摩擦力受力分析-讲义

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高中物理讲义:摩擦力的理解与综合应用

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。

高中物理必修一《力与物体平衡》摩擦力与受力分析

高中物理必修一《力与物体平衡》摩擦力与受力分析

§2.2 摩擦力 受力分析【考点聚焦】1.摩擦力摩擦力的产生条件是 ○1 相互接触的物体间有弹力存在;○2 接触面粗糙; ○3 接触的物体之间存在相对运动或有相对运动趋势.摩擦力方向总是与接触面平行,且与 相对运动方向相反或与相对运动趋势方向相反.摩擦力大小:对滑动摩擦力而言,其大小F = μF N .对静摩擦力而言,其大小则与接触面平行方向的其它外力及物体的运动状态有关,但其有个范围即介于最大静摩擦力与零之间.2.受力分析对物体进行受力分析的一般步骤:○1 首先确定研究对象; ○2 然后根据力的概念,从物体处所的环境与其他物体的联系,按重力、弹力、摩擦力及其他力等顺序依次分析,○3 最后检查分析结果能否使物体处于题目中所给的运动状态.【好题精析】例1 如图2.2-1所示,用细绳拴着一个小球,小球静止在光滑的斜面上.试作出小球所受的弹力示意图.解析:小球只与斜面和细绳接触,根据弹力的产生条件及其方向可作出小球受力图如图2.2-1(解).点评:弹力是接触力,接触面间的压力、支持力方向总是与接触面垂直指向被压力或起支持作用的物体;而绳的拉力总是沿着绳子,并指向收缩方向.例2 下列关于摩擦力的说示中正确的是:( )A .阻碍物体运动的力称为摩擦力B .滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C .静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直D .接触面上的摩擦力总是与接触面平行解析:摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,而不是阻碍物体的运动,因此A 选项错误.另一方面摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势方向相反,故B 选项错误.当相对运动趋势方向与运动方向垂直时,静摩擦力的方向就与运动方向垂直,故C 正确.摩擦力是切向力,故与接触面平行,D 正确.综上所述C 、D 正确. 点评:本题要求考生正确理解摩擦力的概念,并能把握相对运动与物体运动的区别. 例3 长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图2.2-2所示.铁块受到摩擦力f 木板倾角α变化的图线可能正确的是(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小):( )解析:本题应分三种情况进行分析:○1 当0 ≤α<arctan μ(μ为铁块与木板间的动摩擦因数)时,铁块相对木板处于静止状态,铁块受静摩擦力作用其大小与重力沿木板面(斜面)方向分力大小相等,即f = 图2.2-1(解)图2.2-2 A B CD 图2.2-1mg sin α,α=0时,f = 0;f 随α增大按正弦规律增大.○2 当α= arctan μ时处于临界状态,此时摩擦力达到最大静摩擦,由题设条件可知其等于滑动摩擦力大小.○3 当arctan μ<α≤900时,铁块相对木板向下滑动,铁块受到滑动摩擦力的作用,根据摩擦定律可知f = μF N =μmg cos α,f 随α增大按余弦规律减小.综合上述分析可知C 图可能正确地表示了f 随α变化的图线.点评:本题由铁块运动状态的不确定性来巧妙地设计了考查静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力三者区别的,这三者在产生条件和大小计算上都有一些区别,分析过程中要求考生能够从物体运动状态来进行科学分析与推理. 例4 如图2.2-3所示,质量为m 、横截面为直角三角形的物块ABC ,α=∠ABC ,AB 边靠在竖直墙面上,F 是垂直于斜面BC 的推力.现物块静止不动,则摩擦力大小为 ___________. 解析:对三角形物块进行受力分析,如图2.2-3(解)所示.由平衡条件可以有:f mg -αsin F -=0、N αcos F -=0解得摩擦力f = mg + F sin α. 点评:本题要求考生掌握物体的受力分析与平衡条件及处理平衡问题的数学方法.例5 利用一个小木块(一端带挂钩)、一个长木板、一根橡皮条和一把刻度尺,怎样粗略地测出小木块与木板之间的动摩擦因数.解析:橡皮条不能直接测量力的大小,但在其发生弹性形变时,可以粗略地认为其遵循胡克定律,可以根据其形变量来比较力的大小,可以借助借助于比例关系估算出动摩擦因数.其具体方法:○1 用刻度尺测量出橡皮条自由长度l 0,将橡皮条把木块竖直悬挂起来,测量木块静止时橡皮条的长度l 1,并计算其形变量∆l 1 = l 1 l -0;○2 将木块放在水平放置的木板上,用橡皮条水平拉动木块,使木块在木板上匀速运动,测量出这时橡皮条的长度l 2,并计算其形变量∆l 2 = l 2 l -0;○3 计算动摩擦因数μ= ∆l 2/∆l 1. 点评:这是一道设计性实验问题,它要求考生能够借助于比例关系求解.【当堂反馈】1.如图2.2-4所示,用力F 将一个木块压在倾斜板上静止不动,则木块的受力情况分析正确的是:( ) A .有可能只受两个力的作用 B .有可能只受三个力的作用C .必定受四个力的作用D .以上说法都不对2.如图2.2-5所示的所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b = 5N 、F c = 10N 分别作用于b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止状态.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 3 = 5NB .f 1 = 5N 、f 2 = 5N 、f 3 = 0C .f 1 = 0N 、f 2 = 5N 、f 3 = 5ND .f 1 = 0N 、f 2 = 10N 、f 3 = 5N【强化训练】1.运动员用双手握住竖直的竹秆匀速攀上和匀速下滑时,他所受到的摩擦力分别为F 1和F 2,那么它们的关系是:( )A .F 1向上,F 2向下,F 1 = F 2B .F 1向下,F 2向上,F 1 > F 2C .F 1向上,F 2向上,F 1 = F 2D .F 1向上,F 2向下,F 1 > F 22.把一重为G 的物体,用一个水平推力F = kt (k 是为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高图2.2-3(解) A C Fmg N B fA B C F 图2.2-3 图 2.2-5 图2.2-4F的平整的墙上,如图2.2-6所示.从t = 0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 的变化关系是图下图中的:( )3.如图2.2-7所示,物体B 的上表面水平,B 上面载着物体A ,当它们一起沿固定斜面C 匀速下滑的过程中物体A 受力是:( ) A .只受重力 B .只有重力和支持力C .有重力、支持力和摩擦力D .有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力4.如图2.2-8所示,用水平力F 将物体压在竖直墙壁上,保持静止状态,现保持力F 的大小不变,使F 的方向与水平方向夹角逐渐增大的过程中,若物体A 仍保持平衡,则物体A 受到的摩擦力:( )A .可能保持不变B .可能增大C .可能减小D .一定会发生变化5.如图2.2-9所示,在粗糙水平面上放一个三角形木块a ,物体b 在a 的斜面上匀速下滑,则下列判断中正确的是:( )A .a 保持静止,而且没有相对水平面运动的趋势B .a 保持静止,但有相对水平面向右运动的趋势C .a 保持静止,但有相对水平面向左运动的趋势D .因未给出所需数据,无法对a 是否运动或有无运动趋势做出判断6.如图2.2-10所示,放在水平地面上的物体a 上叠放着物体b ,a 和b 间用轻质弹簧相连,已知弹簧处于压缩状态,整个装置处于静止状态,则关于a 、b 的受力分析正确的是:( ) A .b 受到向右的摩擦力 B .a 受到m 对它的向左的摩擦力C .地面对a 的摩擦力向右D .地面对a 无摩擦力作用7.如图2.2-11所示,质量为m 的物体放在水平放置的钢板c 上,与钢板间的动摩擦因数为μ.由于光滑导轨槽a 、b 控制,物体只能沿水平导轨槽运动.现使钢板以速度v 1向右运动,同时用力F 沿导轨槽的方向拉动物体使物体以速度v 2沿轨槽运动,则F 的大小为:( )A .F =μmgB .F >μmgC .F <μmgD .不能确定 8.如图2.2-12所示,放在倾斜的的木板上,当木板倾角θ为30o 和45o时,物体所受的摩擦力大小恰好相等,则物体与木板间的动摩擦因数是多少?9.某同学用一个弹簧秤、木块和细线去粗略地测定木块与一个固定的斜面间之间的动摩擦因数μ,设此斜面的倾角不大,不加拉力时,木块放在斜面上将保持静止.(1) 他是否要用弹簧秤称出木块的重力?(2) 写出实验的主要步骤;(3) 导出求动摩擦因数μ的计算式.图2.2-6图2.2-7 图2.2-8 图2.2-9 图2.2-10图2.2-11图2.2-1210.如图2.2-13所示,两块轻质竖直平行板A 、B 之间夹着一块重力为6N 的长方体木块C ,此时A 、B 对C 的压力均为10N 。

