竖直情况下摩擦力与压力的关系学习资料
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。
摩擦力知识总结
摩擦力知识总结摩擦力知识总结总结是在某一特定时间段对学习和工作生活或其完成情况,包括取得的成绩、存在的问题及得到的经验和教训加以回顾和分析的书面材料,它可以提升我们发现问题的能力,让我们一起来学习写总结吧。
如何把总结做到重点突出呢?下面是小编收集整理的摩擦力知识总结,仅供参考,希望能够帮助到大家。
摩擦力知识总结篇1高中物理摩擦力产生的条件及效果(1)两物体间产生摩擦力必须同时满足以下三个条件:①两个物体的接触面粗糙;②两物体间存在弹力;③两物体有相对运动或相对运动趋势。
因此,若两物体间有弹力产生,不一定产生摩擦力,但若两个物体间有摩擦力产生必有弹力产生。
(2)静摩擦力中的“静”指的是相对静止,滑动摩擦力中的“滑动”指的也是相对滑动,其中应以摩擦力的施力物体为参考系。
静摩擦力产生在相对静止(有相对运动趋势)的两物体间,但这两个物体不一定静止,它们可能一起运动,所以,受静摩擦力作用的物体不一定静止。
滑动摩擦力产生在相对滑动的两物体之间,但受到滑动摩擦力作用的物体可能是静止的。
(3)在两种摩擦力的定义中都出现了“阻碍”一词,所以有些同学就认为,摩擦力总是与物体的运动方向相反,总是阻碍物体的运动。
其实不然,摩擦力的方向只是与相对施力物体的运动方向相反,阻碍的只是物体相对于施力物体的运动,对于物体的实际运动(通常以地面作为参考系),摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
例如:人跑步时地面给人的摩擦力就是动力;传送带上的物体随传送带一起向上运动时,摩擦力也是动力。
摩擦力知识总结篇21、摩擦力定义: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(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
2、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(或相对运动趋势)。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
3、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。
高中摩擦力的知识点总结
高中摩擦力的知识点总结高中摩擦力的知识11、摩擦力定义: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(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
2、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(或相对运动趋势)。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
3、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。
说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。
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。
(2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
4、摩擦力的大小:(1)静摩擦力的大小:①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≤fm 但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。
具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。
③效果:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。
(2)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=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
说明:①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
5、摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
说明: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,而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。
专题10 摩擦力 (解析版)
8.如图甲所示,重为6N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为4N,下列说法正确的是()
甲乙
A.在0~2s内拉力F=10N
B.在2~6s内拉力F=10N
B.绳子是直的,说明小球只受重力和拉力,与斜面之间没有力的作用,所以没有摩擦力;
C.物体和斜面之间有力的作用,且物体有向下运动的趋势,所以有摩擦力;
D.物体和墙面之间有力的作用,且物体有向下运动的趋势,所以有摩擦力;
E.铜块和木块之间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,所以没有摩擦力;
F.A和B之间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,所以没有摩擦力;
故选B。
【常ห้องสมุดไป่ตู้结论】
(1)滑动摩擦的大小只与压力大小和粗糙程度有关,与物体的运动速度和接触面积无关。
【易错点】
作匀速直线运动的物体速度增大时,摩擦力不变
【经典变式练】
6.(2022·四川内江)如图所示的小实验,将书和直尺叠放在水平桌面上,一只手用力压住课本,另一只手抽出直尺。下列说法正确的是( )。
G.物体相对于斜面有向下运动的趋势,所以没有摩擦力;
H.球与墙面之间没有相对运动,也没有相对运动的趋势,所以没有摩擦力;
I.物体相对于小车向左运动,所以有摩擦力;
J.铁环相对地面有运动,所以有摩擦力;
【常用结论】
(1)摩擦力产生的条件:两物体接触且有力的作用、接触面粗糙;
【易错点】
两物体叠在一起,做匀速直线运动,上面的物体没有受到拉力,靠惯性运动时,上面的物体不受摩擦力
A.图甲B.图乙C.图丙D.摩擦力都相同
摩擦力和压强讲义
摩擦力 一、摩擦力 1、定义:两个相互接触的物体,当他们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运 动的力,这种力就是摩擦力。
两个物体保持相对静止时也可能产生摩擦力。
2、摩擦力的方向 与物体运动或物体运动趋势方向相反. 【例】如图所示,某同学用 40N 的水平力将一个重 30N 的物体压在竖直的墙壁上使其处于静止状态,则物体与墙壁间的摩擦力是( )A.40NB.30N C.10N D.70N3、摩擦的种类 1)滑动摩擦:一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力。
方向与物体运动方向相反, (大小与接触面的粗糙程度有关,还与压力大小有关。
) 2)滚动摩擦:一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力。
方向与物体运动方向相反 (在相同条件下比滑动摩擦力小得多。
) 3)静摩擦:一个物体相对于另一个物体有相对运动趋势(即欲动未动)时,产生阻碍物体 运动的力。
方向与物体相对运动趋势相反。
( f 静= F) 【例】用手握住一个啤酒瓶,静止在手中不动且瓶口向上,以下说法正确的是( ) A、啤酒瓶能够静止在手中,是由于受到静摩擦力作用 B、随着手握瓶的压力增大,瓶子所受摩擦力增大 C、手握瓶的压力增大时,瓶子所受的摩擦力并未增大 D、若啤酒瓶原来是空瓶,那么向瓶内注水的过程中瓶仍静止,即使手握瓶的力大小不变, 瓶所受到的摩擦力也将增大。
【例】将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上,开始米袋与输 送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。
当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。
(回 答下列小题请选填以下合适的字母标号) A.受到方向向右的摩擦力 B.受到方向向左的摩擦力 C.不受力 (1)、米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为 (2)、当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为 (3)、当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为 【实验】滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关? 滑动摩擦力 的大小 压力的大小有关:接触面压力大小摩擦力(牛)木块与木板 1 个木块0.2木块与木板 木块上加 100 克砝码0.5木块与木板 木块上加 200 克砝码0.8根据表得:接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力越大。
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.。
(完整版)摩擦力及受力分析
摩擦力及受力分析学案知识精解一,摩擦力1、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙; ②两物体接触面上有压力; ③两物体间有相对滑动.(2)方向:总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反.(3)大小—滑动摩擦定律滑动摩擦力跟正压力成正比,也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
