浙江版2025版高考物理總復(fù)習(xí)第二單元相互作用物體平衡第5講摩擦力教案

PAGEPAGE20第5講摩擦力1.產(chǎn)生:相互接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí),在接觸面上所受到的①阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的力。

2.兩種摩擦力的比較項(xiàng)目靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力定義兩②相對(duì)靜止的物體間的摩擦力

兩③相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間的摩擦力

產(chǎn)生條件a.接觸面粗糙b.接觸處有彈力c.兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢a.接觸面粗糙b.接觸處有彈力c.兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)大小、方向大小:0<Ff≤Ffmax方向:與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反大小:Ff=④μFN

方向:與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反作用效果阻礙物體間的⑤相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢

阻礙物體間的⑥相對(duì)運(yùn)動(dòng)

1.推斷下列說法對(duì)錯(cuò)。(1)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢。 (?)(2)受靜摩擦力作用的物體肯定處于靜止?fàn)顟B(tài)。 (?)(3)受滑動(dòng)摩擦力作用的物體,可能處于靜止?fàn)顟B(tài)。 (√)(4)接觸處有摩擦力作用時(shí)肯定有彈力作用。 (√)(5)接觸處的摩擦力肯定與彈力方向垂直。 (√)(6)兩物體接觸處的彈力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。 (?)(7)兩物體接觸處的彈力增大時(shí),接觸面間的靜摩擦力大小可能不變。 (√)2.(人教版必修1P58說一說改編)如圖所示,某糧庫運(yùn)用電動(dòng)傳輸機(jī)向糧垛上輸送麻袋包,現(xiàn)將一麻袋包放置在傾斜的傳送帶上,與傳送帶一起向上勻速運(yùn)動(dòng),其間突遇故障,傳送帶減速直至停止。若上述勻速和減速過程中,麻袋包與傳送帶始終保持相對(duì)靜止,下列說法正確的是 ()A.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),麻袋包只受重力與支持力作用B.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),麻袋包受到的摩擦力肯定沿傳送帶向上C.減速運(yùn)動(dòng)時(shí),麻袋包受到的摩擦力肯定沿傳送帶向下D.減速運(yùn)動(dòng)時(shí),麻袋包受到的摩擦力肯定沿傳送帶向上答案B3.(人教版必修1P57思索與探討改編)如圖甲所示,小孩輕輕地用10N的水平推力推木箱,推不動(dòng)木箱;如圖乙所示,小孩加大力度用60N的水平推力推木箱,還推不動(dòng)木箱;如圖丙所示,小孩用70N的力把木箱推動(dòng)了。若木箱對(duì)地面的壓力大小為100N,木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.58,用F1、F2、F3分別表示圖甲、乙、丙三種狀況時(shí)木箱受到的摩擦力,則F1、F2、F3的大小分別為 ()A.10N、60N、70NB.10N、58N、70NC.10N、60N、58ND.10N、58N、58N答案C4.(人教版必修1P57演示改編)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1.2N時(shí),木塊沒有動(dòng);漸漸增大拉力到2.2N時(shí),木塊仍靜止;接著增大拉力到4.2N時(shí),木塊起先移動(dòng),此時(shí)拉力突然變小到4.0N,此后木塊勻速運(yùn)動(dòng),拉力保持4.0N不變。(1)木塊受到拉力1.2N時(shí),沒有運(yùn)動(dòng),說明什么問題?(2)隨著外力的增大,靜摩擦力怎樣改變?(3)木塊所受的靜摩擦力沿什么方向?答案(1)木塊受到的靜摩擦力與拉力平衡。(2)隨著拉力增大,由二力平衡可知靜摩擦力也在增大。(3)靜摩擦力在木塊與桌面間產(chǎn)生,方向沿接觸面指向木塊有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的反方向,即向左。

