人教版普高物必修1 第3章 相互作用--力 第3讲 摩擦力

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人教版普高物必修1 第3章 相互作用--力 第3讲 摩擦力

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人教版普高物必修1 第3章 相互作用--力 第3讲 摩擦力 (讲义)--教师版(定稿)
人教版普高物必修1 第3章 相互作用--力 第3讲 摩擦力 (讲义)--教师版(定稿)
知识点1、滑动摩擦力
情景导学1:要将静止放在地面上的箱子推动,需要施加足够大的推力,如图所示,发生以上现象的原因是什么呢?
(两本书本交叉相叠)
情景导学2:准备两本较厚的书,首先把两本书口对口地平放在桌面上,然后将两本书一页一页相互交叉相叠,当交叉的书页分别达到十页、五十页、一百页时,分别用力拉两本书的两侧,需要多大的力才能够将两本书完全分开?
情景导学3:专业拔河比赛中,最重要的装备是价值数千元的拔河专用运动鞋。因为输赢的关键不是人的拉力,而是地面对鞋的静摩擦。
情景导学4:用力将长毛刷在桌面上向前滑动,观察毛刷的弯曲方向。如图所示,毛刷为什么向后弯曲?
情景导学5:把手按在桌面上,用力向前滑动,手有什么感觉?增大手与桌面的压力,感觉有什么不同?这说明什么?
答案 1.因为毛刷所受力的方向与刷子运动方向相反。
2.手受到向后的阻力。感觉手受到向后的阻力增大,说明阻力大小随着压力的增大而增大。
知识点0、摩擦力
1、摩擦力的定义:
一个物体在另一个物体表面上相对运动或有相对运动趋势时受到阻碍相对运动或有相对运动趋势的力。
2、摩擦力的分类:滚动摩擦力、滑动摩擦力、静摩擦力
物体间滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。
说明:摩擦力不一定是阻力,有时可作为使物体运动的动力。
3、处理实际问题时,首先分清摩擦的性质:是静摩擦还是滑动摩擦。
4、摩擦力类型
静摩擦力 最大静摩擦力 滑动摩擦力
知识点1、滑动摩擦力
1、滑动摩擦力定义:
一个物体在另一个物体表面上相对滑动时,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2、滑动摩擦力产生的条件(必须同时满足):
两物体间有 弹力 、物体间接触面 不光滑(粗糙) 、两物体间存在 相对运动 。
3、滑动摩擦力的产生原因:相互接触的物体间有相对运动而产生。
注意:静止的物体也可以受到滑动摩擦力。
4、滑动摩擦力的作用效果:是阻碍物体间的相对运动 ,但不阻碍运动 ,可以是阻力,也可以是动力。
5、滑动摩擦力的方向:
5.1、滑动摩擦力的方向:在接触面上,总与 接触面相切 ,并跟物体 相对运动方向相反 。
5.2、“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”,与物体的运动方向可能相同,也可能相反。
5.3、三个方向的辨析
运动方向 一般指物体相对于地面的运动方向
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相对于A的运动方向
相对运动趋势方向 即由于两物体间静摩擦力的存在导致的能发生而没有发生的相对运动方向
“相对”指的是研究对象相对与其接触的物体而言。
5.4、滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同、相反,还可以成任意角度。
6、滑动摩擦力的大小----滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。与物体运动的速度和相互接触的面积大小无关,
6.1、公式法:根据公式Ff=μFN计算。其中Ff、或FN、μ分别表示滑动摩擦力、正压力、动摩擦因数。
①正压力FN是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,FN的大小根据物体的受力情况确定。
②动摩擦因数μ:没有单位;它的值跟接触面的材料和粗糙程度有关,而与物体间的压力,接触面的大小无关。
6.2、二力平衡法:物体处于平衡状态((匀速直线运动或静止))时,根据二力平衡条件求解。
6.3、FN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,也不一定等于重力G,方向也不一定与重力相同。关键是根据垂直于接触面方向力的平衡计算正压力。
6.4、滑动摩擦力可以充当动力,也可以充当阻力。
6.5、当物体多个面受摩擦力作用时,注意Ff与μ、FN对应于同一个面。
【专题讲练1】
1.1、滑动摩擦力的理解与方向判断
1、关于摩擦力,以下说法中正确的是( D )
A. 运动物体可能受到静摩擦力作用,但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用
B. 摩擦力的大小与物体和接触面之间的正压力大小成正比
C. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 D. 摩擦力的方向有可能与速度方向相同
2.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( D )
A.只有运动的物体才会受到滑动摩擦力 B.滑动摩擦力的大小一定跟物体的重力成正比
C.滑动摩擦力的方向跟物体的运动方向相反 D.物体受到滑动摩擦力时,一定受到弹力
3.关于由滑动摩擦力公式推出的μ=,下面说法中正确的是( D )
A.动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
C.动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比,与正压力FN成反比
D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙情况及材料决定
4、关于摩擦力,下列说法正确的是( B )
A. 滑动摩擦力方向总是跟运动方向相反 B. 静止的物体也可以受到滑动摩擦力作用
C. 滑动摩擦力一定是阻力 D. 相互压紧且接触面粗糙的物体之间一定有摩擦力
5、关于滑动摩擦力和动摩擦因数,下列说法中正确的是 ( B )
A.动摩擦因数一定时,物体所受到的重力越大,所受滑动摩擦力也越大
B.动摩擦因数既和接触面粗糙程度有关,又和两物体的材料有关
C.滑动摩擦力越大动摩擦因数也越大
D.物体对支持面的压力越大动摩擦因数也越大
6、(多选)有关滑动摩擦力的说法正确的是( BD )
A.相互接触并有相对运动的物体间必有摩擦力 B.两物体之间有滑动摩擦力,则其间必有弹力
C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 D.滑动摩擦力一定与压力的方向垂直
7、如图所示,一平板小车在外力作用下由静止向右滑行了一段距离x,同时车上的物体A相对车向左滑行L,此过程中物体A受到的摩擦力方向如何?该摩擦力是动力还是阻力(D)
A.水平向左,阻力 B.水平向左,动力
C.水平向右,阻力 D.水平向右,动力
8、如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动。下列判断正确的是(A、B间不光滑)( A )
A.若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若是v1>v2,A受到了B所施加向右的滑动摩擦力
C.若是v1v2,B受到了A所施加向左的滑动摩擦力
9、(多选) 如图所示, C 是水平地面, A、 B 是两块长方形物块, F 是作用在物块 B 上沿水平方向的力, 物体 A 和 B 以相同的速度作匀速直线运动.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=0 B. μ1=0, μ2≠0
C. μ1≠0, μ2=0 D. μ1≠0, μ2≠0
10、如图所示物体A在粗糙面上运动,请说出下列情况中A是否受到摩擦力,如有请说出摩擦力的方向
【答案】(a)无摩擦力(b)有向左的滑动摩擦力(c)有向右的滑动摩擦力
11、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( B )
A.若v1B.若v1C.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
12、如图所示,在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水,矿泉水瓶静止在纸面上,如果突然迅速向右拉动纸的一边,将纸片拉出,而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是( B )
A.纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左 B.矿泉水瓶相对纸片向左运动
C.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的纸片的摩擦力越大
D.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的纸片的摩擦力越小
1.2、根据公式Ff=μFN计算滑动摩擦力的大小的问题
1、所受重力为500 N的雪橇,在平坦的雪地上用10 N的水平拉力恰好可以拉着空雪橇做匀速直线运动。如果雪橇再载500 N的货物,那么,雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力大小是( B )
A.10 N B.20 N C.510 N D.500 N
2、一物体置于粗糙水平地面上,按如图所示不同的放置,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面间的动摩擦因数均相等,则物体受到的摩擦力的大小关系是( D )
A.F甲>F乙>F丙 B.F乙>F甲>F丙
C.F丙>F乙>F甲 D.F甲=F乙=F丙
3、如图,物体在大小为10 N、方向水平向左的拉力F作用下,沿水平面向右运动,已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,物体质量m=3 kg,g取10 m/s2,可知物体所受摩擦力为( D )
A.10 N,水平向右 B.6 N,水平向右
C.10 N,水平向左 D.6 N,水平向左
4、如图所示,小祥同学用水平推力推着桌子沿水平地面向右加速运动,在桌子向右加速运动的过程中,下列说法正确的是( D )
A.地面对桌子的支持力与桌子所受的重力大小不相等
B.地面对桌子的支持力小于桌子对地面的压力
C.小祥对桌子的推力大于桌子对小祥的作用力
D.若撤去推力,则桌子向右运动的过程中受到的摩擦力不变
5、(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出,鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下,关于桌布和鱼缸所受滑动摩擦力的方向,下列说法正确的是( BC )
A.桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向左 B.桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右