即N F f μ=其中的F N 表示正压力,不一定等于重力G 。
μ为动摩擦因数,取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关。
2、静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙的;②两物体有相对运动的趋势;③两物体接触面上有压力.(2)方向:沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反.(3)大小: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 m ,具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N 计算,只有当静摩擦力达到最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既Fm=μF N3、摩擦力与物体运动的关系①摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反.而不一定与物体的运动方向相反. 如:课本上的皮带传动图。
物体向上运动,但物体相对于皮带有向下滑动的趋势,故摩擦力向上。
②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的.而不一定是阻碍物体的运动的.如上例,摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑,但恰恰是摩擦力使物体向上运动。
注意:以上两种情况中,“相对”两个字一定不能少.这牵涉到参照物的选择。
一般情况下,我们说物体运动或静止,是以地面为参照物的。
而牵涉到“相对运动”,实际上是规定了参照物。
如“A 相对于B",则必须以B 为参照物,而不能以地面或其它物体为参照物。
人教版八年级物理下册培优专题复习 第3讲 摩擦力与受力分析
第三讲摩擦力与受力分析1.理解摩擦力概念与分类2.熟悉探究影响滑动摩擦力大小因素实验、结论以及增大减小摩擦力的方法3.掌握利用受力分析以及力与运动的关系判断摩擦力的大小和方向1.摩擦力的受力分析2.利用受力分析以及力与运动的关系判断摩擦力的大小和方向一、摩擦力定义与产生条件1.感知摩擦力用手按在桌子上,向前滑动,你感到桌面对手的前进有什么影响?将毛刷的竖毛直立在课桌的表面,用力推动或拉动毛刷,仔细观察刷毛弯曲的方向与毛刷运动的方向有什么关系?用两根手指在桌面上,模仿人走路的情景,感受指尖受到摩擦方向摩擦力是一个什么样的力?作用在哪里?方向又如何?2.摩擦力的定义:两个相互接触并相互挤压的物体,当它们发生相对运动或有相对运动的趋势时,在接触面.上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力就叫做摩擦力.3.摩擦力产生的条件:(1)两个物体相互接触;(2)相互挤压;(3)接触面上不光滑;(4)有相对运动或相对运动的趋势;[教师点评]给学生介绍摩擦力的定义,强调摩擦力的产生条件: (1) 两个物体相互接触;(2)相互挤压;(3)接触面上不光滑;(4)有相对运动或相对运动的趋势。
重点解释清楚相对运动趋势,可以用假设法去判断。
假设没有摩擦力的情况下,物体会不会运动,如果会,说明有运动的趋势。
二、摩擦力的分类1.静摩擦力:一个物体在另一个物体表面有相对运动的趋势,但未运动时产生的摩擦力.说明:①相对静止的物体之间的摩擦力①当物体处于二力平衡状态时,静摩擦力的大小与和它方向相反的外力的大小相等2.滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滑动时受到的摩擦力说明:①压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大①接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大3.滚动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上滚动时受到的摩擦力.说明:在其他条件相同的情况下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小[教师点评]给学生介绍摩擦力的分类:静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
竖直情况下摩擦力与压力的关系
竖直情况下摩擦力与压力的关系在水平情况下,最大静摩擦力大小与压力是有关的,不是无关。
压力越大,最大静摩擦力越大。
比如一辆小车,装的东西越多,你想推动它就越困难。
但是在竖直情况下,则完全不是这种情况。
水平情况下滑动摩擦力或者静摩擦力跟压力有关。
但竖直情况下静摩擦力或者滑动摩擦力跟压力无关,只跟和它平衡的力有关。
注意:尽管在初中阶段,老师对静摩擦力这个东西讲得并不是很深入,但是毕竟中考经常出现这样的题型,因此,我们必须对静摩擦力这个东西作一个深入的研究。
1、切切记住:水平面上的摩擦力和竖直情况下的摩擦力是两个截然不同的东西。
做题时只要遇到考查竖直情况下的摩擦力,就要先来一个预警。
务必保持清醒的大脑,必须牢牢地对二者加以区分,不要一律地套用物体在水平情况下的摩擦力。
2、即使在水平情况下,滑动摩擦力和静摩擦力也有极大的不同。
3、在竖直情况下,我们一般用二力平衡这个知识点来解题。
在竖直情况下,无论物体是否滑动,根据二力平衡这个原则,静摩擦或者滑动摩擦力始终等于物体的重力。
4、在水平情况下,压力增大则滑动摩擦力一定增大。
但是在竖直情况下,压力增大摩擦力不一定增大。
例1、如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上.当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑.此时物体A所受摩擦力的大小()A.减小为原来的1/2 B.和原来一样C.增大为原来的2倍 D.无法判断分析:物体静止或者匀速下滑,都是平衡状态,所受的摩擦力和重力是一对平衡力。
所以选B。
第一:刚开始是静止状态:所以根据受力分析垂直方向上重力等于摩擦力处于平衡状态第二:后来是匀速状态,也是平衡状态垂直方向上摩擦力还是等于重力所以摩擦力没有变。
第三:竖直情况下物体所受的摩擦力与水平力F有没有关系的。
第四:(初中物理考到力学的问题一般都要从“二力平衡”去考虑)静止在竖直墙壁上时,物体所受的摩擦力与重力G二力平衡,是一对平衡力,所以f=G物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑时,物体所受的摩擦力与重力G也是一对平衡力,所以f=G例2、某同学用力F按住一质量为m的木块,使其始终静止在竖直墙面上.如图所示,下列说法正确的是()A.压力F越大,木块受到的摩擦力越大,物体越容易处于静止B.木块始终处于静止,是因为压力F与重力是一对平衡力C.墙面越粗糙,木块所受的摩擦力越大D.木块的质量越大,其受到的摩擦力越大分析:本题考查了二力平衡条件的辨别,关键是注意滑动摩擦力与静摩擦力大小的计算方法,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,而静摩擦力的大小应从平衡力方面考虑.解:(1)木块静止时竖直方向受到的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,木块与墙壁之间的摩擦力与(力F的大小和墙面的粗糙程度)无关,只与木块的重力有关即只与木块的质量有关,故AC不正确、D正确;(2)木块静止时,受到的压力F与重力方向不同且两个力的大小不一定相等,所以不是一对平衡力,故B不正确;故答案为:D.例3、如图所示,水平力F将物体P压在竖直墙上,物体P始终处于静止状态,则下列判断中正确的是()A.若增大F,则P所受摩擦力增大B.若增大F,则P所受摩擦力不变C.若在P上放一物体,则P所受摩擦力增大D.若在P上放一物体,则P所受摩擦力不变解:物体在竖直方向上受重力和静摩擦力,两个力平衡,增大F,静摩擦力始终等于重力,保持不变.在P上放一物体,对整体分析,由于静摩擦力等于总重力,所以摩擦力变大.故B、C正确,A、D错误.故选BC.例4、所图所示,在水平推力F的作用下,物体紧贴在竖直的墙上并保持静止,现将F增大,则下列说法中正确的是:CA、物体A受到的摩擦力增大B、物体A受到的摩擦力减小C、物体A受到的摩擦力不变D、无法判断解:竖直方向上,物体受到摩擦力和重力作用,因为物体处于静止状态,所以摩擦力大小等于重力大小,虽然推力F增大,但F是水平方向的,并不影响摩擦力的大小。
摩擦力知识点讲解