考點(diǎn)一摩擦力的有無及方向推斷1.推斷靜摩擦力的有無及方向的三種方法(1)假設(shè)法(2)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)法此法關(guān)鍵是先確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(如平衡或求出加速度),再利用平衡條件或牛頓其次定律(F=ma)確定靜摩擦力的方向。(3)牛頓第三定律法“力是物體間的相互作用”,先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向,再依據(jù)牛頓第三定律確定另一物體受到的靜摩擦力的方向。2.靜摩擦力大小的計(jì)算(1)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速運(yùn)動(dòng))時(shí),利用力的平衡條件來計(jì)算其大小。(2)物體有加速度時(shí),若只有靜摩擦力,則Ff=ma。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。3.滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算(1)用公式Ff=μFN計(jì)算。(2)結(jié)合探討對(duì)象運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(勻速運(yùn)動(dòng)或勻變速運(yùn)動(dòng)),利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解。例1(多選)如圖甲、乙所示,傾角為θ的固定斜面上放置一滑塊M,在滑塊M上放置一物塊m,M和m相對(duì)靜止,一起沿斜面勻速下滑,下列說法正確的是 ()A.圖甲中物塊m受到摩擦力B.圖乙中物塊m受到摩擦力C.圖甲中物塊m受到水平向左的摩擦力D.圖乙中物塊m受到與斜面平行向上的摩擦力思路點(diǎn)撥(1)圖甲、乙中滑塊和物塊均做勻速直線運(yùn)動(dòng),說明它們各自所受合外力為多少?(2)圖甲能否假設(shè)滑塊和物塊間接觸面光滑,從而推斷物塊是否受摩擦力?同樣的假設(shè)法能否用來推斷圖乙中物塊是否受到摩擦力?答案BD對(duì)題圖甲:設(shè)物塊m受到重力、支持力、摩擦力,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,與題中條件沖突,故假設(shè)不成立,A、C項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)題圖乙:設(shè)物塊m不受摩擦力,由于物塊m勻速下滑,物塊m必受力平衡,若物塊m只受重力、支持力作用,由于支持力與接觸面垂直,故重力、支持力不行能平衡,則假設(shè)不成立,由受力分析知,物塊m受到與斜面平行向上的摩擦力,B、D項(xiàng)正確。解題感悟摩擦力分析與計(jì)算的三點(diǎn)留意(1)在確定摩擦力的大小之前,首先分析物體所處的狀態(tài),分清是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力。(2)滑動(dòng)摩擦力有詳細(xì)的計(jì)算公式,而靜摩擦力要借助其他公式,如:利用平衡條件列方程或牛頓其次定律列方程等。(3)“Ff=μFN”中FN并不總是等于物體的重力。1.[摩擦力的有無及方向的推斷]用手向右拉毛刷,毛刷與桌面保持相對(duì)靜止,則 ()A.手與毛刷間存在滑動(dòng)摩擦力B.手受到的摩擦力與毛刷受到桌面的摩擦力方向相反C.毛刷受到桌面的靜摩擦力方向向左D.手與毛刷之間不存在相互作用力答案C用手向右拉毛刷,毛刷相對(duì)桌面靜止但產(chǎn)生了向右的運(yùn)動(dòng)趨勢,桌面阻礙毛刷向右運(yùn)動(dòng)從而施加給毛刷向左的靜摩擦力,同理,手受到向左的摩擦力,與毛刷受到桌面的摩擦力方向相同,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。2.[滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算]一長方形木板放置在水平地面上,在木板的上方有一條狀豎直擋板,擋板的兩端固定于水平地面上,擋板跟木板之間并不接觸。