2025高考物理總復(fù)習(xí)摩擦力課件練習(xí)題

第二章相互作用第6講摩擦力一、滑動摩擦力和靜摩擦力的對比類型靜摩擦力滑動摩擦力產(chǎn)生條件①接觸面________；②接觸處有壓力；③兩物體間有相對運(yùn)動趨勢①接觸面粗糙；②接觸處有________；③兩物體間有相對運(yùn)動大小0<Ff≤FfmFf＝μFN粗糙壓力類型靜摩擦力滑動摩擦力方向與受力物體相對運(yùn)動趨勢的方向________與受力物體相對運(yùn)動的方向________作用效果總是阻礙物體間的相對運(yùn)動趨勢總是阻礙物體間的相對運(yùn)動相反相反二、動摩擦因數(shù)三、最大靜摩擦力靜摩擦力的最大值與接觸面的壓力成________，還與接觸面的粗糙程度有關(guān)系，在實際問題中最大靜摩擦力________滑動摩擦力，但在一般計算時，若無特別說明，認(rèn)為二者_(dá)_______。正比大于相等1．運(yùn)動的物體也可以受靜摩擦力。()2．滑動摩擦力的方向不可能與物體的運(yùn)動方向相同。()3．物體受到的摩擦力的大小一定滿足Ff＝μFN。()4．Ff＝μFN中的FN一定等于物體的重力。()5．接觸面的面積越大，摩擦力一定越大。()6．接觸處的摩擦力一定與彈力方向垂直。()7．兩物體接觸處的彈力增大時，接觸面間的摩擦力大小可能不變。()√××××√√1滑動摩擦力的分析與計算(基礎(chǔ)考點·自主探究)1．判定滑動摩擦力的方向滑動摩擦力的方向總與物體相對運(yùn)動方向相反，“相對”是指“相對接觸的物體”，與相對地面的運(yùn)動方向可能相反，也可能相同。2．計算滑動摩擦力的大小(1)方法一：由公式Ff＝μFN計算，關(guān)鍵是正確計算正壓力FN，要從垂直接觸面方向的平衡關(guān)系確定。(2)方法二：由物體的運(yùn)動狀態(tài)計算，應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律列關(guān)系式?！靖櫽?xùn)練】(滑動摩擦力方向的確定)如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行。初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運(yùn)動的v－t圖像(以地面為參考系)如圖乙所示。已知v2>v1，則()A．0～t1時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力向左B．0～t2時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力始終向右C．0～t2時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D．0～t3時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用B[解析]

0～t2時間內(nèi)，小物塊相對傳送帶向左運(yùn)動，滑動摩擦力方向始終向右，大小不變，t2時刻以后小物塊相對傳送帶靜止，與傳送帶一起以速度v1勻速運(yùn)動，不再受摩擦力作用，故B項正確。(Ff＝μFN的應(yīng)用)某款磁吸手機(jī)支架是在支架和手機(jī)背面貼上帶有磁性的薄膜，利用磁鐵之間的吸引力，使得支架與手機(jī)之間的壓力變大，從而增加手機(jī)與支架之間的最大靜摩擦力，防止手機(jī)從支架滑落。某同學(xué)將手機(jī)支架豎直固定放置，當(dāng)用力F1向上拉手機(jī)時，手機(jī)恰好可以不向下滑動；手機(jī)支架水平固定放置，當(dāng)用力F2水平拉手機(jī)時，手機(jī)恰好向右滑動，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。已知手機(jī)與支架間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，則手機(jī)與支架之間的吸引力為()C2靜摩擦力的分析與計算(能力考點·深度研析)1．靜摩擦力的有無及方向的判斷方法(1)假設(shè)法(2)狀態(tài)法先判斷物體的狀態(tài)(即加速度的方向)，再利用牛頓第二定律(F合＝ma)確定合力，然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小及方向。(3)牛頓第三定律法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方向。2．靜摩擦力的大小(1)兩物體間實際產(chǎn)生的靜摩擦力Ff在零和最大靜摩擦力Ffmax之間，即0<Ff≤Ffmax。在一般情況下，可近似認(rèn)為物體受到的最大靜摩擦力等于物體受到的滑動摩擦力。(2)靜摩擦力的大小要依據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行計算：若物體處于平衡狀態(tài)，則可根據(jù)平衡條件求解靜摩擦力；若物體處于非平衡狀態(tài)，則可根據(jù)牛頓第二定律求解靜摩擦力。?考向1靜摩擦力方向的確定[解析]

