新人教高中物理暑假銜接講義 第13講 摩擦力（原卷版）

第十三講摩擦力知識(shí)點(diǎn)一、滑動(dòng)摩擦力[提出問題]1.將手掌輕輕放在桌面上，并將手向前滑動(dòng)。用手掌對(duì)桌面施加一定的壓力，再將手掌向前滑動(dòng)。通過兩次實(shí)驗(yàn)，你有什么樣的發(fā)現(xiàn)？2．按如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置做一做：用力拉動(dòng)木板，使之在桌面上滑動(dòng)(1)木塊受到的摩擦力大小和彈簧測力計(jì)示數(shù)有什么關(guān)系？(2)在木塊上添加重物，增大木塊對(duì)木板的壓力時(shí)，摩擦力如何變化？(3)在木板上鋪一塊(較粗糙的)毛巾，摩擦力如何變化？[要點(diǎn)提煉]1.滑動(dòng)摩擦力兩個(gè)物體相互并，當(dāng)它們沿接觸面發(fā)生時(shí)，每個(gè)物體的接觸面上都會(huì)受到對(duì)方作用的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。2.滑動(dòng)摩擦力的大小(1)規(guī)律：滑動(dòng)摩擦力的大小與成正比。(2)公式：f＝，μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，沒有單位。取決于相互接觸的兩物體的和接觸面的粗糙程度，與接觸面的面積(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)．(3)作用效果：總是阻礙物體間的運(yùn)動(dòng)。3.滑動(dòng)摩擦力的方向總是跟物體的相切，并且跟它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向。[經(jīng)典例題]1.（2023·全國）（多選）如圖甲所示,一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質(zhì)量為10kg的木箱,木箱所受的摩擦力f與F的關(guān)系如圖乙所示,g取10m/s2,下列說法正確的是()A．木箱所受的最大靜摩擦力fm=21NB．木箱所受的最大靜摩擦力fm=20NC．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.21D．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.22.（2024·遼寧）一質(zhì)量為4.0kg的木箱以某初速度沿水平面向右滑行，同時(shí)施加一個(gè)水平向右的拉力，大小為10N。已知木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，取重力加速度g=10m/s2。則木箱所受的摩擦力（）A．大小為10N，方向水平向右B．大小為2N，方向水平向左C．大小為12N，方向水平向右D．大小為12N，方向水平向左3.裝修工人在搬運(yùn)材料時(shí)施加一個(gè)水平拉力將其從水平臺(tái)面上拖出，如圖所示，則在勻速拖出的過程中()A．材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小，摩擦力逐漸減小B．材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小，拉力逐漸減小C．平臺(tái)對(duì)材料的支持力逐漸減小，摩擦力逐漸減小D．材料與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，支持力也不變，因而工人拉力也不變[變式訓(xùn)練]1.（2024·浙江）關(guān)于相互接觸的兩個(gè)物體之間的彈力和摩擦力，以下說法中正確的是（）A．壓力是由于重力產(chǎn)生的B．有彈力必定有摩擦力C．摩擦力的大小一定與彈力大小成正比D．摩擦力的方向與彈力方向始終垂直2.（2024·深圳）如圖所示，水平桌面上有一個(gè)向左運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為3kg，且物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3。某時(shí)刻對(duì)物體施加一個(gè)水平向右的推力F=15N，此時(shí)物體所受摩擦力為（g取10m/s2）（）A．9N，方向水平向右 B．15N，方向水平向右C．9N，方向水平向左 D．15N，方向水平向左3.（2024·浙江）如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)物體質(zhì)量相同，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，受到三個(gè)大小相同的作用力F，當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力大小是（）A．甲、乙、丙所受摩擦力相同 B．甲受到的摩擦力最小C．乙受到的摩擦力最小 D．丙受到的摩擦力最大知識(shí)點(diǎn)二、靜摩擦力[提出問題]1．把木塊放在水平桌面上，用彈簧測力計(jì)沿水平方向向右拉木塊，如圖所示。當(dāng)測力計(jì)的示數(shù)為1N時(shí)，木塊沒有動(dòng)；逐漸增大拉力到2N時(shí)，木塊仍靜止；繼續(xù)增大拉力到4N時(shí)，木塊開始移動(dòng)，此時(shí)拉力突然變小到3.8N，此后木塊勻速運(yùn)動(dòng)，拉力保持3.8N不變．(1)木塊受到拉力1N時(shí)，有相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的趨勢但沒有運(yùn)動(dòng)，說明什么呢？