2020版高考物理一轮复习第二章第2节摩擦力讲义含解析(1)

2020版高考物理一轮复习第二章第2节摩擦力讲义含解析(1)

第2节摩擦力1.静摩擦力(1)定义:两个物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动时的摩擦力。

(2)产生条件:接触面粗糙;接触处有弹力;两物体间有相对运动趋势。

①物体受静摩擦力作用时不一定处于静止状态。

②实际最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。

(3)方向:沿两物体的接触面,与相对运动趋势的方向相反。

(4)大小:0<F≤ Fmax 。

2.滑动摩擦力(1)定义:一个物体在另一个物体表面滑动时,受到另一物体阻碍它们相对滑动的力。

(2)产生条件:接触面粗糙;接触处有弹力;两物体间有相对运动。

(3)方向:沿两物体的接触面,与相对运动的方向相反。

(4)大小:F=μF N,μ为动摩擦因数,其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。

①F N的大小不一定等于物体的重力,等于重力是特殊情况。

②μ的大小与物体间接触面积的大小、相对运动速度的大小都无关。

[深化理解]1.区分物体间存在静摩擦力还是滑动摩擦力,要看物体间是有相对运动趋势还是有相对运动。

2.滑动摩擦力的大小可由公式F=μF N计算,而静摩擦力的大小一般不能用F=μF N计算。

[基础自测]一、判断题(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。

(√)二、选择题1.[粤教版必修1 P74 T9](多选)关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )A.滑动摩擦力与物体的重力成正比B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C.滑动摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动D.滑动摩擦力可能是动力解析:选CD 滑动摩擦力与接触面间的压力成正比,A错误;滑动摩擦力总是与物体间的相对运动方向相反,阻碍着物体间的相对运动,但滑动摩擦力可能是动力,与物体的运动方向相同,故B错误,C、D正确。

人教版高中物理必修一3.2 摩擦力(解析版) 讲义

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

(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。

摩擦力-受力分析

摩擦力-受力分析
摩擦力-受力分析
热点聚焦
热点一 滑动摩擦力的理解 1.如何理解公式“Ff=μFN”?
滑动摩擦力的大小用公式Ff=μFN来计算,应用 此公式时要注意以下几点: (1)μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、 表面的粗糙程度有关;FN为两接触面间的正压 力,其大小不一定等于物体的重力. (2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关, 与接触面的大小也无关.
图4
摩擦力-受力分析
答案 (1)甲图中,沿斜面向上 (2)乙图中,水平向左 (3)丙图中,水平向左 (4)丁图中,总指向圆心
摩擦力-受力分析
练习2:如图所示,物体B叠放在A上,物体A置于地面上, 若在物体A上施加一个力F,分析以下几种情况下,物体A 和B所受的摩擦力。 (1)一起静止; (2)一起向右匀速直线运动; (3)一起以加速度a水平向右运动.
A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反 B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反 C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同 D.主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力是动力
答案 BCD
摩擦力-受力分析
方法提炼 静摩擦力方向的判断方法 1.假设法(如图3所示)
图3
摩擦力-受力分析
2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛 顿第三定律,可以判断静摩擦力的方向.假如用 一水平力推桌子,若桌子在水平地面上静止不动, 这时地面会对桌子施一静摩擦力.根据二力平衡 条件可知,该静摩擦力的方向与推力的方向相反, 加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定 律确定.
3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系) 来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先 确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向,再根 据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力.

