7-8学年人教版高中物理必修一学案+题组训练_3摩擦力版含答案完美版

1、学案4摩擦力目标定位1.知道摩擦力的定义及分类.2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.4.了解最大静摩擦力的概念.知识探究基础自学落实 重点互动探究一、静摩擦力问题设计1 .把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图 1所示.图1当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到 2 N时，木块仍静止；继续增大 拉力到4 N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到 3.8 N,此后木块匀速运动，拉力保持 3.8 N不变.(1)木块受到拉力1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？(2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？(

2、3)静摩擦力在哪里产生？沿什么方向？答案(1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力.(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值.(3)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间.静摩擦力的方向与接触面相切， 与物体相对运动趋势的方向相反.2.在矿山、码头、工厂中多用传送带将货物由低处传送到高处.如图2所示，传送带匀速转动，货物和传送带相对静止.图2(1)传送带靠什么力把货物送到高处？此力方向如何？(2)只有静止的物体才受静摩擦力吗？静摩擦力总是阻碍物体的运动吗？答案(1)静摩擦力.静摩擦力的方向沿斜面向上(与物体运动方向

3、相同).(2)不是.静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间，物体本身可以运动.静摩擦力阻碍的是相对运动趋势，并不总是阻碍物体的运动.静摩擦力也可以是动力.要点提炼1 .定义：两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时产生的摩擦力叫做静摩擦力.2 .静摩擦力产生的条件(1)物体相互接触且相互挤压.(2)接触面粗糙.(3)两物体间相对静止但有相对运动趋势.注意两物体是“相对静止”，并不是静止.3 .静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体间相对运动趋势的方向相反.注意(1)与“相对运动趋势的方向相反 ”，并不是与“运动方向”相反.(2)静摩擦力的效 果是阻碍物体间的相对运动趋势，并不是阻碍物体

4、的运动.4 .静摩擦力的大小(1)静摩擦力的大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化，与正压力大小无关 (填 “有关”或“无关”).(2)静摩擦力有一个最大值，即最大静摩擦力Fmax,静摩擦力的范围是 0<FWFmax.(3)静摩擦力的大小一般根据平衡条件求解.如图3中水平力F=1 N、2 N、3 N时物块没有运动，静摩擦力大小分别为1 N、2 N、3 N.J"”匕a图3延伸思考产生静摩擦力的条件之一是“两物体之间有相对运动趋势” .那么，何为 “相对运动趋势” ？如何判断“相对运动趋势”的方向？答案“相对运动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能，但还

5、处于相对静止状态.例如用力推木箱，木箱未动，但木箱有相对地面向前的运动趋势.“相对运动趋势的方向”是指假设接触面光滑时，物体将要发生相对运动，工的方向.如图，物体静止在粗糙斜面上，假设斜面光滑时，物体将沿斜面下滑，即物体静止时，相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下.、二、滑动摩擦力 问题设计1 .用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动，观察毛刷的弯曲方向.如图 4所示，毛刷为什么向后弯曲？图4答案 因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面，与板擦运动方向相反.2 .把手按在桌面上，用力向前滑动，手有什么感觉？增大手与桌面的压力，感觉有什么不 同？这说明什么？阅读课本，写出滑动摩擦力的公式.答案 手受到

6、向后的阻力（滑动摩擦力）.感觉手受到向后的阻力 （滑动摩擦力）增大.滑动摩 擦力大小随着压力的增大而增大.F=yn.要点提炼1 .定义：当一个物体在另一个物体表面滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种 力叫做滑动摩擦力.2 .滑动摩擦力产生的条件（1）两物体相互接触且相互挤压.（2）接触面粗糙.（3）两物体间有相对运动.3 .滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且与相对运动的方向相反.注意（1）与“相对运动的方向相反”，并不是与“运动方向”相反.（2）滑动摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动，并不是阻碍物体的运动.4 .滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小跟压力成正比.公式：F=旷n,科为动摩擦

7、因数，取决于相互接触的两物体的材料和接触面的粗糙程度，-接触面的面积无关（填“有关”或“无关”），与物体间相对运动的速度大小无力（填“有关” 或“无关”）.X典例精析一、对摩擦力概念的理解【例1】关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是（）A.相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力B.有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力C.相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用D.只有相互压紧和发生相对运动（或有相对运动趋势）的物体间才可能有摩擦力的作用 解析 要产生摩擦力，首先要有弹力，其次要接触面不光滑， 还要有相对运动或有相对运动 趋势，故只有D正确.答案 D、静摩擦力【例2】如图5所示，有一重力不计的

8、方形容器，被水平力 F压在竖直的墙面上处于静止状 态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则卜列说法中正确的是（）图5A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐增大C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大解析 容器处于平衡状态，在竖直方向上重力与摩擦力平衡， 盛满水前墙面对容器的静摩擦 力一直增大，如果一直没有达到正压力 F作用下的最大静摩擦力，则水平力 F可能不变， 选项B、C正确.答案 BC三、滑动摩擦力【例3 装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图6所示，则在匀速拖出的过程中（）A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，