(2)隨著外力的增大，靜摩擦力有什么變化？(3)靜摩擦力在哪里產(chǎn)生？沿什么方向？2.在礦山、碼頭、工廠中多用傳送帶將貨物由低處傳送到高處．如圖所示，傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，貨物和傳送帶相對(duì)靜止．(1)傳送帶靠什么力把貨物送到高處？此力方向如何？(2)只有靜止的物體才受靜摩擦力嗎？靜摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)嗎？[要點(diǎn)提煉]1．當(dāng)兩個(gè)且相互擠壓的物體之間沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但存在時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，叫做靜摩擦力．2．靜摩擦力產(chǎn)生的條件(1)物體相互接觸且相互擠壓．(2)接觸面(3)兩物體間相對(duì)靜止但有注意：兩物體是“相對(duì)靜止”，并不是靜止．3．靜摩擦力的方向總是沿著，并且跟物體間的方向相反．注意：(1)與“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反”，并不是與“運(yùn)動(dòng)方向”相反．(2)靜摩擦力的效果是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢，并不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)趨勢．4．靜摩擦力的大小(1)靜摩擦力具有被動(dòng)性，即其大小總隨迫使物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的外力的變化而變化，與正壓力大小(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)．(2)靜摩擦力有一個(gè)最大值，即最大靜摩擦力f靜max，靜摩擦力的范圍是如圖5所示，物體從靜止到滑動(dòng)，所受摩擦力的變化情形．靜摩擦力的大小一般根據(jù)平衡條件求解．如圖中水平力F＝1N、2N、3N時(shí)物塊都沒有運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)的靜摩擦力大小分別為1N、2N、3N.5.摩擦力的比較靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力說明產(chǎn)生條件相同點(diǎn)①相互接觸；②相互擠壓；③接觸面粗糙最大靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力稍大；在有些計(jì)算中可認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力不同點(diǎn)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢有相對(duì)運(yùn)動(dòng)力的三要素大小不同點(diǎn)被動(dòng)力，與壓力無關(guān)，大小為0<f≤f靜max與壓力成正比，公式f＝μN(yùn)方向相同點(diǎn)①與運(yùn)動(dòng)方向無直接關(guān)系，可與運(yùn)動(dòng)方向同向，也可與運(yùn)動(dòng)方向反向或者成某一夾角；②與接觸面相切；③與同一接觸面上的彈力方向垂直不同點(diǎn)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反作用點(diǎn)相同點(diǎn)在接觸面上，作力的圖示時(shí)，可根據(jù)等效原理畫到物體的重心上[經(jīng)典例題]1.如圖所示，一個(gè)M＝2kg的物體放在μ＝0.2的粗糙水平面上，用一條質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩繞過定滑輪和一個(gè)m0＝0.1kg的小桶相連。已知M的最大靜摩擦力fm＝4.5N，滑輪上的摩擦不計(jì)，g＝10N/kg，求在以下情況中，M受到的摩擦力的大小。(1)只掛m0，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)；(2)只掛m0，但在M上再放一個(gè)M′＝3kg的物體時(shí)；(3)只在桶內(nèi)加入m1＝0.33kg的砂子時(shí)；(4)只在桶內(nèi)加入m2＝0.5kg的砂子時(shí)。2.（2023·全國）在水平面上有一木塊受到兩個(gè)推力處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中，。若撤去力，則（）A．木塊受到合力大小為6N，方向向左B．木塊受到合力大小為16N，方向向左C．木塊受到的摩擦力大小為10N，方向向右D．木塊受到的摩擦力大小為6N，方向向右[變式訓(xùn)練]1.（多選）如圖所示，有一重力不計(jì)的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，則下列說法中正確的是()A．容器受到的摩擦力不變B．容器受到的摩擦力逐漸增大C．水平力F可能不變D．水平力F必須逐漸增大2.如圖所示，一重為40N的木塊原來靜止在水平桌面上，某瞬間在水平方向上同時(shí)受到兩個(gè)方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13N，F(xiàn)2＝6N，已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：(1)木塊受到的摩擦力的大小和方向；(2)當(dāng)只將F1撤去時(shí)，木塊受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木塊受到的摩擦力的大小和方向。