f2静摩擦力
高中物理讲义:摩擦力的理解与综合应用
摩擦力的理解与综合应用【考点归纳】一、摩擦力1.定义:当相互接触且相互挤压的物体之间有相对运动或相对运动趋势时,接触面间产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,称为摩擦力。
固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。
2.分类:分为滚动摩擦、滑动摩擦力和静摩擦力。
二、滑动摩擦力1.产生:一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时,另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。
2.产生条件:①相互接触且相互挤压;②有相对运动;③接触面粗糙。
注意:①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。
摩擦力与弹力一样属接触作用力,但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。
挤压的效果是有压力产生,压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力,也叫正压力,压力属弹力,可根据上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。
②接触面粗糙。
当一个物体沿另一物体表面滑动时,接触面粗糙,各凹凸不平的部分互相啮合,形成阻碍相对运动的力,即为摩擦力。
凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等,统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。
③接触面上发生相对运动。
特别注意:“相对运动”与“物体运动”不是同一概念。
“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变;而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。
3.方向:总与接触面相切,且与相对运动....方向相反. 这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体,而不是相对别的物体。
滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反。
4.大小:滑动摩擦力大小与压力成正比,即:f N μ=注意:①压力F N 与重力G 是两种不同性质的力,它们在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫无关系,用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑,物块与墙面间的压力就与物块重力无关,不要一提到压力,就联想到放在水平地面上的物体,认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。
高一物理静摩擦力知识点
高一物理静摩擦力知识点静摩擦力是物体间接触而彼此相对静止时所产生的一种力。
它是作用在两个相互接触物体表面的力,阻止它们相对滑动的力。
在高中物理中,学习和理解静摩擦力的知识点是非常重要的。
本文将介绍高一物理静摩擦力的相关概念和知识点,并探讨其应用。
一、静摩擦力的定义及特点静摩擦力是物体间表面接触的力,它的方向与物体相对滑动的方向相反。
通常用大写字母F表示。
静摩擦力的大小与接触物体间的粗糙程度有关,表达式为F =μsN,其中μs为静摩擦因数,N为物体的垂直压力。
静摩擦力具有以下特点:1. 静摩擦力的大小与物体间的接触力大小成正比,但不依赖于它们相对速度的快慢。
2. 静摩擦力的方向与物体相对滑动的方向相反。
3. 静摩擦力的大小有一定的限制,即当施加在物体上的力小于或等于静摩擦力的最大值时,物体保持静止不动;当施加在物体上的力超过静摩擦力的最大值时,物体将开始滑动。
二、静摩擦力的应用静摩擦力在生活中和工程实践中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用:1. 静摩擦力的应用于日常生活中的行走和驾驶。
当我们走路或者开车的时候,静摩擦力能够提供足够的摩擦力,使我们的脚和车轮与地面保持接触,并且抵消外界的推力,以保持我们的平稳行走和驾驶。
2. 静摩擦力在机械设计中的应用。
在机械设计中,静摩擦力通常被考虑在内,以确保机械部件之间具有足够的接触力,使机械设备能够正常工作。
3. 静摩擦力对物体的停止和启动有着重要的影响。
例如,当我们将书放在桌子上时,静摩擦力可以防止书滑落;而当我们推动一辆停放在地面上的汽车时,静摩擦力必须小于或等于静摩擦力的最大值,以克服起步阻力。
4. 静摩擦力对坡道上物体的停止和滑落有重要的作用。
当一个物体放置在斜坡上时,静摩擦力可以阻止物体滑下坡道,直到施加在物体上的力超过静摩擦力的最大值,物体才会滑落。
5. 静摩擦力也可以用于垂直方向的应用。
例如,静摩擦力可以确保桌子上的物体不会滑落下来。
以上只是静摩擦力在实际生活中的少数应用示例。
摩擦力的计算方法
摩擦力的计算方法滑动摩擦力和静摩擦力的求解方法是不一样的,在求解摩擦力大小时,一定要分清是静摩擦力,还是滑动摩擦力.一、滑动摩擦力大小的计算1.公式法:根据F=μF N计算.(l)根据物体的受力情况,求出对物体的正压力F N.(2)由公式F=μFN求出滑动摩擦力,其中户为动摩擦因数.2.二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速、静正),根据二力平衡条件求解.二、静摩擦力的计算1.平衡条件法求解静摩擦力.如图3-3-19所示,水平面上放一静止的物体,当人用水平推力推物体时,此物体静止不动,据二力平衡条件,说明静摩擦力的大小等于推力的大小,2.静摩擦力是一种被动力,它随外力的变化而变化,静摩擦力的取值范围:O<F≤Fmax,与物体间的正压力无关,因此不能用公式F=μFN求解.3.最大静摩擦力Fmax。
:大小等于物体刚刚滑动时沿接触面方向的外力,是静摩擦力的最大值,大于滑动摩擦力,一般情况认为二者相等,最大静摩擦力Fmax。
与正压力有关,公式为Fmax=μ静FN,μ静为物体间的静摩擦因数,比动摩擦因数μ略大.例质量为2 kg的物体静止在水平地面上,如图3-3-20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.(g取10 N/kg)(l)当推力大小为5N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?点评:在进行摩擦力计算时,首先应分析物体所处的状态,判断所求摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力,静摩擦力是被动力,在取值范围内,静摩擦力是根据物体的“需要”取值,所以静摩擦力与正压力无关,但两物体之间的最大静摩擦力与正压力大小有关.(求解静摩擦力的大小时,不能套用公式F f =F N,这是计算滑动摩擦力的公式,静摩擦力的大小一般根据物体的运动一点就通状态来求解.)一即学即练1.如图3-3-21所示,若用外力F=100 N的水平力压在重24 N的物体上时,物体恰好静止,物体与墙之间的摩擦力大小为_____N;当外力增加到120 N时,物体与墙之间的摩擦力大小为_____N.2.(单选)运动员双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别是F上和F下,那么它们的关系是( )A. F上向上,F下向下,F上.=F下B.F上向上,F下向上,F上>F下C.F上向上,F下向上,F上=F下D.F上向上,F下向下,F上>F下答案:沿斜面向上点评:摩擦力是一种阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力,因此摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反.摩擦力的方向与物体运动方向无关.误区三正压力越大,摩擦力也越大摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,静摩擦力的大小取决于使物体产生运动趋势的外力的大小,其取值范围为O<F≤F_。
摩擦力力的合成与分解
3.3摩擦力同步练习重点、难点解析:1. 静摩擦力(1 )定义:两个相互接触而保持相对静止的物体,当它们之间存在滑动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对滑动的力,这种力叫静摩擦力。
(2)产生条件:① 两物体相接触;② 接触面不光滑;③ 两物体间有弹力;④ 两物体 间有相对运动的趋势。
(3 )大小:静摩擦力的大小随推力的增大而增大,所以说静摩擦力的大小由外部因素决 定。
当人的水平推力增大到某一值F m 时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把F m (或者F max )叫做最大静摩擦力,故静摩擦力的取值范围是:0 < F<F m 。
说明:①静摩擦力大小与正压力无关,但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。
② 静摩擦力可以是阻力,也可以充当动力。
③最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大些,但有时认为二者是相等的。
(4)方向:静摩擦力的方向总是跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的 方向相反。
如图1所示,又如图2所示,分析摩擦力方向注意:运动的物体也可以受到静摩擦力的作用,静摩擦力的方向可以与运动方向相同, 也可以与运动方向相反,也可与运动方向不在一条直线上,如手握瓶子在水平方向上运动, 此时静摩擦力方向竖直向上,与运动方向是垂直的。
2. 滑动摩擦力(1) 定义:两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相 对运动的力,这个力叫做滑动摩擦力。
(2) 产生条件:① 两物体接触;② 两接触的物体必须相互挤压,发生形变,有弹力;③ 两物体间要发生相对滑动;④两接触面不光滑。
(3)大小:两个物体间滑动摩擦力的大小F 与正压力F 成正比,即F=卩F N 。
若将木块放在其它物体上(如玻璃)做相同的实验,上式仍成立,只是比例系数 □不同。
说明:① 卩叫做动摩擦因数,它只与接触面的材料、粗糙程度有关 卩没有单位。
动摩擦因数的大小与物体的运动速度无关,与接触面的大小也无关。
② 公式F=卩F N 中的F N 是两个物体表面间的压力, 称为正压力(垂直于接触面的力),性质上属于弹力,它不是物体的重力, 许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定。
人教版高中物理必修一3.2 摩擦力(解析版) 讲义
2020-2021学年高一物理卓越同步讲义(新教材人教A版必修第一册)第三章相互作用--力第2节摩擦力一、知识点归纳知识点一对静摩擦力的理解和应用1.静摩擦力产生的条件(1)接触面是粗糙的.(2)两物体相对静止但存在相对运动趋势.(3)两物体在接触面上有压力(弹力).摩擦力与弹力的存在关系:两物体间有摩擦力时,必有弹力;而两物体间有弹力时,不一定有摩擦力.2.对“相对运动趋势”的理解(1)相对运动趋势,是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能,但还处于相对静止状态.(2)相对运动趋势的方向,是指假设接触面光滑时,物体将要发生相对运动的方向.3.判断静摩擦力的有无的方法(1)条件判断法:接触面之间有弹力、粗糙且有相对运动趋势.(2)假设法:4.静摩擦力的方向判定方法静摩擦力的大小范围为0<F≤F max,静摩擦力随外力的变化而变化,一般根据物体的受力情况和平衡条件求解.知识点二滑动摩擦力1.滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触挤压.(2)物体间的接触面不光滑.(3)两物体间存在相对运动.“相对运动”的含义:滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间,但并不意味着受滑动摩擦力的物体相对于地面是运动的,即受到滑动摩擦力作用的物体不一定运动.2.滑动摩擦力的方向(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反.(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反.3.滑动摩擦力的大小二、题型分析题型一对静摩擦力的理解【例1】(2019-2020学年·湖南高一期末)关于静摩擦力,下列说法中正确的是()A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力B.静摩擦力总是阻碍物体的运动C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值【答案】C【解析】由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间,所以A 错误;静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势,方向与物体间相对运动趋势的方向相反,不能说成阻碍物体的运动,所以B错误,C正确;两物体间静摩擦力的大小通常随物体所受其他外力的变化而变化,因此D错误.题型二对静摩擦力的有无和方向的判断【例2】判断各图中物体A是否受摩擦力作用(A和B相对静止);若有,判断A受的摩擦力沿什么方向?(1)图a中A、B相对地面静止;(2)图b中A、B相对地面静止;(3)图c中A、B一起向右做匀速直线运动;(4)图d中A、B一起向右做匀速直线运动.【答案】(1)不受摩擦力作用(2)向左的静摩擦力(3)不受摩擦力作用(4)向左的静摩擦力【解析】图a情况,物体A处于平衡状态,假设物体A受静摩擦力作用,根据二力平衡知识可知,物体A 的平衡状态被破坏,因此假设是错误的,故在图a情况下物体A不受摩擦力.图b情况下物体A也处于平衡状态,由于A受向右的力F的作用,由二力平衡知A一定受向左的静摩擦力作用.图c情况,用力F拉水平地面上的B物体,B物体及其上面的A物体保持相对静止做匀速直线运动,假设A受静摩擦力作用,根据二力平衡知识可知,物体A的平衡条件被破坏,因此假设是错误的,A不受摩擦力作用.图d情况下,由于A做匀速直线运动,说明A在水平方向上平衡,根据二力平衡可知,A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与F相平衡,静摩擦力的方向与运动方向相反.【方法总结】易混淆的“三个方向”的辨析(1)运动方向:物体的运动方向一般选地面上固定不动的物体作为参考系判定.(2)相对运动方向:物体间的相对运动方向,指以其中一个物体A为参考系,另一个物体B的运动方向,即为物体B相对物体A的运动方向,反之也可.(3)相对运动趋势的方向:由于两物体间静摩擦力的存在而没有发生相对运动,其相对运动方向可用假设法(假设无静摩擦力)判定.【变式】(2019-2020学年·保山腾冲校级期末)如图所示,杆的上端用细绳吊在天花板上的O点,下端放在水平面上,且杆都处于静止状态,则地面对杆的摩擦力方向向左的是()【答案】A.【解析】:物体在拉力和重力的作用下有向右的运动趋势,故物体受到向左的摩擦力,A正确;物体受到的竖直向上的拉力,则B只受竖直方向上的力,水平方向没有外力作用,故物体不受摩擦力,B错误;物体受向上的拉力,水平方向没有外力的作用,故杆没有水平方向的作用,故没有摩擦力,C错误;物体在拉力的作用下,相对地面有向左的运动趋势,故物体受向右的摩擦力,D错误.题型三静摩擦力的计算【例3】如图所示,一质量M=2 kg 的物体放在动摩擦因数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只m0=0.1 kg的小桶相连.已知M与水平面间的最大静摩擦力F m=4.5 N,滑轮的摩擦不计,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.【思路点拨】解答本题时应明确以下两点:(1)小桶静止时,根据二力平衡知:F T=m0g.(2)M静止时,根据二力平衡知:F f=F T.【答案】(1)1 N(2)1 N(3)4.3 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F1=m0g=1 N.(2)在M上再放一个M′=3 kg的物体,M仍静止,故所受静摩擦力F2=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F3=(m0+m1)g=4.3 N.【例2】(2019-2020学年·如皋月考)下列各图中所有接触面都是光滑的,P、Q两球之间不存在弹力的是()【答案】B【答案】A图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动,PQ间有弹力,故A错误;B图两球间若有弹力则小球将向两边运动,PQ间无弹力,故B正确;C图两球间若无弹力则小球P将向下运动,PQ间有弹力,故C错误;D图两球间若无弹力则小球P将向右下运动,PQ间有弹力,故D错误.题型四对滑动摩擦力的理解【例4】(多选)有关滑动摩擦力,下列说法中正确的有()A.有正压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有正压力C.滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直D.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用【答案】BC【解析】由产生滑动摩擦力的条件知,选项A错误,选项B正确;滑动摩擦力的方向与接触面相切,而正压力垂直于接触面,所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受正压力垂直,选项C正确;静止的物体也可以受滑动摩擦力,如擦黑板时,黑板是静止的,但相对黑板擦是运动的,所以黑板受滑动摩擦力作用,关键要理解“运动”和“相对运动”的含义,选项D错误.【变式1】.(2019-2020学年·曲阜校级期中)关于滑动摩擦力公式F=μF N,下列说法中正确的是() A.公式中的压力F N一定等于物体重力的大小B.由μ=FF N,可知动摩擦因数μ与滑动摩擦力F成正比,与压力F N成反比C.由F=μF N可知,若μ一定,F与F N成正比D.F的大小是由μ和F N决定的,还与接触面的大小有关【答案】C.【解析】:由滑动摩擦力公式F=μF N可知,F N是物体受到的弹力,不一定等于物体的重力,故A错误;而μ只与接触面的材料及粗糙程度有关,与摩擦力F、支持力F N无关,故B错误;由滑动摩擦力公式F=μF N 可知,F与μ成正比,与F N成正比,故C正确;由滑动摩擦力公式F=μF N可知,摩擦力F的大小是由μ和F N决定的,与接触面的大小无关,故D错误.