C.鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左 D.鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向右
6、如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面间的动摩擦因数相同,分别受到三个大小相同方向不同的作用力 F,当它们滑动时,下列说法正确的是( C )
A.甲、乙、丙所受摩擦力相同 B.甲受到的摩擦力最大
C.乙受到的摩擦力最大 D.丙受到的摩擦力最大
7、如图所示,若两物体的重力分别为GA=20 N,GB=40N; A、B 间的动摩擦因数μ1=0.2,B 与地面间的动摩擦内数μ2=0.4,用力F 作用在B 上后,A、B 间,B与地面间都发生了相对滑动。则AB间摩擦力的大小是 4 N ,B与地面间摩擦力的大小是 24 N 。
1.3、涉及二力平衡的滑动摩擦力
1、如图所示,重为G的物体沿竖直墙壁下滑,物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,则物体所受摩擦力大小为( B )
A.μG B.0 C.G D.无法确定
2、如图所示,重为G的木块被水平力F压在竖直墙面上恰能匀速下滑,设墙面与木块间的动摩擦因数为μ,手与木块间摩擦不计,现要使木块匀速上滑,必须对木块施加向上的拉力大小为( BD)(多选)
A.μF B.μF+G C.μF-G D.2G
3、如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连结起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为 。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( A )
4、如图所示,物体A、B的质量均为m,A、B之间以及B与水平地面之间的动摩擦系数均为μ,水平拉力F拉着B物体水平向左匀速运动(A未脱离物体B的上表面)F的大小应为 ( C )
A.2μmg B.3μmg C.4μmg D.5μmg
5、如图所示,物体 A 重 40 N,物体 B 重 20 N,A 与 B、A 与地面间的动摩擦因数相同,物体 B 用细绳系在竖直墙面上,当水平力 F=32 N 时,才能将 A 匀速拉出,求:
(1)接触面间的动摩擦因数; 0.4
(2)物体 A 所受物体 B 的摩擦力的大小和方向; 8N水平向左
(3)物体 A 所受地面的摩擦力的大小和方向。 24N水平向左
6、如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B,B与地的动摩擦因数都相同。物A用绳系住,当水平力F=32N时,才能将B匀速拉出。求接触面间的动摩擦因数多大?
答案:0.32
7、如图所示,轻质弹簧的劲度系数为k=1 000 N/m,用它水平拉着一个重为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,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,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有多大?这时物体受的摩擦力有多大?
(3)如果在运动过程中突然撤去弹簧,物体在水平面继续滑行,则物体受到的摩擦力多大?
答案:(1)0.2 (2)60 N 40 N (3)40 N
解析:(1)根据胡克定律得,弹簧的拉力F=kx,由平衡条件得滑动摩擦力f=F,支持力FN=G,又f=μFN,联立代入得μ===0.2。
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,弹力为F=kx=1 000 N/m×0.06 m=60 N。
由于动摩擦因数μ不变,物体对地面的压力大小FN不变,则滑动摩擦力f不变,f=μG=40 N。
(3)撤去弹簧后物体在滑动摩擦力作用下做减速运动,仍受到滑动摩擦力作用,其大小为40 N。
8、质量为3 kg的木块放在水平地板上,用F=6 N且水平向右的拉力拉该木块时,木块恰能做匀速直线运动。(g取10 N/kg)
(1)求木块与地板间的动摩擦因数;
(2)若在木块运动过程中将F的方向改为水平向左,则在木块向右运动过程中,受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若F的大小不变而将方向改为竖直向上作用于该木块上,则此时应加一个多大的水平拉力,才能使该木块保持匀速直线运动状态。
答案 (1)0.2 (2)6 N 方向水平向左 (3)4.8 N
解析 (1)木块做匀速直线运动,则滑动摩擦力Ff1=F=6 N,
而Ff1=μFN=μmg,
故μ===0.2。
(2)Ff2=6 N,方向向左。
(3)此时木块和地板间的压力FN′=mg-F=24 N,Ff3=μFN′=4.8 N,则此时要保持木块做匀速直线运动,需满足水平拉力F′=Ff3=4.8 N。
1.4、动摩擦力大小和动摩擦因素的大小测定问题
1、为研究木板与物块之间的摩擦力,某同学在粗糙的长木板上放置一物块,物块通过细线连接固定在试验台上的力传感器,如图(a)。水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图(b)。下列说法中不正确的是( B )
A. 物块受到的摩擦力方向始终水平向左
B. 1.0~1.3s时间内,木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比
C. 1.0~1.3s时间内,物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力 D. 2.4~3.0s时间内,木板可能做变速直线运动
2、(多选)如图所示为研究木板与木块之间滑动摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。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。则( AD )
A.木块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力
B.水平桌面必须光滑 C.必须使木板在桌面上做匀速直线运动
D.木板运动过程中,弹簧测力计示数保持不变
3、某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是( C )
A. 实验中必须让木板保持匀速运动
B. 图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7
D. 只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
4、摩擦力变化的规律及滑动摩擦力规律的实验中,特设计了如甲图所示的演示装置,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定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态,实验开始时打开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乙图,则结合该图像,下列说法正确的(ABC)(多选)
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秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
5、某实验小组进行测量动摩擦因数大小实验。
(1)实验时,小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,那么弹簧测力计的示数与物体所受摩擦力相比偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)弹簧测力计正确调零后,小明设计了如图所示两种实验方案来测量物体A与长木板B之间的滑动摩擦力大小
方案1:如图甲所示,把长木板B固定在水平面上,匀速拉动物体A;
方案2:如图乙所示,把长木板B放在水平面上,拉动长木板B。
以上两种实验方案,你认为方案2更为合理;这是因为方案2中拉动长木板B,不需要控制长木板B做匀速直线运动,且弹簧测力计静止,便于弹簧测力计读数。
(3)小王同学利用合理的实验装置进行实验。在物体A上放上橡皮泥,准确测得物体A和橡皮泥的总重力G,实验中待弹簧测力计指针稳定后,将其示数记作F。改变物体A上橡皮泥重量,重复多次,得到实验数据如表格所示:
G/N 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
F/N 0.29 0.46 0.59 0.76 0.90
①根据表格所示实验数据,请你作出F-G图像;
②由图像可以测得物体A与长木板B之间的动摩擦因数μ=0.30 。答案:图见解析
解析:(1)因为弹簧自身重力的作用,所以当在竖直方向上对弹簧测力计调零后,再在水平方向上测拉力的大小,指针的位置会有一定的回缩,使所测出的摩擦力小于实际摩擦力的大小。(2)由图示实验可知,方案2中拉动长木板B,不需要控制长木板B做匀速直线运动,且弹簧测力计静止,便于弹簧测力计读数;方案1中用弹簧测力计拉动A,需要控制A做匀速直线运动,一方面难以控制A做匀速直线运动,另一方面弹簧测力计是运动的,难以准确读数,因此方案2更合理。(3)①根据表格中的数据作出F-G图像,如图所示。
②由题意可知,稳定时,弹簧测力计的示数F等于物体与长木板间的滑动摩擦力f,根据图线的斜率等于物体与长木板间的动摩擦因数得μ====0.30。
6、用弹簧测力计测定木块A、B间的动摩擦因数μ,如图甲、乙所示。
(1)为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力大小,两种情况中木块A是否都一定要做匀速直线运动?说明理由。
(2)若木块A在拉力FT的作用下做匀速运动,甲图中A、B间摩擦力是否等于拉力FT 说明理由。
(3)若A、B的重力分别为100 N和150 N,甲图中弹簧测力计读数为60 N(当A被拉动时),FT=100 N,求A、B间的动摩擦因数μ。
【答案】 (1)见解析 (2)不等于 (3)0.4
【解析】 (1)图甲中B静止,B受到的摩擦力大小始终等于弹簧测力计的示数,因B受到的摩擦力大小与A、B相对速度无关,所以A不一定要做匀速运动。乙图中,要使弹簧测力计示数始终等于A受到的摩擦力大小,A一定要做匀速运动。
(2)甲图中A在水平方向上受三个力作用:B对A的摩擦力FfBA,地面对A的摩擦力Ff和拉力FT,则FT=FfBA+Ff,所以FfBA≠FT。
(3)甲图中,弹簧测力计读数为60 N,即B受到滑动摩擦力为60 N,由F=μFN得μ=0.4。
知识点2、静摩擦力
情景导学:把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示。
当测力计的示数为1 N时,木块没有动;逐渐增大拉力到2 N 时,木块仍静止;继续增大拉力到4 N时,木块开始运动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块匀速运动,拉力保持3.8 N不变。
(1)木块受到的拉力为1 N时,为什么木块没有运动?