對題圖甲：設(shè)物塊m受到摩擦力，則物塊m受到重力、支持力、摩擦力作用，而重力、支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向與接觸面相切，方向水平，則物塊m受力將不平衡，與題中條件矛盾，故假設(shè)不成立，A、C兩項錯誤。對題圖乙：設(shè)物塊m不受摩擦力，由于m勻速下滑，m必受力平衡，若m只受重力、支持力作用，由于支持力與接觸面垂直，重力、支持力不可能平衡，則假設(shè)不成立，由受力分析知，m受到與斜面平行向上的摩擦力，B、D兩項正確。?考向2靜摩擦力大小的計算

在與水平地面固定傾角為θ的斜面體上，質(zhì)量為m的物體在平行于底邊、大小為F的水平力作用下靜止于斜面上，如圖所示。重力加速度大小為g。該物體受到的摩擦力大小為()A．FB．F＋mgD【跟蹤訓(xùn)練】(利用假設(shè)法判斷靜摩擦力)圖甲是某同學(xué)寫字時的握筆姿勢，圖乙是他在握筆時把拇指和食指松開時的狀態(tài)，筆尖仍然斜向下且筆保持靜止?fàn)顟B(tài)。關(guān)于兩幅圖中筆的受力，下列說法正確的是()A．圖甲中筆可能不受摩擦力B．圖乙中筆可能不受摩擦力C．圖甲和圖乙中手對筆的作用力方向都為豎直向上D．圖甲中手的握力越大，筆所受的摩擦力越大C[解析]

對題圖甲中的筆受力分析，受到手指的壓力、重力、摩擦力，假設(shè)沒有受到摩擦力，筆就會順著手指滑下來，故A錯誤；對題圖乙中的筆受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，假設(shè)沒有受到摩擦力，筆就會順著手指滑下來，故B錯誤；因為題圖甲和題圖乙中的筆都是靜止?fàn)顟B(tài)，所以手對筆的作用力應(yīng)與重力大小相等，方向相反，故C正確；題圖甲中的筆受到的是靜摩擦力，其大小等于重力沿筆方向的分力，與手的握力大小無關(guān)，故D錯誤。(根據(jù)運(yùn)動狀態(tài)判斷摩擦力)水平地面上放著一輛手推小車，小車的水平板上放置一只金屬桶，金屬桶始終與小車保持相對靜止，則()A．當(dāng)小車水平向左啟動時，金屬桶不受摩擦力B．當(dāng)小車水平向右啟動時，金屬桶受到水平向左的摩擦力C．當(dāng)小車水平向右減速運(yùn)動時，金屬桶對小車的摩擦力水平向右D．當(dāng)小車水平向左減速運(yùn)動時，金屬桶受到的摩擦力水平向左C[解析]

當(dāng)小車水平向左啟動時，加速度a的方向向左，金屬桶受到向左的摩擦力，A錯誤；當(dāng)小車水平向右啟動時，加速度a的方向向右，金屬桶受到水平向右的摩擦力，B錯誤；當(dāng)小車水平向右減速運(yùn)動時，加速度a的方向向左，金屬桶受到水平向左的摩擦力，再由牛頓第三定律知，金屬桶對小車的摩擦力水平向右，C正確；當(dāng)小車水平向左減速運(yùn)動時，金屬桶受到的摩擦力水平向右，D錯誤。(利用轉(zhuǎn)換研究對象法判斷靜摩擦力方向)白板水平放置在地面上，在白板上用磁釘吸住一張彩紙，向右輕輕拉彩紙，未拉動，對這情境受力分析正確的是()A．磁釘受到向右的摩擦力B．磁釘僅受重力和支持力兩個力C．彩紙受到白板向左的摩擦力D．白板與地面間無摩擦力C[解析]