【变式2】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【答案】B【解析】若v1<v2时,货物向右滑动,货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力,汽车B受到货物A 所施加的向右的滑动摩擦力,选项A错误,B正确;若v1>v2时,货物A相对汽车B向左滑动,受到汽车B 所施加的向右的滑动摩擦力,汽车B受到货物A所施加的向左的滑动摩擦力,故选项C、D错误.题型五对滑动摩擦力的计算【例4】(2019-2020学年·衡水高一检测)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0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.现给物体一水平拉力(g取10 m/s2),问:(1)当拉力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多少?(2)当拉力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多少?(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少?(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少?【答案】:(1)5 N(2)10 N(3)10 N(4)10 N【解析】:物体所受滑动摩擦力(最大静摩擦力F max)的大小为F=μF N=μmg=0.5×2×10 N=10 N.(1)当拉力F1=5 N时,F1<F max,物体静止,由二力平衡可知F静=F1=5 N.(2)当拉力F2=12 N时,F2>F max,物体要滑动,F滑=F=10 N.(3)当拉力减小为5 N时,物体仍在滑动,故F滑=F=10 N.(4)当撤去拉力后,由于物体继续滑动,仍受滑动摩擦力的作用,F滑=F=10 N.【变式】(2019-2020学年·中山校级一模)如图所示,物体A重40 N,物体B重20 N,A与B、A与地的动摩擦因数相同,物体B用细绳系住,当水平力F=32 N时,才能将A匀速拉出,求接触面间的动摩擦因数.【答案】0.4【解析】以A物体为研究对象,其受力情况如图所示:则物体B对其压力F N2=G B,地面对A的支持力F N1=G A+G B;所以A受B的滑动摩擦力F f2=μF N2=μG B,A受地面的摩擦力F f1=μF N1=μ(G A+G B);又由题意得:F=F f1+F f2=μ(G A+2G B);将F=32 N,G A=40 N,G B=20 N代入解得μ=0.4.三、课堂检测1.(2019-2020学年·西城校级期中)下列哪些措施是为了减小摩擦力()A.在轴承中滴润滑油B.轮胎表面有花纹状的沟槽C.自行车刹车时用力捏闸D.冰雪天气地面上撒沙铺草【答案】A.【解析】:在轴承中滴润滑油,可以减小轴承与车轮之间的摩擦力,故A正确;轮胎表面都有花纹状的沟槽,是为了增大动摩擦因数,能使车在雨天与地面间产生足够的摩擦力,故B错误;自行车刹车时用力捏闸,是为了增大闸与车轮之间的正压力,从而增大摩擦力,使车容易停下,故C错误;冰雪天气地面上撒沙铺草可以增大冰与人(或车)之间的摩擦力,故D错误.2.如图所示,若小猫沿树匀速攀上和匀速下滑,它所受的摩擦力分别是F1和F2,则()A.F1向下,F2向上,且F1=F2 B.F1向下,F2向上,且F1>F2C.F1向上,F2向上,且F1=F2 D.F1向上,F2向下,且F1=F2【答案】C.【解析】:由题意可知,小猫向上、向下均做匀速运动,且小猫受重力、摩擦力作用,故二力平衡,由重力的大小和方向可推断出摩擦力总是向上的,且大小等于小猫的重力,故C正确.3.(2019-2020学年·青羊校级月考)关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是() A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力【答案】D.【解析】:滑动摩擦力与物体的相对运动方向相反,即相对相接触的那个物体的运动方向相反,与物体的实际运动方向可以成任意角度,故A正确;静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,比如:贴着车厢壁运行的物体,故B正确;货物在传送带上向高处运动时,货物受静摩擦力但不静止;受到滑动摩擦力却是静止的,比如:正在地面上滑行的物体,地面受到是滑动摩擦力,而地面是静止的,故C正确;静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反,它可以是阻力、可以是动力,故D错误.4.(多选)用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),如图所示.下列说法中正确的有()A.瓶中油越多,手必须握得越紧B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的D.以上说法都正确【答案】AC.【解析】:用手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡,静摩擦力的大小由油瓶和油受到的重力(大小)决定;油瓶变重,它受到的静摩擦力必须随之增大,即手握得紧一点才能保证油瓶不会掉落下来;如果手握得不够紧,正压力不够大,最大静摩擦力小于油瓶受到的重力,油瓶就会掉下来,所以选项A正确;手握得越紧,手与油瓶之间的正压力越大,最大静摩擦力也越大,但是油瓶受到的是与油瓶重力相平衡的静摩擦力,大小等于油瓶受到的重力,可见,选项B、D错误,选项C 正确.5.如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱.试判断下列情况中,木箱所受的摩擦力及其方向.(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动);(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)汽车在匀速行驶中突然加速,木箱在车上滑动时.【答案】:(1)静摩擦力向前(2)静摩擦力向后(3)不受摩擦力(4)滑动摩擦力向后(5)滑动摩擦力向前【解析】:(1)木箱随汽车一起由静止加速运动,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原有的静止状态,因此它将相对于汽车向后滑动.而实际上木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势,所以木箱受到向前的静摩擦力.(2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,而实际上木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力.(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,假设木箱受水平向前的摩擦力,跟木箱接触的物体只有汽车,汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2),由二力平衡知:F1与G平衡,但没有力与F2平衡,木箱不能做匀速直线运动,这与题意矛盾,所以假设错误,即木箱不受摩擦力.(4)汽车刹车时,木箱相对于汽车向前滑动,易知木箱受到向后的滑动摩擦力.(5)汽车在匀速运动过程中突然加速,木箱相对于汽车向后滑动,易知木箱受到向前的滑动摩擦力.四、课后提升作业一、选择题1.(2019-2020学年·慈溪高一期末)1.下列有关摩擦力的说法正确的是()A.一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间没有静摩擦力B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C.摩擦力可以是阻力也可以是动力D.由公式μ=FF N可以看出,μ与F成正比,与F N成反比【答案】C.【解析】:一个物体静止在另一个物体的表面上,如果有相对运动趋势,它们之间一定有静摩擦力,选项A 错误;滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反,选项B错误;摩擦力可以是阻力也可以是动力,选项C正确;μ与材料类别及接触面的粗糙程度有关,与F和F N无关,选项D错误.2.(2019-2020学年·扬州期末)下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是()【答案】B.【解析】:传送带将货物送到高处,依靠传送带给货物的静摩擦力,故A不符合题意;乘客在竖直上升电梯中,不满足摩擦力产生条件,即没有相对运动或相对运动趋势,因此乘客不受摩擦力作用,故B符合题意;运动员跑步,脚底相对地面有后运动的趋势,因此地面给人向前的静摩擦力,故C不符合题意;手拿住杯子,满足摩擦力产生的条件,杯子相对手有向下滑的趋势,因此手给杯子有向上的静摩擦力,故D不符合题意.3.水平的皮带传送装置如图所示,皮带的速度保持不变,将物体轻轻地放在A点,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C时停止滑动,随后随皮带一起匀速运动,直至传送到B点,在传送过程中,该物体受到的摩擦力情况是()A.在AC段受到水平向左的滑动摩擦力B.在AC段受到水平向右的滑动摩擦力C.在CB段不受静摩擦力D.在CB段受到水平向右的静摩擦力【答案】BC.【解析】:在AC段物体相对皮带向左滑动,受到水平向右的滑动摩擦力;在CB段物体相对皮带静止,物体随皮带一起匀速运动,受到的是平衡力,如果有静摩擦力,则物体不能处于平衡状态,所以不受静摩擦力,故选项B、C正确.4.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是()A.由滑动摩擦力公式可推出动摩擦因数μ与正压力F N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.生活经验告诉我们:物体运动越快摩擦力越大,则物体表面的动摩擦因数μ与速度大小成正比【答案】C.【解析】:动摩擦因数(即滑动摩擦力和弹力的比值),是一种比值定义法,则动摩擦因数与滑动摩擦力和弹力均无关,只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关,故C正确,A、B均错误;由上分析可知,物体表面的动摩擦因数μ与速度大小也无关,故D错误.5.(2019-2020学年·南京学业考试)如图所示,在粗糙的水平地面上,一物块与弹簧连接.先用水平向右的力拉弹簧,物块处于静止状态,地面对物块的摩擦力大小为f.增大拉力F,使弹簧伸长量为原来的2倍,物块仍保持静止,此时地面对物块的摩擦力大小为()A.0B.f C.2f D.3f【答案】C.【解析】:物体处于静止状态,水平方向受力平衡,合外力等于零,F等于f,当F增大时,f随之增大,物块仍保持静止,合力为零,F和f是一对平衡力;弹簧伸长量为原来的2倍,根据胡克定律,则有此时地面对物块的摩擦力大小为2f,故C正确,A、B、D错误.6.(多选)(2019-2020学年·长春高一期末)《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,铁夹与球接触面保持竖直,则()A.小球受到的摩擦力方向竖直向上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.若铁夹水平向右加速移动,小球受到的摩擦力变大【答案】AB.【解析】:对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用,根据平衡条件可知,小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,即摩擦力方向竖直向上,故A、B正确;增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力仍等于重力,大小不变,故C错误;若水平移动铁夹,由于小球在竖直方向受力始终平衡,故摩擦力大小不变,故D错误.7.(2019-2020学年·郑州高一月考)甲图中小明用60 N的水平力推木箱,没推动,此时木箱受的摩擦力为F1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受的摩擦力为F2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受的摩擦力为F3.已知木箱对地面的压力为300 N,木箱与地面间动摩擦因数为0.3,则F1、F2、F3的大小分别为()A.60 N,100 N,90 N B.0,100 N,300 NC.60 N,100 N,300 N D.0,100 N,90 N【答案】A.【解析】:甲图小明用的推力F=60 N,木箱不动,木箱在水平方向受到两个力作用处于平衡状态,木箱受的摩擦力为静摩擦力,F1=F=60 N;乙图小明用的推力F′=100 N,木箱恰好能被推动,静摩擦力达到最大值,F2=F′=100 N;丙图小明把木箱推动了,木箱受到了滑动摩擦力的作用,F3=μF N=0.3×300 N=90 N,故选项A正确,选项B、C、D错误.8.(2019-2020学年·沭阳高一校级月考)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,则冰道被擦刷后()A.μ和f都增大B.μ和f都减小C.μ增大,f减小D.μ减小,f增大【答案】B.【解析】:用冰刷刷冰,使冰壶和冰之间形成一层水膜,由于水的出现使冰壶与冰面分开,从而减小了动摩擦因数,进而减小了冰壶与冰面之间的摩擦力,故B正确,A、C、D错误.9.(2019-2020学年·石景山期末)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【答案】B.【解析】:由题意可知,开始时木块保持不动,木块受静摩擦力,根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力,故摩擦力大小随拉力的增大而增大;而当增大拉力达到某一大小时,木块开始滑动,说明此时木块恰好达到最大静摩擦力;而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,所以木块移动后拉力将减小,根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力,故B正确,A、C、D错误.10.(多选)(2019-2020学年·赣州月考)如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.木箱所受的最大静摩擦力f m=21 N B.木箱所受的最大静摩擦力f m=20 NC.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21 D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2【答案】AD.【解析】:由图乙知木箱受的最大静摩擦力为f m=21 N,故A正确,B错误;当木箱运动后受的是滑动摩擦力,大小为f=μmg=20 N,解得μ=0.2,故C错误,D正确.二、非选择题11.如图所示,一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用,其中F1=13 N,F2=6 N,已知木块与地面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)木块受到的摩擦力的大小和方向;(2)当只将F1撤去时,木块受到的摩擦力的大小和方向;(3)若撤去的力不是F1而是F2,求木块受到的摩擦力的大小和方向.【答案】:(1)7 N水平向左(2)6 N水平向右(3)8 N水平向左【解析】:当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑=μF N=μG=0.2×40 N=8 N,故木块受到地面的最大静摩擦力为8 N.(1)加上F1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的F=F1-F2=7 N的力,由于F小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到地面静摩擦力的作用,大小为7 N,方向水平向左.(2)由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍保持静止.由二力平衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为6 N,方向水平向右.(3)撤掉F 2后,由于F 1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8 N ,方向水平向左.12.如图所示,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:(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为多大?这时物体受到的摩擦力为多大?(3)如果在物体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为多大?【答案】:(1)0.4 (2)120 N 80 N (3)80 N【解析】:(1)由F f =kx =μF N =μG 知μ=kx G =20×4200=0.4. (2)由F =kx ′得:F =20×6 N =120 N ;此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,所以F ′f =μG =0.4×200 N =80 N.(3)由于物体仍能滑行,物体所受的滑动摩擦力大小和方向不变,大小仍为80 N.13.如图所示,物体A 、B 的质量分别为m A =10 kg ,m B =20 kg ,A 与B 、B 与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当用水平力F =80 N 向右拉轻滑轮时,B 对A 的摩擦力和桌面对B 的摩擦力为多大?(g 取10 m/s 2)【答案】:30 N 70 N【解析】:A 与B 、B 与水平桌面间的最大静摩擦力分别为:F m A =μm A g =30 NF m B =μ(m A g +m B g )=90 N由于绳子对物体A 的拉力F A =F 2=40 N>F m A 故B 对A 的摩擦力为滑动摩擦力,大小为30 N ,方向向左.。
3.3静摩擦力
实 验
学生实验探究:
实验器材: 小车、木板、砝码、弹簧测力计。 (1)探究滑动摩擦力与正压力的关系
结论:正压力N越大,滑动摩擦力f 越大
(2)探究滑动摩擦力与接触面材料的关系
结论:接触面越粗糙,滑动摩擦力f 越大
(3)探究滑动摩擦力与接触面积的关系
结论:滑动摩擦力与接触面积无关
(4)探究滑动摩擦力与相对速度的关系
(4)最大静摩擦力略大于滑动摩擦力
小结
一、静摩擦力
1、定义
2、产生条件
3、方向
与相对运动趋势的方向相反
4、大小 一般随着拉力或推力的改变而改变 0<f ≤ fmax
两相互接触并挤压的物体间,相对静止且存 在相对运动趋势时,在接触面上产生的一种阻碍相 对运动趋势的力称 静摩擦力。
⑴运动的物体可能受到静摩擦力吗? ⑵静摩擦力的方向一定与运动方向相反吗? ⑶静摩擦力是阻碍物体相对运动趋势的力, 那么,一定是阻力吗?
