第二章第2課時

1、第2課時摩擦力考綱解讀 1.會判斷摩擦力的大小和方向.2.會計算摩擦力的大小1對靜摩擦力的理解下列關于物體受靜摩擦力作用的敘述中，正確的是()a靜摩擦力的方向一定與物體的運動方向相反b靜摩擦力的方向不可能與物體的運動方向相同c靜摩擦力的方向既可能與物體的運動方向相反，也可能與物體的運動方向相同d靜止的物體所受靜摩擦力一定為零答案c解析靜摩擦力的方向總與物體間的相對運動趨勢方向相反，與物體的運動方向沒有必然的聯(lián)系，靜止的物體也可能有相對運動趨勢2對滑動摩擦力的理解有關滑動摩擦力的下列說法中，正確的是()a有壓力一定有滑動摩擦力b有滑動摩擦力一定有壓力c滑動摩擦力總是與接觸面上的壓力垂直d只有運動

2、物體才受滑動摩擦力答案bc解析產(chǎn)生滑動摩擦力的條件有四個：相互接觸、擠壓、接觸面粗糙、發(fā)生相對滑動，四者缺一不可由產(chǎn)生滑動摩擦力的條件可知a選項錯，b選項正確滑動摩擦力方向與接觸面相切，而壓力垂直于接觸面，所以滑動摩擦力方向跟接觸面所受壓力垂直，c選項正確如擦黑板時，黑板是靜止的，但其相對黑板擦是運動的，也受滑動摩擦力，所以關鍵是“相對運動”，故d選項錯誤3利用假設法判斷摩擦力的方向分析圖1中各種情況下物體a所受摩擦力的方向圖1答案(a)a受沿傳送帶向上的靜摩擦力(b)a受沿斜面向上的靜摩擦力(c)a受豎直向上的靜摩擦力(d)酒瓶a受豎直向上的靜摩擦力(e)a受水平向右的靜摩擦力4關于動摩擦力

3、的計算在水平力f作用下，重為g的物體沿墻壁勻速下滑，如圖2所示若物體與墻壁之間的動摩擦因數(shù)為，則物體所受的摩擦力的大小為()圖2af bfgcg d.答案ac解析水平方向ffn，由fffn得fff；由豎直方向二力平衡得ffg.1定義：兩個相互接觸的物體，當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動的趨勢時，在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力2產(chǎn)生條件(1)接觸面粗糙；(2)接觸處有擠壓作用；(3)兩物體間有相對運動或相對運動趨勢3方向：與受力物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反4大小(1)滑動摩擦力：ffn；(2)靜摩擦力：0<fffmax.考點一靜摩擦力方向的判斷1“靜摩擦力的方向與物體

4、相對運動趨勢的方向相反”是判斷的依據(jù)2靜摩擦力的方向可能與物體運動方向相同，也可能相反，還可能與物體的運動方向成任意夾角3摩擦力的方向一定與彈力垂直例1如圖3甲、乙所示，乙圖中斜面體固定不動，物體p、q在力f作用下一起以相同速度沿f方向勻速運動，關于物體p所受的摩擦力，下列說法正確的是()圖3a甲、乙兩圖中物體p均受摩擦力，且方向均與f相同b甲、乙兩圖中物體p均受摩擦力，且方向均與f相反c甲、乙兩圖中物體p均不受摩擦力d甲圖中物體p不受摩擦力，乙圖中物體p受摩擦力，方向和f方向相同解析用假設法分析：甲圖中，假設p受摩擦力，與p做勻速運動在水平方向合力為零不符，所以p不受摩擦力；乙圖中，假設p不

5、受摩擦力，p將相對q沿斜面向下運動，因此p受沿f方向的摩擦力，正確選項是d.答案d靜摩擦力方向的判斷方法(1)假設法：假設法有兩種，一種是假設接觸面光滑，不存在摩擦力，看所研究物體是否改變原來的運動狀態(tài)另一種是假設摩擦力存在，看所研究物體是否改變原來的運動狀態(tài)(2)狀態(tài)法：靜摩擦力的大小與方向具有可變性明確物體的運動狀態(tài)，分析物體的受力情況，根據(jù)平衡方程或牛頓第二定律求解靜摩擦力的大小和方向(3)牛頓第三定律法：此法的關鍵是抓住“力是成對出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力的方向突破訓練1如圖4所示，用一水平力f把a、b兩個物體擠壓