對磁釘分析可知，磁釘沒有相對彩紙的運(yùn)動趨勢，則不受摩擦力，故A錯誤；磁釘不僅受到重力和支持力還要受到白板的磁性吸引力，故B錯誤；由于彩紙相對于白板有向右的運(yùn)動趨勢，則彩紙受到白板向左的摩擦力，故C正確；對整體分析可知，整體有向右的運(yùn)動趨勢，則白板和地面間有摩擦力，故D錯誤。(靜摩擦力大小的計算)木塊A、B的質(zhì)量分別為5kg和6kg，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25。夾在A、B之間的輕質(zhì)彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，初始時兩木塊在水平地面上靜止不動?，F(xiàn)用與水平方向成60°角的拉力F＝6N作用在木塊B上，如圖所示。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，則在力F作用后()A．木塊A所受摩擦力的方向向左B．木塊A所受摩擦力大小是12.5NC．木塊B所受摩擦力大小是11ND．木塊B所受摩擦力大小是15NC[解析]

最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，所以A受到的最大靜摩擦力為FmA＝μFNA＝0.25×50N＝12.5N，B受到的最大靜摩擦力為FmB＝μFNB＝0.25×60N＝15N，此時彈簧的彈力為F彈＝kx＝400×0.02N＝8N，彈簧彈力的大小小于物體受到的最大靜摩擦力的大小，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件，A受到的靜摩擦力大小為8N，方向向右，B受到的靜摩擦力也是8N，方向向左，當(dāng)與水平方向成60°角的拉力F＝6N，作用在木塊B上，假設(shè)物體B仍靜止，則B受到的摩擦力為11N，此時的最大靜摩擦力為FmB′＝μ(mBg－Fsin60°)≈14.57N，小于此時的最大靜摩擦力，則B仍然靜止，摩擦力方向向左，施加F后，彈簧的形變量不變，則A受力情況不變，A受到的摩擦力大小仍為8N，方向向右，C項正確。故選C項。摩擦力的突變問題分析摩擦力突變問題的方法摩擦力的突變問題，其實質(zhì)就是靜摩擦力和滑動摩擦力大小或方向的變化分析問題，解題時應(yīng)注意以下四點：(1)分析臨界狀態(tài)，物體由相對靜止變?yōu)橄鄬\(yùn)動，或者由相對運(yùn)動變?yōu)橄鄬o止，受力情況發(fā)生突變，往往是摩擦力突變問題的臨界狀態(tài)。(2)靜摩擦力是被動力，且靜摩擦力存在最大值。存在靜摩擦力的連接系統(tǒng)，處于相對滑動或相對靜止的臨界狀態(tài)時靜摩擦力達(dá)到最大值。(3)滑動摩擦力的突變問題：滑動摩擦力的大小與接觸面的動摩擦因數(shù)和接觸面受到的壓力均成正比，發(fā)生相對運(yùn)動的物體，如果接觸面的動摩擦因數(shù)發(fā)生變化或接觸面受到的壓力發(fā)生變化，則滑動摩擦力就會發(fā)生變化。(4)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(yùn)動性質(zhì)的分界點。?考向1

“靜—靜”突變物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)作用在物體上的其他力發(fā)生突變時，物體仍能保持靜止?fàn)顟B(tài)，但物體受到的靜摩擦力的大小或方向發(fā)生了“突變”。(多選)如圖甲所示，放在固定斜面上的物體，受到一個沿斜面向上的力F的作用，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則在0～t0時間內(nèi)物體所受的摩擦力Ff隨時間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)()BCD[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－mgsinθ＋Ff＝0，解得Ff＝mgsinθ－F，若初態(tài)mgsinθ＝F，則B項正確；若初態(tài)mgsinθ>F，則C項正確；若初態(tài)mgsinθ<F，則D項正確。?考向2

“靜—動”突變物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)其他力變化時，如果物體不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到的靜摩擦力將突變成滑動摩擦力。(多選)如圖甲所示，A、B兩個物體疊放在水平面上，B的上下表面均水平，A物體與一力傳感器相連接，連接力傳感器和物體A的細(xì)繩保持水平。從t＝0時刻起，用一水平向右的力F＝kt(k為常數(shù))作用在B物體上，拉力傳感器的示數(shù)隨時間變化的圖線如圖乙所示，已知k、t1、t2，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。據(jù)此可求()A．A、B之間的最大靜摩擦力B．水平面與B之間的滑動摩擦力C．A、B之間的動摩擦因數(shù)μABD．B與水平面間的動摩擦因數(shù)μAB[解析]

地面對B的最大靜摩擦力為Ffm＝kt1，A、B相對滑動后，力傳感器的示數(shù)保持不變，則FfAB＝kt2－Ffm＝k(t2－t1)，A、B兩項正確；由于