×
4、相互接触的物体,压力变大,则静摩 擦力一定增大。
×
一、滑动摩擦力
(1)滑动摩擦力的定义
当两个物体彼此接触挤压且有相对运动时, 接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,该 力叫做滑动摩擦力。
你怎样理解“相对运动”与“物体运
动”这两个概念?
在摩擦力的研究中, “相对运动”是 指受力物体相对于施力物体(以施力物体 为参考系)的位置发生了改变; “物体运动”通常是指物体相对地面 的位置发生了改变。
F α )
F
N2
几种常见材料间的动摩擦因数
材 料 钢——钢 木——木 木——金属 皮革——铸铁 钢——冰 动摩擦因数 0.25 0.30 0.20 0.28 0.02
木——冰
高三物理静摩擦力试题答案及解析
高三物理静摩擦力试题答案及解析1.如图所示,木块A质量为1 kg,木块B的质量为2 kg,叠放在水平地面上,A、B间最大静摩擦力为1N,B与地面间动摩擦因数为0.1,今用水平力F作用于B,则保持A、B相对静止的条件是F不超过().A.3 N B.4 N C.5 N D.6 N【答案】D【解析】据题意,要是A、B发生相对运动,必须使AB间的摩擦力达到最大静摩擦力,使A的加速度为=1m/s2,此时两者处于即将发生相对运动的临界状态,则整体受力分析得,则可以求出F=6N,所以D选项正确。
【考点】本题考查静摩擦力。
2.光滑水平桌面上放置一长木板,长木板上表面粗糙,上面放置一小铁块,现有一水平向右的恒力 F 作用于铁块上,以下判断正确的是A.铁块与长木板都向右运动,且两者一定保持相对静止B.若水平力足够大,铁块与长木板间有可能发生相对滑动C.若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间有可能发生相对滑动D.若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间仍将保持相对静止【答案】BD【解析】因为铁块和长木板间有最大静摩擦力,也就是长木板向右运动时存在一个最大加速度,所以当F到达一定值时,铁块与长木板间就会发生相对滑动;若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,则铁块与长木板间的静摩擦力也将反向,大小与原来相等,所以铁块与长木板间仍将保持相对静止。
选项BD正确。
【考点】力和运动的关系;静摩擦力。
3.如图所示,A、B两物块用一根轻绳跨过定滑轮相连(不计滑轮的质量和摩擦) ,静止于斜面体两个光滑斜面上的相同高度处,两斜面的倾角分别为α=60°和β=30°。
现剪断轻绳,A、B 沿斜面下滑且斜面体保持静止,则从剪断轻绳到两物块着地的过程中A.地面对斜面体的静摩擦力为零B.地面对斜面体有向右的静摩擦力C.A、B两物块的机械能的变化量相同,重力势能的变化量不同D.物块A的重力做功的平均功率大于物块B的重力做功的平均功率【答案】BC【解析】经受力分析可知,细绳剪断前,A物体重力G沿斜面向下的分力为GxA =mAgsinα,B物体沿斜面向下的分力为GXB =mBgsinβ,由于此时两物体均处于静止状态,则有mAgsinα= mBgsinβ,即mB =mA;当剪断细绳后,GyA沿水平方向向右的分力为mAgcosαsinα=mAg/4,GyB沿水平方向向左的分力mB gcosβsinβ=mBg/4=3mAg/4,所以斜面体有向左的运动趋势,所以受到地面给的向右的摩擦力,A选项错误而B选项正确;由于剪断细绳后两物体运动过程中只有重力做功,两者都机械能守恒,机械能变化均为0,A物体的重力势能变化为mAgh,B物体的重力势能变化为mBgh,由于A、B物体重力不相等所以重力势能变化不相等,C选项正确;重力对A物体做功的平均功率为PA =mAgvsinα/2,由mAgh=mAv2/2得v=,所以PA=mAgv/4,同理可得重力对B物体做功的平均功率为PB = mBgv/4= mAgv/4,即两物体重力做功的平均功率相等,D选项错误。
物体所受的摩擦力大小
轮接触的皮带上的B点、与从动轮接触的皮带上的C点
及从动轮上的D点,这四点的摩擦力的方向的描述,正
确的是 ( A D )
A. A点受到的摩擦力沿顺时针方向
B. B点受到的摩擦力沿顺时针方向
C. C点受到的摩擦力沿逆时针方向
D. D点受到的摩擦力沿逆时针方向
v
解析:因为主动轮是由动力机器提 供动力转动的,而从动轮是由皮带 带动而转动的.假设皮带光滑,则 主动轮转,皮带不动小而减小
F
C。等于物体重力的大小
D。可能大于物体的重力
解析:静摩擦力的大小与正压力没有关系。只有最 大静摩擦力的大小与正压力成正比。
静摩擦力没有计算公式,本题根据二力平衡来间接 计算静摩擦力。
例3.如图为皮带传动装置,正常运转时的方向如图所
示, 当机器正常运转时,关于主动轮上的A点、与主动
摩擦力
两个相互接触的物体,当它们发生 相对
运动 或具有 相对运动趋势
时
,就会在接触面上产生阻碍 相对运动或
相对运动趋势
的力,这种力叫做
摩擦力.
静摩擦力
1. 什么是静摩擦力?
一个物体相对于另一个物体静止,但有相对运 动趋势时产生的摩擦力,叫静摩擦力。
2.静摩擦力的产生条件
⑴接触面不光滑(即接触面粗糙)
F1 =10N
F2 =2N
D. 0
解:原来物块受到的静摩擦力为8N,小于等于最大静摩擦力,
若撤去力F1 ,外力等于2N,所以此时仍然静止,静摩擦力为 2N,则木块在水平方向受到的合力为0。
结合平衡条件根据力产生的效果分析静摩擦力的大小和方向.
例2. 用水平力F将物体压在竖直墙壁上,物
体保持静止状态,物体所受的摩擦力大小
静摩擦力和滑动摩擦力
•静摩擦力和滑动摩擦力:•摩擦力大小的计算方法:动摩擦力的概念:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并与相对运动方向相反,滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
公式:F=μF N①F N表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力②μ与接触面的材料性质、接触面的粗糙程度有关,无单位,而且永远小于1;③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力1.用水平力F拉着一物体在水平面上做匀速运动。
某时刻将力F随时间均匀减小,物体所受的摩擦力随时间变化如图中实线所示,下列说法中正确的是:A.F是从t1时刻开始减小的,t2时刻物体的速度刚好变为零B.F是从t1时刻开始减小的,t3时刻物体的速度刚好变为零C.F是从t2时刻开始减小的,t2时刻物体的速度刚好变为零D.F是从t2时刻开始减小的,t3时刻物体的速度刚好变为零2.关于摩擦力,下列说法正确的是:( )A.物体受到摩擦力作用时,一定受到弹力作用,且摩擦力的方向总与相对应的弹力方向垂直B.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用C.具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用D.摩擦力的方向与物体运动方向相反,摩擦力的大小与正压力大小成正比E.静摩擦力可以作为动力、阻力,而滑动摩擦力只能作为阻力3.关于动摩擦因数μ,下列说法正确的是:( )A.两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ=0B.增大两物体的接触面积,则两物体间的动摩擦因数增大C.增大两物体间的正压力,则两物体间的动摩擦因数增大D.两物体的材料一定,两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度4.如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力f,下列判断正确的是:( )A.N增大,f不变B.N增大,f增大C.N变小,f不变D.N不变,f不变5.如图所示,物块A放在木板上处于静止状态,现将木块B略向右移动一些,使倾角α减小,则下列结论正确的是:( )A.物块A与木板间的正压力减小B.物块A所受的摩擦力减小C.物块A仍可保持静止状态D.木板对A的作用力减小6、下面说法中错误的是[ ]A.运动鞋底的花纹是为了增大鞋底与地面间的摩擦力B .冬天下雪后,常见民警在汽车上坡的地方洒上一些炉灰,目的是增大车轮与地面之间的摩擦C.生活中离不开摩擦,摩擦越大越好D.工厂工人师傅用的锉刀表面总是凹凸不平的,目的是为了增大锉刀与工件之间的摩擦7.关于摩擦力产生的条件,下列说法中正确的是()A.相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力B.相对运动的物体间一定有摩擦力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的粗糙物体之间才有摩擦力作用8、有三个相同物体叠放在地面上,如图,物体之间及物体和地面之间不光滑。
物理静摩擦力和滑动摩擦力的相互转化问题
27
解析 设绳子的拉力为 FT,物体 与地面间的摩擦力为 FfA. (1) 取人和木块为整体,并对其进 行受力分析,如图甲所示,由 题意可知 FfA=μ(mA+m 人)g=200 N. 由于系统处于平衡状态,故 2FT=FfA 所以 FT=100 N.
mg①;将物体放在斜面上时,设摩擦力为 F f,根
据物体的平衡条件:kx+F f=2mgsin 30°=mg②.由
①②两式得 F f=0,A 正确. 答案 A
15
2.(2010全国新课标)如图所示,一物块置于水平地面上,
当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直 线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物 块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等,则物块与地 面之间的动摩擦因数为
滑轮摩擦不计,若轻轻取走盘中的部分
砝码,使总质量减小到 0.3 kg,将会出
现的情况是(g=10 m/s2)
()
A.弹簧秤的读数将变小
B.A
D.A 所受的合力将要变大
34
解析 依题意所挂的砝码和托盘的总质量为 0.6 kg,则 细线中的拉力为 6 N,而弹簧秤的计数是 2 N,说明物体 A 受到的静摩擦力为 4 N,小于最大静摩擦力.当所挂 的砝码和托盘的总质量减为 0.3 kg 时,细线中的张力应 为 3N,物体 A 水平方向受细线的拉力和弹簧秤的拉力 及静摩擦力仍保持平衡,B 正确. 答案 B
11
(5)静摩擦力的方向与物体的运动方向可能相同,也可能相反, 也可能成任意夹角,如图(d)中手拿瓶子可以向任意一个方向 运动. 2.静摩擦力大小的计算 (1)最大静摩擦力 Ffm 是物体将要发生相对滑动这一临界状态 时的摩擦力,它的数值与 FN 成正比;在 FN 不变的情况下, 滑动摩擦力略小于 Ffm,而静摩擦力可在 0~Ffm 间变化. (2)物体处于平衡状态时 (静止或匀速直线运动),利用力的平 衡条件求解. (3)若有加速度时,可由动力学规律建立方程求解.