現(xiàn)在有一個(gè)方形物塊在木板上沿?fù)醢逡阅骋凰俣冗\(yùn)動(dòng),同時(shí)長方形木板以大小相同的速度向左運(yùn)動(dòng),木板的運(yùn)動(dòng)方向與豎直擋板垂直,已知物塊與豎直擋板和水平木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2,物塊的質(zhì)量為m,重力加速度為g,則豎直擋板對(duì)物塊的摩擦力大小為 ()A.0 B.22μ1μ2C.12μ1μ2mg D.2μ1μ2答案B因?yàn)関1和v2數(shù)值大小相等,以木板為參考系,物塊相對(duì)于木板的運(yùn)動(dòng)方向如圖中v物,則tanθ=1,得θ=45°。木板對(duì)物塊的摩擦力方向與v物方向相反,如圖。木板對(duì)物塊的摩擦力大小Ff=μ2mg,擋板對(duì)物塊的支持力FN=Ffcos45°=22μ2mg,擋板對(duì)物塊的摩擦力F'f=μ1FN=22μ1μ2mg,故B3.[靜摩擦力的計(jì)算]如圖所示,物體A疊放在物體B上,B置于光滑水平面上,A、B質(zhì)量分別為mA=6kg、mB=2kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,滑動(dòng)摩擦力近似等于最大靜摩擦力。起先時(shí)F=10N,此后漸漸增大,在增大到45N的過程中(g取10m/s2) ()A.當(dāng)拉力F<12N時(shí),兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)B.兩物體起先沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),當(dāng)拉力超過12N時(shí),起先相對(duì)滑動(dòng)C.兩物體從受力起先就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)D.兩物體始終沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)答案D首先了解兩物體的運(yùn)動(dòng)狀況,B運(yùn)動(dòng)是因?yàn)锳對(duì)它有靜摩擦力,但由于靜摩擦力存在最大值,所以B的加速度存在最大值,可以求出此加速度下拉力的大小,假如拉力再增大,則物體間就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),所以這里存在一個(gè)臨界點(diǎn),就是A、B間靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)可求出拉力F的大小。以A為探討對(duì)象進(jìn)行受力分析,A受水平向右的拉力、水平向左的靜摩擦力,則有F-Ff=mAa,再以B為探討對(duì)象,B受水平向右的靜摩擦力Ff=mBa,當(dāng)Ff為最大靜摩擦力時(shí),解得a=FfmB=μmAgmB=122m/s2=6m/s2,F=48N,由此可以看出當(dāng)F<48N時(shí),A、B間的摩擦力達(dá)不到最大靜摩擦力,也就是說,

考點(diǎn)二關(guān)于摩擦力的綜合分析與計(jì)算考向1摩擦力大小的計(jì)算1.滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算方法可用公式F=μFN計(jì)算,留意對(duì)物體間相互擠壓的彈力FN的分析,FN并不總是等于物體的重力,它與探討對(duì)象受到的垂干脆觸面方向的力親密相關(guān),也與探討對(duì)象在該方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。2.靜摩擦力的計(jì)算方法(1)最大靜摩擦力Fmax的計(jì)算:最大靜摩擦力Fmax只在剛好要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)這一特定狀態(tài)下才表現(xiàn)出來,比滑動(dòng)摩擦力稍大些,通常認(rèn)為二者相等,即Fmax=μFN。(2)一般靜摩擦力的計(jì)算①物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))時(shí),利用力的平衡條件來計(jì)算其大小。②物體有加速度時(shí),依據(jù)牛頓其次定律進(jìn)行分析。例如,水平勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上,物塊靠靜摩擦力供應(yīng)向心力產(chǎn)生向心加速度,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。