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 N μ=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【要点梳理】要点一、摩擦力要点诠释: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(初中已经学习过)、滑动摩擦力和静摩擦力要点二、滑动摩擦力要点诠释: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.说明: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,可依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 Nμ=说明: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.②μ是比例常数,称为动摩擦因数,没有单位,只有大小,数值与相互接触的材料、接触面的粗糙程度有关.在通常情况下,1μ<.③计算公式表明:滑动摩擦力F 的大小只由μ和F N 共同决定,跟物体的运动情况、接触面的大小等无关.要点三、静摩擦力要点诠释:1.产生:两个物体满足产生摩擦力的条件,有相对运动趋势时,物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力.2.产生条件:①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生;②接触面粗糙;③两物体保持相对静止但有相对运动趋势.所谓“相对运动趋势”,就是说假设没有静摩擦力的存在,物体间就会发生相对运动.比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在;如果接触面光滑.没有静摩擦力,则由于重力的作用,物体会沿斜面下滑.3.大小:两物体间实际发生的静摩擦力f 在零和最大静摩擦力max f 之间max0f f ≤≤实际大小可根据二力平衡条件或牛顿定律判断.4.方向:总跟接触面相切,与相对运动趋势相反说明:①所谓“相对运动趋势的方向”,是指假设接触面光滑时,物体将要发生的相对运动的方向.比如物体静止在粗糙斜面上,假设没有摩擦,物体将沿斜面下滑,即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下,则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上,与物体相对运动趋势的方向相反.②判断静摩擦力的方向可用假设法.其操作程序是:A.选研究对象:受静摩擦力作用的物体;B.选参照物体:与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体;C.假设接触面光滑,找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向D.确定静摩擦力的方向:与相对运动趋势的方向相反③静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反.要点四、最大静摩擦力要点诠释:如图所示,水平面上放一静止的物体,当人用水平力F 推时,此物体静止不动,这说明静摩擦力的大小等于F;当人用水平力2F 推时,物体仍静止不动,此时静摩擦力的大小等于2F.可见,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fmax 时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把max f 叫做最大静摩擦力.故静摩擦力的取值范围是:max 0f f ≤≤.要点诠释:①静摩擦力大小与正压力无关,但一般情形下,最大静摩擦力的大小与正压力成正比.②静摩擦力可以是阻力,也可以充当动力,如人跑步时地面给人的静摩擦力就是动力,传送带上物体随传送带一起加速,静摩擦力也是动力.③最大静摩擦力一般比滑动摩擦力稍大些,但通常认为二者是相等的.要点五、用假设法判断摩擦力要点诠释:判断静摩擦力是否存在,要看是否具备静摩擦力产生的条件,但在通常情况下,其它条件是具备的,关键看物体是否有相对运动趋势.要判断是否有相对运动趋势,可用假设法判断,假设法有两种,一种是假设接触面光滑,不存在摩擦力,看是否改变原来的运动状态.另一种是假设摩擦力存在,看是否改变原来的运动状态.第一种假设往往用来判断做变速运动的物体的静摩擦力和有其它外力存在但物体处于平衡状态时的静摩擦力.第二种假设往往用来判断物体不受其它外力,物体处于平衡状态时的静摩擦力.假设法只是判断摩擦力的一种方法,有时还可以根据力的作用效果判断,已知物体A做匀加速运动,说明物体A的运动状态发生了改变,因此,物体A一定受到静摩擦力作用。
初中物理力学专题-摩擦力
力学专题——摩擦力知识点归纳总结【摩擦力基础知识】摩擦力是力学研究中经常遇到的一种力,它是在互相接触并且接触面不光滑的两个物体之间产生的。
当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动或有相对运动的趋势时,就会受到另一个物体阻碍它相对运动或相对运动趋势的力,这个阻碍摩擦力的产生必须同时具备以下三个条件:①两物体直接接触且有相互作用的弹力;②两接触面均粗糙;③物体间有相对运动或相对运动趋势。
(一)判断存在的方法(2种)1.根据产生摩擦力的条件(定义)可以判定物体是否受到摩擦力摩擦力产生的条件:①两物体接触面粗糙;②两物体相互接触并发生挤压;③两物体间发生相对运动或有相对运动的趋势。
2.根据运动状态判定摩擦力的大小(双分析)(1)静止的物体受到平衡力的作用,据此可确定静摩擦力的大小。
若沿水平方向推车,但未推动,此时摩擦力为静摩擦力,大小等于推力;增大推力,若仍未动,摩擦力与推力仍平衡。
@重,增大压力,摩擦力不变。
(2)做匀速直线运动的物体受平衡力,据此可确定滑动摩擦力的大小。
若影响滑动摩擦力的因素(压力和接触面的粗糙程度)不变,即使物体不做匀速直线运动,滑动摩擦力也不改变,即影响滑动摩擦力的因素发生改变,滑动摩擦力随之改变。
(二)摩擦力的方向判断(2种)1.摩擦力的方向与相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
摩擦力的方向一定与物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反,不一定和物体的运动方向相反。
有时也和物体的运动方向相同,如人走路,若不打滑,脚相对地面有向后运动的趋势,地给脚一个向前的摩擦力,成为人向前的动力。
2.根据运动和力的关系(二力平衡、力是改变物体运动状态的原因判断,做受力示意图)(三)摩擦力的大小(2种)1.滑动摩擦力大小根据公式f=µN计算2.根据力的平衡知识计算(含静摩擦力滑动摩擦力)难点(1)摩擦力的有无(2)方向(3)大小(四)判断物体是否受摩擦力,什么类型的摩擦力,摩擦力的方向,摩擦力的大小值计算提示:分析物体A的受力情况,做出受力示意图,同时考虑物体的状态分析。
竖直情况下摩擦力与压力地关系
竖直情况下摩擦力与压力的关系在水平情况下,最大静摩擦力大小与压力是有关的,不是无关。
压力越大,最大静摩擦力越大。
比如一辆小车,装的东西越多,你想推动它就越困难。
但是在竖直情况下,则完全不是这种情况。
水平情况下滑动摩擦力或者静摩擦力跟压力有关。
但竖直情况下静摩擦力或者滑动摩擦力跟压力无关,只跟和它平衡的力有关。
注意:尽管在初中阶段,老师对静摩擦力这个东西讲得并不是很深入,但是毕竟中考经常出现这样的题型,因此,我们必须对静摩擦力这个东西作一个深入的研究。
1、切切记住:水平面上的摩擦力和竖直情况下的摩擦力是两个截然不同的东西。
做题时只要遇到考查竖直情况下的摩擦力,就要先来一个预警。
务必保持清醒的大脑,必须牢牢地对二者加以区分,不要一律地套用物体在水平情况下的摩擦力。
2、即使在水平情况下,滑动摩擦力和静摩擦力也有极大的不同。
3论物体是否滑动,根据二力平衡这个原则,静摩擦或者滑动摩擦力始终等于物体的重力。
4、在水平情况下,压力增大则滑动摩擦力一定增大。
但是在竖直情况下,压力增大摩擦力不一定增大。
例1、如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上.当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑.此时物体A所受摩擦力的大小()A.减小为原来的1/2 B.和原来一样C.增大为原来的2倍 D.无法判断分析:物体静止或者匀速下滑,都是平衡状态,所受的摩擦力和重力是一对平衡力。
所以选B。
第一:刚开始是静止状态:所以根据受力分析垂直方向上重力等于摩擦力处于平衡状态第二:后来是匀速状态,也是平衡状态垂直方向上摩擦力还是等于重力所以摩擦力没有变。
第三:竖直情况下物体所受的摩擦力与水平力F有没有关系的。
第四:(初中物理考到力学的问题一般都要从“二力平衡”去考虑)静止在竖直墙壁上时,物体所受的摩擦力与重力G二力平衡,是一对平衡力,所以f=G物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑时,物体所受的摩擦力与重力G也是一对平衡力,所以f=G例2、某同学用力F按住一质量为m的木块,使其始终静止在竖直墙面上.如图所示,下列说确的是()A.压力F越大,木块受到的摩擦力越大,物体越容易处于静止B.木块始终处于静止,是因为压力F与重力是一对平衡力C.墙面越粗糙,木块所受的摩擦力越大D.木块的质量越大,其受到的摩擦力越大分析:本题考查了二力平衡条件的辨别,关键是注意滑动摩擦力与静摩擦力大小的计算方法,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,而静摩擦力的大小应从平衡力方面考虑.解:(1)木块静止时竖直方向受到的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,木块与墙壁之间的摩擦力与(力F的大小和墙面的粗糙程度)无关,只与木块的重力有关即只与木块的质量有关,故AC不正确、D正确;(2)木块静止时,受到的压力F与重力方向不同且两个力的大小不一定相等,所以不是一对平衡力,故B不正确;故答案为:D.例3、如图所示,水平力F将物体P压在竖直墙上,物体P始终处于静止状态,则下列判断中正确的是()A.若增大F,则P所受摩擦力增大B.若增大F,则P所受摩擦力不变C.若在P上放一物体,则P所受摩擦力增大D.若在P上放一物体,则P所受摩擦力不变解:物体在竖直方向上受重力和静摩擦力,两个力平衡,增大F,静摩擦力始终等于重力,保持不变.在P上放一物体,对整体分析,由于静摩擦力等于总重力,所以摩擦力变大.故B、C正确,A、D错误.故选BC.例4、所图所示,在水平推力F的作用下,物体紧贴在竖直的墙上并保持静止,现将F增大,则下列说法中正确的是:CA、物体A受到的摩擦力增大B、物体A受到的摩擦力减小C、物体A受到的摩擦力不变D、无法判断解:竖直方向上,物体受到摩擦力和重力作用,因为物体处于静止状态,所以摩擦力大小等于重力大小,虽然推力F增大,但F是水平方向的,并不影响摩擦力的大小。
高中物理:摩擦力—【动图效果很好】
均相等,则在上述过程中( AC )
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向右 B.桌面对鱼缸摩擦力的方向向右 C.鱼缸所受的摩擦力大小没有变化 D.若猫增大拉力,鱼缸受到桌布的摩擦力将增大
例3:(多选)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
静摩擦力的大小随拉力的变化
Ff=μF压