高中物理必修一-摩擦力
摩擦力知识集结知识元摩擦力知识讲解一、摩擦力概念:一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动或具有相对滑动趋势时,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做摩擦力.二、静摩擦力1.定义:两个相互接触挤压且保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势而没有发生相对运动时,在它们的接触面上会产生阻碍物体相对运动趋势的力,这种力叫静摩擦力.2.静摩擦力的产生条件①两物体间有弹力②接触面不光滑③两物体间有相对运动趋势3.静摩擦力的方向:静摩擦力的方向总是跟接触面相切,并且跟相对运动趋势的方向相反4.静摩擦力的大小①大小:0<f≤f max②静摩擦力的大小随外力的变化而变化,必须结合物体的运动状态和其受力情况确定.③最大静摩擦力f max是物体刚要发生相对运动时所受的静摩擦力.三、滑动摩擦力1.定义:两个相互接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力,这个力叫做滑动摩擦力.2.滑动摩擦力的产生条件①两物体间有弹力②接触面不光滑③两物体间有相对运动(滑动)3.方向:滑动摩擦力的方向总是跟接触面相切,并且跟相对运动的方向相反4.大小:跟两个物体表面间的正压力成正比即F=μF N.例题精讲摩擦力例1.关于日常生活和生产中摩擦力的应用,下列说法中正确的是()A.传送带靠摩擦力把货物送到高处B.汽车的轮胎有很多花纹是为了增大摩擦C.消防队员双手握住竖立的竹竿匀速攀上时,所受的摩擦力的方向是向下的;匀速滑下时,所受的摩擦力的方向是向上的D.海豚的身体呈流线型会增大了水对海豚的阻力例2.下列关于滑动摩擦力的说法正确的是()A.滑动摩擦力的方向总是阻碍物体的运动并与物体的运动方向相反B.当动摩擦因数一定时,物体所受的重力越大,它所受的滑动摩擦力也越大C.有滑动摩擦力作用的两物体间一定有弹力作用,有弹力作用的二物体间不一定有滑动摩擦力作用D.滑动摩擦力总是成对产生的,两个相互接触的物体在发生相对运动时都会受到滑动摩擦力作用质量为2kg的物体,静止在水平地面上,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,给物体一水平拉力.(1)当拉力大小为5N时,地面对物体的摩擦力为____(2)当拉力大小为12N时,地面对物体的摩擦力为____.当堂练习单选题A.两物体间有滑动摩擦力,两物体间就一定有弹力B.两物体间有滑动摩擦力,两物体就一定都是运动的C.两物体间有弹力且运动,两物体间就一定有滑动摩擦力D.两物体间有相对运动,两物体间就一定有滑动摩擦力A.受静摩擦力的物体总是处于静止状态B.受滑动摩擦力的物体总是处于运动状态C.摩擦力方向总与相对运动方向相反D.摩擦力既可以是动力,也可以是阻力练习3.关于摩擦力,以下说法中正确的是()A.摩擦力总阻碍物体的运动B.摩擦力方向与物体运动方向可能是一致的C.静止的物体受到摩擦力一定是静摩擦力D.滑动摩擦力一定和重力成正比自行车是很普及的代步工具,不论它的品牌如何,从自行车的结构和使用上来看,它涉及许多物理知识,下列对其认识错误的是()A.自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹,并且都使用动摩擦因数大的材料,增大了摩擦力B.车轴处经常涂一些润滑油,以减小接触面粗糙程度来减小摩擦力C.刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力D.车轴处一般有滚珠,变滚动摩擦为滑动摩擦来减小摩擦力练习5.如图所示,汽车在水平路面上以速度v1向右运动,车上的货物以速度v2向右运动,v1、v2均以地面为参照物.关于汽车与货物之间的摩擦力,下列说法正确的是()A.若v1<v2,汽车受到向右的滑动摩擦力B.若v1<v2,汽车受到向左的静摩擦力C.若v1>v2,货物受到向右的静摩擦力D.若v1>v2,货物受到向左的滑动摩擦力练习6.如图所示,物体A重G=50N,在水平地面上向左运动,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,水平地面对物体的摩擦力为()A.10N,方向向左B.10N,方向向右C.2N,方向向左D.2N,方向向右练习7.如图所示,置于水平面上的物体,在水平方向的拉力作用下向前做匀速运动,当拉力增大时,物体的速度也将会随之变大,则该物体所受的滑动摩擦力将()A.增大B.减小C.不变D.无法确定练习8.如图是研究静摩擦力的装置,弹簧秤对物块的拉力沿水平方向.逐渐增大拉力,当拉力小于10N时,物块保持静止;等于10N时,物块恰好运动.下列分析正确的是()A.物块受到的最大静摩擦力是10NB.示数为5N时,物块受到的静摩擦力是10NC.示数为15N时,物块受到的静摩擦力是10ND.示数为10N时,物块受到的摩擦力是0练习9.下列关于动摩擦因数的说法中,正确的是()A.物体越重,物体与水平支持面之间的动摩擦因数越大B.物体在一支持面上滑动,当支持面倾斜放置时,动摩擦因数比水平放置时小一些C.两个物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的,与滑动摩擦力和正压力大小无关D.两个物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与两物体间的正压力成反比练习10.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是()A.由滑动摩擦力公式可推出动摩擦因数μ与正压力F N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.生活经验告诉我们:物体运动越快摩擦力越大,则物体表面的动摩擦因数μ与速度大小成正比练习11.关于动摩擦因数,下列说法正确的是()A.两接触面间压力越大,动摩擦因数越大B.两物体间滑动摩擦力越大,动摩擦因数越大C.两物体间的动摩擦因数与动摩擦力成正比,与两物体间的压力成反比D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的,与动摩擦力和正压力无关练习12.已知一些材料间动摩擦因数如下:质量为1kg的物块放置于水平面上,现用弹簧秤沿水平方向匀速拉动此物块时,读得弹簧秤的示数为3N,则关于两接触面的材料可能是(取g=10m/s2)()A.钢-钢B.木-木C.木-金属D.木-冰练习13.在我国东北寒冷的冬季,雪橇是常见的运输工具.一个钢制滑板的雪橇,连同车上的木材的总重量为500kg.在水平的冰道上,马用沿水平方向、大小为100N的力拉动雪橇匀速2A.0.2 B.0.02 C.0.25 D.0.5练习14.如图所示,某同学在擦黑板.已知黑板擦对黑板的压力为8N,与黑板间的动摩擦因数为0.4,则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为()A.2N B.3.2N C.20N D.32N练习15.如图所示,质量为20kg的物体在水平面上向右运动,物体与地面间的动摩擦因数为0.1,在运动过程中,物体受到的摩擦力为(g=10m/s2)()A.200N,向左B.200N,向右C.20N,向左D.20N,向右练习16.如图,质量m=2kg物体静止在粗糙水平面上.现受到水平向右外力F1=3N作用.若物体最大静摩擦等于滑动摩擦力,动摩擦因素为0.2,重力加速度为10m/s2.则物体受到摩擦力大小是()A.1N B.3N C.4N D.7N练习17.要使重为400N的桌子从原地移动必须用最小的水平推力200N,桌子从原地移动后,为了使它继续做匀速运动,只要180N的水平推力就行了,如果用240N的水平推力继续A.0.40 B.0.45 C.0.50 D.0.60练习18.图所示,物块P与Q间的滑动摩擦力为5N,Q与地面间的滑动摩擦力为10N,R为定滑轮,其质量及摩擦均可忽略不计,现用一水平拉力F作用于P上并使P、Q发生运动,则F至少为()A.5N B.10N C.15N D.20N练习19.关于静摩擦力,下列说法正确的是()A.静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.相对地面静止的物体,一定不受静摩擦力C.运动的物体也可能产生静摩擦力D.静摩擦力可以作为阻力,但不可以作为动力练习20.如图所示,一个箱子放置在水平地面上,某同学用水平向右的力F推箱子,箱子与地面仍保持相对静止.下列说法中正确的是()A.地面对箱子的摩擦力方向水平向右B.地面对箱子的摩擦力方向水平向左C.地面对箱子的摩擦力方向竖直向上D.地面对箱子的摩擦力方向竖直向下练习21.运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑,他所受到的摩擦力分别是f1和f2,关于f1和f2关系以及f1和f2的方向的下列说法中正确的是()A.f1向下,f2向上,且f1=f2B.f1向下,f2向上,且f1>f2C.f1向上,f2向上,且f1=f2D.f1向上,f2向下,且f1=f2练习22.如图所示的皮带传动装置中,O1是主动轮,O2是从动轮,A、B分别是皮带上与两轮接触的点,C、D分别是两轮边缘与皮带接触的点.当O1逆时针转动时,若皮带与两轮不打滑,则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是()A.向上,向下,向下,向上B.向下,向上,向上,向下C.向上,向上,向下,向下D.向下,向下,向上,向上练习23.如图所示,水平地面上有一质量m=20kg的箱子,一个小朋友用F=30N的水平推力推箱子,箱子仍然保持静止.关于箱子受到地面的静摩擦力,下列说法中正确的是()A.静摩擦力的大小为50NB.静摩擦力的大小为20NC.静摩擦力的方向与推力F的方向相反D.静摩擦力的方向与推力F的方向相同练习24.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.若撤去力F1,则木块受到的摩擦力是()A.8N,方向向右B.8N,方向向左C.2N,方向向右D.2N,方向向左练习25.如图,某同学用力推静止于地面的箱子,当箱子没有被推动时,关于箱子受到的静摩擦力,下列说法中正确的是()A.静摩擦力的方向与F的方向相同B.静摩擦力的方向与F的方向相反C.静摩擦力随推力的增大而减小D.静摩擦力的大小与推力无关A.弹力和摩擦力都是接触力B.有摩擦力必有弹力C.有弹力必有摩擦力D.同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互垂直练习27.关于摩擦力的说法正确的是()A.运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力B.静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力C.两物体之间的压力等于零时,这两物体之间的摩擦力一定等于零D.摩擦力的大小一定与正压力成正比练习28.下列哪些措施是为了减小摩擦力()A.在轴承中滴润滑油B.轮胎表面有花纹状的沟槽C.自行车刹车时用力捏闸D.冰雪天气地面上撒沙铺草练习29.关于日常生活中的摩擦力的应用,下列说法中不正确的是()A.传送带靠摩擦力把货物运到高处B.汽车的轮胎有很多的花纹是为了增大摩擦C.有弹力一定有摩擦力D.海豚的身体呈流线型减小了水对海豚的阻力练习30.在水平传送带上的物体P,随传送带一起沿水平方向匀速运动,并且P与传送带保持相对静止,如图所示,此时传送带对物体P的摩擦力()A.一定为零B.方向一定向左左P右C.方向一定向右D.方向可能向左练习31.在车站、商场、机场、展览馆和体育馆等人流集中的地方,通常会安装自动扶梯(图1)或自动人行道(图2),当一人分别站在左面的自动扶梯与右面的自动人行道从一楼匀速上到二楼的过程中,他所受的摩擦力对应的是()A.都受到沿斜面向上的摩擦力B.都受到水平向右的摩擦力C.在图1人不受摩擦力,图2人受到沿斜面向上的摩擦力D.图1受到水平向右的摩擦力,图2不受摩擦力练习32.如图所示,一个木箱放在固定斜面上静止不动.关于木箱所受摩擦力的情况,下列说法正确的是()A.不受摩擦力B.受平行斜面向上的静摩擦力C.受平行斜面向下的静摩擦力D.无法判断是否受摩擦力练习33.如图所示,一同学站在木板上用力向右推木箱,该同学的脚与地面之间没有相对运动,若地面与木板、木箱之间均是粗糙的,下列说法正确的是()A.若木箱静止,木板向左运动,则地面对木板的摩擦力方向向右,对木箱没有摩擦力B.若木板静止,木箱向右运动,则地面对木板的摩擦力方向向右,对木箱的摩擦力方向向左C.若木板、木箱均静止,地面对木箱和木板均没有摩擦力D.若木箱向右运动木板向左运动,则地面对木板的摩擦力方向向左对木箱的摩擦力方向向右练习34.一重为10N的物体静止在水平桌面上,现用2N的水平推力向右推它但未能推动,如图所示.则此种情况下物体所受摩擦力情况是()A.摩擦力的方向向右,大小等于2NB.摩擦力的方向向右,大小等于10NC.摩擦力的方向向左,大小等于2ND.摩擦力的方向向左,大小等于12N练习35.如图所示,物体A放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧和竖直墙相连,静止时弹簧的长度小于原长.若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向左推A,直到把A推动.在A被推动之前的过程中,弹簧对A的弹力F1大小和地面对A的摩擦力f大小的变化情况是()A.F1保持不变,f始终减小B.F1保持不变,f先减小后增大C.F1始终增大,f始终减小D.F1先不变后增大,f先减小后增大用手握瓶子,瓶子静止在手中,下列说法正确的是()A.手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力B.