初中物理讲义力学6:摩擦力

初中物理讲义力学6:摩擦力

力学6:摩擦力一、摩擦力现象二、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、滑动摩擦力和静摩擦力三、滚动摩擦力一个物体在另一个物体表面滚动时,由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用,叫做滚动摩擦力。

滚动摩擦力,是物体滚动时,接触面一直在变化着,物体所受的摩擦力。

它实质上是静摩擦力。

接触面软,形状变化愈大,则滚动摩擦力就愈大。

一般情况下,物体之间的滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。

在交通运输以及机械制造工业上广泛应用滚动轴承,就是为了减少摩擦力。

例如,火车的主动轮的摩擦力是推动火车前进的动力。

而被动轮所受之静摩擦则是阻碍火车前进的滚动摩擦力。

[1]四、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:N F f μ=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,μ<1.③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.五、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4. 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.六、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max f 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.七、 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。

微专题(运动和力)摩擦力—(疑难解读+解题技巧)2021届九年级物理中考复习(优等生)专题讲义

微专题(运动和力)摩擦力—(疑难解读+解题技巧)2021届九年级物理中考复习(优等生)专题讲义

微专题8-3 摩擦力知识· 解读一,摩擦力1.定义:两个相互接触地物体,当它们发生相对运动或具有相对运动地趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势地力.2.分类:静摩擦力,滑动摩擦力和滚动摩擦力.二,静摩擦力1.定义:两个物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动时,产生地摩擦力叫做静摩擦力.2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势地方向相反.3.大小:两物体间实际发生地静摩擦力F在0与F max之间,即0<F≤F max.(1)范围:0<F≤F max.(2)计算:物体处于匀速或静止时,由二力平衡款件求解.(3)静摩擦力大小与压力无关,最大静摩擦力与压力成正比.4.产生款件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动趋势.三,滑动摩擦力1.定义:当一个物体在另一个物体表面滑动地时候,会受到另一个物体阻碍它滑动地力,这种力叫做滑动摩擦力.2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体地相对运动地方向相反.3.大小:滑动摩擦力地大小跟压力成正比.公式:F=μF N,μ为动摩擦因数,它地数值跟相互接触地两个物体地材料和接触面地情况相关.(也可以由二力平衡来求解)(1)F N是两个相接触地物体间地压力,它不一定等于重力,F N地大小可以与重力G大小相等,也可以不等.(2)动摩擦因数μ地大小由接触面地材料和接触面地粗糙程度决定,与F N无关.(3)滑动摩擦力地大小与接触面地面积无关,与物体间相对运动速度地大小无关.4.产生款件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动.典例· 解读例1,相关静摩擦力地表述,正确地是( )A .两个相对静止地物体间一定有静摩擦力地作用B .受静摩擦力作用地物体一定是静止地C .在物体间压力一定时,静摩擦力地大小可以变化,但有一个限度D .静摩擦力一定是阻力例2,(多选)如图所示,一质量为m 地木块靠在竖直粗糙地墙壁上,且受到水平力F 地作用,下面表述正确地是( )A .若木块静止,则木块受到地静摩擦力大小等于mg ,方向竖直向上B .若木块静止,当F 增大时,木块受到地静摩擦力随之增大C .若木块静止,当F 增大时,最大静摩擦力随之增大D .若开始时木块静止,当撤去F ,木块沿墙壁下滑时,木块不受摩擦力作用例3,下面相关滑动摩擦力地表述中,正确地是( )A .有压力一定有滑动摩擦力B .有滑动摩擦力一定有压力C .滑动摩擦力方向一定与物体地运动方向相反D .只有运动物体才受滑动摩擦力【结果】C .【思路】当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力,A 错。