(2)随着拉力的增大,静摩擦力有什么变化?当变为滑动摩擦力时,摩擦力为什么又变小了?
答案 (1)桌面对木块有向左的静摩擦力,大小与拉力相等。
(2)静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大,但有一个最大值,这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些。
1、静摩擦力定义:
相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,这时的摩擦力叫作静摩擦力。
2、静摩擦力产生的条件(必须同时满足):
两物体间有 弹力 、物体间接触面 不光滑(粗糙) 、两物体相对静止但存在 相对运动趋势 。
3、静摩擦力的产生原因:相互接触的物体间有相对运动趋势,
4、静摩擦力的作用效果:是阻碍物体间的相对运动趋势,但不一定阻碍运动
5、静摩擦力的方向:总是沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向相反。与物体接触面之间的弹力方向 垂直 。
5.1“相对运动趋势”指的是静摩擦力的受力者相对于施力者的相对运动趋势
所谓“相对运动趋势”是指假如接触面是光滑的,所研究的物体将发生相对运动的趋向。
5.2静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,但与运动方向的关系可能相同、相反、垂直、任意角度。可做动力,也可做阻力。
如:趴在匀速行驶的火车车厢后壁上的一只壁虎,受到的静摩擦力的方向竖直向上,与运动方向夹角成900.
6、最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值Fmax,在数值上等于物体即将开始运动时的拉力,一般情况下,最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。
7、静摩擦力大小的特点
7.1、静摩擦力的大小比较复杂,一般会随着外力的变化而变化,具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点。
7.2、静摩擦力大小的具体数值必须结合运动状态,由实际情况来决定 (注意:静摩擦力具有被动性、由外因决定)。
7.3、静摩擦力的大小不要用计算;一般可以用以下方法来求:
7.4、非最大静摩擦力大小与正压力无关,正压力只影响最大静摩擦力。且最大静摩擦力的大小与正压力成正比。
7.5、最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,若无特殊说明可认为它们的数值相等。
8、静摩擦力大小计算
8.1、范围:0一般情况下,最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力,为分析问题方便,可认为二者相等。
8.2、计算:物体做匀速直线运动或静止时,根据二力平衡条件求解。
8.3、根据作用力和反作用力的关系求解,
8.4、根据牛顿第二定律求解。
9、对静摩擦力,首先要区分最大值与非最大值。
10、静摩擦力有无的判断方法
(1)条件法:根据静摩擦力的产生条件,直接判断静摩擦力的有无。
(2)假设法:假设接触面光滑,若研究对象仍保持原状态,则不受静摩擦力;若运动状态改变,则受静摩擦力。
(3)假设存在法(反推法):假设摩擦力存在,看物体是否改变原来的运动状态。改变则无,未改变则有。
(4)状态法:由物体所处的状态分析,若物体静止或做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可判断是否存在摩擦力。
(5)动力学(运动状态)分析法:F=ma
【专题讲练2】
2.1、静摩擦力的理解
1、关于静摩擦力,下列说法中正确的是( C )
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
2、下列关于静摩擦力的叙述中不正确的是( C )
A.静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势的方向相反 B.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
C.静摩擦力的大小与接触面间的弹力成正比 D.运动的物体可能受静摩擦力作用
D.若人匀速滑下,则人受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小等于匀速上爬的摩擦力
3、如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F拉A,但A、B仍保持静止,则下面的说法中正确的是 ( AD )(多选)
A.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于F B.物体A与地面的静摩擦力的大小等于零
C.物体A与B间的静摩擦力的大小等于F D.物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
4如图所示是一支旅行用的牙膏,该牙膏的外壳是由铝薄皮做的,根据你的观察和生活经验,下列说法正确的是(A)
A. 牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦
B. 牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的作用力
C. 该牙膏皮被挤压后发生的形变为弹性形变
D. 挤牙膏时手对牙膏皮的作用力与牙膏皮对手的作用力二力平衡
5、如图所示,物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动。它受到的力是( B )
A. 重力、支持力、静摩擦力 B. 重力、支持力
C. 重力、支持力、滑动摩擦力 D. 重力、滑动摩擦力
6、如图所示,水平力F将物体P压在竖直墙上,物体P处于静止状态,则下列说法中正确的是( C )
A.若增大F,则P所受摩擦力增大
B.若减小F,则P所受摩擦力减小
C.若在P上放一物体,物体P仍处于静止状态,则P所受摩擦力增大
D.若在P上放一物体,物体P仍处于静止状态,则P所受摩擦力不变
7、(多选)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(未画出),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(CD)
A.木块开始运动前,拉力大于摩擦力
B.木块开始运动后,摩擦力随拉力的增大而增大
C.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D.当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然变小
8、如图所示,物体A在水平推力F的作用下靠紧竖直墙保持静止不动,下列说法正确的是( A )
A.物体A受到的静摩擦力与其重力大小相等
B.物体A受到的静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度成正比
C.若减小F,则物体A一定会下滑
D.在物体A上增加一物体B,要使得两物体均静止就必须增大推力F
9、用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向悬空静止,如图所示,关于瓶子所受的摩擦力,下列说法正确的是( B )
A.握力越大,摩擦力越大
B.只要瓶子不动,摩擦力的大小就与握力的大小无关
C.如果握力加倍,则摩擦力的方向由向下变成向上
D.手越干越粗糙,摩擦力越大
10、如图所示,有一重力不计的方形容器,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,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是( B )
A.容器受到的静摩擦力不变
B.容器受到的静摩擦力逐渐增大
C.水平力F一定不变
D.水平力F必须逐渐增大
11、如图所示,左右两边对竖直放置的木板所加的压力都等于F时,夹在板中间的木块静止不动,现在使两边的力都增加到2F,那么木块所受到的摩擦力将( A )
A.和原来相等 B.是原来的2倍 C.是原来的4倍 D.是原来的1/2
2.2、静摩擦力的大小问题
1、如图,用水平力F将质量为m的物体紧压在竖直墙上,物体静止不动,物体与墙壁之间的动摩擦因数μ,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( B )
A.墙壁对物体的摩擦力大小为μmg
B.墙壁对物体的摩擦力大小为mg
C.墙壁对物体的摩擦力大小为μF
D.水平力F增大,物体所受的摩擦力也增大
2、(多选)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Ff与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是( AD )
A.木箱所受的最大静摩擦力Fmax=21 N
B.木箱所受的最大静摩擦力Fmax=20 N
C.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
3、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( C )
A.F1向下,F2向上,且F1=F2
B.F1向下,F2向上,且F1>F2
C.F1向上,F2向上,且F1=F2
D.F1向上,F2向下,且F1=F2
4、如图所示,物体A和B叠放在水平面上,水平力F拉着B和A一起作匀速直线运动,则( D)
A.地面对B物体摩擦力为fB=0
B.B物对A物的摩擦力fA=F,方向向右
C.B物对A物的摩擦力fA≠0
D.地面对B物的摩擦力fB=F,方向向左
5、如图,GA=20N,GB=5N,F=120N,若物体A、B处于静止状态,则A受到的摩擦力是( B)
A.20N B.25N C.120N D.145N
6、如图所示,在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块,今用水平力F作用于B时,A、B、C均处于静止状态,则下列判断错误的是( B )
A. 地面对C的摩擦力等于F B. A对B的摩擦力方向向左
C. B对A的摩擦力等于零 D. B对C的摩擦力等于F方向向右
7、如图所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=5N、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=5N,F2=0,F3=5N B.F1=5N,F2=5N,F3=0
C.F1=0,F2=5N,F3=5N D.F1=0,F2=10N,F3=5N