9、摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变解析 匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间，材料的重心在台面上， 故材料对台面的压力不变，故材料受到的支持力不变，故 C错误；而在拉动过程中动摩擦因数不变，由F=科氏可知摩擦力是不变的，故 A、B错误；因为材料做匀速直线运动，摩擦力不变， 所以工人的拉力是不变的，故D正确.答案 D【例4 质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图 7所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体

10、一水平推力F.（取g=10 N/kg）(1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？(3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？解析 在地面上，Fn = mg,则滑动摩擦力(即最大静摩擦力 Fmax)大小为Fmax=科氏=科mg=0.5X 2X 10 N= 10 N.(1)当推力F = 5 N时，F<Fmax,物体静止，则由二力平衡知：地面对物体的静摩擦力的大小F 静=5 = 5 N.(2)当推力F = 12 N时，F>Fmax,物体滑动，则地面对物体的滑动摩擦力的大小F滑=科比=mg=10 N.

11、(3)物体运动过程中突然把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小F滑=10N.答案(1)5 N (2)10 N (3)10 N媒堂要点小转自我检测摩擦力的比较静摩擦力滑动摩擦力说明产生条件相同点相互接触；相互挤压；接触面粗糙最大静摩擦 力比滑动摩 擦力稍大；在 有些计算中 可认为滑动 摩擦力等于 最大静摩擦力小同点有相对运动趋势有相对运动力 的 三 要 素大小不同点被动力，与压力无关，大小为0<FWFmax与压力成正比，公式 f = F n力向相同点与运动方向无直接关系，可与运动方向向 向，也可与运动力向反1可或者成某一夹角； 与接触面相切；与同一接触面上的弹力 力向垂直不同点

12、与相对运动趋势方向相反与相对运动方向相反作用点相同点在接触面上，作力的图示时，可根据等效原理画到物体的重心上检测学习效果 体脸成功快乐1.(静摩擦力)置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下，仍处于静止，则物体所受 静摩擦力的大小()A,与压力成正比B.等于水平拉力C.小于滑动摩擦力D.在物体上叠放另一物体，该物体受到的静摩擦力不变答案 BD解析 静摩擦力的产生取决于使物体产生相对运动趋势的外力的作用，也就是等于平行于接触面切线方向的外力的大小，与压力大小无关，故 B、D正确.2.（静摩擦力）用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向悬空静止，如图 8所示.关于瓶子所受的 摩擦力，下列说法正确的是 （

13、）D图8A.握力越大，摩擦力越大B.只要瓶子不动，摩擦力的大小就与握力的大小无关C.如果握力加倍，则摩擦力的方向由向下变成向上D.手越干越粗糙，摩擦力越大答案 B解析只要瓶子静止，根据二力平衡的知识，瓶子在竖直方向上受到的静摩擦力与重力总是 等大反向，与握力大小无关.B项正确.3.（滑动摩擦力的理解）以下关于滑动摩擦力的说法中，正确的是（）A.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动C.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反D.两个相互接触的物体发生相对滑动时，它们都要受到滑动摩擦力的作用 答案 C解析滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，但与物体

14、的运动方向既可能相同，也可能相反，既可能促进物体的运动， 也可能阻碍物体的运动， A、B错误，C正确.摩 擦力的产生必须具备三个条件，两个相互接触的物体发生相对滑动时，接触面间相互挤压和粗糙的条件不一定具备，此时物体间不一定有摩擦力，D错误.4.（摩擦力大小的计算）用20 N的水平力在水平地面上拉重 60 N的物体时，物体恰能被拉 动；物体运动后只需 18 N的拉力即可使物体做匀速直线运动.该物体静止在水平地面上， 若用15 N的水平力拉该物体， 物体受到的摩擦力大小为 ;若用30 N的水平力拉该 物体，物体受到的摩擦力大小为 ;物体与地面间的动摩擦因数为 .答案 15 N 18 N 0.3解

15、析 水平力为20 N时恰能拉动物体，说明最大静摩擦力 Fmax= 20 N .若用Fl = 15 N的力拉物体，由于Fi<Fmax,故物体不会相对于地面滑动，物体受静摩擦力的作用，由二力平衡得物体此时受到的摩擦力F静=51=15 N,又因为物体运动后只需18 N的拉力即可使物体做匀速直线运动，故 F滑=18 N,当用F2= 30 N的力拉物体时，F2>Fmax,物体受滑动摩擦力, ' ,一.1F 滑 18 N大小为 F滑=18 N . 又由 F滑=心Fn 得 |i=-=-"7= 0.3.Fn 60 N40分钟课时作业题组一静摩擦力1.关于静摩擦力，下列说法中正确的

16、是 （）A.两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力B.静摩擦力总是阻碍物体的运动C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值答案 C解析由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运 动趋势的方向相反，不能说成阻碍物体的运动，所以 B错误，C正确；两物体间静摩擦力 的大小随物体所受外力的变化而变化，因此 D错误.2 .如图1所示，两块木板紧紧夹住木块，一直保持静止，木块重为30 N,木块与木板间的动摩擦因数为0.2.若左右两端的压力F都是