2023年高考物理一轮复习讲义——摩擦力的综合分析

2023年高考物理一轮复习讲义——摩擦力的综合分析

第2讲摩擦力的综合分析目标要求 1.会判断摩擦力的有无及方向,会计算摩擦力的大小.2.知道摩擦力的突变,会分析突变后摩擦力的方向及大小.考点一摩擦力的综合分析与计算1.静摩擦力有无及方向的判断“三法”(1)状态法根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的有无及方向.(2)牛顿第三定律法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方向.(3)假设法2.静摩擦力大小的分析与计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时,利用力的平衡条件来计算静摩擦力的大小.(2)物体有加速度时,若只有静摩擦力提供加速度,则F f=ma.若除受静摩擦力外,物体还受其他力,则F合=ma,先求合力再求静摩擦力.3.滑动摩擦力大小的分析与计算滑动摩擦力的大小用公式F f=μF N来计算,应用此公式时要注意以下两点:(1)μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力.(2)滑动摩擦力略小于最大静摩擦力,一般情况下,可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等.考向1静摩擦力的有无及方向判断例1(多选)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是()A.A物体受到的摩擦力方向向右B.B、C受到的摩擦力方向相同C.B、C受到的摩擦力方向相反D.若传送带向右加速,A物体受到的摩擦力向右答案BD解析A物体与传送带一起匀速运动,它们之间无相对运动或相对运动趋势,即无摩擦力作用,A错误;B、C两物体虽运动方向不同,但都处于平衡状态,由沿传送带方向所受合力为零可知,B、C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用,故B正确,C错误;若传送带向右加速,根据牛顿第二定律,可知A受到向右的摩擦力,故D正确.例2(多选)如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置物块m,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是()A.图甲中物块m受到摩擦力B.图乙中物块m受到摩擦力C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力答案BD解析对题图甲:设物块m受到重力、支持力、摩擦力,而重力与支持力平衡,若受到摩擦力作用,其方向与接触面相切,方向水平,则物块m受力将不平衡,与题中条件矛盾,故假设不成立,A、C错误;对题图乙:设物块m不受摩擦力,由于m匀速下滑,m必受力平衡,若m只受重力、支持力作用,由于支持力与接触面垂直,故重力、支持力不可能平衡,则假设不成立,由受力分析知:m受到与斜面平行向上的摩擦力,B、D正确.考向2摩擦力的综合分析和计算例3(2022·山东日照市高三月考)长木板上表面的一端放有一个木块,木块与木板接触面上装有摩擦力传感器,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大),另一端不动,如图甲所示,摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力F f随角度θ的变化图像如图乙所示.重力加速度为g,下列判断正确的是()A .木块与木板间的动摩擦因数μ=tan θ1B .木块与木板间的动摩擦因数μ=F f2mg cos θ1C .木板与地面的夹角为θ2时,木块做自由落体运动D .木板由θ1转到θ2的过程中,木块的速度变化越来越快答案 D解析 由题图可知,当木板与地面的夹角为θ1时木块刚刚开始滑动,木块重力沿木板向下的分力等于F f2,则F f2=mg sin θ1,刚滑动时有F f1=μmg cos θ1,则μ=F f1mg cos θ1,由题图知F f1<F f2,即μmg cos θ1<mg sin θ1,解得μ<tan θ1,故选项A 、B 错误;当木板与地面的夹角为θ2时,木块受到的摩擦力为零,则木块只受重力作用,但此时速度不是零,木块不做自由落体运动,做初速度不为零、加速度为g 的匀加速运动,故选项C 错误;对木块,根据牛顿第二定律有:mg sin θ-μmg cos θ=ma ,则a =g sin θ-μg cos θ,则木板由θ1转到θ2的过程中,随着θ的增大,木块的加速度a 增大,即速度变化越来越快,故选项D 正确.例4 如图所示,物体A 、B 置于水平地面上,与地面间的动摩擦因数均为μ,物体A 、B 用一跨过光滑轻质动滑轮的细绳相连,现用逐渐增大的力向上提升滑轮,某时刻拉A 物体的绳子与水平面的夹角为53°,拉B 物体的绳子与水平面的夹角为37°,此时A 、B 两物体刚好处于平衡状态,则A 、B 两物体的质量之比m A m B为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )A.4μ+33μ+4B.3μ+44μ+3C.4μ-33μ-4D.3μ-44μ-3答案 A解析 设绳中张力为F ,对A 由平衡条件可得F cos 53°=μ(m A g -F sin 53°),对B 由平衡条件可得F cos 37°=μ(m B g -F sin 37°),联立解得m A m B =4μ+33μ+4,选项A 正确.考点二摩擦力的突变问题分析摩擦力突变问题的方法(1)分析临界状态,物体由相对静止变为相对运动,或者由相对运动变为相对静止,或者受力情况发生突变,往往是摩擦力突变问题的临界状态.(2)确定各阶段摩擦力的性质和受力情况,做好各阶段摩擦力的分析.考向1“静—静”突变物体在静摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生变化时,如果物体仍然保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变.例5(2022·福建三明市质检)如图所示,质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5 N时,物体A与小车均处于静止状态.若小车以1 m/s2的加速度向右运动,则(g=10 m/s2)()A.物体A相对小车向右运动B.物体A受到的摩擦力减小C.物体A受到的摩擦力大小不变D.物体A受到的弹簧的拉力增大答案 C解析由题意得,物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力F fm≥5 N,小车加速运动时,假设物体A与小车仍然相对静止,则物体A所受合力F合=ma=10 N,可知此时小车对物体A 的摩擦力为5 N,方向向右,且为静摩擦力,所以假设成立,物体A受到的摩擦力大小不变,故选项A、B错误,C正确;弹簧长度不变,物体A受到的弹簧的拉力大小不变,故D错误.考向2“静—动”突变物体在静摩擦力和其他力作用下处于相对静止状态,当其他力变化时,如果物体不能保持相对静止状态,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力.例6(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中,设计了如图甲所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图像如图乙,则结合该图像,下列说法正确的是()A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D.可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)答案ABC解析t=0时刻,力传感器显示拉力为2 N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为2 N,由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N,A选项正确;t=50 s时静摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5 N,同时小车启动,说明沙子与沙桶总重力等于3.5 N,此时摩擦力突变为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小为3 N,B、C选项正确;此后由于沙子和沙桶总重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N,故50 s后小车将做匀加速运动,D选项错误.考向3“动—静”突变在滑动摩擦力和其他力作用下,做减速运动的物体突然停止滑行时,物体将不再受滑动摩擦力作用,滑动摩擦力“突变”为静摩擦力.例7如图所示,斜面体固定在地面上,倾角为θ=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8),则该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图像是下图中的(取初速度v0的方向为正方向,g=10 m/s2)()答案 B解析滑块上滑过程中受滑动摩擦力,F f=μF N,F N=mg cos θ,联立得F f=6.4 N,方向沿斜面向下.当滑块的速度减为零后,由于重力的分力mg sin θ<μmg cos θ,滑块静止,滑块受到的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得F f′=mg sin θ,代入数据可得F f′=6 N,方向沿斜面向上,故选项B正确.考向4“动—动”突变在滑动摩擦力作用下运动直到达到共同速度后,如果在静摩擦力作用下不能保持相对静止,则物体将受滑动摩擦力作用,且其方向发生反向.例8(多选)如图所示,足够长的传送带与水平面间的夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ,选沿传送带向下为正方向,则下列选项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是()答案BD解析当小木块速度小于传送带速度时,小木块相对于传送带向上滑动,小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下,加速度a=g sin θ+μg cos θ;当小木块速度达到传送带速度时,由于μ<tan θ,即μmg cos θ<mg sin θ,所以速度能够继续增大,此时滑动摩擦力的大小不变,而方向突变为向上,a=g sin θ-μg cos θ,加速度变小,则v-t图像的斜率变小,所以B、D正确.摩擦力突变问题注意事项1.