例2(2024浙江學(xué)軍中學(xué)月考)一橫截面為直角三角形的木塊按如圖所示方式放置,質(zhì)量均為m的A、B兩物體用輕質(zhì)彈簧相連放在傾角為30°的直角邊上,物體C放在傾角為60°的直角邊上,B與C之間用跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線連接,A、C的質(zhì)量比為34,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g。已知物體A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同(μ<1)且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,彈簧彈力大小為mg,C與斜面間無摩擦,則 (A.物體A、B均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向B.物體A所受摩擦力大小為12mg,物體BC.彈簧處于拉伸狀態(tài),A、B兩物體所受摩擦力大小均為12mg,方向均沿斜面對(duì)D.剪斷彈簧瞬間,物體A肯定加速下滑答案C對(duì)A分析:重力沿斜面對(duì)下的分力為12mg,靜摩擦力Ff≤μmgcos30°<32mg,F彈=mg,因此彈簧彈力方向沿斜面對(duì)上,摩擦力方向沿斜面對(duì)下,如圖甲所示,則FfA=F彈-mgsin30°=12對(duì)B分析:細(xì)線對(duì)B的拉力F=mCgsin60°=2mg>F彈+mgsin30°。所以B所受摩擦力沿斜面對(duì)下,如圖乙所示,FfB=F-F彈-mgsin30°=12mg,故A、B錯(cuò)誤,C正確。剪斷彈簧,A受摩擦力向上,且滿意F'fA=12mg,A仍處于靜止?fàn)顟B(tài),故解題感悟計(jì)算摩擦力時(shí)的三點(diǎn)留意(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其次定律來求解。(2)公式F=μFN中FN為兩接觸面間的正壓力,與物體的重力沒有必定聯(lián)系,不肯定等于物體的重力。(3)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體速度的大小無關(guān),與接觸面積的大小也無關(guān)?？枷?摩擦力的突變問題1.“靜—靜”突變物體在摩擦力和其他力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)作用在物體上的其他力的合力發(fā)生改變時(shí),假如物體仍舊保持靜止?fàn)顟B(tài),則物體受到的靜摩擦力的大小和方向?qū)l(fā)生突變。2.“靜—?jiǎng)印蓖蛔兓颉皠?dòng)—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)其他力改變時(shí),假如物體不能保持靜止?fàn)顟B(tài),則物體受到的靜摩擦力將突變成滑動(dòng)摩擦力。3.“動(dòng)—?jiǎng)印蓖蛔兡澄矬w相對(duì)于另一物體滑動(dòng)的過程中,若突然相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向變了,則滑動(dòng)摩擦力方向?qū)l(fā)生突變。例3(2024浙江金華模擬)如圖所示,物體A靜止在粗糙水平面上,左邊用一輕質(zhì)彈簧和豎直墻相連,彈簧的長度大于原長。現(xiàn)用從零起先漸漸增大的水平力F向右拉A,直到A被拉動(dòng),在A被拉動(dòng)之前的過程中,彈簧對(duì)A的拉力F1的大小和地面對(duì)A的摩擦力Ff大小的改變狀況是 ()A.F1減小 B.F1增大C.Ff先減小后增大 D.Ff始終減小思路點(diǎn)撥(1)初始狀態(tài)時(shí)物體A靜止在粗糙水平面上是否受到靜摩擦力,假如有,方向如何?(2)當(dāng)水平力F向右從零起先漸漸增大拉物體A,在物體A被拉動(dòng)前,物體所受合力始終等于零,請(qǐng)結(jié)合受力分析推斷物體A所受靜摩擦力的改變。答案C在A被拉動(dòng)之前的過程中,彈簧仍處于原來的狀態(tài),因此彈力F1不變,靜止時(shí)彈簧的長度大于原長,則彈簧對(duì)A的拉力向左,由于水平面粗糙,因此A受到水平向右的靜摩擦力Ff。用一個(gè)從零起先漸漸增大的水平力F向右拉A,直到把A拉動(dòng)前過程中,物體A受到的靜摩擦力Ff從水平向右變?yōu)樗较蜃?所以Ff先減小后增大,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。