6、在豎直的墻上，a、b兩物體均處于靜止狀態(tài)，下列判斷正確的是()圖4ab物體對a物體的靜摩擦力方向向下bf增大時，a和墻之間的摩擦力也增大c若b的重力大于a的重力，則b受到的摩擦力大于墻對a的摩擦力d不論a、b的重力哪個大，b受到的摩擦力一定小于墻對a的摩擦力答案ad解析將a、b視為整體，可以看出a物體受到墻的摩擦力方向豎直向上對b受力分析可知b受到的摩擦力方向向上，由牛頓第三定律可知b對a的摩擦力方向向下，a正確；由于a、b兩物體受到的重力不變，根據(jù)平衡條件可知b錯誤；a和墻之間的摩擦力與a、b兩物體的重力等大反向，故c錯誤，d正確考點二摩擦力大小的計算1靜摩擦力大小的計算(1)物體處于平衡狀

7、態(tài)(靜止或勻速運動)，利用力的平衡條件來判斷其大小(2)物體有加速度時，若只有靜摩擦力，則ffma.若除靜摩擦力外，物體還受其他力，則f合ma，先求合力再求靜摩擦力2滑動摩擦力的計算滑動摩擦力的大小用公式fffn來計算，應用此公式時要注意以下幾點：(1)為動摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關；fn為兩接觸面間的正壓力，其大小不一定等于物體的重力(2)滑動摩擦力的大小與物體的運動速度和接觸面的大小均無關例2如圖5所示，輕繩兩端分別與a、c兩物體相連接，ma1 kg，mb2 kg，mc3 kg，物體a、b、c之間及c與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.1，輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計，設最

8、大靜摩擦力等于滑動摩擦力若要用力將c物體拉動，則作用在c物體上水平向左的拉力最小為(取g10 m/s2)()圖5a6 n b8 n c10 n d12 n審題指導要將c拉動，c與地面間是“動”摩擦力還是“靜”摩擦力？b是與a還是與c成為一個整體或是與a、c均發(fā)生相對滑動？(可由a與b及b與c之間最大靜摩擦力的大小關系判定)解析要拉動c，則b、c整體向左滑動，a向右滑動，則a對b施加向右的滑動摩擦力ff1mag1 n，同時，a通過滑輪對b、c施加拉力ftff11 n，此時b、c受地面摩擦力ff2(mambmc)g6 n.bc整體受力情況如圖所示所以fftff1ff28 n，故最小拉力為8 n.答

9、案b1.在分析兩個或兩個以上物體間的相互作用時，一般采用整體法與隔離法進行分析2受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，受滑動摩擦力作用的物體不一定是運動的3摩擦力阻礙的是物體間的相對運動或相對運動趨勢，但摩擦力不一定阻礙物體的運動，即摩擦力不一定是阻力突破訓練2如圖6所示，質(zhì)量為mb24 kg的木板b放在水平地面上，質(zhì)量為ma22 kg的木箱a放在木板b上一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，輕繩與水平方向的夾角為37°.已知木箱a與木板b之間的動摩擦因數(shù)10.5.現(xiàn)用水平向右、大小為200 n的力f將木板b從木箱a下面勻速抽出(sin 37°0.6，cos 37

10、76;0.8，重力加速度g取10 m/s2)，則木板b與地面之間的動摩擦因數(shù)2的大小為()圖6a0.3 b0.4 c0.5 d0.6答案a解析對a受力分析如圖甲所示，由題意得ftcos ff1fn1ftsin magff11fn1由得：ft100 n對a、b整體受力分析如圖乙所示，由題意得ftcos ff2ffn2ftsin (mamb)gff22fn2由得：20.3，故a選項正確5臨界條件在摩擦力突變問題中的應用1問題特征當物體受力或運動發(fā)生變化時，摩擦力常發(fā)生突變，摩擦力的突變，又會導致物體的受力情況和運動性質(zhì)的突變，其突變點(時刻或位置)往往具有很深的隱蔽性對其突變點的分析與判斷是物理問