静摩擦力是被动力,其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势,而且静摩擦力存在最大值.存在静摩擦力的连接系统,相对滑动与相对静止的临界状态是静摩擦力达到最大值.2.研究传送带问题时,物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点.课时精练1.如图,手握一个水瓶,处于倾斜静止状态,以下说法正确的是()A.松手时瓶容易滑下,是因为手和瓶之间动摩擦因数变小B.增大手的握力,瓶更难下滑,是因为瓶受的摩擦力增大C.保持瓶静止时的倾斜程度不变,增大握力,手对瓶的摩擦力不变D.手握瓶竖直静止时与倾斜静止时,瓶受到的摩擦力大小相等答案 C解析松手时瓶容易滑下,是因为手和瓶之间的最大静摩擦力减小,接触面的粗糙程度没有变化,动摩擦因数不变化,A错误;倾斜静止时,如图甲,增大手的握力,只要瓶子不下滑,则F f=mg cos θ,当增大手的握力时只是增大了最大静摩擦力,静摩擦力并没有变化,B错误,C正确;手握瓶竖直静止时,如图乙,则F f′=mg,倾斜静止时F f=mg cos θ,D错误.2.如图所示,一同学站在木板上用力向右推木箱,该同学的脚与木板之间没有相对运动.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答案 B解析 若木箱静止,木板向左运动,则地面对木板的滑动摩擦力方向向右,对木箱有向左的静摩擦力,选项A 错误;若木板静止,木箱向右运动,则地面对木板的静摩擦力方向向右,对木箱的滑动摩擦力方向向左,选项B 正确;若木板、木箱均静止,地面对木箱有向左的静摩擦力,地面对木板有向右的静摩擦力,选项C 错误;若木箱向右运动,木板向左运动,则地面对木板的滑动摩擦力方向向右,对木箱的滑动摩擦力方向向左,选项D 错误.3.如图所示,A 、B 两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B 受到的摩擦力( )A .方向向左,大小不变B .方向向左,逐渐减小C .方向向右,大小不变D .方向向右,逐渐减小答案 A解析 对A 、B 整体受力分析如图所示,滑动摩擦力F f 使整体产生加速度a ,a =μg 不变(μ为A 与水平面间的动摩擦因数),对B 受力分析知,B 所受静摩擦力F f 静=m B a =μm B g ,大小不变,方向向左,故A 对,B 、C 、D 错.4.如图所示,物块A 放在倾斜的木板上,木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块与木板间的动摩擦因数为( )A.12B.32C.22D.52答案 C解析 由题意可以判断,木板的倾角α为30°时物块静止,所受摩擦力为静摩擦力,由沿斜面方向二力平衡可知其大小为mg sin 30°;木板的倾角α为45°时物块滑动,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为μmg cos 45°,由二者相等可得物块与木板间的动摩擦因数为μ=22,故选C.5.(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F 2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.现分别测出了弹簧的弹力F 1、拉力F 2和木块的重力G ,则以下结论正确的是( )A .木块受到竖直向下的滑动摩擦力B .木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑C .木块与墙壁之间的动摩擦因数为F 2F 1D .木块与墙壁之间的动摩擦因数为F 2+G F 1答案 BD解析 木块相对于竖直墙壁下滑,受到竖直向上的滑动摩擦力,阻碍木块下滑,A 错误,B 正确;分析木块受力如图所示,由平衡条件可得:F N =F 1,F f =G +F 2,又F f =μF N ,以上三式联立可解得:μ=G +F 2F 1,故C 错误,D 正确.6.(2022·浙江金华市质检)如图所示,A 、B 两物体静止在粗糙水平面上,其间用一根轻弹簧相连,弹簧的长度大于原长.若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F 向右拉物体B ,直到A 即将移动,此过程中,地面对B 的摩擦力F 1和对A 的摩擦力F 2的变化情况是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A .F 1先变小后变大再不变B .F 1先不变后变大再变小C .F 2先变大后不变D .F 2一直在变大答案 A解析 因在施加拉力F 前,弹簧处于伸长状态,此时地面对A 的摩擦力水平向左,地面对B 的摩擦力水平向右,对B 施加水平向右的拉力后,随着F 的增大,物体B 受的摩擦力先水平向右逐渐减小,再水平向左逐渐增大,当B 相对地面向右运动后,物体B 受地面的摩擦力不再变化,而在物体B 运动之前,物体A 受地面的摩擦力水平向左,大小不变,当B 向右运动后,随弹簧弹力的增大,物体A 受到的摩擦力逐渐增大,综上所述,选项A 正确,B 、C 、D 错误.7.(多选)如图所示,用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动,从t=0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小,到t1时刻,F减小为零.物体所受的摩擦力F f随时间t变化的图像可能是()答案AD解析由题意可知,开始物体做匀速运动,从t=0时刻,拉力F开始均匀减小,t1时刻拉力减小为零,出现的摩擦力有两种可能,一种是当拉力为零时,物体仍在滑动,则受到的一直是滑动摩擦力,即大小一直不变,A正确;另一种是当拉力为零前,物体已静止,则物体先受到滑动摩擦力,后受到静摩擦力,滑动摩擦力大小不变,而静摩擦力的大小与拉力相等,摩擦力变为静摩擦力时拉力大小小于滑动摩擦力大小,D正确,B、C错误.8.(多选)如图所示,斜面体固定在水平地面上,一物块静止在斜面上,物块上端连接一轻弹簧,现用沿斜面向上、大小为F=kt的拉力拉轻弹簧的上端,则弹簧的弹力F′、物块受到的摩擦力F f随时间变化的图像正确的是(时间足够长,斜面足够长,设沿斜面向上为正方向,物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()答案AD解析弹簧的弹力始终等于拉力F,即F′=kt,故A正确,B错误;物块开始受到的是静摩擦力,且大小为mg sin α,方向向上,在拉力F增大的过程中,静摩擦力的大小变化满足F+F f=mg sin α,随着F的增大,静摩擦力先向上均匀减小到零,再向下均匀增大,当增大到等于最大静摩擦力时,再增大拉力,摩擦力变为滑动摩擦力,大小就保持恒定,故C错误,D正确.9.(2022·云南民族中学高三月考)如图,位于水平桌面上的物块P,通过跨过轻质定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的,已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为μ,两物块的质量都是m,不计滑轮的摩擦,重力加速度为g,若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动,则在Q未离开P上表面时,F的大小为()A.4μmg B.3μmgC.2μmg D.μmg答案 A解析对Q物块,设跨过定滑轮的轻绳拉力为F T,木块Q与P间的滑动摩擦力F f=μmg,根据共点力平衡条件有F T=F f,则得:F T=μmg;对木块P受力分析,P水平方向受到拉力F,轻绳的拉力F T,Q对P向左的摩擦力F f,地面对P向左的摩擦力F f′,根据共点力平衡条件,有F=F f+F f′+F T,地面对P物体向左的摩擦力:F f′=μ·2mg,联立解得:F=4μmg,故选A.10.如图所示,完全相同的A、B两物体放在水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2,每个物体重G=10 N,设物体A、B与水平地面间的最大静摩擦力均为F max=2.5 N.若对A施加一个向右的由0均匀增大到6 N的水平推力F,有四位同学将A物体所受到的摩擦力F f A随水平推力F的变化情况在图中表示出来.其中表示正确的是()答案 D解析推力F由0均匀增大到2.5 N,A、B均未动,由平衡条件知F f A由0均匀增大到2.5 N;推力F由2.5 N增大到5 N,F f A=2.5 N;推力F由5 N增大到6 N,A处于运动状态,F f A=μG =2 N,故D项正确.11.现代的激光打印机都是自动进纸的,有一种进纸原理如图所示.进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2.不考虑静电力的影响,下列说法正确的是( )A .滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向左B .若μ1<μ2则打印机不能实现自动进纸C .除最上面第一、二张白纸外越向下白纸之间的摩擦力越大D .进纸过程中除最上面第一、二张白纸外其他纸之间均没有摩擦力答案 B解析 第一张纸受到滚轮的静摩擦力与滚轮的运动方向相同,即受到滚轮的摩擦力向右,故A 错误;若要自动进纸,则滚轮与白纸之间的最大静摩擦力要大于第一张纸与第二张纸间的滑动摩擦力,则有μ1>μ2,若μ1<μ2则打印机不能实现自动进纸,故B 正确;设每张纸的质量为m ,第二张纸对第三张纸的压力等于上面两张纸的重力及滚轮的压力,第三张纸与第二张纸之间的最大静摩擦力为F fm =μ2·(2mg +F ),而第二张纸受到的第一张纸的滑动摩擦力为F f =μ2(mg +F )<F fm ,则第一张纸与第二张纸之间存在滑动摩擦力,第二张纸以下的纸张均受到静摩擦力,大小均等于F f =μ2(mg +F ),故C 、D 错误.12.一长方形木板放置在水平地面上,在长方形木板的上方有一条状竖直挡板,挡板的两端固定于水平地面上,挡板与木板不接触.现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v 运动,同时长方形木板以大小相等的速度向左运动,木板的运动方向与竖直挡板垂直,已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块的质量为m ,重力加速度为g ,则竖直挡板对物块的摩擦力大小为( )A .0 B.22μ1μ2mg C.12μ1μ2mg D.2μ1μ2mg答案 B解析物块沿运动方向受挡板的摩擦力F f1=μ1F N,因物块沿挡板运动的速度的大小等于木板的运动速度的大小,故物块相对木板的速度方向与挡板成45°角,物块受木板的摩擦力为F f2=μ2mg,其方向与挡板成45°角,如图,则物块与挡板之间的正压力F N=μ2mg cos 45°=2 2μ2mg,故挡板对物块的摩擦力大小为F f1=μ1F N=22μ1μ2mg,故B正确.。