解題感悟摩擦力的突變問題,無論怎樣改變,根本就是靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小或方向的改變分析問題,解題時(shí)應(yīng)留意以下三點(diǎn):(1)題目中出現(xiàn)“最大”“最小”和“剛好”等關(guān)鍵詞時(shí),一般隱藏著臨界問題,有時(shí),有些臨界問題中并不含上述常見的“臨界術(shù)語”,但審題時(shí)發(fā)覺某個(gè)物理量在改變過程中會(huì)發(fā)生突變,則該物理量突變時(shí)物體所處的狀態(tài)即臨界狀態(tài)。(2)靜摩擦力是被動(dòng)力,其存在及大小、方向取決于物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢,而且靜摩擦力存在最大值。存在靜摩擦力的連接系統(tǒng),在相對(duì)滑動(dòng)與相對(duì)靜止的臨界狀態(tài)時(shí),靜摩擦力達(dá)到最大值。(3)探討傳送帶問題時(shí),物體和傳送帶的速度相等時(shí)往往是摩擦力的大小、方向和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn)。1.[“靜—靜”突變]愛好課堂上,某同學(xué)將完全相同的甲、乙兩個(gè)條形磁鐵水平放在粗糙的水平木板上(N極正對(duì)),如圖所示,并緩慢抬高木板的右端至傾角為θ,這一過程中兩磁鐵均保持靜止?fàn)顟B(tài)。請(qǐng)對(duì)該同學(xué)提出的說法進(jìn)行分析,其中正確的是 ()A.甲受到的摩擦力相對(duì)木板的方向可能發(fā)生改變B.乙受到的摩擦力相對(duì)木板的方向可能發(fā)生改變C.接著增大傾角θ,甲、乙將會(huì)同時(shí)發(fā)生滑動(dòng)D.若減小甲、乙間距,重復(fù)上述過程,增大傾角時(shí)乙會(huì)先發(fā)生向上滑動(dòng)答案B因兩個(gè)條形磁鐵N極正對(duì),相互排斥,在θ較小時(shí),乙有沿斜面對(duì)上運(yùn)動(dòng)的趨勢,且隨θ的增大,乙所受的摩擦力沿斜面對(duì)下漸漸減小,可能出現(xiàn)反向增大的狀況;而甲始終具有沿斜面對(duì)下運(yùn)動(dòng)的趨勢,且隨θ的增大,甲所受摩擦力增大,不行能出現(xiàn)摩擦力方向改變的狀況,故A錯(cuò)誤,B正確;增大傾角θ或減小甲、乙間距時(shí),最易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的為甲,故C、D均錯(cuò)誤。2.[“靜—?jiǎng)印蓖蛔僝在探究靜摩擦力改變規(guī)律及滑動(dòng)摩擦力改變規(guī)律的試驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的演示裝置,力傳感器A與計(jì)算機(jī)連接,可獲得力隨時(shí)間改變的規(guī)律,將力傳感器固定在光滑水平桌面上,測力端通過細(xì)繩與一滑塊相連(調(diào)整力傳感器高度使細(xì)繩水平),滑塊放在較長的小車上,小車一端連接一根細(xì)繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空砂桶(調(diào)整滑輪使桌面上部細(xì)繩水平),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。試驗(yàn)起先時(shí)打開力傳感器同時(shí)緩慢向砂桶里倒入砂子,小車一旦運(yùn)動(dòng)起來,馬上停止倒砂子,若力傳感器采集的圖像如圖乙,則結(jié)合該圖像,下列說法錯(cuò)誤的是 ()甲乙A.可求出空砂桶的重力B.可求出滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦力的大小C.可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小D.可推斷第50s后小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)(滑塊仍在車上)答案Dt=0時(shí),力傳感器顯示拉力為2N,則滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力,大小為2N,由小車與空砂桶受力平衡可知空砂桶的重力也等于2N,A選項(xiàng)正確;t=50s時(shí)摩擦力達(dá)到最大值,即最大靜摩擦力為3.5N,同時(shí)小車啟動(dòng),說明帶有砂的砂桶重力等于3.5N,此時(shí)摩擦力馬上變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,故摩擦力突變?yōu)?N的滑動(dòng)摩擦力,B、C選項(xiàng)正確;此后由于砂和砂桶重力大于滑動(dòng)摩擦力,故第50s后小車將加速運(yùn)動(dòng),D選項(xiàng)錯(cuò)誤。