2014《步步高》物理大一轮复习讲义 第02章 第2课时 摩擦力

第2课时摩擦力

考纲解读 1.会判断摩擦力的有无和方向.2.会计算摩擦力的大小．

1．[对摩擦力的理解]下列关于摩擦力的说法正确的是() A．摩擦力的方向总与物体的运动方向相反

B．摩擦力的大小与相应的正压力成正比

C．运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用

D．静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反

答案 D

解析摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反，故A错；静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反，故D对；静摩擦力存在于相对静止的物体间，物体可以是静止的，也可以是运动的，故C错；滑动摩擦力大小与正压力成正比，静摩擦力与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比，故B错．

2．[对滑动摩擦力的理解]有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是() 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．滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直

D．只有运动物体才受滑动摩擦力

答案BC

解析产生滑动摩擦力的条件有四个：相互接触、挤压、接触面粗糙、发生相对滑动，四者缺一不可．由产生滑动摩擦力的条件可知A选项错，B选项正确．滑动摩擦力方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直，C 选项正确．如擦黑板时，黑板是静止的，但其相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动”，故D选项错误．

3．[关于摩擦力的计算]在水平力F作用下，重为G的物体沿墙壁匀速下滑，如图1所示．若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力

的大小为()

A．μF B．μF＋G 图1 C．G D.F2＋G2

答案AC

解析水平方向F＝F N，由F f＝μF N得F f＝μF；由竖直方向二力平衡得F f＝G.

考点梳理

1．定义：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的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力．

2．产生条件

(1)接触面粗糙；

(2)接触处有挤压作用；

(3)两物体间有相对运动或相对运动的趋势．

3．方向：与受力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：F＝μF N；

(2)静摩擦力：0

4．[静摩擦力的判断]如图2所示，放在水平桌面上的木块A处于

静止状态，所挂的托盘和砝码总质量为0.6 kg，弹簧秤读数

为2 N，滑轮摩擦不计．若轻轻取走部分砝码，使总质量减

小为0.4 kg，将会出现的情况是(g＝10 m/s2) ()

A．A对桌面的摩擦力不变图2

B．A所受合力增大

C．A仍静止不动

D．弹簧秤的读数减小

答案 C

5．[利用假设法判断摩擦力的方向]分析图3中各种情况下物体A所受摩擦力的方向．

图3

答案(a)A受沿传送带向上的静摩擦力．

(b)A受沿斜面向上的静摩擦力．

(c)A受竖直向上的静摩擦力．

(d)酒瓶A受竖直向上的静摩擦力．

(e)A受水平向右的静摩擦力．

方法提炼

1．判断静摩擦力方向的方法——假设法

2．滑动摩擦力的计算

F f＝μF N.F N是产生滑动摩擦力的前提，且F N与F f一定相互垂直.

考点一静摩擦力方向的判断

1．假设法：静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反，利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向．

2．状态法：根据二力平衡条件、牛顿第二定律，可以判断静摩擦力的方向．

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的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向．

例1(2011·天津·2)如图4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() 图4

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

解析对A、B整体受力分析如图所示，滑动摩擦力F使整体产生加

速度a，a等于μg不变，对B受力分析知，B所受静摩擦力F f＝m B·a＝

μm B g，大小不变，方向向左，故A对，B、C、D错．

答案 A

应用“状态法”解题时应注意的问题

状态法是分析判断静摩擦力有无及方向、大小的常用方法,用该方法可以不必分析物体相对运动的趋势，使模糊不清的问题明朗化，复杂的问

题简单化．在使用状态法处理问题时，需注意以下两点：

(1)明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据平衡方程或牛顿第二

定律求解静摩擦力的大小和方向．

(2)静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相

反，还可能成一定的夹角．

突破训练1如图5所示，两个方向相反的水平力F1和F2分别作用在

物体B、C上，力的大小满足F2＝2F1＝2F.物体A、B、C均处于静

止状态，各接触面与水平地面平行．物体A、C间的摩擦力大小图5

为F f1，物体B、C间的摩擦力大小为F f2，物体C与地面间的摩擦力大小为F f3，则() A．F f1＝F，F f2＝F，F f3＝0

B．F f1＝0，F f2＝F，F f3＝F

C．F f1＝F，F f2＝0，F f3＝0

D．F f1＝0，F f2＝F，F f3＝2F

答案 B

解析由于各物体均静止，所以它们受到的合外力均为零；物体A不会受C的摩擦力，否则A将加速，和题意状态矛盾，所以F f1＝0；B受到的合外力为零，则F f2＝F1＝F；

对C受力分析，水平方向上应有：F2＝F f2′＋F f3＝F＋F f3，F f3＝F，即地面对C有向右的摩擦力F，综上所述可知，选项B正确．

考点二摩擦力大小的计算

计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力．

(1)滑动摩擦力由公式F＝μF N计算，应用此公式时要注意以下两点：

①μ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；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滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面积的大小无关．

(2)静摩擦力的计算

①它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关，跟接触面相互挤压力F N无直接

关系，因此它具有大小、方向的可变性，变化性强是它的特点．对具体问题，要具体分析研究对象的运动状态，根据物体所处的状态(平衡、加速等)，由力的平衡条件或牛顿