静摩擦力的增大有一个限度。图中木块所受静摩擦力的
最大值F在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。两物体之 间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间,即
0<F静≤ Fmax
随堂练习
例1:如图所示,质量为20 kg的物体,沿粗糙水平地面
向右运动,一水平向左的力F=10 N作用于物体上,物体
有钢制滑板的雪橇,连同木料的总重为4.9×104N。在水平的冰道上,
狗要在水平方向上用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进?
分析 将雪橇抽象为一个物体, 雪橇在重力mg、支持力FN 、狗 的拉力F拉和滑动摩擦力Ff四个力 的作用下,沿水平面匀速前进。 根据二力平衡条件,拉力F拉与滑动摩擦力Ff的大小相等,而Ff与FN有 关, FN的大小又等于mg,故可以求得拉力F拉。
③有相对运动(滑动)
力并且有相对运动。
说明:(1)“相对”的含义是指相对跟它接触的物体,而不是相对别的物体。
(2)“相对滑动” 是指两个物体之间的相对位置在变化,可能的情况有:一个物体 静止,另一个运动;两个物体同向运动,但速度不等;两物体反向运动等。因此,静止 的物体也可以受到滑动摩擦力作用,如擦黑板,黑板静止,但受滑动摩擦力。
解:(1)确定研究对象,构建模型
FN
论摩擦力与压力之间的关系
论摩擦力与压力之间的关系作者:王娇阳来源:《读写算》2014年第03期希腊学者普罗塔格认为:“头脑不是一个被充满的容器,而是需要被点燃的火把。
”教育的本能就是“启发”、“引导”,也就是唤醒,学生的自主质疑意识也需要唤醒。
我们准备通过实验来讨论摩擦力的相关问题。
摩擦力的内在原因怕是在国际上也没有个说法。
高中书上的很多地方也是错的。
分子间可以相互渗透,分子之间就开始运动的。
两个物体一开始接触,分子之间就开始相互渗透,结果就是把这两个物体融合在一起。
这也是一个力。
物体运动时,先要破坏这种相互结合的状态,再者物体表面都不是绝对的光滑,在压力的状态下都会有摩擦力的产生,这个力就是滑动摩擦力。
第一个力要在一段时间的相互静止才能形成。
物体都开始相互运动了,有了第二个力才开始运动,是因为第一个力存在结构破坏的。
在做相关的摩擦力与压力之间的关系实验之前,我们必须先了解以下有关的一些基本知识:1.物体沿着接触面作相对滑动时,两物体的接触面上相互作用,阻碍滑动的力叫“滑动摩擦力”。
它的方向总是和物体相对滑动的方向相反。
2、两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的作用力3、两个物体间的滑动摩擦力的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比.4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关.5、摩擦力的方向与接触面相切,并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反.6、静摩擦力存在最大值——最大静摩擦力.我们通过实验来讨论有关摩擦力的问题。
实验报告如下:一.本次实验的目的(1)探究在摩擦面相同的条件下,滑动摩擦力的大小与物体间的压力的关系?(2)改变摩擦面的粗超程度后,观察摩擦力大小的变化情况。
二.本次实验所需的器材有已知质量的木块一个,细线一个,一端装有滑轮的长木板,槽行的砝码和砝码槽,沙子,弹簧测力计,砝码等。
三.实验的原理将质量为m的木块放在水平放置的一端装有滑轮的长木板上,用细线的一端拉着木块,细线绕过滑轮的另一端悬挂槽行砝码,是木块在长木块上匀速运动。
高考物理专题8摩擦力的分析与计算练习含解析
专题8 摩擦力的分析与计算1.摩擦力方向是与“该接触面两侧物体”间的相对运动或相对运动趋势方向相反,而不一定是与物体运动的方向相反.2.静摩擦力的大小与接触面间的弹力大小无关,与之平衡的外力和物体运动状态有关;滑动摩擦力的大小与接触面间的弹力大小有关,而与拉力(或其他外力)及运动状态无关.3.求解摩擦力大小时一定要先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力,还要注意它们之间可能的转换(突变).1.(2019·江苏泰州市联考)大型商场或者大型超市为了方便顾客上下楼,都会安装自动扶梯.小王同学经过调查研究发现,不同商场或超市中的自动扶梯是不一样的,可以分为两大类,一种有台阶,另一种无台阶,两种自动扶梯分别如图1所示.此外,小王同学还发现,为了节约能源,在没有顾客乘行时,这两种自动扶梯都以较小的速度匀速运行,当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行.则电梯在运送顾客上楼的整个过程中( )图1A.图甲所示的无台阶自动扶梯中,乘客始终受摩擦力作用B.图乙所示的有台阶自动扶梯中,乘客始终受摩擦力作用C.图甲所示的无台阶自动扶梯中,乘客对扶梯的作用力始终竖直向下D.图乙所示的有台阶自动扶梯中,乘客对扶梯的作用力始终竖直向下答案 A解析乘客在无台阶的电梯上运动时,在加速和匀速阶段,都受到重力、支持力和静摩擦力.匀速阶段乘客对扶梯的作用力竖直向下,在加速阶段偏离竖直方向.乘客在有台阶的电梯上运动时,加速阶段受到重力、支持力和静摩擦力,乘客对扶梯的作用力偏离竖直方向;匀速阶段受到重力与支持力,乘客对扶梯的作用力竖直向下.综上分析,A正确.2.如图2所示,粗糙水平面上有一长木板,一个人在长木板上用水平力F向右推着箱子做匀速运动,人的质量大于箱子的质量.若鞋与长木板、箱子与长木板间的动摩擦因数相同,则下列说法正确的是( )图2A.人受到的滑动摩擦力方向水平向右B.箱子受到的滑动摩擦力方向水平向左C.木板受到地面施加的摩擦力方向水平向右D.木板受到地面施加的摩擦力方向水平向左答案 B解析人在长木板上用水平力F向右推着箱子匀速运动,受到水平向右的静摩擦力作用,大小等于F,A错误;箱子在木板上向右做匀速运动,受到的滑动摩擦力方向水平向左,大小等于F,B正确;由牛顿第三定律可知,木板受到的人和箱子施加给它的两个摩擦力大小相等、方向相反,所以地面对木板无摩擦力的作用,C、D错误.3.如图3所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置.将一物块和木板叠放于水平桌面上.轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与物块水平相连.现在用轻绳与长木板连接,用手向右水平拉轻绳,使长木板在桌面上滑动.弹簧测力计示数稳定后,下列说法正确的是( )图3A.物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B.木板必须在桌面上做匀速直线运动C.弹簧测力计示数一定等于物块受到的摩擦力D.弹簧测力计示数一定等于木板受到的摩擦力答案 C解析物块与长木板间发生相对运动,是滑动摩擦力,只要两者间发生相对运动即可,木板不一定在桌面上做匀速直线运动,A、B错误;物块受力平衡,弹簧测力计示数大小等于物块受到的滑动摩擦力,C正确;木板与物块、桌面间都会有摩擦力,D错误.4.(2020·江西上高二中月考)如图4所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,弹簧、地面水平.A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2,物块在A、B两点均恰好静止,物块与地面间的最大静摩擦力为F1,则弹簧的劲度系数为( )图4A.F1x2+x1B.2F1x2+x1C.2F1x2-x1D.F1x2-x1答案 C解析物块在A、B两点均能恰好静止,所受摩擦力为最大静摩擦力,设弹簧原长为x0,由平衡条件得F1=k(x0-x1),F1=k(x2-x0),由以上两式解得k=2F1x2-x1,C正确,A、B、D错误.5.(2020·山东青岛二中期末)如图5所示,物块a、b的质量分别为2m、m,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F作用下,两物块均处于静止状态,则( )图5A.物块b受四个力作用B.物块b受到的摩擦力大小等于2mgC.物块b对地面的压力大小等于mgD.物块a受到物块b的作用力水平向右答案 B解析由于竖直墙面光滑,所以墙面对物块a无摩擦力作用,故物块b对物块a有竖直向上的静摩擦力作用,根据平衡条件可知,物块b对物块a的摩擦力大小为2mg,对物块b受力分析可知,物块b受到重力、推力F、物块a对b的弹力和竖直向下的静摩擦力,根据平衡条件可知,b还受地面对它的支持力,大小为3mg,A错误;由于b对a的摩擦力大小为2mg,由牛顿第三定律可知,a对b的摩擦力大小也等于2mg,B正确;地面对b的支持力大小等于3mg,则物块b对地面的压力大小等于3mg,C错误;物块a受到物块b水平向右的压力和竖直向上的静摩擦力,它们的合力斜向右上方,即物块a受到物块b的作用力斜向右上方,D 错误.6.如图6,某同学在沙料场中发现沙子堆积时会形成圆锥体,且堆积过程中圆锥体的底角保持不变.他测得某堆沙子的底部周长约为30 m,沙子之间的动摩擦因数约为0.8,则这堆沙子的体积约为(圆锥体的体积等于底面积与高的乘积的三分之一)( )图6A.1×102 m3B.2×102 m3C.3×102 m3D.8×102 m3答案 A解析对圆锥面上的任一沙子有:mg sin θ=μmg cos θ(θ为圆锥体的底角),即有tan θ=μ=0.8.根据数学知识得圆锥底部的半径r=l2π=15πm,圆锥体的高为h=r tan θ=12πm,圆锥体的体积为V =13Sh =13πr 2h ≈91.3 m 3,选项A 正确. 7.如图7所示,完全相同、质量均为m 的物块A 、B 用轻弹簧相连,置于带有挡板C 的固定斜面上.斜面的倾角为θ,弹簧的劲度系数为k ,轻弹簧与斜面平行,挡板与斜面垂直.初始时弹簧处于原长,A 恰好静止.