3.[“動(dòng)—靜”突變](2024浙江衢州一中月考)如圖所示,斜面固定在地面上,傾角為θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。質(zhì)量為1kg的滑塊以初速度v0從斜面底端沿斜面對(duì)上滑行(斜面足夠長,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)間改變的圖像是圖中的(取初速度v0的方向?yàn)檎较?g=10m/s2) ()答案B滑塊上升過程中受滑動(dòng)摩擦力,Ff=μFN,FN=mgcosθ,聯(lián)立解得Ff=6.4N,方向沿斜面對(duì)下。當(dāng)滑塊的速度減為零后,由于重力的分力mgsinθ<μmgcosθ,滑塊不動(dòng),滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力,由平衡條件得F'f=mgsinθ,代入可得F'f=6N,方向沿斜面對(duì)上,故選項(xiàng)B正確。4.[“動(dòng)—?jiǎng)印蓖蛔僝(多選)如圖所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ,傳送帶以速度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,小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ,則下列選項(xiàng)中能客觀地反映小木塊的受力和運(yùn)動(dòng)狀況的是 ()答案BD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=gsinθ+μgcosθ;當(dāng)小木塊速度達(dá)到與傳送帶速度相等時(shí),由于μ<tanθ,即μmgcosθ<mgsinθ,所以小木塊速度能夠接著增加,此時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小不變,而方向突變?yōu)橄蛏?加速度a=gsinθ-μgcosθ,加速度變小,則v-t圖線的斜率變小,所以B、D正確。

A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.某電視臺(tái)每周都有棋類節(jié)目,鐵質(zhì)的棋盤豎直放置,每個(gè)棋子都是一個(gè)小磁鐵,能吸在棋盤上,不計(jì)棋子間的相互作用力,下列說法正確的是 ()A.棋子共受三個(gè)力作用B.棋子對(duì)棋盤的壓力大小等于重力C.磁性越強(qiáng)的棋子所受的摩擦力越大D.質(zhì)量不同的棋子所受的摩擦力不同答案D棋子受到重力、向上的摩擦力、棋盤的吸引力和棋盤的支持力作用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;無論棋子的磁性多強(qiáng),棋盤對(duì)棋子的摩擦力總是等于棋子的重力,質(zhì)量不同的棋子所受的重力不同,故摩擦力不同,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,D正確。2.(2024浙江湖州模擬)如圖是某街舞愛好者在水平面上靜止倒立的情景,則此街舞愛好者 ()A.手掌所受支持力等于人的重力B.手掌所受靜摩擦力方向向左C.手掌所受靜摩擦力方向向右D.重心在腰部某處答案A以街舞愛好者為探討對(duì)象,依據(jù)豎直方向受力平衡可得手掌所受支持力等于他的重力,故A正確;街舞愛好者在水平面上靜止,水平方向受力平衡,則街舞愛好者受到的靜摩擦力為零,故B、C錯(cuò)誤;街舞愛好者處于該狀態(tài)時(shí),重心不肯定在腰部,可能在人體之外某處,故D錯(cuò)誤。3.用手牢牢抓住一個(gè)啤酒瓶使其保持在豎直靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,則關(guān)于啤酒瓶受到的摩擦力分析正確的是 ()A.手抓得越緊,摩擦力越大B.手抓得越松,摩擦力越小C.無論手抓得松緊,增加瓶子里的酒量,摩擦力增大D.只有手抓得更緊,并增加瓶子里的酒量,摩擦力才增大答案C用手握住一個(gè)啤酒瓶,瓶身保持豎直靜止,豎直方向上瓶子受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力作用,這兩個(gè)力是平衡力,大小相等,重力跟物體質(zhì)量有關(guān),無論手抓得松緊,瓶子質(zhì)量不變,重力不變,瓶子受到的摩擦力保持不變,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;無論手抓得松緊,增加瓶子里的酒量,重力變大,則摩擦力增大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。