8、甲图中小明用60 N的水平力推木箱,此时木箱受到的摩擦力为F1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受到的摩擦力为F2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受到的摩擦力为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( B )
A.0 N,100 N,300 N B.60 N,100 N,90 N C.60 N,100 N,300 N D.0 N,100 N,90 N
9、 一位同学抓起放在地上的一瓶饮料,在他握着瓶身把饮料竖直向上匀速移动的过程中,如图所示,此时瓶子受到摩擦力的方向是 竖直向上 ,如果他手对瓶子的握力增大,则瓶子受到的摩擦力大小将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10、木块甲、乙分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在甲、乙之间的轻弹簧压缩量为2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块乙上,如图所示。力F作用后木块甲所受摩擦力大小是 8 N ,木块乙所受摩擦力大小是 9 N 。
11、如图所示,质量为m的物块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间动摩擦因数为μ1,物块与木板间动摩擦因数为μ2,木板处于静止状态,重力加速度为g,则物块所受木板的摩擦力大小是 μ2mg ,木板所受地面摩擦力的大小是 μ2mg 。
12、所受重力为100 N的木箱放在水平地板上,至少要用35 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用30 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。
由此可知:木箱与地板之间的最大静摩擦力Fmax=________;木箱所受的滑动摩擦力Ff=________;木箱与地板之间的动摩擦因数μ=________;如果用20 N的水平推力推这个静止的木箱,木箱所受的摩擦力大小为________。
答案 35 N 30 N 0.3 20 N
13、重力为200 N的木箱放在水平地板上,至少要用45 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用40 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动。求:
(1)木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax大小;
(2)木箱所受的滑动摩擦力Ff大小;
(3)木箱与地板间的动摩擦因数μ;
(4)如果用15 N的水平推力推静止的木箱,木箱所受的摩擦力大小。
答案 (1)45 N (2)40 N (3)0.2 (4)15 N
解析 (1)至少用45 N的水平推力推木箱,木箱才能从原地开始运动,则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力,所以木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax=45 N。
(2)用40 N的水平推力,可以使木箱做匀速运动,则木箱受到的滑动摩擦力Ff=40 N。
(3)因Ff=μF压=μG,故μ===0.2。
(4)当推静止木箱的力为15 N时,由于推力小于最大静摩擦力,木箱仍保持静止,故此时的摩擦力大小为15 N。
14、如图所示,物体A的质量mA=0.2 kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0 kg,轻绳和滑轮间的摩擦不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且A和B恰好处于静止状态。(取g=10 N/kg)
(1)求物体B与水平面间的动摩擦因数。
(2)如果用水平力F向左拉B,使物体A和B做匀速运动,需要多大的拉力?
(3)若在物体B上放一个质量与物体B质量相等的物体,则物体B受到的摩擦力为多大?
答案 (1)0.2 (2)4 N (3)2 N
解析 (1)对物体B受力分析,水平方向受摩擦力和绳的拉力,二力平衡。由于绳的拉力等于mAg,所以μmBg=mAg
解得μ=0.2
(2)对物体B受力分析,水平方向受水平力F、绳的拉力和水平方向的摩擦力,物体B匀速运动,则水平方向F与B受到的摩擦力和绳的拉力之和相等,即F=μmBg+mAg=4 N
(3)物体B静止不动,放上另一物体后,物体B受到的摩擦力仍为静摩擦力,Ff=mAg=2 N。
知识点3、静摩擦力方向的判断方法
判断方法 举例 说明
由相对运动趋势直接判断 静摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反,P受到的静摩擦力沿斜面向上(物体的相对运动趋势沿斜面向下)。
假设法判断 假设法就是先假设接触面光滑,以确定两物体的相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向。例如:物体在水平力F作用下静止在水平面上,假设接触而光滑,则物体必在力F作用下向右运动,物体受水平面的静摩擦力方向为水平向左。
根据摩擦力效果判断 摩擦力可以平衡其他力、作动力、作阻力、提供向心力等。例如:水平匀速转动的粗糙圆盘边缘上有一物体相对圆盘静止,则物体所受静摩擦力提供物体随圆盘一起转动的向心力,所以此静摩擦力方向指向圆心。
根据平衡条件判断 物体P在斜面上处于平衡状态,则沿斜面方向合力必为零,即静摩擦的静摩擦力的方向必与重力沿斜面向下的分力方向相反,即沿斜面向上。
根据牛顿第二定律判断 物体A和B在外力F作用下一起沿水平方向以加速度a做匀加速直线运动时,静摩擦力提供物体A的加速度,故物体A所受静摩擦力方向水平向右。
利用牛顿第三定律判断 抓住“摩擦力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向,再确定与其接触的物体受到的摩擦力方向。物体A、B在外力F作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动,由牛顿第二定律判断出B对A的静摩擦力的方向为水平向右,由于摩擦力是成对出现的,根据牛顿第三定律可知,物体B所受静摩擦力方向为水平向左。
小窍门提醒:用刷子的毛的倾斜方向来形象的判断摩擦力的方向
专题讲练3
3.1、静摩擦方向的判断
1、运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间的受力示意图是( B )
2. 如图所示,皮带运输机把货物运到高处的过程中,货物在皮带上没有滑动,则货物受到的摩擦力是( D )
A. 滑动摩擦力,方向沿皮带向下 B. 滑动摩擦力,方向沿皮带向上
C. 静摩擦力,方向沿皮带向下 D. 静摩擦力,方向沿皮带向上
3、如图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是 ( D )
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物体均不受摩擦力
D.甲图中A不受摩擦力,乙图中A受摩擦力,方向和F相同
4、如下图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个质量为m的物块,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是 ( B )
A.图甲中物块m受到摩擦力
B.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力
C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力 D.图乙中物块m不受到摩擦力
5、如图所示,用水平力 F 把物体 A、B 紧压在竖直墙上静止不动,下列叙述中正确的是( A )
A.力 F 越大,墙与物体间的最大静摩擦力越大,但墙与物体间的静摩擦力不变
B.墙对 B 的静摩擦力向上,A 对 B 的静摩擦力也向上
C.A、B 之间的最大静摩擦力不随 F 的变化而变化
D.A、B 之间的静摩擦力的大小为 mAg,B 与墙之间的静摩擦力的大小为 mBg
6.如图甲所示,用水平力F将质量为m的物块压在竖直墙壁上静止不动,物块与墙面间的动摩擦因数为μ。若力F随时间t变化的规律如图乙所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列关于物块受到墙的摩擦力Ff随时间t变化规律的说法正确的是( AC )(多选)
A.摩擦力Ff大小可能逐渐减小直到变为零
B.摩擦力Ff大小可能始终保持不变
C.摩擦力Ff大小可能先保持不变,然后再逐渐减小直到变为零
D.摩擦力Ff大小可能先保持不变,然后突然减小,最后再逐渐减小直到变为零 甲      乙
7、学校所使用的答题卡扫描机如图所示,滚轮压紧试卷后不断转动带动试卷进入扫描机。假设每张试卷质量均相等,试卷之间、试卷与底板的动摩擦因数均相同。在扫描第1张试卷的过程中,下列说法正确的是( BD )(多选)
A.第1张试卷受到滚轮的摩擦力方向与试卷运动方向相反
B.第2张试卷到最后一张试卷都不可能发生相对滑动
C.第2张试卷之后,有的试卷之间可能发生相对滑动
D.滚轮与试卷间的摩擦系数大于试卷之间的摩擦系数
8、如图所示,一木块放在水平面上,木块与水平面间的最大静摩擦力Fmax=8 N。从某时刻开始,一个水平向右的外力F作用在木块上,F从零开始逐渐增大,直到木块向右运动。设木块与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则此过程中木块受到的摩擦力大小 ( C )
A.始终等于8 N B.始终等于F
C.木块静止时随F的增大而增大,木块运动时大小不变
D.木块静止时大小不变,木块运动时随F的增大而增大
9、如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是 ( A )
A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向
D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
10、如图所示,甲、乙两位同学做一种特殊的“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧水平收回手掌以达到拖拉凳子的目的,如果甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳子上面放四块砖,则下列判断正确的是( B )