手对瓶子的摩擦力恰好等于瓶子的重力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的重力练习37.在研究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的木块,木块运动状态及弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同)则由此表分析可知()A.木块受到的最大静摩擦力为0.5NB.木块受到的最大静摩擦力一定为0.7NC.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是0.5ND.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有二次是0.5N练习1.关于静摩擦力,下列叙述正确的是()A.两个物体间有弹力时,一定有静摩擦力B.静摩擦力的大小总是与接触面上的压力成正比C.静摩擦力的方向一定与物体运动趋势方向相反D.静摩擦力的方向总是与接触面上的压力垂直下列哪种情况是因为摩擦力太小的缘故()A.在沙漠上走路比在柏油路上费力B.在冰上走很容易跌倒C.船在水上缓慢行驶D.数钞票时,如果手上不沾水会滑练习3.某人骑一普通自行车,在水平路面上正用脚蹬车前进,两轮皆不打滑,下列说法正确的是()A.前轮受静摩擦力,方向向后B.前轮受静摩擦力,方向向前C.后轮受静摩擦力,方向向后D.后轮受静摩擦力,方向向前练习4.用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),如图所示.下列说法正确的是()A.瓶中油越多,手必须握得越紧B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的D.以上说法都正确练习5.下列关于滑动摩擦力的说法正确的是()A.滑动摩擦力一定是阻力B.滑动摩擦力总是与物体相对运动的方向相反C.滑动摩擦力总是与物体间正压力的方向垂直D.物体做减速运动,一定是受到滑动摩擦力的作用练习6.关于摩擦力,下列说法正确的是()A.人走路前进时,地面给人的摩擦力阻碍人前进B.擦黑板时,静止的黑板受到的摩擦为滑动摩擦力C.人握竖直杆向上爬时,杆给人的摩擦力向上D.物体受到的最大静摩擦力总等于其受到的滑动摩擦力练习7.水平地面上静止一铁块,重为G=200N,它与地面间的最大静摩擦力为F m=85N,与地面间的动摩擦因数为μ=0.4,某人用水平力F推它,则()A.若F=50N,铁块受到的摩擦力大小为50NB.若F=83N,铁块受到的摩擦力大小83NC.若F=100N,铁块受到的摩擦力火小100ND.若F=110N,铁块受到的摩擦力大小80N练习8.如图所示,一物体随传送带一起运动,已知物体相对传送带保持静止,下列说法中正确的是()A.物体可能受与运动方向相同的摩擦力B.物体可能受与运动方向相反的摩擦力C.物体可能不受摩擦力D.物体肯定受摩擦力练习9.如图为皮带传动装置,当机器正常运转时,关于主动轮上A点、与主动轮接触的皮带上的B点、与从动轮接触的皮带上的C点及从动轮上的D点,这四点的摩擦力的方向的描述,正确的是()A.A点受到的摩擦力沿顺时针方向B.B点受到的摩擦力沿顺时针方向C.C点受到的摩擦力沿逆时针方向D.D点受到的摩擦力沿逆时针方向练习10.如图所示,有一刚性方形容器被水平力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,直到注满为止,在此过程中容器始终保持静止,下列说法中正确的是()A.容器受到的摩擦力逐渐增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大练习11.关于日常生活和生产中摩擦力的应用,下列说法中正确的是()A.传送带靠摩擦力把货物送到高处B.汽车的轮胎有很多花纹是为了增大摩擦C.消防队员双手握住竖立的竹竿匀速攀上时,所受的摩擦力的方向是向下的;匀速滑下时,所受的摩擦力的方向是向上的D.海豚的身体呈流线型会增大了水对海豚的阻力练习12.下列关于滑动摩擦力的说法正确的是()A.滑动摩擦力的方向总是阻碍物体的运动并与物体的运动方向相反B.当动摩擦因数一定时,物体所受的重力越大,它所受的滑动摩擦力也越大C.有滑动摩擦力作用的两物体间一定有弹力作用,有弹力作用的二物体间不一定有滑动摩擦力作用D.滑动摩擦力总是成对产生的,两个相互接触的物体在发生相对运动时都会受到滑动摩擦力作用练习13.如图所示,在F的作用下,质量为m的物体做匀速运动,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体与地面间的摩擦力大小为()A.0B.μmg C.F D.μmg-F填空题练习1.质量为2kg的物体,静止在水平地面上,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,给物体一水平拉力.(1)当拉力大小为5N时,地面对物体的摩擦力为____(2)当拉力大小为12N时,地面对物体的摩擦力为____.解答题练习1.'如图,水平面上有一质量为2kg的物体,受到F1=5N和F2=3N的水平力作用而保持静止.已知物体与水平地面间的动摩擦因数为µ=0.2,物体所受的最大静摩擦等于滑动摩擦力,求:(1)此时物体所受到的摩擦力大小和方向?(2)若将F1撤去后,物体受的摩擦力大小和方向?(3)若将F2撤去后,物体受的摩擦力大小和方向?'练习2.'重力为G=20N的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3cm,当拉着物体前进时,弹簧伸长2cm,已知弹簧的劲度系数为k=200N/m(F=kx)求:(1)物体所受的最大静摩擦力为多少?(2)物体和地板间的动摩擦因数.'。
摩擦力ppt课件
42
作业
2. 如图,把一重为G的物体用由零逐渐增大的力F,将物体压 在粗糙的竖直墙上,下面四幅图中,哪一个图能够正确地 表示物体所受摩擦力Ff与作用力F之间的函数关系: ( )
20
2.卡车上装着一只始终与它相对静止的集装箱,
不计空气阻力, 下列说法正确的是( 使集装箱随卡车一起运动
)
A.当卡车开始运动时,卡车对集装箱的静摩擦力 B.当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的静摩擦力
使集装箱随卡车一起运动
C.当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的静摩擦力 等于零 D.当卡车制动时,卡车对集装箱的静摩擦力等于 零
32
练习:如图, 当左、右两边对木板所 加压力均为F时, 木块夹在板中间相 对于木板向下滑动,若使两边用力都 增加到2F, 那么木板所受的摩擦力将: A.是原来的2倍 B.是原来的4倍 C.和原来相等 D.无法确定
33
摩擦力
题型2 摩擦力大小的计算
例4.如图三个物体质量相同,与水平地面间的动摩擦
f
F
a b G
40
6.如图甲所示,物体A靠在竖直 墙面上,在力F的作用下,A、B保持 静止.按力的性质分析,物体B的受力 个数为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 甲 【解析】A、B的受力情况分别如图乙、丙所示.
乙
丙
41
【答案】C
针对练习 2 物体 A 的质量为 1 kg, 置于水平地面上, 物体与地面的动摩擦因数 μ=0.2.从 t=0 开始,物 体以一定初速度 v0 向右滑行的同时,受到一个水 平向左、大小恒为 F0=1 N 的作用力.则反映物体 受到的摩擦力 Ff 随时间变化的图象是图中的(取向 右为正方向) ( )
16
2
如图所示,物体A、B和C叠放在水平 桌面上,水平力为Fb=5 N,Fc=10N, 分别作用于物体B、C上,A、B和C仍 保持静止,以F1、F2、F3分别表示A 与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力 的大小,则( C ) A.F1=5 N,F2=0,F3=5 N B.F1=5 N,F2=5 N,F3=0 C.F1=0,F2=5 N,F3=5 N D.F1=0,F2=10 N,F3=5 N
摩擦力突变
摩擦力是历年高考的必考内容,摩擦力的突变的考题常有出现,且类型多,特别是静摩擦力随物体的 相对运动趋势发生变化,其大小与方向均有可能变化的情况对应于物理过程的转变及临界状态,析中很容易发生失误,在复习时应引起高度重视,应仔细分析物体的状态变化的过程与细节。
静动突变长直木板的上表面的一端放有一个铁块,木块由水平位置缓慢一向上转动(即木板与地面的夹(2)静摩擦力的大小分析:开始一段时间,物体相对木板静止,所受的是静摩擦力;缓慢竖起时,可认为物体处于平衡状态,由的平衡关系可知,静摩擦力大小等于物体重力沿斜面向下的分力:因此,静摩擦力随 二 的增大而增大,它们呈正弦规律变化。
图线为正弦函数图像。
(4)开始滑动后,-M厂占门九亠,因此,滑动摩擦力随]的增大而减小,呈余弦规律变化。
图线为余弦规律变化。
必=_ J? - n(5)最后, -,'j- i'综上分析可知:C 正确。
练习:如图乙所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力 F 拉木块直到沿桌面运动,在此过程中,木块所受到的摩擦力f 的大小随拉力 F 的大小变化的图象正确的是()在分角]变大),另一端不动,则木块受到摩擦力f 随角度]解析:例1、 % =wgsm a(3)在物体刚好要滑动而没滑动时,继续增大,物体将开始滑动,静摩擦力变为滑动摩擦力。
且满足:甲=0。
(1 )开始时, < =0,)达到最大值。
物体向下做加速运动;当 …* 产J -时,物体的速度最大;此后 当速度为减速为零时,物体处于静止。
动摩擦力变为静摩擦力,大小突变为与重力大小相等。
三、动动突变 例3、传送带以恒定的速率】一山;j 运动,已知它与水平面成上二二‘,如图所示,■ ■- -将一个小物体无初速度地放在P 点,小物体与传送带间的动摩擦因数为 ㈢■ ■',问当皮带逆时针 转动时,小物体运动到 Q 点的时间为多少?解析:当物体刚放在传送带上时,物体的速度速度传送带的速度,物体所受的滑动摩擦力方向沿斜面 向下,加速度为:滑行时间:解析:开始时,物体静止不动,受静摩擦力的作用,且满足: <■-当F 达到最大静摩擦力之后,物体开始滑动,物体运动状态发生了变化, 摩擦力突变为滑动摩擦力:A 二怜%二怜吨 保持不变。
八年级物理第八章第3节 摩擦力
请指出下列各事件中分别是为了增大摩擦还是减小摩擦?各用了什么方法? (1)在北方雪后的马路上撒灰渣 (2)自行车轴要装滚珠轴承 (3)自行车轴要注入润滑油 (4)骑自行车刹车时 (5)收录机的旋钮上刻有花纹 (6)体操运动员在上器械前,常在手上涂些镁粉,防止手从器械上滑落。 (7)在传送带传动中,要把皮带张紧
摩擦力f
拉力F
三、探究影响滑动摩擦力大小的因素
探究实验的方法:
1、提出猜想。 2、设计实验。 3、数据分析。
与接触面的粗糙程度、压力的大小有关
设计实验:
实验器材: 弹簧测力计、砝码、木板、木块、毛巾、棉布等
注意: 在水平桌面上沿水平方向拉动木块, 使其做匀速直线运动,此时测力计的示数 等于滑动摩擦力的大小。
4、摩擦力的作用效果
总是阻碍相对运动,或者阻碍相对运动趋势。
摩擦力的方向:始终与相对运动方向或者相对运动趋 势方向相反。
注意容易混淆:运动方向和相对运动方向不是一个概念。
静摩擦力f1
A
B
滑动摩擦力f2
运动方向
拉力F 静摩擦力f1
二、滑动摩擦力的测量方法
• 用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿着长木板做匀速直 线运动。测力计示数即为摩擦力大小。(二力平衡)
第八章 运动和力 第3节 摩擦力
学习目标
1、理解摩擦力的产生、定义、分类和作用效果。 2、学会测量摩擦力的方法。 3、通过实验,探究影响摩擦力大小的原因。 4、结合生活实践,掌握摩擦力的应用和防止。
(活动):体验摩擦力
1.用手按在桌面上并向前用力(使手有运动趋势) 2.用手按在桌面上并向前用力 (使手运动)
为 0 N。
用10 N的力沿水平向右拉着物体,物体依然静止,物体受到的摩擦力
2022-2023年高考物理一轮复习 摩擦力课件 (2)(重点难点易错点核心热点经典考点)
1.判断下列说法对错.
(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势. ( ✕) (2)受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态. ( ✕) (3)受滑动摩擦力作用的物体,可能处于静止状态. ( √) (4)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用. ( √) (5)接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直. ( √) (6)两物体接触处的弹力越大,滑动摩擦力越大. ( ✕) (7)两物体接触处的弹力增大时,接触面间的静摩擦力大小可能不变. ( √)
例2 如图所示,物体A置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下 做匀速运动,下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述,正确的是 ( D ) A.物体A随传送带一起向上运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下 B.物体A随传送带一起向下运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下 C.物体A随传送带一起向下运动时,A不受摩擦力作用 D.无论物体A随传送带一起向上还是向下运动,传送带 对物体A的作用力均相同
(1)A与B共同向右匀速运动; (2)A与B共同向右加速运动,加速度大小为a; (3)A与B共同向右减速运动,加速度大小为a.