4.如圖所示,質(zhì)量為20kg的物體在水平面上向右運(yùn)動(dòng),物體和水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,在運(yùn)動(dòng)過程中,還受到一個(gè)水平向左的大小為10N的拉力作用,重力加速度g取10m/s2,則物體受到的摩擦力為 ()A.10N,向右B.30N,向左C.20N,向右D.20N,向左答案Df=μFN=0.1×200N=20N,方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,所以摩擦力方向水平向左,故D正確。5.用如圖所示裝置探討摩擦力的改變規(guī)律,把木塊放在水平固定長木板上,在彈簧測力計(jì)的指針下輕放一個(gè)小紙團(tuán),它只能被指針向左推動(dòng)。用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉木塊,使拉力由零緩慢增大。下列說法正確的是 ()A.木塊起先運(yùn)動(dòng)前,拉力大于摩擦力,且摩擦力漸漸增大B.當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊起先移動(dòng),此后摩擦力的大小始終保持這一數(shù)值C.該試驗(yàn)裝置可以記錄最大靜摩擦力的大小D.木塊起先運(yùn)動(dòng)后,摩擦力隨拉力的增大而增大答案C依據(jù)平衡關(guān)系,木塊起先運(yùn)動(dòng)前,拉力等于摩擦力,拉力由零緩慢增大,且摩擦力漸漸增大,故A錯(cuò)誤;木塊被拉動(dòng)后,受到滑動(dòng)摩擦力的作用,但剛移動(dòng)時(shí)為靜摩擦力的最大值,故B錯(cuò)誤;該試驗(yàn)裝置可以記錄最大靜摩擦力的大小,故C正確;當(dāng)拉力達(dá)到肯定值時(shí),木塊起先運(yùn)動(dòng),之后摩擦力不變,故D錯(cuò)誤。6.物體A的質(zhì)量為1kg,置于水平地面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。從t=0時(shí)刻起先,物體以肯定的初速度v0向右滑行,同時(shí)受到一個(gè)水平向左的大小恒為F0=1N的作用力,則反映物體受到的摩擦力f隨時(shí)間改變的圖像是圖中的(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取向右為正方向,g取10m/s2) ()答案C物體首先受到滑動(dòng)摩擦力,大小f=μmg=2N,方向水平向左,做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減為0,由于物體受到的拉力大小為1N,小于物體的最大靜摩擦力的大小2N,所以物體不會(huì)再運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體受到的摩擦力為靜摩擦力,大小等于拉力大小為1N,方向向右,故選C。7.如圖所示,質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙的傳送帶上,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)傳送帶分別以v1、v2的速度逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)(v1<v2),繩中的拉力分別為FT1、FT2,則下列說法正確的是 ()A.物體受到的摩擦力Ff1<Ff2B.物體所受摩擦力方向向右C.FT1=FT2D.傳送帶速度足夠大時(shí),物體受到的摩擦力可為0答案C物體的受力分析如圖所示滑動(dòng)摩擦力與繩拉力的水平重量平衡,因此方向水平向左,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;設(shè)繩與水平方向成θ角,則FTcosθ-μFN=0,FN+FTsinθ-mg=0,解得FT=μmgcosθ+μsinθ,因?yàn)棣炔蛔?所以FT恒定不變,選項(xiàng)C正確;滑動(dòng)摩擦力Ff=FTcosθ=μmgcos8.