2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)摩擦力

1、第 2 節(jié)摩擦力理解透槪念 公式定理/(基礎(chǔ)不牢地動(dòng)山搖)1. 靜摩擦力(1) 定義：兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力。(2) 產(chǎn)生條件：接觸面粗糙；接觸處有彈力；兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。1物體受靜摩擦力作用時(shí)不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)。2實(shí)際最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力。方向：沿兩物體的接觸面，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。_(4)大?。? F彈+ mBgsin 30。所以 B 所受摩擦、 一 1力沿斜面向下，如圖乙所示，F(xiàn)fB= F F彈一 mBgsin 30 = qmg,故 A、B 錯(cuò)誤，C 正確。剪斷彈簧，A 受摩擦力向上，且滿足 FfA = *mg,故 A 仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，

2、D 錯(cuò)誤。答案C易錯(cuò)提醒計(jì)算摩擦力時(shí)的三點(diǎn)注意(1)首先分清摩擦力的性質(zhì)，因?yàn)橹挥谢瑒?dòng)摩擦力才能利用公式計(jì)算，靜摩擦力通常只 能用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解。公式 F =FN中 FN為兩接觸面間的正壓力，與物體的重力沒(méi)有必然聯(lián)系，不一定等 于物體的重力。(3)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體速度的大小無(wú)關(guān)，與接觸面積的大小也無(wú)關(guān)。題點(diǎn)全練1.靜摩擦力大小的計(jì)算如圖所示，兩個(gè)相同的物體A、B 疊在一起放在粗糙的水平桌面上，連在物體B 上的輕繩通過(guò)定滑輪與空箱 C 相連，箱內(nèi)放有一小球與箱內(nèi)壁右側(cè)接觸，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)?態(tài)，已知 A、B 的質(zhì)量均為 m, C 的質(zhì)量為 M，小球的質(zhì)量為 叫)，物體 B 與桌

3、面間的動(dòng)摩 擦因數(shù)為( (1,重力加速度為 g,不計(jì)滑輪摩擦和空氣阻力，下列說(shuō)法中正確的是( () )A .物體 A 受到三個(gè)力的作用B.小球受到三個(gè)力的作用C 桌面受到物體的摩擦力大小為2 卩 mgD 桌面受到物體的摩擦力大小為（M + mo）g解析：選 D 以 A 為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件可知 B 對(duì) A 沒(méi)有摩擦力，則 A 受到重力 和 B 的支持力兩個(gè)力作用， 故 A 錯(cuò)誤；小球受重力和箱底的支持力兩個(gè)力作用， 故 B 錯(cuò)誤； 以 A、B 整體為研究對(duì)象，由平衡條件可知，桌面對(duì) B 的摩擦力等于（M + mo）g, B 與桌面 間的靜摩擦力不一定達(dá)到最大靜摩擦力，所以桌面對(duì) B 的摩擦

4、力大小不一定等于 2 卩 mg 由牛頓第三定律知桌面受到 B 的摩擦力大小為（M + mo）g,故 C 錯(cuò)誤，D 正確。2.滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算如圖所示，有 8 個(gè)完全相同的長(zhǎng)方體木板疊放在一起，每個(gè)木板的質(zhì)量為100 g,某人用手在這疊木板的兩側(cè)加一水平壓力F，使木板水平靜止。若手與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為w= 0.5,木板與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為盟=0.2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g 取 10 m/s2。則水平壓力 F 至少為（）B. 15 NC.16 ND. 30 N解析：選 B 先將所有的木板當(dāng)成整體，受力分析，豎直方向受重力和靜摩擦力，則 二力平衡有 2MF 8mg；再對(duì)除兩外側(cè)木

5、板剩余木板受力分析，豎直方向受重力和靜摩擦 力，由二力平衡有 2MF 6mg；聯(lián)立解得 F 15 N ;故 B 正確，A、C、D 錯(cuò)誤。3.利用牛頓第二定律分析摩擦力大小變化（多選）如圖甲所示，兩物體 A、B 疊放在光滑水平面上，對(duì)物體A 施加一水平變力 F ,F-t 關(guān)系圖像如圖乙所示，兩物體在力F 作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，且始終相對(duì)靜止，規(guī)定水平向右為正方向，則（）A.兩物體一直向右做直線運(yùn)動(dòng)/甲乙B.兩物體沿直線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)C在 23 s 時(shí)間內(nèi)兩物體間的摩擦力逐漸減小D B 物體所受摩擦力的方向始終與力 F 的方向相同解析：選 AD 在 02 s 內(nèi)整體向右做加速運(yùn)動(dòng)，加速度先增大后減??；