一、如何判断静摩擦力的有无及其方向?
(1)假设法:假设接触面光滑→是否相对滑动→确定有无摩擦力及方向; (2)状态法:运动状态→平衡方程或牛顿运动定律→求解摩擦力; (3)相互作用法:“力是物体间的相互作用”,先确定受力较少的物体受到的 静摩擦力的方向,再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向.
解析 对木块受力分析,如图所示,木块静止,由平衡条件得Ff=mg sin α,FN= mg cos α,故选项A、B均错误;对斜面体和木块整体分析,桌面对斜面体的摩 擦力为零,支持力与整体重力平衡,故选项C错误,选项D正确.
例4 如图所示,质量分别为m、M的矩形木块A、B叠放在水平桌面上,用水 平力F作用在B上,使它们在水平桌面上运动.已知桌面与B之间、B与A之间 的动摩擦因数均为μ,A与B之间相对静止,重力加速度为g.求下列几种情况 下桌面与B之间、B与A之间的摩擦力.
(完整版)摩擦力习题及答案
【例1】如图1-2-2所示,一木块放在水平面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中F1=10N、F2=2N.若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为(D)A.10N,方向向左B.6N,方向向右C.2N,方向向左D.0【解析】本题中最大静摩擦力是不变的,静摩擦力可变.F1、F2同时作用在物体上时,根据平衡条件知静摩擦力F=F1-F2=8N,方向向左,物体静止说明最大静摩擦力Fm≥8N;若撤去F1,只有F2作用在物体上,F2=2N<8N,物体不会被推动,此时静摩擦力应变为大小等于F2的大小,方向与F2方向相反,故物体所受合外力为0,答案选 D.【例2】如图1-2-3所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是(BD)A.μ1=0, μ2=0B.μ1=0, μ2≠0C.μ1≠0,μ2=0D.μ1≠0,μ2≠0【解析】由于A、B共同向右匀速运动,可把A、B看作一个整体.在水平方向上,整体受合外力为0,则除F以外,C(地面)对B应有一水平向左的摩擦力,即B、C之间存在摩擦力,故μ2一定不为0.而物块A在水平方向上不受任何外力作用.即A、B之间没有摩擦力,则μ1可以为0,也可以不为0.故答案选B、D.【解题回顾】本题的关键在于弄清A、B及B、C之间是否存在摩擦力,而A、B 之间是否存在摩擦力是不少同学拿不准的,这也是导致错误的主要原因.对于A、B之间是否存在摩擦力,我们可以采用假设法.若设B对A有向右的摩擦力,则A 在水平方向必有加速度,这与题设矛盾,故得A、B之间无摩擦力作用.“假设法”是分析物体受力时常用的方法,请同学们注意多体会.【例3】用水平力F将木块压在竖直墙上,如图1-2-4,已知木块重G=6N,木块与墙壁之间的动摩擦因数μ=0.25,问:(1)当F=25N时,木块没有动,木块受到的摩擦力为多大?(2)当F=10N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?(3)当F=6N时,木块受到的摩擦力又为多大【解析】(1)木块没动,受到的是静摩擦力.分析木块受力,竖直方向上受重力和竖直墙壁的摩擦力,由平衡条件可得f1=G=6N,方向竖直向上.(2)当F=10N,木块沿墙面下滑,木块受到的是滑动摩擦力,大小应由f=μN求解.木块在水平方向上受水平力F和墙对它的支持力F N,F N=F,故f2= μF=2.5N.(3)当F=6N时,与第(2)问情况相似,可得f3= μF =1.5N.【解题回顾】在求解摩擦力时,应首先弄清楚物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力.对于静摩擦力,一般应从平衡条件或牛顿定律求解;而滑动摩擦力,则要先求出物体接触面间的正压力F N,然后再由f=μF N求出.【例4】如图1-2-5所示,质量为m1的木块在质量为m2的长木板上向右滑行,木块同时受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则(AD)A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是m1m1gB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是m2(m1+m2)gC.当F>m2(m1+m2)g时,木板便会开始运动D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动【解析】因木板与地面保持相对静止,故m2受到的摩擦力是静摩擦力.分析m2的受力,竖直方向上,受到重力、m1的压力、地面的支持力,而水平方向上,受到m1对它的摩擦力和地面对它的摩擦力,木板在水平方向上处于平衡状态,地面对它的摩擦力大小与m1对它的摩擦力大小相等,要求地面对它的摩擦力,只要求出m1对它的摩擦力即可.分析m1的受力,竖直方向上,受重力、支持力,水平方向上受拉力F和m2对它的摩擦力,因m1在m2上滑动,它受的滑动摩擦力f1=μm1g,故木板受地面的摩擦力大小f2=μm1g.由以上分析可见,地面对木板的摩擦力大小与F的大小及m1的运动速度无关,故无论怎样改变F的大小,木板都不会运动.答案选A、D.【例5】如图1-2-9所示,物体A、B的质量为m A=m B=6kg,A和B、B与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当用水平力F=30N向右拉轻滑轮时,B对A的摩擦力和桌面对B的摩擦力为多大?g=10m/s2.【解析】本题应先判断A、B处于何种状态,F=30N,滑轮为轻质滑轮,则细绳对A及B向右的拉力大小均为15N.A与B之间最大静摩擦力f mA=μm A g=18N>15N,故A与B应保持相对静止.B与桌面间的最大摩擦力f mB= μ(m A+m B)g=36N>30N,则AB相对桌面也静止,故不难求出B对A摩擦力大小为15N,桌面对B的摩擦力大小为30N.1.摩擦力产生条件摩擦力的产生条件为:两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。
高中物理 摩擦力
图2-2-2 1.摩擦力当一个物体在另一个物体的表面上相对运动或有相对运动趋势时,受到的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,叫做摩擦力.摩擦力可分为滑动摩擦力和静摩擦力.2.摩擦力产生条件(1)相互接触的物体间有弹力存在.(2)接触面粗糙.(3)接触面间有相对运动或相对运动的趋势. 3.摩擦力的大小(1)滑动摩擦力的大小跟压力成正比,即F =μF N ,F N 指接触面的压力,不一定等于重力G .μ是动摩擦因数,与接触面的两个物体的材料、接触面的情况(如粗糙程度)有关,与接触面积、接触面上受力情况和物体运动状态无关.(2)静摩擦力大小不能用动摩擦力公式F =μF N 计算,要根据物体的受力情况和运动情况共同决定.静摩擦力的大小可以在0与最大静摩擦力F m 之间变化,即0<F ≤F m .静摩擦力的大小与物体间的压力无关,只与外力有关,但物体间的最大静摩擦力与物体间的压力有关.4.摩擦力的方向跟接触面相切,并跟物体相对运动或相对运动趋势方向相反.一、静摩擦力是否存在及其方向的判断方法相对运动趋势具有很强的隐蔽性,所以静摩擦力是否存在及其方向的确定,通常采用以下方法.(1)假设法:假设接触面滑(即无摩擦力)时,看相对静止的物体间能否发生相对运动.若能,则有静摩擦力,方向与相对运动的方向相反;若不能,则没有静摩擦力.(2)由运动状态判断当物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,由平衡的观点确定静摩擦力的大小和方向;当物体处于非平衡状态时,可通过牛顿运动定律和受力分析确定静摩擦力大小和方向.【例1】如图2-2-1所示,A 、B 两物体叠放在水平面上,水平力F 作用在A 上,使两者一起向右作匀速直线运动,下列判断正确的是( ) A .A 、B 间无摩擦力 B .A 对B 的静摩擦力大小为F ,方向向右C .B 对地面的动摩擦力的大小为F ,方向向右D .B 受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力【解析】A 做匀速运动,故A 的合力为零.由于它受到一个向右的拉力,因此它一定还要受到一个向左的水平力与力F 平衡,所以B 对A 一个水平向左的静摩擦力为F 平衡,由牛顿第三定律可知, A 一定要对B 施加一个向右的静摩擦力;B 做匀速直线运动,它在水平方向上一定要受到一个向左的力与A 对B 的静摩擦力平衡;B 是在水平面上运动,显然地面对B 有一个向左的滑动摩擦力,那么B 对地面施加一个向右的滑动摩擦力.因此选项BCD 正确.【例2】如图2-2-2示,物体A 、B 在力F 作用下一起以相同速率沿F 方向匀速运动,关于物体A 所受的摩擦力,下列说法中正确的是( ) A .甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相同 B .甲、乙两图中A 均受摩擦力,且方向均与F 相反 C .甲、乙两图中A 均不受摩擦力 D .甲图中A 不受摩擦力,乙图中A 受摩擦力,方向均与F 相同【解析】用假设法分析:甲图中,假设A 受摩擦力,其合力不为零,与A 作匀速运动在水平方向受力为零不符,图2-2-1图2-2-6 所以不受摩擦力.乙图中,假设不受摩擦力,将相对沿斜面向下运动,从而受沿沿斜面向上方向的摩擦力.故D 为正确选项.【答案】D二、摩擦力大小的计算1.先分清摩擦性质:是静摩擦力还是滑动摩擦力.2.滑动摩擦力由公式F =μF N 计算.计算中关键的是对压力F N 的分析,它跟研究物在垂直于接触面方向的受力密切相关,也跟研究物体在该方向的运动状态有关,特别是后者,最容易被人忽视.注意F N 变引起F 变的动态关系.3.对静摩擦力,区分最大值与非最大值.最大静摩擦力F m 与正压力成正比,非最大静摩擦力与正压力无关,其大小可以在0<F ≤F m 范围内变化,常通过平衡关系或牛顿运动定律来求其大小.三、传送带上摩擦力的分析传送带上的物体与传送带的摩擦力方向,与物体与传送带之间速度有关,要根据它们的相对速度方向确定它们间的相对运动或相对运动趋势.【例题3】水平传送带的装置如图2-2-6所示,O 1为主动轮,O 2为从动轮.当主动轮顺时针匀速转动时,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,之后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B 端.在传送的过程中,若皮带和轮不打滑,则物体受到的摩擦力和皮带上P 、Q 两处(在O 1O 2连线上)所受摩擦力情况正确的是( )A .在AC 段物体受水平向左的滑动摩擦力,P 处受向上的滑动摩擦力B .在AC 段物体受水平向右的滑动摩擦力,P 处受向上的滑动摩擦力 C .在CB 段物体不受静摩擦力,Q 处受向下的静摩擦力D .在CB 段物体受水平向右的静摩擦力,P 、Q 两处始终受向下的静摩擦力【错解】选A 或B 或D【错因】不能正确理解“相对运动”和“相对运动趋势”的含义.【正解】当物体被轻轻放在皮带A 端时,其初速度为零,物体相对皮带向左运动,物体受到水平向右的滑动摩擦力,使物体相对地面向右加速;当物体与皮带等速时,两者无相对运动趋势,两者之间无摩擦力作用,物体在重力和皮带的支持力作用下匀速运动.假设主动轮O 1与皮带间无摩擦力作用,则当O 1顺时针转动时,O 1与皮带间将会打滑,此时P 点将相对于O 1轮向上运动,因此,P 点受向下的静摩擦力作用.同理,当皮带顺时针转动时,Q 点相对轮有向上运动趋势,因此Q 点受向下的静摩擦力作用因此选项C 正确.【答案】C【点悟】(1)对传送带上物体的摩擦力的分析,关键抓住物体相对传送带的运动或运动趋势方向,而对传送带上的点(通常是传送带与轮子接触点),要确定哪是主动轮,还要清楚传送带与轮子是否打滑等.(2)主动轮、从动轮、皮带之间的转动关系:主动轮→皮带→从动轮,即主动轮先转,带动皮带运转,皮带又带动从动轮运转.经典例题1.如图2-2-7所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受到三个力即F 1、F 2和摩擦力,木块处于静止状态,其中F 1=10 N ,F 2=2 N .若撤去F 1,则木块在水平方向上受到的合力为()A .10 N ,方向向左B .6 N ,方向向右C .2 N ,方向向左D .零【解析】由力的平衡,木块开始受到的静摩擦力大小为8 N ,方向水平向左.显然物体与地面间的最大静摩擦力f max ≥8 N.撤去F 1后,因为F 2<f max ,故物体仍保持静止,受到的静摩擦力大小为2 N 方向向右,合外力为零.