(2024浙江永嘉模擬)如圖所示,一物塊放在傾斜的木板上,當(dāng)木板的傾角θ分別為30°和45°時(shí)物塊所受的摩擦力的大小相等,則物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ()A.12B.22C.32答案B木板傾角較小時(shí),物塊與木板間為靜摩擦力,由平衡條件可知,Ff=mgsin30°;傾角較大時(shí),物塊與木板間為滑動(dòng)摩擦力,即F'f=μmgcos45°,由題意知,μmgcos45°=mgsin30°,解得μ=22,B項(xiàng)正確。[解題關(guān)鍵]本題中提到兩次摩擦力大小相等,不能主觀認(rèn)為都是靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力。9.如圖所示,一楔形斜面體置于水平地面上,斜面的傾角為30°,物塊A置于斜面上,用輕彈簧、細(xì)繩跨過定滑輪與物塊B相連,彈簧軸線與斜面平行,A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知物塊A、B的重力分別為10N和5N,不計(jì)滑輪與細(xì)繩間的摩擦,則 ()A.彈簧對(duì)A的拉力大小為10NB.斜面對(duì)A的支持力大小為5NC.斜面對(duì)A的摩擦力大小為0D.地面對(duì)斜面體的摩擦力大小為5N答案C彈簧的彈力等于B的重力,大小為5N,而A的重力沿斜面方向的分力GAsin30°=5N,故斜面對(duì)A的摩擦力為0,故A錯(cuò)誤,C正確;斜面對(duì)A的支持力FN=GAcos30°=53N,B錯(cuò)誤;以A、B及斜面體整體為探討對(duì)象,得地面對(duì)斜面體的摩擦力為0,D錯(cuò)誤。10.(多選)如圖所示,將一質(zhì)量為m的滑塊輕輕放置于傳送帶的左端,已知傳送帶以速度v0順時(shí)針運(yùn)動(dòng),滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,傳送帶左右距離無限長,重力加速度為g。當(dāng)滑塊速度達(dá)到v0時(shí)突然斷電,傳送帶以大小為a的加速度勻減速至停止。關(guān)于滑塊放上去后受到的摩擦力,下列說法正確的是 ()A.滑塊始終沒有受到靜摩擦力作用B.滑塊剛放上去時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力為μmgC.滑塊受到的摩擦力始終不變D.傳送帶減速時(shí)滑塊受到的摩擦力可能變?yōu)閙a答案BD滑塊剛放上去時(shí),受到向右的滑動(dòng)摩擦力,大小為μmg;斷電時(shí)滑塊速度為v0,假如a≤μg,則滑塊與傳送帶將以相同的加速度減速,滑塊受到靜摩擦力,大小為ma;斷電時(shí)滑塊速度為v0,假如a>μg,則傳送帶以加速度a減速,滑塊只能以加速度μg減速,滑塊受到滑動(dòng)摩擦力,大小為μmg,方向在斷電時(shí)刻突然變?yōu)橄蜃?綜上所述,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤,B、D正確。B組綜合提升11.(多選)如圖所示,物體B疊放在物體A上,A、B的質(zhì)量均為m,且上、下表面均與斜面平行,它們以共同速度沿傾角為θ的固定斜面C勻速下滑,則(重力加速度為g) ()A.A、B間的摩擦力大小為mgsinθB.A受到B的靜摩擦力方向沿斜面對(duì)上C.A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2mgsinθD.A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tanθ答案AC對(duì)B受力分析可知,B受重力、支持力,將重力分解可知重力有沿斜面對(duì)下的分力,要使B能勻速下滑,B受力肯定平衡,故A對(duì)B應(yīng)有沿斜面對(duì)上的摩擦力,大小等于B的重力沿斜面方向的分力,即等于mgsinθ,故A正確;由牛頓第三定律可知,A受到B的摩擦力應(yīng)沿斜面對(duì)下,故B錯(cuò)誤;對(duì)A、B整體分析,并將整體重力分解,可知沿斜面方向上,重力的分力與摩擦力等大反向,故A受的滑動(dòng)摩擦力沿斜面對(duì)上,大小為2mgsinθ,故C正確;由于A、B間為靜摩擦力,無法確定動(dòng)摩擦因數(shù)大小,故D錯(cuò)誤。12.(多選)如圖甲所示,A、B兩個(gè)物體疊放在水平面上,B的上下表面均水平,A物體與一拉力傳感器相連接,連拉力傳感器和物體A的細(xì)繩保持水平。從t=0時(shí)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(shí)間改變的圖線如圖乙所示,已知k、t1、t2,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。據(jù)此可求 (