17、100 N,则每块木板对木块的摩擦力大小和方向是（C.30 N,方向向上40 N ,方向向下B. 20 N,方向向上D. 15 N,方向向上答案 D3 .如图2所示，物体在水平向左拉力Fi和水平向右拉力 F2作用下，静止于水平地面上,则物体所受摩擦力Ff的大小和方向为（）图2A . Fi>F2时，Ff= Fi F2,方向水平向右B . Fi<F2时，Ff= F2 Fi,方向水平向右C. F2= F1, Ff = 0D.根据摩擦力计算公式可知，Ff为定值mg答案 AC解析 当Fi>F2时，物体有向左运动的趋势，故Ff方向为水平向右，根据平衡条件可知Ff= Fi-F2, A对；当

18、Fi<F2时，物体有向右运动的趋势，故Ff方向为水平向左，同理可得，Ff= F2- Fi, B错；当Fi = F2时，物体受力平衡，无相对运动趋势，故Ff=0, C对；题中已知物体处于静止状态，不会有滑动摩擦力产生，计算公式不成立，D错.题组二滑动摩擦力4.关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A.压力越大，滑动摩擦力越大B.压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大C.压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大D.动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大答案 D解析 由滑动摩擦力计算式 F= Fn知，两物体间滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数科及压力Fn有关，与接触面积及

19、两物体间的相对运动速度无关.5.关于动摩擦因数，下列说法正确的是（）A.两接触面间压力越大，动摩擦因数越大B.两物体间滑动摩擦力越大，动摩擦因数越大C.两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的压力成反比D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的，与滑动摩擦力 和正压力的大小无关答案 D6 .如图3所示，A为粗糙长木板，在水平面以速度vi向右运动，物块 B在木板A的上面以速度V2向右运动，下列判断正确的是 （）图3A,若是Vi = V2, A、B之间无滑动摩擦力B,若是vi>V2, B受到了 A所施加向右的滑动摩擦力C,若是vi<V2, B受到了

20、A所施加向右的滑动摩擦力D,若是V1>V2, A受到了 B所施加向左的滑动摩擦力答案 ABD解析 若A、B速度不相等，两者之间存在相对运动，满足滑动摩擦力产生的条件，具有滑动摩擦力.若速度相等，则没有相对运动或相对运动趋势，所以不存在摩擦力.7 .如图4所示，将一张A4纸（质量可忽略不计）夹在英汉字典内，书对 A4纸的压力为3 N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4,要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为 （）图4A. 0.6 NB, 1.2 NC. 2.4 ND. 3 N答案 C解析 根据F= Fn, F = 1.2 N,因为纸的上下两面都要受到书对它的滑动摩擦力，所以要把纸从书中拉出，拉

21、力至少应为2.4 N, C正确.8 .如图5所示，有一块质量为 m的砖块，它的长、宽、高分别为25 cm、15 cm、8 cm,当它平放、侧放和竖放在平面上用水平力拉动砖块时，砖块所受到的摩擦力分别为Ff1、Ff2、Ff3,则它们的大小关系为（砖块各面的粗糙程度相同）（）A. Ff1>Ff2>Ff3C. Ff1<Ff2<Ff3图5B . F f1 = F f2 = F f3D.无法比较答案 B解析由于三种情况下砖块对地面的压力都等于砖块的重力，且它们与地面间的动摩擦因数 相同，根据F=科氏可知三种情况下砖块所受到的滑动摩擦力大小相同，故选 B项.题组三综合应用9 .关于

22、摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的是（）A.有弹力一定有摩擦力B.有摩擦力一定有弹力C.弹力越大，摩擦力越大D.摩擦力越大，弹力一定越大答案 B解析 根据摩擦力和弹力产生的特点可知，有摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力,A错，B对；弹力越大，摩擦力不一定越大，同理，摩擦力越大，弹力也不一定越大，C、D错.10.如图6所示，一质量为 m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是（）图6A.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上B.若木块静止，当 F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C.若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为D.若开始时木

23、块静止，当撤去 F,木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力作用答案 ACD解析 若木块静止，则木块受到的静摩擦力与重力平衡，大小为mg,方向竖直向上，故 A正确，B错误；木块沿墙壁向下运动，墙对木块的摩擦力大小为科氏=F,故C正确；当撤去F时，墙与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故 D正确.11.如图7所示，一小孩用80 N的水平力推重力为 200 N的木箱，木箱不动；当小孩用100 N的水平力推木箱，木箱恰好能被推动.当木箱被推动之后，小孩只要用90 N的水平推力就可以使木箱沿地面匀速前进，以下是对上述过程作出的计算和判断，其中正确的是（）图7A.木箱与地面间的动摩擦因数科=0.45B.木箱与地面间的最大静摩擦力大小为90 NC.木箱与地面间的摩擦力大小始终为80 ND.木箱与地面间的滑动摩擦力大小为100 N答案 A12.有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧.如图8所示，笔杆竖直放置，在圆珠笔尾部的按钮上放一个200 g的祛码，祛码静止时，弹簧压缩量为 2 mm.现用这支圆珠笔水平推一本平放在