高考物理复习第2章相互作用基础课时4摩擦力

基础课时4摩擦力1/39[知识梳理]知识点一、静摩擦力1.产生条件 (1)接触面____。 (2)接触处有_____。 (3)两物体有_____________(仍保持相对静止)。2.定义

两个相互接触且发生形变粗糙物体，当它们含有__________

__时，就会在接触面上产生_________________力。3.大小和方向 (1)大小：0<F≤Fm (2)方向：沿两物体接触面与相对运动趋势方向_____。粗糙弹力相对运动趋势势相对运动趋妨碍相对运动趋势相反2/39知识点二、滑动摩擦力1.产生条件 (1)接触面_____。 (2)接触处有_____。 (3)两物体间有__________。2.定义

两个相互接触且发生形变粗糙物体，当它们发生_________时，就会在接触面上产生_____相对运动力。3.大小及方向(1)大小：F＝μFN

公式中μ为百分比常数，称为动摩擦因数，其大小与两个物体材料和接触面粗糙程度相关。(2)方向：沿两物体接触面，与相对运动方向_____。粗糙弹力相对运动相对运动妨碍相反3/39[思索]用弹簧测力计测定木块A和木块B间动摩擦因数μ，有如图1甲、乙两种装置。图1(1)为了用弹簧测力计读数表示滑动摩擦力大小，两种情况中木块A是否都一定要做匀速直线运动？(2)若木块A均做匀速直线运动，图甲中A、B间摩擦力是否等于拉力Fa?4/39[诊疗自测]

1.(多项选择)以下关于物体受静摩擦力作用叙述中，正确是(

) A.静摩擦力方向一定与物体运动方向相反 B.静摩擦力方向可能与物体运动方向相同 C.静摩擦力方向既可能与物体运动方向相反，也可能与物体运动方向相同 D.静止物体所受静摩擦力一定为零

解析静摩擦力方向总与物体间相对运动趋势方向相反，与物体运动方向没有必定联络，两个静止物体间也可能有相对运动趋势，可能有静摩擦力，故选项B、C正确。

答案BC5/392.(·江苏扬州模拟)如图2甲所表示，小孩用80N水平力没有推进木箱，木箱此时受到摩擦力大小为F1；乙图中，小孩用100N水平力恰能推进木箱，此时木箱与地面间摩擦力大小为F2；丙图中，小孩把木箱推进了，此时木箱与地面间摩擦力大小为F3。若木箱对地面压力大小为200N，木箱与地面间动摩擦因数为μ＝0.45，则F1、F2、F3大小分别为(

)图2A.80N

100N

90N B.80N

100N

45NC.80N

80N

90N D.0

80N

45N6/39解析小孩用80N水平力推不动木箱，则木箱此时受到是静摩擦力，所以F1＝80N。小孩用100N力恰好推进木箱，此时推力大小等于最大静摩擦力大小，所以F2＝100N。木箱被推进后受滑动摩擦力，由公式F＝μFN来计算大小，所以F3＝0.45×200N＝90N，故选项A正确。答案

A7/393.一块质量均匀分布长方体木块按图3甲、乙、丙所表示三种方式在同一水平面上运动，其中甲图中木块做匀速运动，乙图中木块做匀加速运动，丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同运动。则以下关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系判断正确是(

)图3A.Ff甲＝Ff乙<Ff丙 B.Ff甲＝Ff丙<Ff乙C.Ff甲＝Ff乙＝Ff丙 D.Ff丙<Ff甲<Ff乙8/39解析依据公式F＝μFN知，滑动摩擦力大小与接触面大小无关，也与相对速度或加速度无关，所以有Ff甲＝Ff乙＝Ff丙。答案C9/394.(·广东东莞模拟)如图4所表示，物体A放置在固定斜面上，一平行斜面向上力F作用于物体A上。在力F逐步增大过程中，物体A一直保持静止，则以下说法中正确是(

)图4A.物体A受到协力增大

B.物体A受到支持力不变C.物体A受到摩擦力增大

D.物体A受到摩擦力减小10/39解析物体A一直静止，则所受协力为零，选项A错误；设斜面与水平面夹角为θ，物体A质量为m，受到支持力FN＝mgcosθ，选项B正确；假如F开始很小，物体A受到摩擦力沿斜面向上，当F逐步增大时，摩擦力先减小至零，后反向增大，选项C、D错误。答案