故选项D 正确.【答案】D2.如图2-2-8所示,物体、和叠放在水平桌面上,水平力b =5N 、c =10N 分别作用于物体、上,、和c 仍保持静止.以F 1、F 2、F 3分别表示a 与b 、b 与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小,则( )A .F 1=5N ,F 2=0,F 3B .F 1=5N ,F 2=5N ,F 3=0C .F 1=0,F 2=5N ,F 3D .F 1=0,F 2=10N ,F 3=5N 【解析】a 与b 之间无相对运动趋势,故F 1=0.根据物体b 的水平方向平衡条件可判断F 2=5N ;再分析c 的平衡条件,则F 3=5N .故选项C 正确.【答案】C3.如图2-2-9所示,一质量为1kg 的长木板放在水平桌面上,木板与桌面间的最大静摩擦力为3.0N ,动摩擦因数为0.3.如果分别用2.8N 和3.2N 的水平力推木板,木板受到的摩擦力分别为多大?在木板被水平力推动的过程中,当木板伸出桌边三分之一时,木板受到的摩擦力又为多大?(g 取9.8m/s 2)【解析】(1)当用2.8N 的水平力推木板时,因推力小于最大静摩擦力,木板不能被推动而受静摩擦力作用;当用3.2N 的水平力推木板时,因推力超过最大静摩擦力,木板将被推动而受滑动摩擦力作用;当木板在被推动过程中伸出桌边三分之一时,由于压力和动摩擦因数均未改变,木板所受滑动摩擦力不变.当F =2.8N 时,木板受静摩擦力 F 1=F =2.8N ;当F =3.2N 时,木板受滑动摩擦力 F 2=μF N =μmg =0.3×1×9.8N≈2.9N;当木板在被推动过程中伸出桌边三分之一时,木板所受滑动摩擦力大小未改变,即F 2'= F 2≈2.9N.【答案】当F =2.8N 时,木板受静摩擦力F 1=2.8N ;当F =3.2N 时,木板受滑动摩擦力 F 2≈2.9N;当木板在被推动过程中伸出桌边三分之一时,木板所受滑动摩擦力大小F 2'≈2.9N.1.关于摩擦力,下列说法正确的是(AC )A .摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同B .摩擦力的大小一定与压力成正比C .运动的物体可以受静摩擦力作用,静止的物体也可以受滑动摩擦力的作用D.静摩擦力可以是动力,也可以是阻力,滑动摩擦力一定是阻力2.如图2-2-10所示,C 是水平地面,A 、B 是两个长方形物块,F 是作用在物块B 上沿水平方向的力,物块A 和B 以相同速度做匀速直线运动.由此可知,A 、B 间动摩擦因数μ1和B 、C 间动摩擦因数μ2有可能是(BD )A .μ1=0,μ2=0B .μ1=0,μ2≠0C .μ1≠0,μ2=0D .μ1≠0,μ2≠03.如图2-2-11所示,两块相同的竖直木板之间有质 量均为m 的四块相同的砖,用两个大小均为F 的水平 压力压木板,使砖静止不动,设所有接触面均粗糙,则第三块砖对第二块砖的摩擦力大小为(A )A .0B .mgC .μFD .2mg4.如图2-2-12所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上受到向右的水平拉力F 的作用向右滑行,长木板处于静止状态.已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,下列说法正确的是(AD ) A .木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB .木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M )g图2-2-10图2-2-82D .无论怎样改变F 的大小,木板都不可能运动【解析】木块受到木板对它的动摩擦力为μ1mg ,方向向左,由作用力与反作用力可知:木板受到块对它的摩擦力为μ1mg ,方向向右,而木板静止,故地面给木板的静摩擦力为μ1mg ,方向向左;在木块滑动中木板与木块间的动摩擦力不变,因此无论怎样改变F 的大小,木板都不可能运动.故选项A 、D 正确.【答案】AD4.把一重为G 的物体,用一水平推力F=kt (k 为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上。
初高中物理(通用)衔接教材第六讲 生活中常见的力——摩擦力
第六讲生活中常见的力——摩擦力当一个物体在另一个物体的表面上相对运动或有相对运动的趋势时,受到的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,叫摩擦力,摩擦力可分为静摩擦力和动摩擦力.二、摩擦力产生的条件接触面粗糙;相互接触的物体间有弹力;接触面间有相对运动或相对运动趋势.此三个条件缺一不可,尤其要注意对“相对”的理解.辩一辩同学们如何理解“相对”两个字?三、摩擦力的三要素1.摩擦力的大小(1)静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤F f≤F fm(其中F fm为最大静摩擦力),具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解.(2)滑动摩擦力的大小F f=μF N(其中μ为动摩擦因数,F N为物体与接触面的正压力).滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦因数和正压力两个因素决定,而动摩擦因数与两接触面材料的性质和粗糙程度有关.想一想μ在取值上有什么要求吗?2.摩擦力的方向(1)静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反.(2)动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反.3.摩擦力的作用点在两物体的接触面处.例1如图1所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中,F1=10 N,F2=2 N,若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为()图1A.10 N,方向向左B.6 N,方向向右C.2 N,方向向左D.0拓展问题1要是撤去的力是F2呢?这就无法判断了.因为我们只知道最大静摩擦力必大于等于8 N,但无法确定为多少,所以当外力为10 N 时我们不知道有没有达到最大静摩擦力,木块是否开始运动了.拓展问题2题干中“木块处于静止状态”改为“木块处于平衡状态”,结论又如何呢?虽然只是把“静止”改为“平衡”,却会引来许多变化.平衡首先就要把问题分成“静止”和“匀速直线运动”两种情况来考虑.静止的情况前面已有详细分析,不再赘述.匀速直线运动就意味着木块受到的是8 N的滑动摩擦力,当把F1撤掉后,木块由于惯性还会运动一段,所以仍然是滑动摩擦力,F f=μF N,因为压力F N没有变,所以滑动摩擦力的大小仍为8 N.最后的结论是摩擦力可能是2 N或8 N .由此可以体会到,高中的物理问题常常要进行多种情况的讨论,不再像初中那样只讨论静态的问题,而可能是多段的、动态的问题.所以同学们要注意这些学习方法的变化,尽快适应高中的学习.四、静止的物体一定受到静摩擦力的作用吗?通过下面的例题来分析这个问题:例2如图2所示的装置是测摩擦力的,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,使金属板一直向左运动.图2(1)物体P静止后,其受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力?(2)这种测法和我们初中常用的拉动P匀速滑动测摩擦力的方法相比较有什么优点?五、滑动摩擦力的方向一定是阻力吗?它的方向一定与运动方向相反吗?做一个简单的实验来观察和分析一下:取一张厚纸平放在桌面上,再在纸上放一本厚的书,当你迅速拉动厚纸时会发现:书和厚纸都向受力方向移动了[见图3(a)、(b)、(c)],但书向受力方向移动得少些,纸向受力方向移动得多些.这样,以书为参照物看纸,纸相对于书是向右前进的,所以纸受到的滑动摩擦力方向向左,对纸的运动而言,该滑动摩擦力可以看成是运动的阻力.而以纸为参照物看书,书相对于纸是向左后退的,所以书受到的滑动摩擦力方向向右.对书的运动而言,该滑动摩擦力的方向与书前进的方向相同,可以看成是运动的动力.由此可见,滑动摩擦力不一定是阻力,有时也可以做动力.一般我们说运动的时候,往往以地面为参照物,但摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反,所以一定要观察相互接触的两个物体的相对运动情况,刚刚的例子我们也看到了,书受到的摩擦力方向向右,在地面上观察到书也在向右运动,所以此时摩擦力的方向和地面上观察到的运动方向相同,所以我们要理解“滑动摩擦力的方向一定与相接触的两物体间的相对运动方向相反”这句话.漏掉了“相对”两个字就要出问题了.图3想一想生活中还有哪些物体受到的滑动摩擦力与运动方向相同?(共50分,每题10分)1.关于物体所受摩擦力的方向,下列说法中正确的是()A.一定与物体运动方向相反B.不可能与物体运动方向相同C.可能与物体相对运动方向相同D.一定与物体相对运动方向相反2.下列说法中正确的是()A.两个物体相互挤压一定存在摩擦力B.两个物体相互挤压且发生相对滑动,它们之间一定有摩擦力作用C.两个粗糙的物体相互挤压时,它们之间一定存在静摩擦力作用D.两个物体间存在滑动摩擦力,两物体之间一定有弹力作用3.下列说法中正确的是()A.物体越重,使它滑动时的摩擦力越大,所以摩擦力与物重成正比B.由μ=F fF N可知,动摩擦因数和滑动摩擦力成正比,与正压力正反比C.摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反D.摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用4.如图4所示,物体P放在Q之上,Q在光滑水平面上.弹簧测力计Ⅰ左端与物体P相连,右端与墙相连;弹簧测力计Ⅱ右端与Q相连,左端用手水平拉着.当Ⅱ的示数为3 N,Ⅰ的示数为2 N时,则()图4A.P、Q间一定存在一对滑动摩擦力B.P所受摩擦力为2 N,Q所受摩擦力为3 NC.P、Q所受摩擦力大小均为2 ND.P、Q所受摩擦力大小均为3 N5.如图5所示,一个重为G=200 N的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.1,同时物体还受到大小为10 N、方向向右的水平力F作用,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是()图5A.大小是10 N,方向向左B.大小是10 N,方向向右C.大小是20 N,方向向左D.大小是20 N,方向向右答案精析例1D[木块在水平方向受到F 1、F2和摩擦力作用而处于静止状态,水平方向上合力为零,此时静摩擦力的大小为8 N,则最大静摩擦力必大于或等于8 N.若撤去力F1,水平外力等于2 N,此时只要静摩擦力大小为2 N木块就可以静止,静摩擦力没有达到最大静摩擦力,仍能维持静止状态,则木块在水平方向受到的合力为0.]例2见解析解析(1)物体P虽然是静止的,但因为金属板在运动,所以它和金属板间是有相对运动的,它受到的是滑动摩擦力.所以相对地面静止的物体也是可以受滑动摩擦力的.用题图中装置测摩擦力是利用了物体P处于静止状态,水平方向上拉力和滑动摩擦力二力平衡,通过读出弹簧测力计的读数间接测出摩擦力.(2)初中我们测滑动摩擦力的方法如图所示,即用弹簧测力计拉动P做匀速运动的方法,利用二力平衡间接测出摩擦力.比较两种方法我们发现,题图中拉动金属板要比用此图装置拉动P有更大的优势,因为要利用二力平衡,拉动P的话必须让其做匀速直线运动,这个操作比较难做到,而拉动金属板,因为P静止,不管金属板做什么运动,P水平方向受力总是满足二力平衡的,操作就容易得多,且弹簧测力计静止,便于读数,综合考虑误差自然就小得多.小试身手1.D[摩擦力的方向与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反,与运动方向有可能相同(例如人站在斜向上走的电梯上),也有可能相反,D正确.]2.D[摩擦力的产生条件是:(1)有弹力;(2)接触面粗糙;(3)有相对运动或者相对运动趋势.所以有摩擦力必有弹力,有弹力不一定有摩擦力,D正确.]3.C[由滑动摩擦力公式F f=μF N知,F f与F N成正比,而F N不一定是重力,A错;动摩擦因数由接触面的性质决定,与F f和F N无关,B错;摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,C正确;摩擦力有时也会促进物体的运动(例如人站在斜向上行驶的电梯上),D错.] 4.AC[对P,由二力平衡知识可知,P肯定受到向左的2 N的摩擦力,根据力的相互作用原理,P对Q肯定有向右的2 N的摩擦力,Q受到向左的3 N的拉力,由于水平面光滑,水平面对Q没有摩擦力,综上,A、C正确,B、D错误.]5.D[摩擦力方向与相对运动方向相反,与外力F方向无关,摩擦力大小用公式进行计算,由F f=μF N,F N=mg,代入数据得F f=20 N,方向与相对运动方向相反,即向右,D正确.]。