[課堂過手]1．以下關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的說法中，正確的是()A．滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B．滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C．滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反D．兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，它們都要受到滑動(dòng)摩擦力的作用2．（多選）置于水平地面上的物體在沿水平方向的拉力作用下，仍處于靜止，則物體所受靜摩擦力的大小()A．與壓力成正比B．等于水平拉力C．小于滑動(dòng)摩擦力D．在物體上疊放另一物體，該物體受到的靜摩擦力不變3.（2024·福建）如圖，將一重力不計(jì)的紙夾在水平桌面上的書內(nèi)，已知書對(duì)紙的壓力為2N，書所受的重力為3N。若用F=0.6N的水平拉力拉紙，剛好將紙勻速拉出。則書與紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）A．0.1 B．0.15C．0.2 D．0.34.（2024·陜西）關(guān)于摩擦力，下列說法正確的是（）A．兩個(gè)相對(duì)靜止物體間一定有靜摩擦力B．靜止的物體不可能受到滑動(dòng)摩擦力C．物體越重，越難使它滑動(dòng)，所以摩擦力跟物重成正比D．滑動(dòng)摩擦力大小可以跟物體的重力無關(guān)5.（2024·廣東）關(guān)于摩擦力，下列說法正確的是（）A．滑動(dòng)摩擦力總小于靜摩擦力B．物體相互接觸且相對(duì)靜止時(shí)，一定存在靜摩擦力C．物體所受滑動(dòng)摩擦力的方向一定與該物體的運(yùn)動(dòng)方向相反D．兩物體間若存在摩擦力，則此兩物體間也同時(shí)存在彈力6.（2024·山東）關(guān)于摩擦力，下列說法正確的是（）A．摩擦力大小總跟物體間的正壓力成正比B．靜摩擦力產(chǎn)生于兩個(gè)相對(duì)靜止的接觸面之間C．滑動(dòng)摩擦力大小跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小成正比D．摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，起著阻礙物體運(yùn)動(dòng)的作用7.（2024·浙江）木塊甲、乙分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25。夾在甲、乙之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m。系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)。現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊乙上，如圖所示。力F作用后木塊所受摩擦力情況是（）A．木塊甲所受摩擦力大小是12.5NB．木塊甲所受摩擦力大小是11.5NC．木塊乙所受摩擦力大小是9ND．木塊乙所受摩擦力大小是7N8.（2023·魏縣）關(guān)于靜摩擦力的產(chǎn)生，下列說法中正確的是()A．有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢并且接觸面間粗糙物體間一定有摩擦力B．有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的物體間一定有靜摩擦力C．相互壓緊并運(yùn)動(dòng)的物體間一定有靜摩擦力D．只有相互壓緊和有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的物體間才可能有摩擦力的作用9.（多選）如圖，甲乙兩人分別乘坐兩種電動(dòng)扶梯，此時(shí)兩電梯均勻速向上運(yùn)轉(zhuǎn)，則（）A．甲受到三個(gè)力的作用B．甲對(duì)扶梯沒有摩擦力的作用C．乙受到三個(gè)力的作用D．乙對(duì)扶梯作用力的方向垂直扶梯向下10.（多選）3個(gè)相同的物體疊放在一起，置于粗糙的水平地面上，物體之間不光滑，如圖所示．現(xiàn)用一水平力F作用在B物體上，物體仍保持靜止．下列說法正確的是()A．C受到地面的摩擦力大小為F，方向水平向左B．A受到水平向右的摩擦力作用C．B對(duì)C的摩擦力大小為F，方向水平向右D．C受到5個(gè)力作用11.（2024·天水）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等，給物體一水平拉力F．（g取10m/s2）（1）當(dāng)拉力大小為5N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？（2）當(dāng)拉力大小為12N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？（3）此后若將拉力減小為5N（物體仍在滑動(dòng)），地面對(duì)物體的摩擦力是多大？（4）若撤去拉力，在物體繼續(xù)滑動(dòng)的過程中，地面對(duì)物體的摩擦力多大？12.（2023·汪清）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，給物體一水平推力F，g取10N/kg．則：（1）當(dāng)推力大小為5N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？