B11/39考点一摩擦力有没有及方向判断方法静摩擦力有没有及方向判断方法(1)假设法12/39(2)状态法依据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力方向。(3)牛顿第三定律法先确定受力较少物体受到静摩擦力方向，再依据“力相互性”确定另一物体受到静摩擦力方向。13/39【例1】如图5所表示，某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包，现将一麻袋包放置在倾斜传送带上，与传送带一起向上匀速运动，其间突遇故障，传送带减速直至停顿。若上述匀速和减速过程中，麻袋包与传送带一直保持相对静止，以下说法正确是(

)图514/39A.匀速运动时，麻袋包只受重力与支持力作用B.匀速运动时，麻袋包受到摩擦力一定沿传送带向上C.减速运动时，麻袋包受到摩擦力一定沿传送带向下D.减速运动时，麻袋包受到摩擦力一定沿传送带向上解析传送带匀速运动时，麻袋包受力平衡，麻袋包除受重力、垂直斜面向上支持力外，还要受沿斜面向上静摩擦力作用，选项A错误，B正确；传送带向上减速运动时，麻袋包加速度沿斜面向下，受到摩擦力可能沿传送带向上、沿传送带向下或为零，选项C、D错误。答案

B15/39【拓展延伸】

在【例1】中，若将麻袋包无初速度放在传送带底端，则麻袋包与传送带到达相对静止前将受到滑动摩擦力作用还是静摩擦力作用？方向怎样？

解析传送带向上匀速运动，麻袋包无初速度放在传送带上，麻袋包相对传送带向下运动，故麻袋包将受到沿传送带向上滑动摩擦力作用。

答案滑动摩擦力，方向沿传送带向上16/39易错提醒判断摩擦力方向时两点注意(1)静摩擦力方向与物体运动方向没有必定关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定夹角。(2)分析摩擦力方向时，要注意静摩擦力方向“可变性”和滑动摩擦力“相对性”。17/39【变式训练】1．如图6甲、乙所表示，物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，乙图中斜面体固定不动，关于物体P所受摩擦力，以下说法正确是(

)图618/39A．甲、乙两图中物体P均受摩擦力，且方向均与F相同B．甲、乙两图中物体P均受摩擦力，且方向均与F相反C．甲、乙两图中物体P均不受摩擦力D．甲图中物体P不受摩擦力，乙图中物体P受摩擦力，方向和F方向相同解析用假设法分析：甲图中，假设P受摩擦力，与P做匀速运动在水平方向协力为零不符，所以P不受摩擦力；乙图中，假设P不受摩擦力，P将相对Q沿斜面向下运动，所以P受沿F方向摩擦力，正确选项是D。答案

D19/39考点二摩擦力大小计算1.滑动摩擦力大小 (1)公式法：F＝μFN，其中FN是两物体间正压力，其大小不一定等于重力；μ为动摩擦因数，与材料和接触面粗糙程度相关，与接触面积无关。

(2)状态法：若μ未知，可结合物体运动状态和其它受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律求解滑动摩擦力大小。2.静摩擦力大小

通常认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，而静摩擦力只能应用平衡条件或牛顿第二定律求解。20/39【例2】

(多项选择)如图7所表示，质量为m木块在质量为M长木板上，受到向右拉力F作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间动摩擦因数为μ1，木板与地面间动摩擦因数为μ2。以下说法正确是(

)图7A.木板受到地面摩擦力大小一定是μ1mgB.木板受到地面摩擦力大小一定是μ2(m＋M)gC.当F>μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动D.不论怎样改变F大小，木板都不可能运动21/39解析因为木块在木板上运动，所以木块受到木板滑动摩擦力作用，其大小为μ1mg，依据牛顿第三定律可得木块对木板滑动摩擦力也为μ1mg。又因为木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块摩擦力μ1mg和地面静摩擦力作用，二力平衡，选项A正确，B错误；若增大F大小，只能使木块加速度大小改变，但木块对木板滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，选项C错误，D正确。答案AD22/39易错提醒计算摩擦力时三点注意(1)首先分清摩擦力性质，因为只有滑动摩擦力才有公式，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿定律来求解。(2)公式F＝μFN中FN为两接触面间正压力，与物体重力没有必定联络，不一定等于物体重力。(3)滑动摩擦力大小与物体速度大小无关，与接触面积大小也无关。23/39【变式训练】2.如图8所表示，质量为m物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体与传送带间动摩擦因数为μ，当传送带分别以v1、v2速度做逆时针运动时(v1＜v2)，绳中拉力分别为F1、F2，则以下说法正确是(