6、24 s 內(nèi)加速度反向，做減速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閮啥螘r(shí)間內(nèi)受力是對(duì)稱的，所以4 s 末速度變?yōu)榱?，?04 s內(nèi)一直向右運(yùn)動(dòng)，然后又重復(fù)以前的運(yùn)動(dòng)，A 正確，B 錯(cuò)誤。在 23 s 這段時(shí)間內(nèi)，F(xiàn) 逐漸增大，整體加速度逐漸增大，隔離對(duì)B 分析，B 的合力逐漸增大，即 B 所受的摩擦力逐漸增大，C 錯(cuò)誤。對(duì)整體分析，整體的加速度與F 的方向相同，B 物體所受的合力為摩擦力，故摩擦力的方向與加速度方向相同，即與F 的方向相同，D 正確?？键c(diǎn)三摩擦力的四類突變多維探究類（一）“靜T靜”突變物體受到靜摩擦力和其他力的共同作用，當(dāng)其他力的合力發(fā)生變化時(shí)，如果仍保持相 對(duì)靜止，則靜摩擦力的大小和（或）方向可能發(fā)生

7、突變。例 1（多選）如圖甲所示，放在固定斜面上的物體，受到 一個(gè)沿斜面向上的力 F 作用，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn) 的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。則在0to時(shí)間內(nèi)物體所受的摩擦力Ff隨時(shí)間 t 的變化規(guī)律可能為下圖中的（取沿斜面向上為摩擦力 Ff的正方向）（）（）解析物體在斜面上始終處于平衡狀態(tài)，沿斜面方向受力平衡方程為：F mgsin0+Ff= 0，解得 Ff= mgsin0F，若初態(tài) mgsin0=F，貝 U B 項(xiàng)正確；若初態(tài) mgsin0F，貝 U C 項(xiàng)正確；若初態(tài) mgsin 0F，則 D 項(xiàng)正確。答案BCD二“靜T動(dòng)”突變物體受到靜摩擦力和其他力的共同作用，當(dāng)其他力變化時(shí)，如果發(fā)

8、生相對(duì)滑動(dòng)，則靜 摩擦力可能突變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。甲乙例 2如圖所示，一箱子放在水平地面上， 現(xiàn)對(duì)箱子施加一斜向上的 拉力 F，保持拉力的方向不變， 在拉力 F 的大小由零逐漸增大的過(guò)程中（箱子未離開地面）。關(guān)于摩擦力 f 的大小隨拉力 F 的變化關(guān)系，下列四副圖可能正確的是（）解析F 與水平方向的夾角為0,木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，根據(jù)平衡條件得：木箱所受的靜摩擦力為 f= Feos0F 增大，f 增大；當(dāng)拉力達(dá)到一定值，箱子運(yùn)動(dòng)瞬間，靜摩擦力變 為滑動(dòng)摩擦力，由于最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，故摩擦力有個(gè)突然減小的過(guò)程；木 箱運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的支持力 N = G - Fsin0F 增大，N 減小，此時(shí)木

9、箱受到的是滑動(dòng)摩擦力, 大小為 f= N,N 減小，則 f 減??；故 A、C、D 錯(cuò)誤，B 正確。答案B三“動(dòng)T靜”突變物體受到滑動(dòng)摩擦力和其他力的共同作用，當(dāng)相對(duì)滑動(dòng)突然停止時(shí)，滑動(dòng)摩擦力可能突變?yōu)殪o摩擦力。例 3如圖所示，斜面固定在地面上，傾角為0=37 （sin 37=0.6, eos 37= 0.8）。質(zhì)量為 1 kg 的滑塊以初速度 v0從斜面底端沿斜面向上滑行（斜面足夠長(zhǎng)，該滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8），則該滑塊所受摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖像是選項(xiàng)圖中的（取初速度 vo的方向?yàn)檎较?，g= 10 m/s2）（）（）R解析滑塊上升過(guò)程中受滑動(dòng)摩擦力，由 Ff=（IFN和 FN=