A 凳子向甲方移动 B. 凳子向乙方移动
C.凳子在原地不会被拉动 D. 凳子向体重大的同学一方移动
11、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速向上攀爬和匀速下滑,他们所受的摩擦力分别为F上和F下,则( C )
A.F上向上,F下向下,F上=F下 B.F上向下,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
12、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,直至传送到目的地B点,在传送过程中,该物体受到的摩擦力情况是( BC )(多选)
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
13、如图所示是皮带传动的装置示意图, O1是主动轮, O2是从动轮。两轮水平放置。当O1顺时针匀速转动时,重10N的物体同皮带一起运动。若物体与皮带间最大静摩擦力为5N,则物体所受到的摩擦力的大小和图中皮带上P、Q所受摩擦力的方向是 ( C )
A.5N ,向下、向下 B.0,向下、向上 C.0,向上、向上 D.0,向下、向下
14.如图是皮带传动装置示意图,A为主动轮,B为从动轮。关于A轮上P点和B轮上Q点所受摩擦力的方向,下列说法正确的是( B )
A.P、Q点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向上
B.P、Q点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向下
C.P、Q点所受摩擦力的方向沿轮的切线,Q点向上,P点向下
D.P、Q点所受摩擦力的方向沿轮的切线,P点向上,Q点向下
15、如图所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是:( BD )(多选)
A.A轮带动B轮沿逆时针方向旋转 B. B轮带动A轮沿逆时针方向旋转
C. C轮带动D轮沿顺时针方向旋转 D. D轮带动C轮沿顺时针方向旋转
1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的; 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功人教版普高物必修1 第3章 相互作用--力 第3讲 摩擦力 (讲义)--学生版(定稿)
人教版普高物必修1 第3章 相互作用--力 第3讲 摩擦力 (讲义)
知识点1、滑动摩擦力
情景导学1:要将静止放在地面上的箱子推动,需要施加足够大的推力,如图所示,发生以上现象的原因是什么呢?
(两本书本交叉相叠)
情景导学2:准备两本较厚的书,首先把两本书口对口地平放在桌面上,然后将两本书一页一页相互交叉相叠,当交叉的书页分别达到十页、五十页、一百页时,分别用力拉两本书的两侧,需要多大的力才能够将两本书完全分开?
情景导学3:专业拔河比赛中,最重要的装备是价值数千元的拔河专用运动鞋。因为输赢的关键不是人的拉力,而是地面对鞋的静摩擦。
情景导学4:用力将长毛刷在桌面上向前滑动,观察毛刷的弯曲方向。如图所示,毛刷为什么向后弯曲?
情景导学5:把手按在桌面上,用力向前滑动,手有什么感觉?增大手与桌面的压力,感觉有什么不同?这说明什么?
知识点0、摩擦力
1、摩擦力的定义:
一个物体在另一个物体表面上相对运动或有相对运动趋势时受到阻碍相对运动或有相对运动趋势的力。
2、摩擦力的分类:滚动摩擦力、滑动摩擦力、静摩擦力
物体间滚动摩擦力远小于滑动摩擦力。
说明:摩擦力不一定是阻力,有时可作为使物体运动的动力。
3、处理实际问题时,首先分清摩擦的性质:是静摩擦还是滑动摩擦。
4、摩擦力类型
静摩擦力 最大静摩擦力 滑动摩擦力
知识点1、滑动摩擦力
1、滑动摩擦力定义:
一个物体在另一个物体表面上 时,要受到另一个物体 的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2、滑动摩擦力产生的条件(必须同时满足):
两物体间有 、物体间接触面 、两物体间存在 。
3、滑动摩擦力的产生原因:相互接触的物体间有相对运动而产生。
注意:静止的物体也可以受到滑动摩擦力。
4、滑动摩擦力的作用效果:是阻碍物体间的相对运动 ,但不阻碍运动 ,可以是阻力,也可以是动力。
5、滑动摩擦力的方向:
5.1、滑动摩擦力的方向:在接触面上,总与 ,并跟物体 。
5.2、“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”,与物体的运动方向可能相同,也可能相反。
5.3、三个方向的辨析
运动方向 一般指物体相对于地面的运动方向
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相对于A的运动方向
相对运动趋势方向 即由于两物体间静摩擦力的存在导致的能发生而没有发生的相对运动方向
“相对”指的是研究对象相对与其接触的物体而言。
5.4、滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同、相反,还可以成任意角度。
6、滑动摩擦力的大小----滑动摩擦力的大小跟压力的大小成 。与物体运动的速度和相互接触的面积大小无关,
6.1、公式法:根据公式Ff=μFN计算。其中Ff、或FN、μ分别表示滑动摩擦力、正压力、动摩擦因数。
①正压力FN是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,FN的大小根据物体的受力情况确定。
②动摩擦因数μ:没有单位;它的值跟接触面的 和 有关,而与物体间的压力,接触面的大小无关。
6.2、二力平衡法:物体处于平衡状态((匀速直线运动或静止))时,根据二力平衡条件求解。
6.3、FN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,也不一定等于重力G,方向也不一定与重力相同。关键是根据垂直于接触面方向力的平衡计算正压力。
6.4、滑动摩擦力可以充当动力,也可以充当阻力。
6.5、当物体多个面受摩擦力作用时,注意Ff与μ、FN对应于同一个面。
【专题讲练1】
1.1、滑动摩擦力的理解与方向判断
1、关于摩擦力,以下说法中正确的是(   )
A. 运动物体可能受到静摩擦力作用,但静止物体不可能受到滑动摩擦力作用
B. 摩擦力的大小与物体和接触面之间的正压力大小成正比
C. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 D. 摩擦力的方向有可能与速度方向相同
2.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是(   )
A.只有运动的物体才会受到滑动摩擦力 B.滑动摩擦力的大小一定跟物体的重力成正比
C.滑动摩擦力的方向跟物体的运动方向相反 D.物体受到滑动摩擦力时,一定受到弹力
3.关于由滑动摩擦力公式推出的μ=,下面说法中正确的是(   )
A.动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
C.动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比,与正压力FN成反比
D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙情况及材料决定
4、关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 滑动摩擦力方向总是跟运动方向相反 B. 静止的物体也可以受到滑动摩擦力作用
C. 滑动摩擦力一定是阻力 D. 相互压紧且接触面粗糙的物体之间一定有摩擦力
5、关于滑动摩擦力和动摩擦因数,下列说法中正确的是 ( )
A.动摩擦因数一定时,物体所受到的重力越大,所受滑动摩擦力也越大
B.动摩擦因数既和接触面粗糙程度有关,又和两物体的材料有关
C.滑动摩擦力越大动摩擦因数也越大
D.物体对支持面的压力越大动摩擦因数也越大
6、(多选)有关滑动摩擦力的说法正确的是(   )
A.相互接触并有相对运动的物体间必有摩擦力 B.两物体之间有滑动摩擦力,则其间必有弹力
C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 D.滑动摩擦力一定与压力的方向垂直
7、如图所示,一平板小车在外力作用下由静止向右滑行了一段距离x,同时车上的物体A相对车向左滑行L,此过程中物体A受到的摩擦力方向如何?该摩擦力是动力还是阻力( )
A.水平向左,阻力 B.水平向左,动力
C.水平向右,阻力 D.水平向右,动力
8、如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动。下列判断正确的是(A、B间不光滑)(   )
A.若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若是v1>v2,A受到了B所施加向右的滑动摩擦力
C.若是v1v2,B受到了A所施加向左的滑动摩擦力
9、(多选) 如图所示, C 是水平地面, A、 B 是两块长方形物块, F 是作用在物块 B 上沿水平方向的力, 物体 A 和 B 以相同的速度作匀速直线运动.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( )
A. μ1=0, μ2=0 B. μ1=0, μ2≠0
C. μ1≠0, μ2=0 D. μ1≠0, μ2≠0
10、如图所示物体A在粗糙面上运动,请说出下列情况中A是否受到摩擦力,如有请说出摩擦力的方向
(a) (b) (c)
11、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v1B.若v1C.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
12、如图所示,在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水,矿泉水瓶静止在纸面上,如果突然迅速向右拉动纸的一边,将纸片拉出,而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是(   )
A.纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左 B.矿泉水瓶相对纸片向左运动
C.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的纸片的摩擦力越大
D.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的纸片的摩擦力越小
1.2、根据公式Ff=μFN计算滑动摩擦力的大小的问题
