2)结论:静摩擦力会随着外力的改变而改变,由二力平衡可 知,静摩擦力大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力。
静摩擦力有一个最大的限度,即最大静摩擦力Fmax,静摩擦力 的大小范围是0<F≤Fmax。
41
[名师点睛] 1最大静摩擦力比滑动摩擦力要稍大一点,但在 没有特殊说明的情况下,可近似认为两者相等。2静摩擦力的大小 与正压力无关,但一般情形下,最大静摩擦力的大小与正压力成正 比。
42
【例2】 如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F 作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是 ()
A.A、B之间无摩擦力 B.A受到B的摩擦力水平向左 C.B受到A的摩擦力水平向左 D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右
43
[思路点拨]
44
C [对A物体,由于A匀速运动,由水平方向二力平衡可知,B 对A的摩擦力必与F等值反向,故选项A、B错误;对B物体,由力的 作用的相互性可知,A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向,故B 受到A的摩擦力水平向左,故选项C正确;对A、B整体分析,由于 A、B一起向左匀速运动,则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力,且水 平向右,故选项D错误。]
(√)
(4)静摩擦力总是发生在相对静止且有相对运动趋势的物体之
间。
(√)
10
2.关于滑动摩擦力,以下说法正确的是( ) A.滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反 B.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 C.只有运动的物体才受到滑动摩擦力 D.滑动摩擦力总跟物体的重力成正比
11
B 动,但并不一定跟物体的运动方向相反,选项A错误,B正 确;滑动摩擦力产生在相对运动的物体间,静止的物体也可以受滑 动摩擦力,选项C错误;滑动摩擦力的大小一定跟接触面间的压力 成正比,但压力不一定等于重力,所以,不能说滑动摩擦力跟物体 的重力成正比,选项D错误。]
人教版高一物理必修1第三章3.3.2 摩擦力(二)学案
第三章相互作用第3节摩擦力(二)【学习目标】1.知道滑动摩擦力的产生条件,会判断滑动摩擦力的方向.2.知道影响滑动摩擦力大小的因素,会运用公式F=μFN计算滑动摩擦力的大小。
.3.知道生产和生活中增大摩擦和减小摩擦的实例,有将物理知识应用于生产和生活的意识【自主梳理】三、滑动摩擦力1.定义:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体的的方向相反.3.大小:滑动摩擦力的大小跟压力成.公式:,μ为动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的情况(填“有关”或“无关”).【课堂探究】三、滑动摩擦力1.把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示.当拉力增大到4 N时,木块开始移动,此时拉力突然变小到3.8 N,拉力保持3.8 N不变,此后木块匀速运动.(1)木块被拉动前受到的是静摩擦力,拉动后还是静摩擦力吗?拉动后受到的摩擦力多大?(2)滑动摩擦力和最大静摩擦力有什么关系?2.总结滑动摩擦力的产生条件:3.如图所示实验装置常用来研究滑动摩擦力,用力拉着木板向右运动,木块被弹簧测力计拉住静止不动.(1)木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系?(2)在木块上添加重物,即增大木块对木板的压力时,摩擦力如何变化?(3)在木板上铺一块较粗糙的毛巾,木块受到的摩擦力如何变化?4.总结滑动摩擦力的方向:5.滑动摩擦力的大小:6.如图所示,一质量为m的物块在倾角为α的斜面上由静止开始加速下滑时:(1)请判断物体受到摩擦力的方向;(2)物体加速下滑时受到的摩擦力大小会变化吗?(3)在第3题中,木板向右运动的快慢对弹簧测力计的示数有影响吗?为什么?7.如图所示,在水平放置的传送带上放有一物体,当皮带不动时,要使物体向右匀速运动,作用在物体上的水平拉力为F1;当皮带逆时针运动时,要使物体仍向右匀速运动,作用在物体上的水平拉力为F2,则()A.F1=F2B.F1>F2C.F1<F2D.以上三种情况都有可能8.如图所示,在μ=0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20 kg,在运动过程中,还受到一个方向向左的大小为10 N的拉力的作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g=10 m/s2) ()A.10 N,向右B.10 N,向左C.20 N,向右D.20 N,向左9.在水平力F作用下,重为G的物体匀速沿墙壁下滑,如图所示,若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力的大小为( )A.μF B.μF+G C.G D.22GF10.总结怎样分析物体受到的滑动摩擦力11.如图(a)所示,A物体放在水平面上,动摩擦因数为0.2,物体重10 N,设物体A与水平面间的最大静摩擦力为2.5 N.若对A施加一个由零均匀增大到6 N的水平推力F,请在图(b)中画出A所受的摩擦力F A随水平推力F变化的图线.【练习题一】1.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是()A.动摩擦因数与正压力成正比B.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大C.动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关D.动摩擦因数与正压力、接触面积有关,但具体关系不能确定2.下面说法中正确的是()A.运动鞋底的花纹是为了增大鞋底与地面间摩擦力 B.在接触面之间加润滑油,可以消除摩擦C.生活中离不开摩擦,摩擦越大越好 D.自行车刹车时,用力捏紧自行车刹车闸是为了增大压力来增大摩擦力3.如图所示,木块放在粗糙的水平桌面上,外力F1、F2沿水平方向作用在木块上,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N。