摩擦力及受力分析

摩擦力及受力分析

摩擦力及受力分析
一,摩擦力
1.滑动摩擦力
(1)条件:a。

接触b,粗糙, c,压力, d, 相对滑动
(2)大小F f﹦N
压力:与接触面垂直;不一定等于重力,由物体的所受外力和运动情况决定。

(3)方向
与相对滑动的方向相反
二,静摩擦力
(1)定义
两个物体这间有相对运动趋势时产生的阻碍物体相对运动的力。

(2)条件
前三条与滑动摩擦力相同,第四条为:两个物体间有相对运动的趋势。

趋势:将要或者说想要发生相对运动,但它们之间没有发生相对运动,它们是相对静止的。

(3)方向
与相对运动的趋势的方向相反。

(4)大小
最大静摩擦力:物体之间刚好发生相对滑动时的静摩擦力。

0﹤F≤Fm
三分析摩擦力必须注意的问题
一是要弄清楚是滑动摩擦力还是静摩擦力,二是要注意两个词:相对和接触面四实例
物体的受力分析一,选定研究对象,
二,隔离对象
三,画受力分析图
一重力,二弹力,三摩擦力。

绕圈找接触的物体,看看对它有没有弹力和摩擦力。

摩擦力受力分析

摩擦力受力分析

图2-2-6
当弹簧拉长到12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长到11 cm时,物体所受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长13 cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?
(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
解析:(1)物体匀速前进时,k(x-x0)=μmg 则k=
相对运动趋势
方向相
反.
6.最大静摩擦力:静摩擦力的最大值,叫做最大静摩擦力.
1. 物体受到静摩擦力时,物体不一定是静止的,也可能 是运动的,但一定是相对静止的.如图2-2-1所示, 物体随传送带一起以速度v向上运动,物体相对传送 带静止.物体虽然运动受到的却是静摩擦力.
图2-2-1
位有效数字):
图2-2-3
实验次数
运动状态
水平拉力F/N
1
2 3 4 5
静止
静止 匀速 匀加速 匀加速
3.62
4.00 4.01 5.01 5.49
(1)木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm>________ N; (2)木块与桌面间的动摩擦因数μ=________;
(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力Ff=________ N.
1-1如图2-2-5所示,一个木块放在固定的粗糙斜面上,
今对木块施一个既与斜面底边平行又与斜面平行的推力F,
木块处于静止状态,如将力F撤消,则木块(

)
A.仍保持静止
B.将沿斜面下滑

C.受到的摩擦力大小不变
D.受到的摩擦力方向不变
图2-2-5
解析:有力F作用时,木块在斜面内的受力如图,且Ff
上,一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明此时

高一物理《第2讲 摩擦力 受力分析》

高一物理《第2讲 摩擦力 受力分析》
的正压力的大小外,还应p注pt课件意物体存在的“双面摩15
探究点二 摩擦力的方向的分析
例2 水平皮带传输装置如右图所示.O1为主动轮, O2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后停止滑动,之后就随皮带一起匀速运
动,直至传送的质量都是m,滑轮的质量、滑轮
上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它做 匀速运动,则F的大小为 ()
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14
A. 4μmg B. 3μmg C. 2μmg D. μ
mg 【解析】以Q为研究对象,Q在水平方向受绳的拉 力F1和P对Q的摩擦力Ff1作用,由平衡可知:F1=Ff1=μmg
质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长 为l、劲度系数为k的弹簧连接起来,木块与地
面间动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木
块2,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的
距离是
()
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7
A. l k
m1g
C.
l k
m2g
B. lk(m1m2)g
D.l( m1m2 )g
k m1m2
【解析】 对木块1,F弹=Ff=μm1g.又F弹=
中的
()
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11
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12
【解析】 物体受到的动摩擦力Ff=μkt随时间的
增加而从零开始增加. 开始时,Ff<G,物体向下做加
速运动.当Ff=μkt=G时,物体的速度最大; 此后Ff>G,
物体做减速运动;当速度减为零时,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.
【答案】 B
(3)力的示意图要能大致反应各力的大小关系.

摩擦力分析讲义

摩擦力分析讲义

一、有无摩擦力的分析1、下图所示情景中物体均静止不动,哪幅图中物体会受到摩擦力?2、如下图:AB一起做匀速直线运动,哪幅图中B物体会受到摩擦力?3、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.不受摩擦力(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。

二、摩擦力方向的分析1、手握着杯子匀速向上运动,杯子受到的摩擦力方向是:2、人向上爬杆时,人受到的摩擦力方向是:三、摩擦力大小的分析1.手握住一个酱油瓶提到半空,判断以下说法对错A、酱油瓶静止在手中,是由于受到静摩擦力的作用;()B、手握住酱油瓶向上运动时,酱油瓶受到的摩擦力仍是静摩擦;()C、手握住酱油瓶匀速向上运动时,手对瓶子的摩擦力大于瓶子静止时受的摩擦()D、手握住酱油瓶匀速向上运动和匀速向下运动,手对瓶子的摩擦力方向都向上()E、随着手所施加的压力增大,瓶子受到的摩擦力也增大;()F、若向瓶内注水过程中,瓶仍静止,即使手握瓶的力大小不变,瓶所受摩擦力也将增大。

