人教版高中物理必修一[知识点整理及重点题型梳理]_摩擦力(基础)

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人教版高中物理必修一

知识点梳理

重点题型（常考知识点

）巩固练习

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=μ N 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=μ N 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.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f

max

之间0≤f≤f

max

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f

max

叫做最大静摩擦力.故静摩擦力的取值范围是：

0≤f≤f

max

.

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

静 静 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。 【典型例题】

类型一、静摩擦力的考查 例 1、（2015 山东滨州北镇中学期末考）如图所示，质量为 m 的木块被水平推力 F 压着，静止在竖直墙 面上，当推力 F 的大小增加到 2F 时，则（ ）

A ．木块所受墙面的弹力增加到原来的 2 倍

B ．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的 2 倍

C ．木块所受墙面的弹力不变

D ．木块所受墙面的摩擦力不变 【答案】AD

【解析】木块处于静止，推力和墙壁的弹力平衡，重力和静摩擦力平衡．当推力增大为原来的2 倍，则木

块所受墙面的弹力增加到原来的 2 倍．但摩擦力始终等于重力，保持不变．故 A 、D 正确，B 、C 错 误．

故选 AD ．

【点评】物块静止在竖直墙壁上，受重力、推力和弹力、静摩擦力处于平衡，根据共点力平衡判断弹力和 摩擦力的变化．

例 2、如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力即 F 1、F 2 和摩擦力的作用，木块处于 静止状态．其中 F 1＝10 N 、F 2＝2 N ．若撤出 F 1，则木块在水平方向上受到的摩擦力为(

)

A ．2 N ，方向向右

B ．6 N ，方向向右

C ．2 N ，方向向左

D ．零

【思路点拨】木块处于静止状态，合力为零，静摩擦力必与其他两个力的合力等大方向。 【答案】A

【解析】撤去 F 1 前，受 f 静 = F - F = 8N ，说明 f 1 2

max ≥ f ，故撤去 F 后，为静止，则 f ' = 2N < 8N ，

1

受摩擦力为 2N ，方向向右，A 对．

举一反三

【变式 1】有关静摩擦力的下列说法，正确的是（ ） A ．静摩擦力与压力成正比 B ．只有静止的物体才受静摩擦力

C ．静摩擦力的方向可能与运动方向垂直

D ．接触面上的摩擦力总是与接触面平行