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2.摩擦力
A组
1.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是()
A.压力越大,滑动摩擦力越大
B.压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大
C.压力不变,动摩擦因数不变,速度越大,滑动摩擦力越大
D.动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大
答案:D
解析:由滑动摩擦力计算式F f=μF压知,两物体间滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数μ及有关,与接触面积及两物体间的相对运动速度无关,故B、C错误;当动摩擦因数压力F
压
不变时,压力越大,滑动摩擦力越大,故A错误,D正确。
,下列说法正确的是()
2.关于由滑动摩擦力公式推出的μ=F f
F
压
A.动摩擦因数μ与摩擦力F f成正比,F f越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力F压成反比,F压越大,μ越小
C.动摩擦因数μ与摩擦力F f成正比,与正压力F压成反比
D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定
答案:D
解析:动摩擦因数取决于相互接触的两个物体,由两物体接触面的粗糙程度及材料决定,与接触面的面积大小无关,与正压力及摩擦力无关,选项A、B、C错误,D正确。
3.关于静摩擦力与弹力的关系,下列说法正确的是()
A.有弹力一定有静摩擦力
B.有静摩擦力一定有弹力
C.弹力越大,静摩擦力越大
D.静摩擦力越大,弹力一定越大
答案:B
解析:静摩擦力的产生条件之一是接触面间有弹力,所以有静摩擦力一定有弹力,但有弹力不一定有静摩擦力,A错、B对。
静摩擦力大小与弹力大小无关,C、D错。
此题主要考查静摩擦力与弹力的关系,提高学生对物理量间关系的辨析能力,形成自己的物理观念。
4.如图所示,物体在F=100 N、方向水平向左的拉力作用下,沿水平面向右运动。
已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,物体质量m=5 kg,则物体所受摩擦力为(g取10
m/s2)()
A.10 N,水平向左
B.10 N,水平向右
C.20 N,水平向左
D.20 N,水平向右
答案:A
解析:物体相对地面运动,故物体受到的是滑动摩擦力,则摩擦力的大小为F f=μF压
=μmg=0.2×5×10 N=10 N;滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,故摩擦力方向水平向左,A正确。
5.(多选)如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是()
A.容器受到的摩擦力不变
B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力F可能不变
D.水平力F必须逐渐增大
答案:BC
解析:容器处于平衡状态,在竖直方向上重力与摩擦力平衡,盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大,如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力,则水平力F可能不变,选项B、C正确。
此题主要考查学生理论联系实际的能力,提升学生的科学思维。
6.已知木箱重200 N,木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,当木箱在水平桌面上以10 m/s的速度运动时,木箱所受桌面的摩擦力大小为 N;当木箱以15 m/s的速度运动时,木箱所受摩擦力大小为 N;当在该木箱上放一相同的木箱,两箱一起以10 m/s的速度运动时,下面木箱所受桌面的摩擦力大小为 N。
答案:404080
解析:当木箱在水平桌面上运动时,木箱受到的滑动摩擦力的大小为F f=μF压
=μG=0.2×200 N=40 N。
木箱在水平桌面上运动时所受滑动摩擦力的大小与木箱运动速度大小无关,故木箱受到滑动摩擦力的大小不变,仍为40 N。
当在该木箱上放一相同的木箱,两箱一起运动时,下面木箱所受桌面的摩擦力大小为F f'=μF压'=2μG=2×0.2×200
N=80 N。
7.质量为2 kg的物体静止在水平地面上,如图所示,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平推力F。
g取10 N/kg。
(1)当推力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(2)当推力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(3)物体运动过程中突然把推力去掉,此时地面对物体的摩擦力是多大?