现用一沿斜面向上的力F 拉A ,直到B 刚要离开挡板C ,则此过程中物块A 的位移为(弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g )( )图7A.mg kB.mg sin θk C.2mg k D.2mg sin θk 答案 D解析 初始时弹簧处于原长,A 恰好静止,A 受到的静摩擦力恰好达到最大值,根据平衡条件,有mg sin θ=F f ,B 刚要离开挡板C 时,弹簧拉力大小等于物块B 的重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力之和,即kx =mg sin θ+F f .由题意知,A 、B 所受的最大静摩擦力相等,解得x =2mg sin θk,故D 正确. 8.如图8所示,质量为M 的磁铁,吸在竖直放置的磁性黑板上静止不动.某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F 轻拉磁铁,磁铁向右下方做匀速直线运动,重力加速度为g ,则磁铁受到的摩擦力F f ( )图8A .大小为MgB .大小为F 2+Mg 2C .大小为FD .方向水平向左 答案 B解析 由题意可知,在竖直平面内,磁铁受向下的重力、向右的拉力的作用,二力的合力为:F 合=F 2+Mg 2;由力的平衡条件可知,摩擦力应与重力和拉力的合力大小相等、方向相反,故A 、C 、D 错误,B 正确.9.长直木板的上表面的一端放有一个木块,如图9所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大),另一端不动,则木块受到的摩擦力F f 随角度α的变化图象是选项图中的( )图9答案 C解析开始时,α=0,F f静=0;木板缓慢竖起时,木块相对木板静止,所受的是静摩擦力,由平衡关系可知,静摩擦力大小等于木块重力沿斜面向下的分力:F f静=mg sin α,因此,静摩擦力随α的增大而增大,它们呈正弦规律变化,图线为正弦函数图线,在木块刚好要滑动而没滑动时,F f静达到最大值;α继续增大,木块将开始滑动,静摩擦力变为滑动摩擦力,且满足:F f静m>F f滑;开始滑动后,F f滑=μmg cos α,因此,滑动摩擦力随α的增大而减小,呈余弦规律变化,图线为余弦函数图线;最后,α=π2时,F f滑=0.综上分析可知,C正确.10.(多选)如图10所示,水平面上复印机纸盒里放一叠(共计10张)复印纸,每一张纸的质量均为m.用一摩擦轮以竖直向下的力F压第1张纸,并以一定的角速度逆时针转动摩擦轮,确保摩擦轮与第1张纸之间、第1张纸与第2张纸之间均有相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,摩擦轮与第1张纸之间的动摩擦因数为μ1,纸张间的动摩擦因数均为μ2,且有μ1>μ2,则下列说法正确的是( )图10A.第2张纸与第3张纸之间可能发生相对滑动B.第2张纸与第3张纸之间不可能发生相对滑动C.第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左D.第6张纸受到的合力为零答案BD解析第1张纸相对于摩擦轮有向左运动的趋势,则受到的滑动摩擦力与轮的运动方向相同,向右,C错误;对第2张纸分析,它的下表面与第3张纸之间的最大静摩擦力F m=μ2(F+2mg),上表面受到第1张纸向右的滑动摩擦力为F f=μ2(F+mg)<F m,则第2张纸与第3张纸之间不发生相对滑动,同理,第3张到第9张纸也不发生相对滑动,即第2张以下的纸所受的合力都为零,故A错误,B、D正确.11.(2019·河北省定州中学承智班月考)如图11,斜面A放在水平地面上.物块B放在斜面上,有一水平力F作用在B上时,A、B均保持静止.A受到水平地面的静摩擦力为F f1,B受到A的静摩擦力为F f2,现使F逐渐增大,但仍使A、B处于静止状态,则( )图11A.F f1一定增大B.F f1、F f2都不一定增大C.F f1、F f2均一定增大D.F f2一定增大答案 A解析对物块B受力分析,受推力、重力、支持力,可能有静摩擦力.设B的质量为m,斜面的倾角为θ,①当mg sin θ>F cos θ时,静摩擦力沿着斜面向上,大小为F f2=mg sin θ-F cos θ,当F 增大时,F f2变小;②当mg sin θ=F cos θ时,静摩擦力为零,当F增大时,F f2变大;③当mg sin θ<F cos θ时,静摩擦力沿着斜面向下,大小为F f2=F cos θ-mg sin θ,F增大时,F f2变大.故F f2不一定增大.对整体受力分析,则有F f1=F,则F增大,F f1一定增大,A正确.12.(2020·山东潍坊市期末)质量为50 kg的货物静置于水平地面上,货物与地面间的动摩擦因数为0.5.某同学用大小为240 N的恒力使货物运动,g取10 m/s2,则物块和地面间滑动摩擦力的大小可能是( )A.250 N B.240 N C.200 N D.100 N答案 C解析当拉力水平时,根据滑动摩擦力的大小计算公式得:F f=μF N=μmg=0.5×50×10 N =250 N>240 N,所以拉力一定不水平,假设拉力与水平方向夹角为θ,对货物受力分析有竖直方向:F N+F sin θ=mg水平方向:F cos θ≥μF N=F f,联立解得:161.2 N≤F f≤238 N,故A、B、D错误,C正确.13.如图12所示,质量m1=10 kg和m2=30 kg的两物体,叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上,一处于水平位置的轻弹簧,劲度系数为250 N/m,一端固定于墙壁,另一端与质量为m1的物体相连,弹簧处于自然状态,现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上,使它缓慢地向墙壁一侧移动,当移动0.40 m时,两物体开始相对滑动,这时水平推力F的大小为(g取10 m/s2)( )图12A .100 NB .300 NC .200 ND .250 N答案 B解析 当质量为m 2的物体向左移动0.40 m 时,弹簧的压缩量为x =0.40 m ,根据胡克定律得,此时弹簧的弹力大小为F 弹=kx =250×0.40 N=100 N .以质量为m 1、m 2的物体组成的整体为研究对象,分析整体水平方向的受力情况如图所示,根据平衡条件得F =F 弹+F f ,又F f =μ(m 1+m 2)g ,得F =F 弹+μ(m 1+m 2)g =100 N +(10+30)×10×0.50 N=300 N ,B 正确.14.(多选)如图13所示,三角形ABC 是固定在水平面上的三棱柱的横截面,∠A =30°,∠B =37°,C 处有光滑小滑轮,质量分别为m 1、m 2的a 、b 两物块通过细线跨放在AC 面和BC 面上,且均处于静止状态.已知AC 面光滑,物块b 与BC 面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则两物块的质量之比m 1∶m 2可能是( )图13A .3∶5 B.1∶1 C.2∶1 D.5∶2答案 ABC解析 若m 1较小,当物块b 恰好静止时物块b 受到的摩擦力沿斜面向上,根据共点力的平衡条件可得m 1g sin 30°+μm 2g cos 37°=m 2g sin 37°,解得m 1m 2=25;若m 1较大,当物块b 恰好静止时物块b 受到的摩擦力沿斜面向下,根据共点力的平衡条件可得m 1g sin 30°=μm 2g cos37°+m 2g sin 37°,解得m 1m 2=2,所以满足条件的两个物块质量之比为25≤m 1m 2≤2,则两物块的质量之比m 1∶m 2可能是A 、B 、C.。
竖直情况下摩擦力与压力的关系
竖直情况下摩擦力与压力的关系在水平情况下,最大静摩擦力大小与压力是有关的,不是无关。
压力越大,最大静摩擦力越大。
比如一辆小车,装的东西越多,你想推动它就越困难。
但是在竖直情况下,则完全不是这种情况。
水平情况下滑动摩擦力或者静摩擦力跟压力有关。
但竖直情况下静摩擦力或者滑动摩擦力跟压力无关,只跟和它平衡的力有关。
注意:尽管在初中阶段,老师对静摩擦力这个东西讲得并不是很深入,但是毕竟中考经常出现这样的题型,因此,我们必须对静摩擦力这个东西作一个深入的研究。
1、切切记住:水平面上的摩擦力和竖直情况下的摩擦力是两个截然不同的东西。
做题时只要遇到考查竖直情况下的摩擦力,就要先来一个预警。
务必保持清醒的大脑,必须牢牢地对二者加以区分,不要一律地套用物体在水平情况下的摩擦力。
2、即使在水平情况下,滑动摩擦力和静摩擦力也有极大的不同。
3、在竖直情况下,我们一般用二力平衡这个知识点来解题。
在竖直情况下,无论物体是否滑动,根据二力平衡这个原则,静摩擦或者滑动摩擦力始终等于物体的重力。
4、在水平情况下,压力增大则滑动摩擦力一定增大。
但是在竖直情况下,压力增大摩擦力不一定增大。
例1、如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上.当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑.此时物体A所受摩擦力的大小()A.减小为原来的1/2 B.和原来一样C.增大为原来的2倍 D.无法判断分析:物体静止或者匀速下滑,都是平衡状态,所受的摩擦力和重力是一对平衡力。
所以选B。
第一:刚开始是静止状态:所以根据受力分析垂直方向上重力等于摩擦力处于平衡状态第二:后来是匀速状态,也是平衡状态垂直方向上摩擦力还是等于重力所以摩擦力没有变。
第三:竖直情况下物体所受的摩擦力与水平力F有没有关系的。