1、所受重力为500 N的雪橇,在平坦的雪地上用10 N的水平拉力恰好可以拉着空雪橇做匀速直线运动。如果雪橇再载500 N的货物,那么,雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力大小是(   )
A.10 N B.20 N C.510 N D.500 N
2、一物体置于粗糙水平地面上,按如图所示不同的放置,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面间的动摩擦因数均相等,则物体受到的摩擦力的大小关系是(   )
A.F甲>F乙>F丙 B.F乙>F甲>F丙
C.F丙>F乙>F甲 D.F甲=F乙=F丙
3、如图,物体在大小为10 N、方向水平向左的拉力F作用下,沿水平面向右运动,已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,物体质量m=3 kg,g取10 m/s2,可知物体所受摩擦力为(   )
A.10 N,水平向右 B.6 N,水平向右
C.10 N,水平向左 D.6 N,水平向左
4、如图所示,小祥同学用水平推力推着桌子沿水平地面向右加速运动,在桌子向右加速运动的过程中,下列说法正确的是(   )
A.地面对桌子的支持力与桌子所受的重力大小不相等
B.地面对桌子的支持力小于桌子对地面的压力
C.小祥对桌子的推力大于桌子对小祥的作用力
D.若撤去推力,则桌子向右运动的过程中受到的摩擦力不变
5、(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出,鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下,关于桌布和鱼缸所受滑动摩擦力的方向,下列说法正确的是( )
A.桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向左 B.桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右
C.鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左 D.鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向右
6、如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面间的动摩擦因数相同,分别受到三个大小相同方向不同的作用力 F,当它们滑动时,下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙所受摩擦力相同 B.甲受到的摩擦力最大
C.乙受到的摩擦力最大 D.丙受到的摩擦力最大
7、如图所示,若两物体的重力分别为GA=20 N,GB=40N; A、B 间的动摩擦因数μ1=0.2,B 与地面间的动摩擦内数μ2=0.4,用力F 作用在B 上后,A、B 间,B与地面间都发生了相对滑动。则AB间摩擦力的大小是 ,B与地面间摩擦力的大小是 。
1.3、涉及二力平衡的滑动摩擦力
1、如图所示,重为G的物体沿竖直墙壁下滑,物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,则物体所受摩擦力大小为( )
A.μG B.0 C.G D.无法确定
2、如图所示,重为G的木块被水平力F压在竖直墙面上恰能匀速下滑,设墙面与木块间的动摩擦因数为μ,手与木块间摩擦不计,现要使木块匀速上滑,必须对木块施加向上的拉力大小为( )(多选)
A.μF B.μF+G C.μF-G D.2G
3、如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连结起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为 。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( )
4、如图所示,物体A、B的质量均为m,A、B之间以及B与水平地面之间的动摩擦系数均为μ,水平拉力F拉着B物体水平向左匀速运动(A未脱离物体B的上表面)F的大小应为 ( )
A.2μmg B.3μmg C.4μmg D.5μmg
5、如图所示,物体 A 重 40 N,物体 B 重 20 N,A 与 B、A 与地面间的动摩擦因数相同,物体 B 用细绳系在竖直墙面上,当水平力 F=32 N 时,才能将 A 匀速拉出,求:
(1)接触面间的动摩擦因数;
(2)物体 A 所受物体 B 的摩擦力的大小和方向;
(3)物体 A 所受地面的摩擦力的大小和方向。
6、如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B,B与地的动摩擦因数都相同。物A用绳系住,当水平力F=32N时,才能将B匀速拉出。求接触面间的动摩擦因数多大?
7、如图所示,轻质弹簧的劲度系数为k=1 000 N/m,用它水平拉着一个重为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,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,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有多大?这时物体受的摩擦力有多大?
(3)如果在运动过程中突然撤去弹簧,物体在水平面继续滑行,则物体受到的摩擦力多大?
8、质量为3 kg的木块放在水平地板上,用F=6 N且水平向右的拉力拉该木块时,木块恰能做匀速直线运动。(g取10 N/kg)
(1)求木块与地板间的动摩擦因数;
(2)若在木块运动过程中将F的方向改为水平向左,则在木块向右运动过程中,受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若F的大小不变而将方向改为竖直向上作用于该木块上,则此时应加一个多大的水平拉力,才能使该木块保持匀速直线运动状态。
1.4、动摩擦力大小和动摩擦因素的大小测定问题
1、为研究木板与物块之间的摩擦力,某同学在粗糙的长木板上放置一物块,物块通过细线连接固定在试验台上的力传感器,如图(a)。水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图(b)。下列说法中不正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力方向始终水平向左
B. 1.0~1.3s时间内,木板与物块间的摩擦力大小与物块对木板的正压力成正比
C. 1.0~1.3s时间内,物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力 D. 2.4~3.0s时间内,木板可能做变速直线运动
2、(多选)如图所示为研究木板与木块之间滑动摩擦力大小的实验装置,将一木块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与木块水平相连。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。则(   )
A.木块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力
B.水平桌面必须光滑 C.必须使木板在桌面上做匀速直线运动
D.木板运动过程中,弹簧测力计示数保持不变
3、某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是(   )
A. 实验中必须让木板保持匀速运动
B. 图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7
D. 只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
4、摩擦力变化的规律及滑动摩擦力规律的实验中,特设计了如甲图所示的演示装置,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定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态,实验开始时打开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乙图,则结合该图像,下列说法正确的( )(多选)
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秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
5、某实验小组进行测量动摩擦因数大小实验。
(1)实验时,小明同学先在竖直方向上对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,那么弹簧测力计的示数与物体所受摩擦力相比 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)弹簧测力计正确调零后,小明设计了如图所示两种实验方案来测量物体A与长木板B之间的滑动摩擦力大小
方案1:如图甲所示,把长木板B固定在水平面上,匀速拉动物体A;
方案2:如图乙所示,把长木板B放在水平面上,拉动长木板B。
以上两种实验方案,你认为方案2更为合理;这是因为

(3)小王同学利用合理的实验装置进行实验。在物体A上放上橡皮泥,准确测得物体A和橡皮泥的总重力G,实验中待弹簧测力计指针稳定后,将其示数记作F。改变物体A上橡皮泥重量,重复多次,得到实验数据如表格所示:
G/N 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
F/N 0.29 0.46 0.59 0.76 0.90
①根据表格所示实验数据,请你作出F-G图像;
②由图像可以测得物体A与长木板B之间的动摩擦因数μ= 。
6、用弹簧测力计测定木块A、B间的动摩擦因数μ,如图甲、乙所示。
(1)为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力大小,两种情况中木块A是否都一定要做匀速直线运动?说明理由。
(2)若木块A在拉力FT的作用下做匀速运动,甲图中A、B间摩擦力是否等于拉力FT 说明理由。
(3)若A、B的重力分别为100 N和150 N,甲图中弹簧测力计读数为60 N(当A被拉动时),FT=100 N,求A、B间的动摩擦因数μ。
知识点2、静摩擦力
情景导学:把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示。
当测力计的示数为1 N时,木块没有动;逐渐增大拉力到2 N 时,木块仍静止;继续增大拉力到4 N时,木块开始运动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块匀速运动,拉力保持3.8 N不变。
(1)木块受到的拉力为1 N时,为什么木块没有运动?