（2）當(dāng)推力大小為12N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？[課后自測]1．關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，下列說法正確的是()A．壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大B．壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)不變，接觸面積越大，滑動(dòng)摩擦力越大C．壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)不變，速度越大，滑動(dòng)摩擦力越大D．動(dòng)摩擦因數(shù)不變，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大2．關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)，下列說法正確的是()A．兩接觸面間壓力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大B．兩物體間滑動(dòng)摩擦力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大C．兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力成正比，與兩物體間的壓力成反比D．兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)是由兩物體的材料和接觸面的粗糙程度等決定的，與滑動(dòng)摩擦力和正壓力的大小無關(guān)3．（多選）如圖所示，A為粗糙長木板，在水平面以速度v1向右運(yùn)動(dòng)，物塊B在木板A的上面以速度v2向右運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是()若是v1＝v2，A、B之間無滑動(dòng)摩擦力B．若是v1>v2，B受到了A所施加向右的滑動(dòng)摩擦力C．若是v1<v2，B受到了A所施加向右的滑動(dòng)摩擦力D．若是v1>v2，A受到了B所施加向左的滑動(dòng)摩擦力4.（2023·嘉祥）如圖所示，A、B兩個(gè)楔形物體疊放在一起，B靠在豎直墻壁上．在水平力F的作用下，A、B靜止不動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．若A受三個(gè)力，B可能受三個(gè)力B．若A受三個(gè)力，B一定受四個(gè)力C．若A受四個(gè)力，B可能受四個(gè)D．A、B之間一定存在摩擦力5.（2024·北京）小明做了這樣的實(shí)驗(yàn)：手沿水平方向?qū)⑽锢頃鴫涸谪Q直墻壁上，使書保持靜止，如圖所示。之后調(diào)整壓力大小使書沿墻壁勻速下滑，再逐漸增大壓力直至?xí)俅戊o止在墻壁上。書沿墻壁勻速豎直下滑過程中，如果小明手的推力是F，書所受的重力為G，書與墻壁之的動(dòng)摩擦因數(shù)是μ，那么書受到的摩擦力是（）A．μF B．μG C．μ（F-G） D．μ（F+G）6.（2024·浙江）關(guān)于摩擦力的說法，正確的是（）A．摩擦力的方向總是與運(yùn)動(dòng)的方向相反B．靜止的物體也可以受到滑動(dòng)摩擦的作用C．摩擦力的大小一定等于水平推力的大小D．摩擦力的大小一定與重力的大小成正比7.（2023·全國）如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說法正確的是（）A．M處受到的支持力豎直向上 B．N處受到的支持力豎直向上C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向 D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向8.（2023·信陽）如圖，一個(gè)木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力即F1、F2和摩擦力作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。其中F1=10N、F2=2N，則摩擦力的大小、方向（）A．10N，方向向左 B．2N，方向向右C．8N，方向向左 D．零9.（2023·貴州）關(guān)于摩擦力，以下說法中正確的是（）．A．運(yùn)動(dòng)的物體可能受到靜摩擦力作用，但靜止的物體不可能受到滑動(dòng)摩擦力作用B．摩擦力的存在依賴于正壓力，其大小與正壓力成正比C．摩擦力的方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反D．摩擦力的方向有可能與速度方向不在同一直線上10.（2024·浙江）如圖，當(dāng)一個(gè)行李箱隨水平傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，行李箱所受的力有（）A．重力B．重力、支持力C．重力、支持力、靜摩擦力D．重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力11.（2023·湖南）如圖所示，物體被水平力F按在豎直墻壁上處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知物體與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體與墻壁間的摩擦力大小是（）.A． B． C．mg D．F12.（2024·全國）下列圖片中的人或物體沒有利用摩擦力的是（

）A．傳送帶運(yùn)送貨物B．豎直上升電梯中的乘客C．運(yùn)動(dòng)員跑步