11、題的切入點2常見類型(1)靜摩擦力突變?yōu)榛瑒幽Σ亮?2)滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力例3長直木板的上表面的一端放有一個木塊，如圖7所示，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與地面的夾角變大)，另一端不動，則木塊受到的摩擦力ff隨角度的變化圖象是下列圖中的()圖7解析下面通過“過程分析法”和“特殊位置法”分別求解：解法一：過程分析法(1)木板由水平位置剛開始運動時：0，ff靜0.(2)從木板開始轉(zhuǎn)動到木板與木塊發(fā)生相對滑動前：木塊所受的是靜摩擦力由于木板緩慢轉(zhuǎn)動，可認為木塊處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖：由平衡關系可知，靜摩擦力大小等于木塊重力沿斜面向下的分力：ff靜mgsin .因此，靜摩擦力隨的增大而

12、增大，它們滿足正弦規(guī)律變化(3)木塊相對于木板剛好要滑動而沒滑動時，木塊此時所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力ffm.繼續(xù)增大，木塊將開始滑動，靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，且滿足：ffm>ff滑(4)木塊相對于木板開始滑動后，ff滑mgcos ，此時，滑動摩擦力隨的增大而減小，滿足余弦規(guī)律變化(5)最后，ff滑0綜上分析可知選項c正確解法二：特殊位置法本題選兩個特殊位置也可方便地求解，具體分析見下表：特殊位置分析過程木板剛開始運動時此時木塊與木板無摩擦，即ff靜0，故a選項錯誤木塊相對于木板剛好要滑動而沒滑動時木塊此時所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力，且大于剛開始運動時所受的滑動摩擦力，即ffm>

13、;ff滑，故b、d選項錯誤.由以上分析知，選項c正確答案c 用臨界法解決摩擦力突變問題的三點注意(1)題目中出現(xiàn)“最大”“最小”“剛好”等關鍵詞時，一般隱藏著臨界問題有時，有些臨界問題中并不含上述常見的“臨界術語”，但審題時發(fā)現(xiàn)某個物理量在變化過程中會發(fā)生突變，則該物理量突變時物體所處的狀態(tài)即為臨界狀態(tài)(2)靜摩擦力是被動力，其存在及大小、方向取決于物體間的相對運動的趨勢，而且靜摩擦力存在最大值存在靜摩擦的連接系統(tǒng)，相對滑動與相對靜止的臨界條件是靜摩擦力達到最大值(3)研究傳送帶問題時，物體和傳送帶的速度相等的時刻往往是摩擦力的大小、方向和運動性質(zhì)的分界點高考題組1(2013·上海單

14、科·8)如圖8，質(zhì)量ma>mb的兩物體a、b疊放在一起，靠著豎直墻面讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體b的受力示意圖是()圖8答案a解析a、b在豎直下落過程中與墻面沒有彈力，所以也沒有摩擦力，a、b均做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)，均只受重力，故a正確2(2012·海南單科·8)下列關于摩擦力的說法，正確的是()a作用在物體上的滑動摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速b作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速，不可能使物體減速c作用在物體上的滑動摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速d作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速答案

15、cd解析摩擦力總是阻礙物體間的相對運動(或相對運動趨勢)，而物體間的相對運動與物體的實際運動無關當摩擦力的方向與物體的運動方向一致時，摩擦力是動力，方向相反時為阻力，故c、d項正確模擬題組3.如圖9所示，質(zhì)量為m的硬質(zhì)面字典a對稱跨放在硬質(zhì)面的書本b上將書本b的一端緩慢抬高至字典a剛要滑動，此時書脊與水平面的夾角為.下列說法中正確的是()圖9aa受到三個力的作用bb對a的最大靜摩擦力的合力為mgsin cb的一個側(cè)面對a的彈力為mgcos db對a的作用力為零答案b解析a受到重力、書本b兩側(cè)面的彈力和摩擦力，共五個力的作用，a不正確a剛要滑動時達到最大靜摩擦力，大小和其重力沿斜面的分力即mgs