(2)随着拉力的增大,静摩擦力有什么变化?当变为滑动摩擦力时,摩擦力为什么又变小了?
1、静摩擦力定义:
相互接触的两个物体之间只有 ,而没有 ,这时的摩擦力叫作静摩擦力。
2、静摩擦力产生的条件(必须同时满足):
两物体间有 、物体间接触面 、两物体相对静止但存在 。
3、静摩擦力的产生原因:相互接触的物体间有相对运动趋势,
4、静摩擦力的作用效果:是阻碍物体间的相对运动趋势,但不一定阻碍运动
5、静摩擦力的方向:总是沿着 ,跟物体 的方向相反。与物体接触面之间的弹力方向 。
5.1“相对运动趋势”指的是静摩擦力的受力者相对于施力者的相对运动趋势
所谓“相对运动趋势”是指假如接触面是光滑的,所研究的物体将发生相对运动的趋向。
5.2静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,但与运动方向的关系可能相同、相反、垂直、任意角度。可做动力,也可做阻力。
如:趴在匀速行驶的火车车厢后壁上的一只壁虎,受到的静摩擦力的方向竖直向上,与运动方向夹角成900.
6、最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值Fmax,在数值上等于物体 时的拉力,一般情况下,最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。
7、静摩擦力大小的特点
7.1、静摩擦力的大小比较复杂,一般会随着外力的变化而变化,具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点。
7.2、静摩擦力大小的具体数值必须结合运动状态,由实际情况来决定 (注意:静摩擦力具有被动性、由外因决定)。
7.3、静摩擦力的大小不要用计算;一般可以用以下方法来求:
7.4、非最大静摩擦力大小与正压力无关,正压力只影响最大静摩擦力。且最大静摩擦力的大小与正压力成正比。
7.5、最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,若无特殊说明可认为它们的数值相等。
8、静摩擦力大小计算
8.1、范围:0一般情况下,最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力,为分析问题方便,可认为二者相等。
8.2、计算:物体做匀速直线运动或静止时,根据二力平衡条件求解。
8.3、根据作用力和反作用力的关系求解,
8.4、根据牛顿第二定律求解。
9、对静摩擦力,首先要区分最大值与非最大值。
10、静摩擦力有无的判断方法
(1)条件法:根据静摩擦力的产生条件,直接判断静摩擦力的有无。
(2)假设法:假设接触面光滑,若研究对象仍保持原状态,则不受静摩擦力;若运动状态改变,则受静摩擦力。
(3)假设存在法(反推法):假设摩擦力存在,看物体是否改变原来的运动状态。改变则无,未改变则有。
(4)状态法:由物体所处的状态分析,若物体静止或做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可判断是否存在摩擦力。
(5)动力学(运动状态)分析法:F=ma
【专题讲练2】
2.1、静摩擦力的理解
1、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
2、下列关于静摩擦力的叙述中不正确的是(   )
A.静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势的方向相反 B.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
C.静摩擦力的大小与接触面间的弹力成正比 D.运动的物体可能受静摩擦力作用
D.若人匀速滑下,则人受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小等于匀速上爬的摩擦力
3、如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平拉力F拉A,但A、B仍保持静止,则下面的说法中正确的是 ( )(多选)
A.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于F B.物体A与地面的静摩擦力的大小等于零
C.物体A与B间的静摩擦力的大小等于F D.物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
4如图所示是一支旅行用的牙膏,该牙膏的外壳是由铝薄皮做的,根据你的观察和生活经验,下列说法正确的是( )
A. 牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦
B. 牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的作用力
C. 该牙膏皮被挤压后发生的形变为弹性形变
D. 挤牙膏时手对牙膏皮的作用力与牙膏皮对手的作用力二力平衡
5、如图所示,物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动。它受到的力是( )
A. 重力、支持力、静摩擦力 B. 重力、支持力
C. 重力、支持力、滑动摩擦力 D. 重力、滑动摩擦力
6、如图所示,水平力F将物体P压在竖直墙上,物体P处于静止状态,则下列说法中正确的是(   )
A.若增大F,则P所受摩擦力增大
B.若减小F,则P所受摩擦力减小
C.若在P上放一物体,物体P仍处于静止状态,则P所受摩擦力增大
D.若在P上放一物体,物体P仍处于静止状态,则P所受摩擦力不变
7、(多选)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(未画出),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,拉力大于摩擦力
B.木块开始运动后,摩擦力随拉力的增大而增大
C.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小
D.当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然变小
8、如图所示,物体A在水平推力F的作用下靠紧竖直墙保持静止不动,下列说法正确的是(  )
A.物体A受到的静摩擦力与其重力大小相等
B.物体A受到的静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度成正比
C.若减小F,则物体A一定会下滑
D.在物体A上增加一物体B,要使得两物体均静止就必须增大推力F
9、用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向悬空静止,如图所示,关于瓶子所受的摩擦力,下列说法正确的是(   )
A.握力越大,摩擦力越大
B.只要瓶子不动,摩擦力的大小就与握力的大小无关
C.如果握力加倍,则摩擦力的方向由向下变成向上
D.手越干越粗糙,摩擦力越大
10、如图所示,有一重力不计的方形容器,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,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列说法中正确的是(   )
A.容器受到的静摩擦力不变
B.容器受到的静摩擦力逐渐增大
C.水平力F一定不变 D.水平力F必须逐渐增大
11、如图所示,左右两边对竖直放置的木板所加的压力都等于F时,夹在板中间的木块静止不动,现在使两边的力都增加到2F,那么木块所受到的摩擦力将( )
A.和原来相等 B.是原来的2倍
C.是原来的4倍 D.是原来的1/2
2.2、静摩擦力的大小问题
1、如图,用水平力F将质量为m的物体紧压在竖直墙上,物体静止不动,物体与墙壁之间的动摩擦因数μ,重力加速度大小为g,下列说法正确的是(  )
A.墙壁对物体的摩擦力大小为μmg
B.墙壁对物体的摩擦力大小为mg
C.墙壁对物体的摩擦力大小为μF
D.水平力F增大,物体所受的摩擦力也增大
2、(多选)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Ff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Fmax=21 N
B.木箱所受的最大静摩擦力Fmax=20 N
C.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
3、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>F2
C.F1向上,F2向上,且F1=F2
D.F1向上,F2向下,且F1=F2
4、如图所示,物体A和B叠放在水平面上,水平力F拉着B和A一起作匀速直线运动,则( )
A.地面对B物体摩擦力为fB=0
B.B物对A物的摩擦力fA=F,方向向右
C.B物对A物的摩擦力fA≠0
D.地面对B物的摩擦力fB=F,方向向左
5、如图,GA=20N,GB=5N,F=120N,若物体A、B处于静止状态,则A受到的摩擦力是( )
A.20N B.25N C.120N D.145N
6、如图所示,在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块,今用水平力F作用于B时,A、B、C均处于静止状态,则下列判断错误的是( )
A. 地面对C的摩擦力等于F B. A对B的摩擦力方向向左
C. B对A的摩擦力等于零 D. B对C的摩擦力等于F方向向右
7、如图所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=5N、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 ( )
A.F1=5N,F2=0,F3=5N B.F1=5N,F2=5N,F3=0
C.F1=0,F2=5N,F3=5N D.F1=0,F2=10N,F3=5N
8、甲图中小明用60 N的水平力推木箱,此时木箱受到的摩擦力为F1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受到的摩擦力为F2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受到的摩擦力为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.0 N,100 N,300 N B.60 N,100 N,90 N C.60 N,100 N,300 N D.0 N,100 N,90 N
9、 一位同学抓起放在地上的一瓶饮料,在他握着瓶身把饮料竖直向上匀速移动的过程中,如图所示,此时瓶子受到摩擦力的方向是 ,如果他手对瓶子的握力增大,则瓶子受到的摩擦力大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10、木块甲、乙分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在甲、乙之间的轻弹簧压缩量为2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块乙上,如图所示。力F作用后木块甲所受摩擦力大小是 N ,木块乙所受摩擦力大小是 N 。
11、如图所示,质量为m的物块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间动摩擦因数为μ1,物块与木板间动摩擦因数为μ2,木板处于静止状态,重力加速度为g,则物块所受木板的摩擦力大小是 ,木板所受地面摩擦力的大小是 。
12、所受重力为100 N的木箱放在水平地板上,至少要用35 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用30 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速直线运动。
由此可知:木箱与地板之间的最大静摩擦力Fmax=________;木箱所受的滑动摩擦力Ff=________;木箱与地板之间的动摩擦因数μ=________;如果用20 N的水平推力推这个静止的木箱,木箱所受的摩擦力大小为________。
13、重力为200 N的木箱放在水平地板上,至少要用45 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用40 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动。求:
(1)木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax大小;
(2)木箱所受的滑动摩擦力Ff大小;
(3)木箱与地板间的动摩擦因数μ;
(4)如果用15 N的水平推力推静止的木箱,木箱所受的摩擦力大小。
14、如图所示,物体A的质量mA=0.2 kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0 kg,轻绳和滑轮间的摩擦不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且A和B恰好处于静止状态。(取g=10 N/kg)
(1)求物体B与水平面间的动摩擦因数。
(2)如果用水平力F向左拉B,使物体A和B做匀速运动,需要多大的拉力?