()2、体育课有爬绳和爬杆两种运动,某同学先后以相同的姿势顺着绳和杆匀速上爬,以下说法正确的是:()A、爬绳时受到的摩擦力较大,因为绳子粗糙;B、爬杆时受到的摩擦力较大,因为爬杆时握杆的力要大些;C、爬绳和爬杆受到的摩擦力一样大;D、若爬绳和爬杆的速度不一样,则速度大的摩擦力大。

3、某同学用1N的力沿水平方向推一辆在水平桌面上的小车,小车不动,小车受到的摩擦力大小为 N,将推力增大到2N,小车仍没有被推动,小车受到的摩擦力大小为 N将推力增大到3N,小车刚好沿力的方向作匀速直线运动,则小车受到的摩擦力大小是_____N;若其他条件不变,仅把水平推力由3N增大为4N后,则小车受到的摩擦力大小是_____N,此时小车做运动。

2摩擦力受力分析

2摩擦力受力分析

摩擦力受力分析一、摩擦力1.定义:当一物体在另一物体表面上相对运动或有相对运动趋势时,受到的阻碍作用,叫做摩擦力.可分为滑动摩擦力、静摩擦力两种.2.产生条件(1)接触面是粗糙的;(2)接触面上要有挤压的力(压力);(3)相接触的两物体要有相对运动或有相对运动的趋势.3.方向:总跟接触面相切,并且跟物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反.4.大小(1)滑动摩擦力大小跟物体间正压力成正比,即F=μF N.将FF N定义为动摩擦因数,即μ=FF N,μ只与接触面的粗糙程度、接触面的材料有关,与接触面积、接触面上受力和物体运动状态无关.(2)静摩擦力大小与相对运动趋势强弱有关,趋势越强摩擦力越大,但不超过最大静摩擦力(是物体间开始滑动时受的静摩擦力,用F m表示).因此静摩擦力随着运动趋势强弱变化而在0~F m之间变化,即0<F静≤F m.静摩擦力大小通常要依物体的状态列平衡方程或根据牛顿第二定律列方程求解.思维突破1.摩擦力不一定是阻力,可以是动力.如物块放在加速运动的传送带上.2.摩擦力的方向与物体的运动方向不一定相反,也不是“总在一条直线上”.究其原因是摩擦力的方向应与“相对运动或相对运动的趋势相反”,而与物体的运动方向没有直接的联系.二、物体的受力分析把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图,这就是受力分析.1.受力分析的顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力(电磁力、浮力等).2.受力分析的三个判断依据:(1)从力的概念判断,寻找对应的施力物体.(2)从力的性质判断,寻找产生的原因.(3)从力的效果判断,寻找是否产生形变或改变运动状态(是静止、匀速运动还是有加速度).3.研究对象选取—整体法与隔离法(1)根据题意来选取研究对象.原则是要使对问题的研究尽量简便,研究对象可以是一个物体或一个物体的某一部分,也可以是几个物体组成的系统.正确选取研究对象,对能否顺利解决问题往往起决定作用;(2)把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先场力、再接触力的顺序进行受力分析,并画出物体的受力图,这种分析方法称为“隔离法”;(3)当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般可采用“整体法”.用整体法的简便之处在于不需要涉及内部各物体之间的作用力,而隔离法恰好可以分析系统内部各物体之间的相互作用力.整体法与隔离法交叉使用,往往可以优化解题思路和方法,使处理问题简捷明快.例1:用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°,如图所示,则物体所受摩擦力A.等于零B.大小为12mg,方向沿斜面向下C.大小为32mg,方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上例2:如图所示,物块A、B和C叠放在水平桌面上,水平力F b=5 N,F c=10 N分别作用于物体B、C上,A、B和C仍保持静止,以F f1、F f2、F 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A.F f1=5 N,F f2=0,F f3=5 NB.F f1=5 N,F f2=5 N,F f3=0C.F f1=0,F f2=5 N,F f3=5 ND.F f1=0,F f2=10 N,F f3=5 N例3:两重叠在一起的滑块,置于倾角为θ的固定斜面上,如图2-2-5所示,滑块A、B的质量分别为m1、m2,A与斜面间的动摩擦因数为μ1,B与A间的动摩擦因数为μ2.已知两滑块都从斜面由静止以相同的加速度滑下,求滑块B受到的摩擦力的大小及方向.例4:把一重为G的物体,用一个水平的推力F=kt(k 为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是图中的哪一个例5:如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止,物体B 的受力个数为A.2B.3C.4D.5例6:如图所示,小车M在恒力F作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断A.若地面光滑,则小车一定受三个力作用B.若地面粗糙,则小车可能受三个力作用C.若小车做匀速运动,则小车一定受四个力作用D.若小车做加速运动,则小车可能受三个力作用作业:1.L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示。

摩擦力辅导讲义(初)

摩擦力辅导讲义(初)

摩擦力与牛顿第一定律知识框架1.力:(1)力是物体对物体的 .①力的物质性:力不能脱离独立存在.②力的相互性:力的作用是的.将相互作用的两物体分别叫:施力物体和受力物体。

踢球时,人给球一力,对于这个力,施力物体、受力物体分别是 ;同时球对人也有作用力,对于这个力来说,施力物体和受力物体分别是 .③力的等时性:相互作用力总是同时产生、同时消失。

(2)力的作用效果:使物体发生或使物体的发生改变.(3)力的图示:用一个带箭头的线段表示力的、、的方法,叫做力的图示.(4)力的分类①按效果分:压力、支持力、拉力、动力、阻力等.②按性质分:重力、弹力、摩擦力、浮力。

(5)同一直线上的二力合成:同相相加、反相相减。

2.摩擦力两个相互接触的物体,当一个物体在另一个物体的表面上或有时,受到的相对..运动或相对运动趋势的力,叫做摩擦力.摩擦力可分为、和.(1).摩擦力产生条件①两物体要相互.②接触面间有(对应力)或(对应力).(2)摩擦力的大小(1)滑动摩擦力的大小跟有关,与接触面的、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静摩擦力大小物体的受力情况和运动状态共同决定,初中阶段一般由二力平衡求解。

静摩擦力的大小与物体间的压力无关,但物体间的最大静摩擦力......与物体间的压力有关.(3)摩擦力的方向跟接触面相切,并跟物体或方向.相对滑动趋势的一般判断方法:①设②看③说3.牛顿第一定律(1)内容:任意物体总是要保持静止或匀速直线运动,直到外力迫使它改变。