)图8A.物体受到摩擦力Ff1＜Ff2B.物体所受摩擦力方向向右C.F1＝F2D.传送带速度足够大时，物体受到摩擦力可为024/39答案

C25/39考点三摩擦力“突变”问题1.静—静“突变”

物体在摩擦力和其它力作用下处于静止状态，看成用在物体上其它力协力发生改变时，假如物体依然保持静止状态，则物体受到静摩擦力大小和方向将发生突变。(见变式训练3)2.静—动“突变”或动—静“突变”

物体在摩擦力和其它力作用下处于静止状态，当其它力改变时，假如物体不能保持静止状态，则物体受到静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力。(见例3)3.动—动“突变”

某物体相对于另一物体滑动过程中，若突然相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生“突变”。(见随堂演练4)26/39【例3】

(多项选择)如图9所表示，用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从t＝0时刻起水平力F大小随时间均匀减小，到t1时刻F减小为零。物体所受摩擦力Ff随时间t改变图象可能是(

)图927/39解析物体开始做匀速直线运动，说明物体所受水平向右拉力F与向左滑动摩擦力等大反向。当F减小时，物体做减速运动。若F减小为零之前物体一直运动，则摩擦力一直为滑动摩擦力，大小不变，选项A正确；若F减小为零之前物体已停顿运动，则停顿前摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，停顿后摩擦力为静摩擦力，大小随F减小而减小，选项D正确。答案

AD28/39【变式训练】3.一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，如图10所表示，其中F1＝10N，F2＝2N，若撤去F1，则木块受到摩擦力为(

)图10A.10N，方向向左 B.6N，方向向右C.2N，方向向右 D.029/39解析当物体受F1、F2及摩擦力作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受摩擦力大小为8N，方向向左。可知最大静摩擦力Ffmax≥8N。当撤去力F1后，F2＝2N＜Ffmax，物体仍处于静止状态，由平衡条件可知物体所受静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在物体上F2等大反向。选项C正确。答案

C30/391.关于摩擦力，以下说法正确是(

) A.静摩擦力方向一定与物体相对运动趋势方向相反 B.滑动摩擦力总是妨碍物体运动，其方向一定与物体运动方向相反 C.受静摩擦力作用物体一定是静止 D.作用在运动物体上摩擦力一定是滑动摩擦力31/39解析当两个直接接触物体有相对运动趋势时候，受到摩擦力为静摩擦力，所以静摩擦力方向一定与物体相对运动趋势方向相反，选项A正确；当两个物体相对运动时，受到摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力能够是动力也能够是阻力，所以，它方向能够与物体运动方向相反也能够与物体运动方向相同，选项B错误；受到静摩擦力作用物体不一定是静止，选项C错误；作用在运动物体上摩擦力能够是静摩擦力，也能够是滑动摩擦力，选项D错误。答案

A32/392.(多项选择)人握住旗杆匀速上爬，则以下说法正确是(

) A.人受到摩擦力方向是沿杆向下 B.人受到摩擦力方向是沿杆向上 C.人握旗杆用力越大，人受摩擦力也越大 D.人握旗杆用力越大，并不会使人受摩擦力增大

解析人手与旗杆是相对静止，人受到是静摩擦力，方向沿杆向上，由二力平衡可知，摩擦力大小一直等于人重力大小，故选项B、D正确。

答案BD33/393.如图11甲所表示，粗糙水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，地面对斜劈摩擦力为Ff1；如图乙所表示，若对该物块施加一平行于斜面向下推力F1，使其加速下滑，则地面对斜劈摩擦力为Ff2；如图丙所表示，若对该物块施加一平行于斜面向上推力F2，使其减速下滑，则地面对斜劈摩擦力为Ff3。以下关于Ff1、Ff2、Ff3大小关系正确是(

)图11A.Ff1>0B.Ff2>Ff3

C.Ff2<Ff3D.Ff2＝Ff334/39解析图甲中斜劈和物块都处于平衡状态，对整体，只有竖直方向重力和支持力，地面对斜劈摩擦力Ff1＝0，故A项错误；依据图甲情境可知，在图乙、丙中，物块受到斜面滑