第四:(初中物理考到力学的问题一般都要从“二力平衡”去考虑)静止在竖直墙壁上时,物体所受的摩擦力与重力G二力平衡,是一对平衡力,所以f=G物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑时,物体所受的摩擦力与重力G也是一对平衡力,所以f=G例2、某同学用力F按住一质量为m的木块,使其始终静止在竖直墙面上.如图所示,下列说确的是()A.压力F越大,木块受到的摩擦力越大,物体越容易处于静止B.木块始终处于静止,是因为压力F与重力是一对平衡力C.墙面越粗糙,木块所受的摩擦力越大D.木块的质量越大,其受到的摩擦力越大分析:本题考查了二力平衡条件的辨别,关键是注意滑动摩擦力与静摩擦力大小的计算方法,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,而静摩擦力的大小应从平衡力方面考虑.解:(1)木块静止时竖直方向受到的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,木块与墙壁之间的摩擦力与(力F的大小和墙面的粗糙程度)无关,只与木块的重力有关即只与木块的质量有关,故AC不正确、D正确;(2)木块静止时,受到的压力F与重力方向不同且两个力的大小不一定相等,所以不是一对平衡力,故B不正确;故答案为:D.例3、如图所示,水平力F将物体P压在竖直墙上,物体P始终处于静止状态,则下列判断中正确的是()A.若增大F,则P所受摩擦力增大B.若增大F,则P所受摩擦力不变C.若在P上放一物体,则P所受摩擦力增大D.若在P上放一物体,则P所受摩擦力不变解:物体在竖直方向上受重力和静摩擦力,两个力平衡,增大F,静摩擦力始终等于重力,保持不变.在P上放一物体,对整体分析,由于静摩擦力等于总重力,所以摩擦力变大.故B、C正确,A、D错误.故选BC.例4、所图所示,在水平推力F的作用下,物体紧贴在竖直的墙上并保持静止,现将F增大,则下列说法中正确的是:CA、物体A受到的摩擦力增大B、物体A受到的摩擦力减小C、物体A受到的摩擦力不变D、无法判断解:竖直方向上,物体受到摩擦力和重力作用,因为物体处于静止状态,所以摩擦力大小等于重力大小,虽然推力F增大,但F是水平方向的,并不影响摩擦力的大小。
高一物理(人教版)必修第一册精品讲义—摩擦力
高一物理(人教版)必修第一册精品讲义—摩擦力课程标准课标解读1.认识摩擦力,知道滑动摩擦力和静摩擦力的区别。
2.通过实验理解静摩擦力是被动力,理解动摩擦因数。
3.会用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小,会用二力平衡计算静摩擦力的大小。
1、通过分析摩擦现象,理解摩擦力的产生条件,会区分静摩擦力和滑动摩擦力。
2、会根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向,并根据动摩擦定律计算其大小。
3、会根据相对运动趋势判断静摩擦的方向,并会根据物体受力和运动情况,分析静摩擦力的大小和方向。
通过实例,了解最大静摩擦力。
4、知道生产和生活中增大或者减小摩擦力的实例,有将摩擦力知识应用于生产和生活的意识。
知识点01滑动摩擦力1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动时,在接触面上会产生阻碍相对运动的力.2.产生条件(1)接触面粗糙.(2)接触处有压力.(3)两物体间有相对运动.3.方向:与受力物体相对运动的方向相反.4.大小F f=μF N,μ为动摩擦因数5.弹力与摩擦力的关系若两物体间有摩擦力,则两物体间一定有弹力,若两物体间有弹力,但两物体间不一定有摩擦力.(填“一定有”或“不一定有”)6.滑动摩擦力的五个“不一定”(1)滑动摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反.(2滑动)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,但不一定阻碍物体的运动.(3)滑动摩擦力不一定是阻力,也可以是动力.(4)滑动摩擦力不一定使物体减速,也可以使物体加速.(5)受滑动摩擦力作用的物体不一定运动,但一定保持相对运动.【即学即练1】为了研究手机保护套与书桌之间的动摩擦因数,小明找来了拉力传感器,先测得该带保护套的手机的质量为0.25kg,再按如图7甲所示将手机放置在桌面上,用拉力传感器缓慢拉手机,直至手机在桌面上缓慢向右运动一段距离,截取计算机屏幕上的一段F-t图线,如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,则以下说法正确的是()A.桌面所受的滑动摩擦力约为2.60N,方向向右B.手机保护套与桌面间的动摩擦因数随着拉力F的增大而增大C.若在手机上增加压力,手机保护套与桌面间的动摩擦因数增大D.手机保护套与桌面间的动摩擦因数为μ=1.12答案A解析由F-t图线可得,在0~t1时间内,拉力F逐渐增大,在t1时刻,拉力达到最大,手机刚开始向右运动,即t1时刻拉力的大小等于最大静摩擦力F fmax,约为2.80N,之后手机缓慢运动时拉力等于滑动摩擦力F f,由题图乙可知手机所受的滑动摩擦力约为2.60N,方向向左,可知桌面所受的滑动摩擦力大小约为2.60N,方向向右,A选项正确;动摩擦因数由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定,与拉力和压力都无关,且μ=F fmg=1.04,B、C、D选项错误.知识点02静摩擦力1.定义:两个相互接触的物体,当它们具有相对运动的趋势时,在接触面上会产生阻碍相对运动趋势的力.2.产生条件(1)接触面粗糙.(2)接触处有压力.(3)两物体间有相对运动的趋势.3.方向:与受力物体相对运动趋势的方向相反.4.大小:0<F≤F max.5.弹力与摩擦力的关系若两物体间有摩擦力,则两物体间一定有弹力,若两物体间有弹力,但两物体间不一定有摩擦力.(填“一定有”或“不一定有”)6.静摩擦力的五个“不一定”(1)静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反.(2)静摩擦力总是阻碍物体间的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动.(3)静摩擦力可以是阻力,也可以是动力.(4)静摩擦力可以使物体减速,也可以使物体加速.(5)受静摩擦力作用的物体不一定静止,但一定保持相对静止.【即学即练2】(多选)中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一.在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带.某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住,如图所示.则在向右行笔的过程中()A.镇纸受到向左的摩擦力B.毛笔受到向左的摩擦力C.白纸只受到向右的摩擦力D.桌面受到向右的摩擦力答案BD解析白纸和镇纸始终处于静止状态,对镇纸受力分析知,镇纸不受摩擦力,否则水平方向受力不平衡,镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的弹力与最大静摩擦力,故A错误;在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动,受到向左的摩擦力,故B正确;白纸与镇纸之间没有摩擦力,白纸始终处于静止状态,则白纸在水平方向受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的摩擦力,故C错误;根据牛顿第三定律,白纸对桌面的摩擦力向右,故D正确.【即学即练3】一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图所示,其中F1=10N,F2=2N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为()A.10N,方向向左B.6N,方向向右C.2N,方向向右D.0答案C解析当木块受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知木块所受的摩擦力的大小为8N,可知最大静摩擦力F fmax≥8N.当撤去力F1后,F2=2N<F fmax,木块仍处于静止状态,由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在木块上的F2等大反向.知识点03动摩擦因数的测定【即学即练4】[多选]为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上,同时在木块下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动),如图所示。
摩擦力与压力的关系
摩擦力与压力的关系在日常生活中,我们经常听到有关摩擦力和压力的概念。
摩擦力是指两个物体接触时由于相对运动而产生的力,而压力则是作用在物体表面上的力。
这两个力量虽然具有不同的本质,但在某些情况下,它们之间会存在一定的关系。
在分析摩擦力与压力的关系之前,我们先来了解一下摩擦力和压力的定义。
摩擦力是由于两个物体表面之间的不规则性而产生的。
当两个物体相对运动时,它们表面的不规则性会相互干涉,从而抵抗相对运动的趋势,形成摩擦力。
而压力则是作用在物体表面上的力,它是由物体所受外力的作用面积决定的。
当一个物体受到力的作用时,这个力就会在物体表面上产生一个压力,压力的大小与力的大小以及作用面积成正比。
摩擦力与压力之间的关系可以从不同的角度来分析。
首先是从物体相对运动的角度。
当两个物体相对运动时,摩擦力的大小与压力有一定的关系。
根据摩擦力的公式,摩擦力与两个物体之间的正压力(垂直于接触面的力)之间成正比。
当正压力增大时,摩擦力也会相应增大。
这是因为当正压力增大时,两个物体表面之间的相互干涉也会增强,从而使得摩擦力增大。
其次,我们可以从物体之间的接触面积的角度来分析摩擦力与压力的关系。
根据摩擦力的公式,摩擦力与物体之间的接触面积成正比。
而压力则是作用在物体表面上的力,它的大小与物体的接触面积有直接的关系。
当物体之间的接触面积增大时,压力也会相应增大。
由于摩擦力与接触面积成正比,因此当接触面积增大时,摩擦力也会增大。
最后,我们可以从材料的角度来分析摩擦力与压力的关系。
不同材料的表面粗糙度和硬度不同,这也会直接影响到摩擦力和压力的大小。
一般来说,表面粗糙的材料会产生较大的摩擦力,而硬度较大的材料则会产生较大的压力。
当两个物体表面的摩擦系数较大时,摩擦力也会增大;当一个物体受到较大的外力作用时,其表面的压力也会相应增大。
可以通过一些具体的例子来进一步说明摩擦力与压力之间的关系。
例如,当我们骑自行车上坡时,需要施加较大的力来克服摩擦力,而这个摩擦力与我们的体重以及自行车轮胎与地面的接触面积有关。
竖直情况下摩擦力与压力地关系
竖直情况下摩擦力与压力的关系在水平情况下,最大静摩擦力大小与压力是有关的,不是无关。
压力越大,最大静摩擦力越大。
比如一辆小车,装的东西越多,你想推动它就越困难。
但是在竖直情况下,则完全不是这种情况。
水平情况下滑动摩擦力或者静摩擦力跟压力有关。
