高中物理第3章力与相互作用第3节摩擦力分层练习8沪科版1.

摩擦力

例题解析

摩擦力属高考热点，静摩擦力在高考中即是重点又是难点，在学习时重点应放在对静摩擦力的大小和方向的判断上，滑动摩擦力多在考查对公式f＝μN的应用，尤其是要正确理解“N”的含义．

1．滑动摩擦力的大小计算

（1）分清摩擦力的种类——两物体间是有相对运动还是相对运动趋势，从而正确判断出是静摩擦力还是滑动摩擦力．

（2）滑动摩擦力的大小计算主要由公式f＝μN完成，关键的是对相互挤压力N的分析，它跟研究物体在垂直于接触面方向的力密切相关，也跟研究物体在该方向上的运动状态相关．特别是后者，最容易被人忽视．

2．静摩擦力方向的判断

（1）静摩擦力方向的确定既是重点，也是难点，判断物体间有无摩擦力及确定静摩擦力方向时常用的方法是：

①假设法．即假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动；若发生相对运动，则说明物体原来的静止是有运动趋势的静止，且假设接触面光滑后物体发生的相对运动方向即原来相对运动趋势的方向．

②根据物体所处的运动状态应用力学规律判断．如图3－3－1物体A和B在力F的作用下沿水平面向右运动，若两物体一起向右做匀速直线运动，AB间没有静摩擦力；若两物体向右做变速直线运动，物体A的变速是由两物体间的静摩擦力产生的．

图3－3－1

（2）对主动轮和从动轮的分析是一类比较典型的题目，在这类题目中应记住：主动轮所受的摩擦力向前，从动轮所受的摩擦力向后，是阻力．

（3）分析摩擦力方向时还要注意整体法和隔离法相结合．

【例1】如3－3－2图所示，在水平桌面上放一个重为G A＝20 N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μA＝0.4，使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力F为多少?如果再在木块A上加一块重为G B＝10 N的木块B，B与A之间的动摩擦因数μB＝0.2，那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多少?此时木块B受到木块A的摩擦力多大？

图3－3－2

思路：未放上木块B时，A与桌面间的压力等于A的重力；放上木块B后，A与桌面间的压力等于A、B两者的重力．两木块一起运动，可以看成一个整体，由水平方向二力平衡条件得拉力F应等于桌面对A的摩擦力．

解析：未放上木块B时，N＝G A，桌面对A的摩擦力为：

f A＝μA N＝μA G A＝0.4×20 N＝8 N 所以拉力F＝f A＝8 N

加上木块B后，N′＝G A＋G B，桌面对A的摩擦力为：

f A′＝μA N′＝μA＝（G A＋G B）＝0.4×（20十10）N＝12 N

所以拉力F′＝f A′＝12 N

由于A、B两木块间无相对运动，所以A、B两木块间不产生摩擦力，即B受到的摩擦力f B＝0．

【例2】如图3－3－3所示，质量为m的物体被水平推力F压在竖直的墙上，静止不动．当水平力F逐渐增大时，物体m所受的静摩擦力将怎样变化?

图3－3－3

思路：静摩擦力在未达到最大值前，与正压力的大小是没有关系的，其大小由物体所受其他力以及其运动状态来决定．此时，物体m受四个力，分别是重力mg、压力F、墙对物体的支持力N以及静摩擦力f．

答案：物体m所受的静摩擦力不变，其大小始终为mg．

【例3】水平的皮带传输装置如图3－3－4所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上．开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，随后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端．在传输过程中。该物体受摩擦力的情况是……………………………………………………………………………………………（）

图3－3－4

A．在AC段受水平向左的滑动摩擦力

B．在AC段受水平向右的滑动摩擦力

C．在CB段不受静摩擦力

D．在CB段受水平向右的静摩擦力

解析：选项A把“滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动”误解为“总是阻碍物体运动”；选项D没有从静摩擦力产生的条件人手分析物体是否受到静摩擦力，而是凭生活经验臆断物体受到一静摩擦力，以为物体向右的运动需要力来维持．选项A、D都是因为对摩擦力的概念理解不深造成的．

答案：BC

点评：锻炼学生的整体分析能力是亟待解决的问题，本题目难度较小，但对于运动过程的分析需要学生仔细认真，并且能够掌握全过程的受力情况．