10、 mgeos0聯(lián)立，得 Ff= 6.4 N ,方向沿斜面向下。當(dāng)滑塊的速度減為零后，由于重力的分力mgsin9卩 mcos0,滑塊將靜止，滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力，由平衡條件得Ff= mgsin0,代入可得 Ff= 6 N，方向沿斜面向上，故選項(xiàng) B 正確。答案B四“動(dòng)T動(dòng)”突變物體受到滑動(dòng)摩擦力和其他力的共同作用，當(dāng)兩物體間的正壓力發(fā)生變化時(shí)，滑動(dòng)摩 擦力的大小隨之而變；或者兩物體達(dá)到共同速度時(shí)相對(duì)滑動(dòng)方向發(fā)生變化，滑動(dòng)摩擦力的 方向也會(huì)隨之而變。例 4（多選）如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為0,以速度 v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m 的小木塊，小木塊與傳送帶

11、間的動(dòng)摩擦因數(shù)yvtan0,則下列選項(xiàng)中能客觀地反映小木塊的受力和運(yùn)動(dòng)情況的是（）解析當(dāng)小木塊速度小于傳送帶速度時(shí)，小木塊相對(duì)于傳送帶向上滑動(dòng)，小木塊受到 的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向下，加速度 a= gsin0+gos0;當(dāng)小木塊速度達(dá)到傳送帶速度時(shí)，由于（ivtan0,即卩 mgos05 N，小車向右運(yùn)動(dòng)后，對(duì)物體 A 受力分析，可得 F合=ma= 10 N,可知此時(shí)小車對(duì)物體 A 的摩擦力為 5 N , 方向向右，且為靜摩擦力，所以物體A 相對(duì)于小車仍然靜止，故 A 錯(cuò)誤；F合=ma= 10 N ,此時(shí)小車對(duì)物體 A 的摩擦力為 5 N，方向向右，所以物體 A 受到的摩擦力大小不變，故B錯(cuò)誤，

12、C 正確；物體 A 相對(duì)于小車仍然靜止，所以受到的彈簧的拉力大小不變，故D 錯(cuò)誤。（二）摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反3.（多選）為了測(cè)定木塊和豎直墻壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了個(gè)實(shí)驗(yàn)：用一根彈簧將木塊壓在墻上，同時(shí)在木塊下方有一個(gè)拉力F2作用，使木塊恰好勻速向下運(yùn)動(dòng)（彈簧隨木塊一起向下運(yùn)動(dòng)），如圖所示。 現(xiàn)分別測(cè)出了彈簧的彈力 Fi、拉力 F2和木塊的重力 G,則以下結(jié)論正確的是（）A .木塊受到豎直向下的滑動(dòng)摩擦力B.木塊所受的滑動(dòng)摩擦力阻礙木塊下滑C .木塊與墻壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為FFi一F2+ GD.木塊與墻壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為-解析：選 BD 木塊相對(duì)于豎直墻壁下滑，受到豎直向上的滑動(dòng)

13、摩 擦力，阻礙木塊下滑，A 錯(cuò)誤，B 正確。分析木塊受力如圖所示。由平衡條件可得：FN= Fi, Ff= G+ F2,又 Ff=（IFN，以上三式聯(lián)立可解得:GF2，故C錯(cuò)誤，D正確。Fi4 .如圖所示，固定斜面 C 上有 A、B 兩個(gè)物體一起相對(duì)靜止地沿 斜面勻速下滑，則 A 受摩擦力的情況為（）A .受到沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力B.受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力C .受到沿斜面向上的靜摩擦力D.不受摩擦力解析：選 C 物體 A 勻速下滑，摩擦力方向沿斜面向上，又物體A、B 相對(duì)靜止，只能是靜摩擦力，選項(xiàng) C 正確。（三）摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向不共線5.（多選）如圖所示，質(zhì)量為 m 的長(zhǎng)方體物塊放在水平放置的鋼板C 上，物塊與鋼板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為M,由于光滑固定導(dǎo)槽 A、B 的控制，該物塊只能沿水平導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)使鋼 板以速度vi向右勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)用水平力F 拉動(dòng)物塊使其以速度 V2（V2的方向與 v1的方向垂直，沿 y 軸正方向）沿槽勻速運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）反思領(lǐng)悟摩擦力的方向可與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同或相反，也可與物體的運(yùn)動(dòng)方向不共線，但與 物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向一定相反。A 若拉力 F 的方向在第一象限，則其大小一定大于卩 mgB.若拉力 F 的方向在第二象限，則其大小可能小于卩 mgC若拉力 F 的方向沿 y 軸正方向，則此時(shí) F 有最小值，其值為卩mg2