答案:(1)5 N(2)10 N(3)10 N
解析:在地面上,F N=mg,则最大静摩擦力大小为F max=F f=μF N=μmg=0.5×2×10 N=10 N。
(1)当推力F1=5 N时,F1<F max,物体静止,地面对物体的静摩擦力的大小F f1=F1=5 N。
(2)当推力F2=12 N时,F2>F max,物体滑动。
则地面对物体的滑动摩擦力的大小
F f2=μmg=10 N。
(3)物体运动过程中突然把推力去掉,地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力,其大小为
F f3=10 N。
B组
1.如图所示,用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的瓶子。
瓶子竖直,始终处于静止状态。
已知手掌与瓶子间的动摩擦因数μ=0.5,则()
A.瓶子受到的摩擦力大小为40 N
B.瓶子受到的摩擦力大小为50 N
C.当握力进一步增大时,瓶子受到的摩擦力将成正比增大
D.当握力持续减小时,瓶子受到的摩擦力大小将持续减小
答案:A
解析:瓶子重力为40 N,处于静止状态,则瓶子受到的摩擦力大小等于重力,为40 N,故A 正确,B错误;当握力增大时,瓶子受到的重力不变,也就是摩擦力不变,故C错误;当握力逐渐减小时,导致瓶子的最大静摩擦力减小,但只要物体仍处于静止,则摩擦力大小不变,故D错误。
此题考查学生的推理分析能力,逐步提升科学思维。
2.一物块在水平力拉动下,沿静止的水平传送带由A端运动到B端,如图甲所示,这时所受摩擦力为F f1;现开动机械让传送带向左匀速传动,再次将同样的物块由传送带的A端匀速拉动到B端,如图乙所示,这时所受摩擦力大小为F f2。
则F f1、F f2的大小关系满足()
A.F f1=F f2
B.F f1<F f2
C.F f1>F f2
D.上述三种情况都有可能
答案:A
解析:滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关,所以只有A正确。
3.装修工人施加一个水平拉力将材料从水平台面上拖出,如图所示,则在匀速拖出材料的过程中(材料未翻倒)()
A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小
B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,拉力逐渐减小
C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小
D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人拉力也不变
答案:D
解析:匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间,材料的重心在台面上,故材料对台面的压力不变,材料受到的支持力不变,故C错误;而在拉动过程中动摩擦因数不变,由F f=μF压可知摩擦力是不变的,故A错误;因为材料做匀速直线运动,摩擦力不变,所以工人的拉力是不变的,故B错误,D正确。
4.在中学秋季田径运动会上,高一某同学奋力拼搏,勇夺男子100 m冠军,图甲、乙为该同学奔跑途中的两个瞬间,用F f1、F f2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于F f1、F f2的方向,以下说法正确的是()
A.F f1向后,F f2向后
B.F f1向前,F f2向前
C.F f1向前,F f2向后
D.F f1向后,F f2向前
答案:C
解析:该同学奔跑途中,后脚用力向后蹬,人才向前运动,正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力,运动员才能向前运动。
而当前脚向前跨时,地面给前脚有个向后的静摩擦力,否则运动员会向前滑动,所以前脚受到地面对其向后的静摩擦力。
5.(2019重庆期中)如图所示,某同学想进行一项挑战,他两手水平用力夹起一摞书保持静止,设手对书施加的水平压力F=220 N,若每本书的质量均为0.90 kg,手与书之间的动摩擦因数为μ1=0.4,书与书之间的动摩擦因数相同,均为μ2=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。
则该同学()
A.最多能夹住9本书
B.最多能夹住19本书
C.最多能夹住14本书
D.最多能夹住16本书
答案:D
解析:先将所有书(设有n本)当作整体分析,竖直方向上2μ1F≥nmg,解得n≤19.6;再去除最外侧两本书进行分析,竖直方向上2μ2F≥(n-2)mg,解得n≤16.7,故D正确。
6.(2018北京期中)重量为200 N的木箱放在水平地板上,至少要用45 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。
木箱从原地移动以后,用40 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动。
求:
(1)木箱与地板间的最大静摩擦力F max大小;
(2)木箱所受的滑动摩擦力F f大小;
(3)木箱与地板间的动摩擦因数μ;
(4)如果用15 N的水平推力推静止的木箱,木箱所受的摩擦力。
答案:(1)45 N(2)40 N (3)0.2(4)15 N
解析:(1)至少用45 N的水平推力推木箱,木箱才能从原地开始运动,则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力,所以木箱与地板间的最大静摩擦力F max=45 N。
(2)用 40 N的水平推力,可以使木箱做匀速运动,则木箱受到的滑动摩擦力F f=40 N。
(3)因F f=μF压=μG,故μ=F f
G =40N
200N
=0.2。
(4)当推力为15 N时,由于推力小于最大静摩擦力,木箱仍保持静止,故此时的摩擦力为F=15 N。