(3)若在物体B上放一个质量与物体B质量相等的物体,则物体B受到的摩擦力为多大?
知识点3、静摩擦力方向的判断方法
判断方法 举例 说明
由相对运动趋势直接判断 静摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反,P受到的静摩擦力沿斜面向上(物体的相对运动趋势沿斜面向下)。
假设法判断 假设法就是先假设接触面光滑,以确定两物体的相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向。例如:物体在水平力F作用下静止在水平面上,假设接触而光滑,则物体必在力F作用下向右运动,物体受水平面的静摩擦力方向为水平向左。
根据摩擦力效果判断 摩擦力可以平衡其他力、作动力、作阻力、提供向心力等。例如:水平匀速转动的粗糙圆盘边缘上有一物体相对圆盘静止,则物体所受静摩擦力提供物体随圆盘一起转动的向心力,所以此静摩擦力方向指向圆心。
根据平衡条件判断 物体P在斜面上处于平衡状态,则沿斜面方向合力必为零,即静摩擦的静摩擦力的方向必与重力沿斜面向下的分力方向相反,即沿斜面向上。
根据牛顿第二定律判断 物体A和B在外力F作用下一起沿水平方向以加速度a做匀加速直线运动时,静摩擦力提供物体A的加速度,故物体A所受静摩擦力方向水平向右。
利用牛顿第三定律判断 抓住“摩擦力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向,再确定与其接触的物体受到的摩擦力方向。物体A、B在外力F作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动,由牛顿第二定律判断出B对A的静摩擦力的方向为水平向右,由于摩擦力是成对出现的,根据牛顿第三定律可知,物体B所受静摩擦力方向为水平向左。
小窍门提醒:用刷子的毛的倾斜方向来形象的判断摩擦力的方向
专题讲练3
3.1、静摩擦方向的判断
1、运动员在立定跳远时,脚蹬地起跳瞬间的受力示意图是( )
2. 如图所示,皮带运输机把货物运到高处的过程中,货物在皮带上没有滑动,则货物受到的摩擦力是(   )
A. 滑动摩擦力,方向沿皮带向下 B. 滑动摩擦力,方向沿皮带向上
C. 静摩擦力,方向沿皮带向下 D. 静摩擦力,方向沿皮带向上
3、如图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是 ( )
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物体均不受摩擦力
D.甲图中A不受摩擦力,乙图中A受摩擦力,方向和F相同
4、如下图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个质量为m的物块,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受到与斜面平行向上的摩擦力
C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力 D.图乙中物块m不受到摩擦力
5、如图所示,用水平力 F 把物体 A、B 紧压在竖直墙上静止不动,下列叙述中正确的是( )
A.力 F 越大,墙与物体间的最大静摩擦力越大,但墙与物体间的静摩擦力不变
B.墙对 B 的静摩擦力向上,A 对 B 的静摩擦力也向上
C.A、B 之间的最大静摩擦力不随 F 的变化而变化
D.A、B 之间的静摩擦力的大小为 mAg,B 与墙之间的静摩擦力的大小为 mBg
6.如图甲所示,用水平力F将质量为m的物块压在竖直墙壁上静止不动,物块与墙面间的动摩擦因数为μ。若力F随时间t变化的规律如图乙所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列关于物块受到墙的摩擦力Ff随时间t变化规律的说法正确的是(   )(多选)
A.摩擦力Ff大小可能逐渐减小直到变为零
B.摩擦力Ff大小可能始终保持不变
C.摩擦力Ff大小可能先保持不变,然后再逐渐减小直到变为零
D.摩擦力Ff大小可能先保持不变,然后突然减小,最后再逐渐减小直到变为零 甲      乙
7、学校所使用的答题卡扫描机如图所示,滚轮压紧试卷后不断转动带动试卷进入扫描机。假设每张试卷质量均相等,试卷之间、试卷与底板的动摩擦因数均相同。在扫描第1张试卷的过程中,下列说法正确的是( )(多选)
A.第1张试卷受到滚轮的摩擦力方向与试卷运动方向相反
B.第2张试卷到最后一张试卷都不可能发生相对滑动
C.第2张试卷之后,有的试卷之间可能发生相对滑动
D.滚轮与试卷间的摩擦系数大于试卷之间的摩擦系数
8、如图所示,一木块放在水平面上,木块与水平面间的最大静摩擦力Fmax=8 N。从某时刻开始,一个水平向右的外力F作用在木块上,F从零开始逐渐增大,直到木块向右运动。设木块与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则此过程中木块受到的摩擦力大小 ( )
A.始终等于8 N B.始终等于F
C.木块静止时随F的增大而增大,木块运动时大小不变
D.木块静止时大小不变,木块运动时随F的增大而增大
9、如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是 ( )
A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向
D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
10、如图所示,甲、乙两位同学做一种特殊的“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧水平收回手掌以达到拖拉凳子的目的,如果甲、乙与凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳子上面放四块砖,则下列判断正确的是( )
A 凳子向甲方移动 B. 凳子向乙方移动
C.凳子在原地不会被拉动 D. 凳子向体重大的同学一方移动
11、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速向上攀爬和匀速下滑,他们所受的摩擦力分别为F上和F下,则( )
A.F上向上,F下向下,F上=F下 B.F上向下,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
12、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,直至传送到目的地B点,在传送过程中,该物体受到的摩擦力情况是(   )(多选)
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
13、如图所示是皮带传动的装置示意图, O1是主动轮, O2是从动轮。两轮水平放置。当O1顺时针匀速转动时,重10N的物体同皮带一起运动。若物体与皮带间最大静摩擦力为5N,则物体所受到的摩擦力的大小和图中皮带上P、Q所受摩擦力的方向是 ( )
A.5N ,向下、向下 B.0,向下、向上 C.0,向上、向上 D.0,向下、向下
14.如图是皮带传动装置示意图,A为主动轮,B为从动轮。关于A轮上P点和B轮上Q点所受摩擦力的方向,下列说法正确的是(   )
A.P、Q点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向上
B.P、Q点所受摩擦力的方向均沿轮的切线向下
C.P、Q点所受摩擦力的方向沿轮的切线,Q点向上,P点向下
D.P、Q点所受摩擦力的方向沿轮的切线,P点向上,Q点向下
15、如图所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是:( )(多选)
A.A轮带动B轮沿逆时针方向旋转 B. B轮带动A轮沿逆时针方向旋转
C. C轮带动D轮沿顺时针方向旋转 D. D轮带动C轮沿顺时针方向旋转
1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的; 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功

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