但竖直情况下静摩擦力或者滑动摩擦力跟压力无关,只跟和它平衡的力有关。
注意:尽管在初中阶段,老师对静摩擦力这个东西讲得并不是很深入,但是毕竟中考经常出现这样的题型,因此,我们必须对静摩擦力这个东西作一个深入的研究。
1、切切记住:水平面上的摩擦力和竖直情况下的摩擦力是两个截然不同的东西。
做题时只要遇到考查竖直情况下的摩擦力,就要先来一个预警。
务必保持清醒的大脑,必须牢牢地对二者加以区分,不要一律地套用物体在水平情况下的摩擦力。
2、即使在水平情况下,滑动摩擦力和静摩擦力也有极大的不同。
3、在竖直情况下,我们一般用二力平衡这个知识点来解题。
在竖直情况下,无论物体是否滑动,根据二力平衡这个原则,静摩擦或者滑动摩擦力始终等于物体的重力。
4、在水平情况下,压力增大则滑动摩擦力一定增大。
但是在竖直情况下,压力增大摩擦力不一定增大。
例1、如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上.当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑.此时物体A所受摩擦力的大小()A.减小为原来的1/2 B.和原来一样C.增大为原来的2倍D.无法判断分析:物体静止或者匀速下滑,都是平衡状态,所受的摩擦力和重力是一对平衡力。
所以选B。
第一:刚开始是静止状态:所以根据受力分析垂直方向上重力等于摩擦力处于平衡状态第二:后来是匀速状态,也是平衡状态垂直方向上摩擦力还是等于重力所以摩擦力没有变。
第三:竖直情况下物体所受的摩擦力与水平力F有没有关系的。
第四:(初中物理考到力学的问题一般都要从“二力平衡”去考虑)静止在竖直墙壁上时,物体所受的摩擦力与重力G二力平衡,是一对平衡力,所以f=G物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑时,物体所受的摩擦力与重力G也是一对平衡力,所以f=G例2、某同学用力F按住一质量为m的木块,使其始终静止在竖直墙面上.如图所示,下列说法正确的是()A.压力F越大,木块受到的摩擦力越大,物体越容易处于静止B.木块始终处于静止,是因为压力F与重力是一对平衡力C.墙面越粗糙,木块所受的摩擦力越大D.木块的质量越大,其受到的摩擦力越大分析:本题考查了二力平衡条件的辨别,关键是注意滑动摩擦力与静摩擦力大小的计算方法,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,而静摩擦力的大小应从平衡力方面考虑.解:(1)木块静止时竖直方向受到的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,木块与墙壁之间的摩擦力与(力F的大小和墙面的粗糙程度)无关,只与木块的重力有关即只与木块的质量有关,故AC不正确、D正确;(2)木块静止时,受到的压力F与重力方向不同且两个力的大小不一定相等,所以不是一对平衡力,故B不正确;故答案为:D.例3、如图所示,水平力F将物体P压在竖直墙上,物体P始终处于静止状态,则下列判断中正确的是()A.若增大F,则P所受摩擦力增大B.若增大F,则P所受摩擦力不变C.若在P上放一物体,则P所受摩擦力增大D.若在P上放一物体,则P所受摩擦力不变解:物体在竖直方向上受重力和静摩擦力,两个力平衡,增大F,静摩擦力始终等于重力,保持不变.在P上放一物体,对整体分析,由于静摩擦力等于总重力,所以摩擦力变大.故B、C正确,A、D错误.故选BC.例4、所图所示,在水平推力F的作用下,物体紧贴在竖直的墙上并保持静止,现将F增大,则下列说法中正确的是:CA、物体A受到的摩擦力增大B、物体A受到的摩擦力减小C、物体A受到的摩擦力不变D、无法判断解:竖直方向上,物体受到摩擦力和重力作用,因为物体处于静止状态,所以摩擦力大小等于重力大小,虽然推力F增大,但F是水平方向的,并不影响摩擦力的大小。
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竖直情况下摩擦力与压力的关系在水平情况下,最大静摩擦力大小与压力是有关的,不是无关。
压力越大,最大静摩擦力越大。
比如一辆小车,装的东西越多,你想推动它就越困难。
但是在竖直情况下,则完全不是这种情况。
水平情况下滑动摩擦力或者静摩擦力跟压力有关。
但竖直情况下静摩擦力或者滑动摩擦力跟压力无关,只跟和它平衡的力有关。
注意:尽管在初中阶段,老师对静摩擦力这个东西讲得并不是很深入,但是毕竟中考经常出现这样的题型,因此,我们必须对静摩擦力这个东西作一个深入的研究。
1、切切记住:水平面上的摩擦力和竖直情况下的摩擦力是两个截然不同的东西。
做题时只要遇到考查竖直情况下的摩擦力,就要先来一个预警。
务必保持清醒的大脑,必须牢牢地对二者加以区分,不要一律地套用物体在水平情况下的摩擦力。
2、即使在水平情况下,滑动摩擦力和静摩擦力也有极大的不同。
3、在竖直情况下,我们一般用二力平衡这个知识点来解题。
在竖直情况下,无论物体是否滑动,根据二力平衡这个原则,静摩擦或者滑动摩擦力始终等于物体的重力。
4、在水平情况下,压力增大则滑动摩擦力一定增大。
但是在竖直情况下,压力增大摩擦力不一定增大。
例1、如图所示,物体A在水平力F的作用下,静止在竖直墙壁上.当水平力减小为F/2时,物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑.此时物体A所受摩擦力的大小()A.减小为原来的1/2 B.和原来一样C.增大为原来的2倍 D.无法判断分析:物体静止或者匀速下滑,都是平衡状态,所受的摩擦力和重力是一对平衡力。
所以选B。
第一:刚开始是静止状态:所以根据受力分析垂直方向上重力等于摩擦力处于平衡状态第二:后来是匀速状态,也是平衡状态垂直方向上摩擦力还是等于重力所以摩擦力没有变。
第三:竖直情况下物体所受的摩擦力与水平力F有没有关系的。
第四:(初中物理考到力学的问题一般都要从“二力平衡”去考虑)静止在竖直墙壁上时,物体所受的摩擦力与重力G二力平衡,是一对平衡力,所以f=G物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑时,物体所受的摩擦力与重力G也是一对平衡力,所以f=G例2、某同学用力F按住一质量为m的木块,使其始终静止在竖直墙面上.如图所示,下列说法正确的是()A.压力F越大,木块受到的摩擦力越大,物体越容易处于静止B.木块始终处于静止,是因为压力F与重力是一对平衡力C.墙面越粗糙,木块所受的摩擦力越大D.木块的质量越大,其受到的摩擦力越大分析:本题考查了二力平衡条件的辨别,关键是注意滑动摩擦力与静摩擦力大小的计算方法,滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,而静摩擦力的大小应从平衡力方面考虑.解:(1)木块静止时竖直方向受到的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,木块与墙壁之间的摩擦力与(力F的大小和墙面的粗糙程度)无关,只与木块的重力有关即只与木块的质量有关,故AC不正确、D正确;(2)木块静止时,受到的压力F与重力方向不同且两个力的大小不一定相等,所以不是一对平衡力,故B不正确;故答案为:D.例3、如图所示,水平力F将物体P压在竖直墙上,物体P始终处于静止状态,则下列判断中正确的是()A.若增大F,则P所受摩擦力增大B.若增大F,则P所受摩擦力不变C.若在P上放一物体,则P所受摩擦力增大D.若在P上放一物体,则P所受摩擦力不变解:物体在竖直方向上受重力和静摩擦力,两个力平衡,增大F,静摩擦力始终等于重力,保持不变.在P上放一物体,对整体分析,由于静摩擦力等于总重力,所以摩擦力变大.故B、C正确,A、D错误.故选BC.例4、所图所示,在水平推力F的作用下,物体紧贴在竖直的墙上并保持静止,现将F增大,则下列说法中正确的是:CA、物体A受到的摩擦力增大B、物体A受到的摩擦力减小C、物体A受到的摩擦力不变D、无法判断解:竖直方向上,物体受到摩擦力和重力作用,因为物体处于静止状态,所以摩擦力大小等于重力大小,虽然推力F增大,但F是水平方向的,并不影响摩擦力的大小。
例5、如图所示,在水平力F的作用下,物体A紧贴在竖直的墙上并保持静止.若改变F的大小,物体仍静止,则下列判断正确的是()A.若F适当增大,则物体与墙之间的摩擦力增大B.若F适当减小,则物体与墙之间的摩擦力减小C.若F适当增大,则物体与墙之间的摩擦力不变D.若F适当减小,则物体与墙之间的摩擦力不变解:由于此时物体保持静止,物体的重力和摩擦力始终是一对平衡力,故若F 适当增大,则物体与墙之间的摩擦力不变,故A错误、C正确;由于此时物体保持静止,物体的重力和摩擦力始终是一对平衡力,故若F适当减小,则物体与墙之间的摩擦力不变,故B错误、D正确;故选CD例6、质量为3kg的物体被10N的水平压力压在竖直的墙上不动,如图所示,则此时物体对墙壁的压力是10N;若将水平压力减为8N时,物体刚好沿墙壁匀速下滑,则此时物体受到的摩擦力是30N,(g=10N/kg)解:(1)物体受到10N的向左的水平压力静止不动,由于固体能够大小不变的传递力,所以物体对墙壁的压力也是10N.(2)物体的质量m=3kg,g=10N/kg,所以物体受到的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N.此时的物体在竖直方向上处于平衡状态,所以墙壁对它的摩擦力和物体的重力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知两者大小相等,所以物体受到的摩擦力也是30N.例7、如图质量为0.5千克的物体,在一个水平外力F=15牛的作用下静止在竖直墙上,如图所示,则物体受到重力、摩擦力、压力、支持力的作用,它们的大小分别是4.9牛、4.9牛、15牛、15牛.解:G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N;因为物体受平衡力作用,所以水平方向受压力和支持力,竖直方向受重力和摩擦力;根据二力平衡的条件可知:压力和支持力、重力和摩擦力大小相等,已知压力F=15N,重力G=4.9N,所以支持力大小为15N,摩擦力大小为4.9N.例8、(2012•常州)如图(甲)所示,物体甲重30N,被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止.