(2)惯性:(哪些物体具有惯性?)是惯性大小的量度,即惯性的大小只与有关,与其它任何外界因素无关。

(3)意义:由牛顿第一定律我们知道:力和运动的正确关系:力是运动状态的唯一原因,而不是维持物体运动的原因。

习题第一节运动和能的形式8:20 20 40 60 80 100 速度/千米/时8:22 8:24 8:26 8:28 8:30时间 0 第15题图第二节 机械运动(义乌卷)23. 今年4月21日,义乌原老铁路改造暨快速通道建设工程正式开工。

3.2摩擦力 讲义-2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册

3.2摩擦力 讲义-2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册

第三章相互作用——力第2节摩擦力【素养目标】1.知道静摩擦力的概念及产生条件,会判断静摩擦力的方向2.知道最大静摩擦力的概念,知道静摩擦力的大小范围3.知道滑动摩擦力概念及产生条件,会判断滑动摩擦力的方向4.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,会求滑动摩擦力【必备知识】知识点一、滑动摩擦力1.定义:一个物体在另一个物体表面滑动的时候,受到另一个物体阻碍它滑动的力.2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动的方向相反.3.大小:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,即跟两个物体表面间的垂直作用力成正比.4.公式:F=μF N,其中μ为比例常数,叫做动摩擦因数,它的大小与相互接触的两个物体的材料、接触面的情况有(填:“有”或“无”)关,而与受力面积、速度等因素无(填:“有”或“无”)关.【点睛】滑动摩擦力的大小1.公式法:根据公式F=μF N计算.①正压力F N是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,F N的大小根据受力情况确定;②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关.2.二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速运动、静止)时,根据二力平衡条件求解.知识点二、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趋势时,在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力.2.产生条件①接触面粗糙②两个物体相互接触且挤压(有弹力)③两个物体相对静止但存在相对运动趋势。

3.方向:静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.4.大小:最大静摩擦力:数值上等于物体刚刚开始运动时的“拉力”,静摩擦力F在0与最大静摩擦力F max 之间,即0<F≤F max。

静摩擦力的大小与压力F N没有直接关系,且静摩擦力没有直接的计算公式,也不是一个定值,其大小通常随着外力的变化而变化。

5.判断静摩擦力方向的常用方法(1)假设法:可假设接触面光滑,将会看到物体发生相对运动,根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向,从而判断静摩擦力的方向.(2)平衡法:对于受力平衡的物体,分析除静摩擦力外其他力共同作用效果的方向,则静摩擦力的方向与其他力的共同作用效果的方向相反.(3)相互作用法:根据力的相互性,若甲、乙两物体间有静摩擦力,并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向,则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反.知识点三、摩擦力的求解思路计算摩擦力时,我们要做的第一步是分清摩擦力的种类,只有滑动摩擦力才可以套用F=μF N公式。

受力分析和摩擦力

受力分析和摩擦力

C (A)5cm、10cm (B)10cm、5cm
(C)15cm、10cm S1 m1 S2 m2
(D)10cm、15cm
练习3:如图所示,C是水平地面,A B是两个长方 形物块,F是作用在物体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u1和B 、C 间的动摩擦因 数u2可能是 CD A u1=0 u2=0 B u1≠0 u2=0
摩擦力大小为
A、μ1m2g
C
B、μ1(m1+m2)g
C 、 μ 2 m 1g
a
D、μ1m2g+μ2m1g
υ P
b
例2:如图所示,A、B、C三个物体叠放在 桌面上,在A的上面再加一个作用力F,则C 物体在竖直方向总共受几个力? A、2个力 B、3个力 F C、4个力 D、5个力 A B C
例3:如图所示在水平地面上放一个质量为 M、倾角为θ的斜面体,一个质量为m的木块 沿斜面匀速下滑,斜面体受到的力有 A、重力、地面支持力、木块压力 B、重力、木块压力、木块的滑动摩擦力、地 面支持力 C、重力、木块压力、木块的滑动摩擦力、地 面支持力、地面的滑动摩擦力 D、重力、木块压力、木块的滑动摩擦力、地 面支持力、地面的静动摩擦力
一、滑动摩擦力
1、滑动摩擦力产生条件: 2、滑动摩擦力的方向: 3、滑动摩擦力的大小:
二、静摩擦力
1、静摩擦力产生条件:
2、静摩擦力方向:
3、静摩擦力的大小:
基本问题一:
最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系: 一般来讲最大静摩擦力比滑动摩擦力略大(推 桌子的感受)。但通常也可以认为最大静摩擦力 与滑动摩擦力相等。
基本问题二:
“假设法”判断静摩擦力的有无和方向。 静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反, 但有些情况相对运动趋势很难判断。我们可以 用假设法判断相对运动势的方向:

摩擦力讲义

摩擦力讲义

三、摩擦力(一)主干知识预习1、两个互相接触的物体,当它们沿接触面发生了或将要发生相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做______力。

2、滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面的____力和接触面的_____程度有关。

____力越大,摩擦力越大;接触面越_____,摩擦力也越大。

3、增大有益摩擦的方法是增大压力和把接触面弄得粗糙些。

减少有害摩擦的主要方法是用____动代替_____动和加_____油。

(二)知识精讲1、定义:两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,就叫摩擦力。

2、分类:3、产生的条件:○1两个物体要相互接触;○2两个物体要有相对运动或相对运动趋势;○3两个物体之间要有正压力。

4、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,但与物体实际运动方向相同,有时起阻力作用,有时起动力作用。

5、摩擦力的作用点在接触面上,作图时也可以画在物体的重心上。

6、静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡求得7、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。

8、滑动摩擦力:⑴测量原理:二力平衡条件⑵测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。

⑶结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。

该研究采用了控制变量法。

由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。

实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。

9、应用:⑴理论上增大摩擦力的方法有:增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。

⑵理论上减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。

(三)疑难解答1:常见的摩擦有哪几种,试举例说明.摩擦种类定义举例1、静摩擦指两个相对静止的物体间的摩擦我们用不太大的力推桌子,桌子没有动,这是因为桌子和地面间存在着静摩擦摩擦力静摩擦动摩擦滑动摩擦滚动摩擦2、滑动摩擦指当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦坐滑梯时,裤子与滑梯间的摩擦;钢笔尖在纸上写字时,笔尖与纸之间的摩擦3、滚动摩擦指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦车轮在地面滚动时车轮与地面间的摩擦;滚动轴承中的滚珠在轴承内滚动时的摩擦注意:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?解析:滑动摩擦力的大小跟物体间接触面的粗糙程度、相互压力大小有关。

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

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。

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