16、in 相等，b正確b對a一個側(cè)面的彈力應為mgcos ，c不正確b對a的作用力等于a的重力，d不正確4.如圖10所示，質(zhì)量為m的楔形物塊a靜置在水平地面上，其斜面的傾角為.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊b，b與斜面之間存在摩擦用恒力f沿斜面向上拉b，使之勻速上滑在b運動的過程中，楔形物塊a始終保持靜止下列關于a、b物塊相互間作用力的描述正確的有()圖10ab對a的的作用力大小為mgfbb對a的摩擦力大小為fc地面受到的摩擦力大小為fcos d地面受到的壓力大小為mgmgfsin 答案cd解析因為a、b的加速度均為0，因此可將其看做一個整體，對整體進行受力分析并運用平衡條件可得，地面對a的摩擦力大小

17、為fcos ，地面對a的支持力大小為mgmgfsin ，根據(jù)牛頓第三定律可知，c、d正確；隔離b受力分析可知，a、b錯誤5.如圖11所示，a、b兩物塊始終靜止在水平地面上，有一輕質(zhì)彈簧一端連接在豎直墻上p點，另一端與a相連接，下列說法正確的是()圖11a如果b對a無摩擦力，則地面對b也無摩擦力b如果b對a有向左的摩擦力，則地面對b也有向左的摩擦力cp點緩慢下移過程中，b對a的支持力一定減小dp點緩慢下移過程中，地面對b的摩擦力一定增大答案ab解析若b對a無摩擦力，因b在水平方向受力平衡，則地面對b無摩擦力，a正確；若b對a有向左的摩擦力，則a對b有向右的摩擦力，由平衡條件知，地面對b有向左的摩

18、擦力，b正確；若彈簧起初處于拉伸狀態(tài)，則在p點緩慢下移的過程中，彈簧對a物體的拉力減小且拉力在豎直方向的分力減小，則b對a的支持力增大，c錯誤；在p點緩慢下移過程中，以a、b為整體，若彈簧起初處于拉伸狀態(tài)，p點下移使彈簧恢復到原長時，地面對b的摩擦力逐漸減小到零，d錯誤(限時：45分鐘)題組1對摩擦力的理解1關于摩擦力，有人總結(jié)了“四條不一定”，其中說法錯誤的是()a摩擦力的方向不一定與物體的運動方向相同b靜摩擦力的方向不一定與物體的運動方向共線c受靜摩擦力或滑動摩擦力的物體不一定靜止或運動d靜摩擦力一定是阻力，滑動摩擦力不一定是阻力答案d解析物體所受摩擦力的方向與跟它相接觸的物體的相對運動方

19、向或相對運動趨勢的方向相反，與它的運動方向可能相同，也可能相反，也可能不在一條直線上，故a、b正確；運動的物體可受靜摩擦力作用，如隨傳送帶一起加速的物體，靜止的物體可受滑動摩擦力作用，如滑塊滑過固定的木板時木板受的摩擦力，故c正確；靜摩擦力也可以充當動力，故d錯誤2下列關于摩擦力的說法正確的是()a摩擦力的方向總與物體的運動方向相反b摩擦力的大小與相應的正壓力成正比c運動著的物體不可能受靜摩擦力作用，只能受滑動摩擦力作用d靜摩擦力的方向與接觸物體間相對運動趨勢的方向相反答案d解析摩擦力的方向與物體的運動方向可以相同也可以相反，故a錯；靜摩擦力的方向總是與物體間相對運動趨勢的方向相反，故d對；靜

20、摩擦力存在于相對靜止的物體間，物體可以是靜止的，也可以是運動的，故c錯；滑動摩擦力大小與正壓力成正比，靜摩擦力與正壓力無關，最大靜摩擦力與正壓力成正比，故b錯3人握住旗桿勻速上爬，則下列說法正確的是()a人受到的摩擦力的方向是向下的b人受到的摩擦力的方向是向上的c人握旗桿用力越大，人受的摩擦力也越大d人握旗桿用力越大，并不會使人受的摩擦力增大答案bd解析人的手與旗桿是相對靜止的，人受到的是靜摩擦力，方向沿桿向上，由二力平衡可知，摩擦力大小始終等于人的重力大小，故b、d正確題組2靜摩擦力的分析與計算4.有三個相同的物體疊放在一起，置于粗糙水平地面上，物體之間不光滑，如圖1所示現(xiàn)用一水平力f作用在