如图(乙)所示,物体乙重60N,在40N的水平拉力F乙作用下,沿水平桌面匀速向右运动.则物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力f乙分别是(B)A.f甲=30N,f乙=60N B.f甲=30N,f乙=40NC.f甲=50N,f乙=60N D.f甲=50N,f乙=40N例9、如图所示,用水平外力F将木块压在竖直墙面上而保持静止状态,下列说法中正确的是()A.木块重力与墙对木块的摩擦力平衡B.木块重力与墙对木块的摩擦力是一对作用力与反作用力C.水平力F与墙对木块的正压力是一对作用力与反作用力D.墙对木块的摩擦力随着水平力F的增大而增大分析:木块处于静止,在竖直方向上受两个力,即重力和墙对木块的静摩擦力.平衡力作用在同一物体上,作用力和反作用力作用在不同的物体上.木块在水平方向上受外力F和墙对木块的支持力,两个力是一对平衡力.解:A、B:木块处于静止,在竖直方向上受两个力,即重力和墙对木块的静摩擦力.两个力是一对平衡力.故A正确,B错误;C:木块在水平方向上受外力F和墙对木块的支持力,两个力是一对平衡力.故C错误;D:木块处于静止,在竖直方向上受两个力,即重力和墙对木块的静摩擦力.静摩擦力的大小是由引起运动趋势的重力决定的,与水平压力无关.随着水平力F 的增大,木块与墙面之间的最大静摩擦力增大,而不是摩擦力增大.故D错误.故选:A例10、如图所示,物块A的重力G A=20N,物块B的重力G B=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触,A和B均静止,则墙面受到的摩擦力()A.大小为20N,方向向上B.大小为20N,方向向下C.大小为30N,方向向上D.大小为30N,方向向下解:物体A、B组成的整体,受竖直向下的重力G=G A+G B=20N+10N=30N,竖直向上的摩擦力f,而处于平衡状态,由平衡条件得:f=G=30N,方向竖直向上.物体间力的作用是相互的,A受到的摩擦力f与物体A对墙壁的作用力f'是作用力与反作用力,则f'=f=30N,方向与f方向相反:竖直向下.故选D.例11、教室里,带磁性的粉笔刷可吸在黑板上不掉下来.如图所示,关于粉笔刷的受力情况,下列说法正确的是()A.粉笔刷所受磁力与粉笔刷所受重力是一对平衡力B.粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力是一对相互作用力C.黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上D.粉笔刷没有受到摩擦力作用解:A、粉笔刷所受磁力沿水平方向,而粉笔刷所受重力沿竖直方向,故不是一对平衡力;B、粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力,二力作用在一个物体上,因此不是一对相互作用力,而是一对平衡力;C、由于重力的作用,粉笔刷有向下运动的趋势,而重力方向始终竖直向下,因此黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上;说法正确;D、粉笔刷受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,并且二力是一对平衡力,故D错误.故选C.例12、如图所示,MN为一竖直的墙壁,物体A质量为3千克,受到水平力F=170牛顿的作用而处于静止状态,物体与墙壁的接触面积为100厘米2,则物体A受到的静摩擦力是29.4牛顿,物体A对墙壁的压强是1.7×104帕,若减少水平力F至90牛顿物体恰好匀速下滑则物体A受到的摩擦力是29.4N,若减少到零则受到的摩擦力为0.解:物体的重力G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N;因为物体静止受平衡力作用,在竖直方向,重力和摩擦力平衡,所以f=G=29.4N,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上;A对墙壁的压强为:p=F/S=170N/(100×10-4m2)=1.7×104Pa;减少水平力F至90牛顿物体恰好匀速下滑,此时物体仍受平衡力作用,竖直方向受到的重力和摩擦力平衡,则:f1=G=29.4N;若压力减小到0,则此时物体与墙面之间没有摩擦力,则摩擦力为0.例13、如图所示,物体重10 N,它与竖直墙面的接触面积是0.5 dm2,现用24 N的水平力把物体按在墙上,墙面受到物体的压力和压强分别为()A.10N,2×103Pa B.10N,4.8×103PaC.24N,2×103Pa D.24N,4.8×103Pa解:墙面受到物体的压力:F=24N物体与墙面的接触面积:S=0.5dm2=0.5×10-2m2墙面受到物体的压强:P=F/S=24N/(0.5×10-2m2)=4.8×103Pa故选D.例14、如图所示,质量为10千克的物体在水平力F作用下,静止在竖直的墙上,当力F逐渐减小的过程中,物体静止一段时间后,向下运动,则在这过程中,摩擦力f与时间t的关系,可能符合下列图线的是()A.B.C.D.分析:①物体一开始是静止状态所受的力是平衡力;②物体在下滑的过程中,运动状态发生了改变,而力是改变物体运动状态的原因,所以物体所受的力必然发生了改变,不再是平衡力.③影响摩擦力大小的因素:压力和接触面的粗糙程度.解:①对物体进行受力分析:物体竖直方向受重力和摩擦力,因为物体静止,所以这两个力是一对平衡力,故摩擦力等于重力.②当F减小时,物体所受的压力减小,摩擦力减小,故摩擦力小于重力,所以在重力的作用下物体会下滑.故选B.手握瓶子涉及的物理知识小明用手握住一个装了半瓶水的玻璃酒瓶,瓶子静止在手中,则下列说法中正确的是:A.手对瓶子的握力与瓶子受到的重力彼此平衡B.瓶子受到的摩擦力与瓶子受到的重力彼此平衡(√)C.瓶子受到的摩擦力大于瓶子受到的重力D.手对瓶子的压力小于瓶子受到的重力E.手对瓶子的压力与瓶子所受的重力是一对平衡力F.手对瓶子的摩擦力与瓶子所受的重力是一对平衡力(√)G.手握得越紧,瓶子所受的摩擦力就越大H.手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力A.手对瓶子的摩擦力和瓶子的重力平衡B.手对瓶子的压力和瓶子的重力平衡C.手对瓶子的压力和手对瓶子的摩擦力平衡A.瓶子能静止在手中,是由于手对瓶子的握力等于瓶子的重力B.瓶子能静止在手中,是由于手对瓶子的握力大于瓶子的重力C.手握酒瓶的力增大,瓶子所受的摩擦力不变(√)D.手握酒瓶的力增大,瓶子所受的摩擦力也增大B.瓶子之所以不掉落,是由于受到手给它的压力C.随着手握瓶的力增大,瓶子受到的摩擦力将增大D.用手握住瓶子向瓶内注水的过程中,瓶受到的摩擦力将增大A.酒瓶能静止在手中,是由于手对酒瓶的握力等于酒瓶的重力B.酒瓶能静止在手中,是由于酒瓶受到手对它的摩擦力的作用C.手握酒瓶的力增大,瓶子所受摩擦力也随着增大D.向酒瓶注水的过程中,即使手握瓶的力不变,瓶所受的摩擦力也将增大A.瓶子之所以不掉落,是由于受到空气的浮力(╳)(√)用手握住一只啤酒瓶的颈部,瓶子不会掉下来,其原因是()A.手对瓶子的握力与瓶子受到的重力彼此平衡B.瓶子受到的摩擦力与瓶子受到的重力彼此平衡C.瓶子受到的摩擦力大于瓶子受到的重力D.手对瓶子的压力小于瓶子受到的重力解:因为啤酒瓶静止,所以它受到的是平衡力的作用.啤酒瓶受到竖直向下的重力有让啤酒瓶掉下来的趋势,所以必然有一个与重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上的摩擦力彼此平衡.故选B.用手握住矿泉水瓶,瓶子静止在手中,下列说法正确的是()A.手对瓶子的压力与瓶子所受的重力是一对平衡力B.手对瓶子的摩擦力与瓶子所受的重力是一对平衡力C.手握得越紧,瓶子所受的摩擦力就越大D.手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力解:A、水平方向,手对瓶子的压力的合力为零,故A错误;B、竖直方向,瓶保持静止,处于平衡状态,受重力和静摩擦力,是一对平衡力,故B正确;C、竖直方向,重力和静摩擦力是一对平衡力,根据平衡条件,静摩擦力等于重力,与压力无关,故C错误;D、竖直方向受重力和静摩擦力,是一对平衡力,大小相等,故D错误;故选B.用手握住酱油瓶,瓶子没有下滑,是因为()A.手对酱油瓶的摩擦力和酱油瓶的重力平衡B.手对酱油瓶的压力和酱油瓶的重力平衡C.手对酱油瓶的压力和手对酱油瓶的摩擦力平衡D.以上三种说法均不对解:用手握住酱油瓶,瓶子没有下滑,则说明瓶子处于静止状态;在竖直方向,瓶子受重力和手对瓶子的摩擦力作用,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,这两个力相互平衡,所以A正确;手对酱油瓶的压力在水平方向,重力方向竖直向下,所以这两个力不是平衡力,BCD错误.故选A.用手握住酒瓶,使其瓶口朝上竖直静止在手中,则下列说法正确的是()A.酒瓶能静止在手中,是由于手对酒瓶的握力等于酒瓶的重力B.酒瓶能静止在手中,是由于手对酒瓶的握力大于酒瓶的重力C.手握酒瓶的力增大,瓶子所受的摩擦力不变D.手握酒瓶的力增大,瓶子所受的摩擦力也增大解:瓶子处于平衡状态,所受合力为0,所以手对瓶子的摩擦力等于瓶子的重力;瓶子所受摩擦力等于酒瓶的重力,所以当手握酒瓶的力增大时,摩擦力不变;故A,B,D不正确,C正确.(2012•黔东南州)用手握住一个玻璃瓶(装一部分水),瓶口竖直朝上静止在手中不动,以下说法正确的是()A.玻璃瓶之所以不掉落,是由于受到空气的浮力B.玻璃瓶之所以不掉落,是由于受到手给它的压力C.随着手握瓶的力增大,瓶子受到的摩擦力将增大D.用手握住瓶子向瓶内注水的过程中,瓶受到的摩擦力将增大解:AB、由于玻璃瓶静止,所以玻璃瓶受力平衡,则玻璃瓶在竖直方向受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,并且玻璃瓶受到的重力等于摩擦力,因此玻璃瓶不会掉落;故A、B错误;C、随着手握瓶的力增大,并且玻璃瓶始终静止,由平衡条件可知,物体受到的重力与摩擦力大小相等,由于玻璃瓶的重力不变,则摩擦力也不变;故C错误;D、向瓶内注水后,玻璃瓶和水的总重力增大,因为瓶子仍静止,故摩擦力与增大后的重力相等,故D正确.故选D.。