静摩擦力与动摩擦力的区别摩擦力经典试题与讲解
静摩擦力与动摩擦力的区别摩擦力经典试题与讲解摩擦力是在两个物体之间存在相对运动或相对运动趋势时产生的力,是一种自然现象。
摩擦力的大小取决于两物体间的接触面积、两物体的表面材料及状态(如光滑或粗糙)、两物体之间压力的大小等因素,而摩擦力又可以分为静摩擦力和动摩擦力。
本文将重点讲解静摩擦力和动摩擦力的区别,并结合经典试题进行详细讲解。
一、静摩擦力静摩擦力又称静摩阻力,是指当两个物体相对静止时,由于表面不光滑,导致物体之间存在的阻止物体相对运动的力。
在没有外力作用下,静摩擦力的大小可达到最大值,且这个最大值与两个物体间的压力大小成正比。
经典试题:如图在水平地面上放一根长约为1m的钢筋,两端分别拉住,第一次用力F1使其处于静止状态,第二次用力F2> F1 使其慢慢往右移动。
问第一次用力时钢筋上的最大静摩擦力是否等于第二次运动时钢筋上的动摩擦力?为什么?首先,第一次用力时钢筋处于静止状态,两端的拉力相等。
由于静摩擦力的大小等于两物体接触面间的正压力大小×静摩擦系数(μs),钢筋上的最大静摩擦力等于两端拉力之差。
因此,第一次用力时钢筋上的最大静摩擦力等于F1。
然而,第二次用力时钢筋运动,静摩擦变为动摩擦力。
动摩擦力的大小表示为物体相对运动时两物体接触面间的正压力大小×动摩擦系数(μd),动摩擦系数一般小于静摩擦系数。
因此,当钢筋开始运动时,它上面的动摩擦力与静摩擦力不相等,动摩擦力小于最大静摩擦力,所以答案为不相等。
二、动摩擦力动摩擦力是指当两个物体之间有相对运动时,由于互相接触的表面不光滑而产生的摩擦力。
在两个物体之间有相对运动存在的情况下,摩擦力始终等于两物体接触面间的正压力大小×动摩擦系数(μd)。
经典试题:一个小球从一段斜面上滑下,在不考虑空气阻力的情况下,哪种滑动方式小球到达底部所需要的时间最短?为什么?假设我们有两种滑动方式:一种是从完全静止开始滑下斜坡,另一种是从斜坡的最高处开始沿水平面滚动。
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f2静摩擦力上课。
同学们好!请坐。
在初中物理课中,我们差不多学习过一些有关静摩擦的知识。
下面,就请大伙儿想一想,能不能从我们的生活学习中,举出一些与静摩擦现象有关的事例来?给大伙儿1分钟时刻,同桌22 之间讨论一下,看看,谁举得最多?好,现在开始讨论……(1分钟)旁:大伙儿能够先回忆一下有关静摩擦的一些概念,然后,再结合一下自己日常生活学习中的一些经历,想想看,在这些经历中有哪些现象与静摩擦有关呢?(同学讨论:推桌子,桌子推而不动;提东西;拉木块……)好,刚才同学们例举了一些生活中的静摩擦现象,例如,……事实上,在生活中,静摩擦的现象还有专门多,例如讲:我们平常路过建筑工地的时候,可能会看到工地上堆着的黄沙等建筑材料。
它们有时会被堆得像一座座小山似的。
想过没有,这其中就有静摩擦的现象。
冬天要来了,北方将会下起大雪来,漫天飞雪,我们能够看到,屋顶上会积起一层厚厚的白雪,看起来为房子盖了一条“雪被”,大伙儿摸索过没有,这厚厚的白雪什么缘故没有从屋顶上滑落下来呢?这事实上也有静摩擦现象的存在。
还有,不明白大伙儿有没有注意到,现在在一些商场、超市里,为了改善购物环境,有的安装了像如此的,坡度型自动扶梯,想过没有,如果没有静摩擦这一物理现象,那么,如此的自动扶梯还能起到它的作用吗?如果,再把我们的思路,贴进一点,就连我们平常的写字、走路、骑自行车都与静摩擦现象息息有关。
下面,老师再给大伙儿看一个有味的现象:那个地点有两本书,把书页交叉叠在一起,现在,我将其中的一本书竖直提起,大伙儿想一想,会有如何样的现象发生呢?我们看到,另一本书也跟着被提了起来;好,我再想请两位同学上来,让他们分不拿着两本书各自的一端,然后,用力向相反的方向拉书。
大伙儿想一想,又会有如何样的现象发生呢?好,我们看到了,他们尽管用了专门大的力气,然而这两本书依旧没有被拉开;事实上,这有点出乎意料的现象也同样与静摩擦有关。
在我们周围到处存在着与静摩擦有关的现象。
那么,同学们想过没有,对这些生活中的静摩擦现象,我们能不能对它们作出合理的讲明呢?我们能不能制造性地利用静摩擦现象来更好地为人类社会服务呢?要回答上述咨询题,深刻明白得静摩擦现象的特点是专门关键的。
下面就让我们开始今天的新课。
静摩擦力(板书)通过前面的讨论,同学们差不多明白了,在我们的周围存在着许多静摩擦的现象。
下面,我想请同学们做如此一件事,你能不能从这些静摩擦现象中,选择出一个来,然后,运用我们往常学过的知识和研究方法,对选择出的现象进行分析,看一看,能不能从中找出产生静摩擦现象的要紧缘故是什么?同学们依旧22一组,开始讨论(2分钟)。
(2分钟)旁:大伙儿想一想,为了便于研究,我们应该如何来选择研究对象呢?是不是应该选择那些现象清晰、结构简单的事例,作为我们分析的对象?在我们上面例举的事例中哪些符合这些特点的呢?在明确了我们的研究对象以后,我们又应该如何对它进行更为深入的研究呢?想想看,静摩擦现象具有哪些要紧特点?能不能按照静摩擦现象所具有的特点来选择我们的研究方法?好,讨论终止,下面,大伙儿交流一下。
你们从生活中的静摩擦现象中选择了哪个现象作为你们的研究对象?同时,你们又选择了哪一种方法作为你们的研究方法?……在刚才的讨论中,我们看到,在选择研究对象方面,有许多同学选择了推/拉物体的事例作为自己的研究对象。
而也有许多同学选择了手提物体的事例作为自己的研究对象。
另外,在选择研究方法方面,大多数同学都采纳了解决力学咨询题常用的方法,也确实是讲,受力分析的方法。
专门好。
由于时刻关系,下面,我们就以大多数同学所选择的推桌子的事例,并结合受力分析的方法,一起来探究一下,什么是产生静摩擦现象的要紧缘故……第一,我们把推桌子事例中的桌子,抽象成一个物块,把它放置在水平面上,再把作用在桌子上的推力抽象成水平作用在物块上的力。
接下来,我们再来对物块进行受力分析。
在竖直方向上,由于物块受到的重力和弹力作用,因而保持平稳。
我们再来看水平方向,大伙儿想一想,如果只有一个水平力作用在物块上,那个物块能保持静止吗?回答是否定的,物块不能保持静止。
但事实上,物块并没有运动,那是什么缘故呢?按照二力平稳的原理,我们推测,确信有一个与那个水平作用力大小相等,方向相反的力作用在物块上。
大量的研究表明,那个力,实际上确实是产生静摩擦现象的要紧缘故,也确实是我们今天要重点讨论的知识,静摩擦力。
(板书)好!我们通过刚才的讨论和分析,明白了静摩擦力是产生静摩擦现象的要紧缘故,那么,你能不能告诉我,在如何样的情形下会有静摩擦现象发生呢?也确实是讲,产生静摩擦力的条件是什么呢?(板书:一、产生静摩擦力的条件)下面,我们依旧22一组,以手拿铅笔那个事例来分析、讨论产生静摩擦力的条件是什么?开始讨论:……旁:在讨论过程中,请大伙儿注意,手拿铅笔的含义。
它是不是表示物体与物体的相互作用?这种相互作用是以如何样的形式表现的呢?接下来,大伙儿再想一想,我手拿着铅笔,然后,放手,那铅笔会如何样呢?大伙儿能不能从拿住铅笔和放手那个过程中铅笔的状态的变化,体会出产生静摩擦力的条件来呢?讨论终止,我们来交流一下。
在什么情形下会产生静摩擦力?(同学:挤压,接触面粗糙不光滑,要有相对运动趋势。
)同学们讲得都专门好,下面,我们大伙儿再一起来分析一下。
在分析过程中,我们第一来摸索如此一个咨询题,在手拿铅笔的现象中,手拿住铅笔的含义是什么?它是不是能够讲明以下两个咨询题。
手与铅笔之间发生了相互作用,而且它们的相互作用是通过接触和挤压的形式来实现的。
由此,我们是不是能够推论出产生静摩擦力需要物体间要接触且有挤压;接下来,请大伙儿再用心去体验,手拿铅笔现象中的如此两个过程。
如果,我松开拿着铅笔的手,铅笔会如何样?铅笔会在重力的作用下下落。
现在,我握住了铅笔,铅笔如何样了呢?铅笔静止在我手中。
那么,现在静止的铅笔,还具有了什么特点呢,想想看,铅笔下落的倾向会可不能由于我的作用而消逝了呢。
明显是可不能的。
那么,现在的铅笔是处在如何样一种状态呢:尽管保持静止,然而有下落的倾向。
在物理学中,我们就把这种有运动的倾向,然而仍未运动的现象称之为有相对运动的趋势。
由此,我们是否能够推论出,产生静摩擦现象的物体之间,应该存在有相对运动的趋势。
大伙儿再想象一下,如果铅笔的表面光滑,那么我们还能不能把它拿起来呢?因此讲接触面不光滑也是静摩擦力产生的条件之一。
好,通过刚才分析和讨论,我们是否能够得出,产生静摩擦力的条件应该要紧包括以下三个方面;物体之间要相互接触且有挤压,接触面要粗糙,而且一定要有相对运动的趋势。
(板书:条件{ 接触、挤压;接触面不光滑;有相对运动趋势}为关心大伙儿对产生静摩擦力的条件有更好地明白得,下面,请同学们22一组,就产生静摩擦力的条件中的相对运动趋势,展开讨论,看看,你能不能选择一个具有典型性的静摩擦现象,然后,通过对它进行的简略分析,来关心大伙儿能更好地明白得相对运动趋势?现在开始讨论……旁:相对运动趋势,一种想动却又未动的倾向,在静摩擦现象中,如何样判定相对运动趋势呢?。
好,大伙儿一起来交流一下同学:……大伙儿看看,这位同学所选取的事例具有典型性吗?是不是能更好地关心我们来明白得相对运动趋势呢?其他同学还有没有其他的事例,能用来关心我们明白得相对运动趋势的?恩,大伙儿举的例子都专门好,老师也想到一个例子,看看能不能关心大伙儿明白得相对运动趋势。
老师那个例子与如此一把刷子有关。
现在,每个桌子上都有一把刷子。
大伙儿想想看,能不能通过利用这把刷子,去创设一个情形,然后,再借助那个情形,来体验对相对运动趋的明白得。
好!下面,大伙儿试着做做。
由于时刻关系,下面,我们大伙儿一起来分析。
请看屏幕,这是一把刷子,把它放在粗糙的水平面上,现在用手给那个刷子一个水平的推力,请大伙儿注意观看刷毛的变化情形。
想想看,我们能不能从刷毛上下两面的状态的差异,来明白得相对运动趋势呢?大伙儿看到,刷子的上半部分,由于受到推力的作用,使刷毛向前倾斜了。
也确实是讲,刷毛向前运动了。
而在下半部分,由于受到静摩擦力作用,刷毛几乎仍保持原先的状态。
也确实是讲,刷毛未发生运动。
而这两种现象的集合,是不是表现出了一种想动而又未动的情形。
大伙儿看看,那个事例能关心我们来专门好地明白得相对运动趋势呢。
事实上,只要大伙儿认真想想,像如此的例子还有专门多。
老师还能够举出一个例子。
请大伙儿把手按在桌面上,尝试着向前挪,但不要移动,感受一下手受到桌面的力,体验一下,手向前要移动的趋势。
好,通过刚才的举例,现在大伙儿是不是能对相对运动趋势有更好地把握啦?在我们了解了产生静摩擦力的条件以后,接下来,我们给静摩擦力下一个定义,请大伙儿把书翻到90页,看一看书上的定义。
归纳一下,确实是,产生于两个物体接触面间的阻碍物体相对运动趋势的摩擦力叫做静摩擦力(二、定义)接下来,请大伙儿连续来摸索如此一个咨询题。
与我们差不多学过的重力、弹力等其他力相比较,静摩擦力又具有如何样的特点呢?下面,我们就从力的三要素那个角度去分析静摩擦力的特点。
(三、静摩擦力的特点)我们先来讨论静摩擦力在大小上所具有的特点。
第一,请同桌2人一组讨论一下,看看能不能设计出一个实验,通过它,来对静摩擦力的大小特点进行研究。
下面开始讨论……(旁:大伙儿想一想,按照实验目的,我们所要设计的实验,应该具有如何样的特点?是不是应该具有,现象清晰,结构简洁的特点。
此外,由于实验要研究的是,力的大小特点。
因此,在设计实验时,是不是还必须考虑,如何从实验中去猎取静摩擦力的,方法和手段。
)好,我们一起来交流一下。
同学:用弹簧秤拉木块;弹簧秤的数值确实是静摩擦力的大小。
专门好,其他同学,还有没有其他的实验方案?下面,我们就利用,用弹簧秤拉木块的实验方案来研究静摩擦力的大小特点。
只是,想对它做略微的调整。
确实是将那个研究方案与上海二期课改引入的的数字信息化实验系统结合起来,在此基础上,来对静摩擦力大小的特点进行探究。
上海二期课改引入的数字信息化实验系统,要紧有传感器、数据采集器和运算机等设备组成的。
它的工作原理,大致上是如此的,第一通过力传感器猎取数据,再通过数据采集器,将采集到的实验数据传输给运算机,最后我们能够通过运算机,对数据处理后的图象进行分析。
好,现在,我们将原实验方案中的弹簧称,用现在那个力学传感器来代替,并将它与数据采集器相连接。
打开数字信息化实验系统的应用程序。
使它工作在以图形方式进行数据处理的工作状态。
接下来,对实验记录方式进行设置。
我们选择水平坐标为时刻轴,选择纵向坐标为拉力轴。
好,现在我们就能够借助这一套数字信息化实验系统,来开始我们的研究了。
请大伙儿注意,在我对铁块施力时,注意观看,铁块状态与它所受到的拉力之间有着如何样的联系。