21、乙物體上，物體之間仍保持靜止，下列說法正確的是)圖1a丙受到地面的摩擦力大小為f，方向水平向左b甲受到水平向右的摩擦力作用c乙對丙的摩擦力大小為f，方向水平向右d丙對乙的摩擦力大小為f，方向水平向右答案ac解析甲、乙、丙均處于靜止狀態(tài)，確定丙與地面間的摩擦力可采用整體法研究甲、乙、丙的受力情況時，需要將它們隔離開進行分析對于選項a，以甲、乙、丙三者整體為研究對象，此整體在水平方向上受平衡力的作用，因此丙受到地面的摩擦力大小等于拉力f，方向水平向左，選項a正確；對于選項b，以甲為研究對象，甲不受摩擦力，選項b錯誤；對于選項c，乙對丙的摩擦力與丙對乙的摩擦力大小相等、方向相反，由此可知，乙對丙摩擦

22、力的大小等于f，方向水平向右，故選項c正確，選項d錯誤5木塊a、b分別重50 n和60 n，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25，夾在a、b之間的輕彈簧被壓縮了2 cm，彈簧的勁度系數(shù)為400 n/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動，如圖2所示現(xiàn)將f1 n的水平拉力作用在木塊b上，則下列說法正確的是()圖2a木塊a所受摩擦力大小是12.5 nb木塊a所受摩擦力大小是11.5 nc木塊b所受摩擦力大小是9 nd木塊b所受摩擦力大小是7 n答案c解析未加f時，木塊a在水平面內(nèi)受彈簧的彈力f1和靜摩擦力fa作用，且f1fakx8 n，木塊b在水平面內(nèi)受彈簧彈力f2和靜摩擦力fb作用，且f2fbkx

23、8 n，在木塊b上施加f1 n且水平向右的拉力后，由于f2f<gb，故木塊b所受摩擦力仍為靜摩擦力，其大小fbf2f9 n，木塊a的受力情況不變6.如圖3所示，楔形物塊a固定在水平地面上，在其斜面上靜止著小物塊b.現(xiàn)用大小一定的力f分別沿不同方向作用在小物塊b上，小物塊b仍保持靜止，如圖所示則a、b之間的靜摩擦力一定增大的是() 答案a解析未加力f前對b進行受力分析可知，b受沿斜面向上的靜摩擦力a中加力f后，靜摩擦力一定增大；b、c中加力f后，靜摩擦力可能減小，b、c錯；d中加力f后，靜摩擦力不變，d錯a選項正確7如圖4所示，傾角為的斜面體c置于水平面上，b置于斜面上，通過細繩跨過光滑的

24、定滑輪與a相連接，連接b的一段細繩與斜面平行，a、b、c都處于靜止狀態(tài)則()圖4ab受到c的摩擦力一定不為零bc受到水平面的摩擦力一定為零c不論b、c間摩擦力大小、方向如何，水平面對c的摩擦力方向一定向左d水平面對c的支持力與b、c的總重力大小相等答案c解析由于b受到的重力沿斜面向下的分力與繩對它的拉力關系未知，所以b受到c的摩擦力情況不確定，a錯；對b、c整體，受力如圖所示，c受到水平面的摩擦力與拉力的水平分力相等，水平面對c的支持力等于b、c的總重力大小與拉力的豎直分力的差值，故c對，b、d錯題組3摩擦力的“突變”臨界現(xiàn)象的分析8如圖5所示，傳送帶向右上方勻速運轉(zhuǎn)，石塊從漏斗里豎直掉落到傳送帶上，然后隨傳送帶向上運動下述說法中正確的是()圖5a石塊落到傳送帶上可能先做加速運動后做勻速運動b石塊在傳送帶上一直受到向右上方的摩擦力作用c石塊在傳送帶上一直受到向左下方的摩擦力作用d開始時石塊受到向右上方的摩擦力后來不受摩擦力答案ab解析由相對運動可知，石塊受到向上的滑動摩擦力，使石塊加速向上運動，直到與傳送帶速度相等，若所經(jīng)位移大于兩輪間距