（全国通用）高三物理复习能力提升 （题组扣点+课堂探究+高考模拟+练出高分）第1章 第2课时 摩擦力.doc

第2课时摩擦力考纲解读1.会判断摩擦力的有无和方向.2.会计算摩擦力的大小1对摩擦力的理解下列关于摩擦力的说法正确的是()a摩擦力的方向总与物体的运动方向相反b摩擦力的大小与相应的正压力成正比c运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用d静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反答案d解析摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反，故a错；静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反，故d对；静摩擦力存在于相对静止的物体间，物体可以是静止的，也可以是运动的，故c错；滑动摩擦力大小与正压力成正比，静摩擦力与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比，故b错2对滑动摩擦力的理解有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是()a有压力一定有滑动摩擦力b有滑动摩擦力一定有压力c滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直d只有运动物体才受滑动摩擦力答案bc解析产生滑动摩擦力的条件有四个：相互接触、挤压、接触面粗糙、发生相对滑动，四者缺一不可由产生滑动摩擦力的条件可知a选项错，b选项正确滑动摩擦力方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直，c选项正确如擦黑板时，黑板是静止的，但其相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动”，故d选项错误3关于摩擦力的计算在水平力f作用下，重为g的物体沿墙壁匀速下滑，如图1所示若物体与墙壁之间的动摩擦因数为，则物体所受的摩擦力的大小为()af bfg图1cg d.答案ac解析水平方向ffn，由fffn得fff；由竖直方向二力平衡得ffg.考点梳理1定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力2产生条件(1)接触面粗糙；(2)接触处有挤压作用；(3)两物体间有相对运动或相对运动的趋势3方向：与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反4大小(1)滑动摩擦力：fffn；(2)静摩擦力：0ff滑(4)木块相对于木板开始滑动后，ff滑mgcos ，此时，滑动摩擦力随的增大而减小，满足余弦规律变化(5)最后，ff滑0综上分析可知选项c正确解法二：特殊位置法本题选两个特殊位置也可方便地求解，具体分析见下表：特殊位置分析过程木板刚开始运动时此时木块与木板无摩擦，即ff静0，故a选项错误木块相对于木板刚好要滑动而没滑动时木块此时所受的静摩擦力为最大静摩擦力，且大于刚开始运动时所受的滑动摩擦力，即ffmff滑，故b、d选项错误.由以上分析知，选项c正确答案c解决本题的关键在于理清物理过程，分析物体所受的摩擦力的类型，然后分阶段或选用恰当的位置进行分析，在本题中，如认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则答案应为b项突破训练3如图9所示，把一重为g的物体，用一水平方向的推力fkt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t0开始物体所受的摩擦力ff随t的变化关系是下图中的() 图9答案b解析物体在竖直方向上只受重力g和摩擦力ff的作用由于ff从零开始均匀增大，开始一段时间ffg，物体向下做减速运动，直至减速为零在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为fffnfkt，即ff与t成正比，是一条过原点的倾斜直线当物体速度减为零后，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小ffg，所以物体静止后的图线为平行于t轴的线段正确答案为b.2摩擦力认识的三个误区(1)认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体速度大小有关例4一块质量均匀分布的长方体木块按如图10甲、乙、丙所示的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的运动则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是()图10aff甲ff乙ff丙bff甲ff丙ff乙cff甲ff乙ff丙dff丙ff甲ff乙误区警示1.认为图乙中物体加速运动，摩擦力就大，错选b.2认为接触面积大，滑动摩擦力就大，误选d.正确解析根据公式fffn知，滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关，与运动状态也无关，c正确答案c正本清源公式fffn中，与两接触面的粗糙程度有关，与两物体的材料有关，但与接触面积无关，与相对运动状态也无关.(2)不能认识到摩擦力性质、方向、大小会发生突变而产生错误例5物体a的质量为1 kg，置于水平地面上，物体与地面的动摩擦因数0.2.从t0时刻开始，物体以一定初速度v0向右滑行的同时，受到一个水平向左、大小恒为f01 n的作用力则反映物体受到的摩擦力ff随时间变化的图象是(取向右为正方向)()误区警示误认为物体减速到零后，再反向加速，而误选b项正确解析物体在向右滑行时，受到的是滑动摩擦力，ff1mg2 n，方向向左由于f01 nff1，物体最后静止，受到的是静摩擦力，其大小为ff2f01 n，方向和f0的方向相反，即向右因此c正确答案c正本清源在分析摩擦力的大小与方向时，应首先判断准摩擦力的种类.(3)认为静止的物体只能受到静摩擦力，运动的物体只能受到滑动摩擦力例6在图11甲中，箱子放在汽车上，汽车启动时，箱子随汽车一起从静止到运动在图乙中，a在拉力f的作用下运动，b静止不动，试分别分析车中的箱子及物体b所受摩擦力的性质与方向甲乙图11误区警示有的学生认为甲中的箱子随车一起加速，它受的摩擦力一定是滑动摩擦力；认为乙中的b静止，没有运动，因而受的是静摩擦力正确解析在图甲中，虽然箱子是运动的，但是却受到了汽车对它水平向右的静摩擦力作用在图乙中，虽然b是静止的，但是却受到了a对它水平向左的滑动摩擦力作用答案见解析正本清源判断物体具有“相对运动”或“相对运动趋势”不是以地面为参考系，而是以相互作用的另外一个物体作为参考系，因此静止的物体可能受到静摩擦力，也可能受到滑动摩擦力；运动的物体可能受到滑动摩擦力，也可能受到静摩擦力.高考题组1(2012海南单科8)下列关于摩擦力的说法，正确的是()a作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速b作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速c作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速d作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速答案cd解析摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动趋势)，而物体间的相对运动与物体的实际运动无关当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时，摩擦力是动力，方向相反时为阻力，故c、d项正确2(2011安徽14)一质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上现对物块施加一个竖直向下的恒力f，如图12所示则物块 ()a仍处于静止状态b沿斜面加速下滑图12c受到的摩擦力不变d受到的合外力增大答案a解析由于物块恰好静止在斜面上，由平衡条件知mgsin mgcos 当加一竖直向下的力f时ff(mgf)cos 由得ff(mgf)sin ，所以物块仍保持静止3(2011海南5)如图13，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力()a等于零图13b不为零，方向向右c不为零，方向向左d不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右答案a解析解法一整体法选物块和斜劈组成的系统为研究对象，由于系统的加速度等于零，合力等于零，故系统在水平方向的合力等于零，因此地面对斜劈的摩擦力等于零故a正确解法二隔离法选物块为研究对象，受力情况如图所示，由于物块匀速运动，故ffcos fnsin .选斜劈为研究对象，受力情况如图所示，假设地面对斜劈的摩擦力为ff向右，则根据平衡条件，得fffnsin ffcos ，且ffcos fnsin ，fnfn，ffff，所以ffffcos ffcos 0.故a正确4(2010课标全国18)如图14所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60角的力f1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力f2推物块时，物块仍做匀速直线运动若f1和f2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()图14a.1 b2 c. d1答案b解析当用f1拉物块时，由匀速直线运动的受力特点知：f1cos 60fn1fn1f1sin 60mg当用f2推物块时，由匀速直线运动的受力特点知：f2cos 30fn2mgf2sin 30fn2又由题意知f1f2联立得2模拟题组5在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业，如图15所示已知消防车梯子的下端放置在粗糙的车厢表面上，上端靠在摩擦很小的竖直玻璃幕墙上消防车静止不动，在消防队员沿梯子匀速向上爬的过程中，下列说法正确的是()a车厢对梯子的作用力大小不变 图15b墙对梯子的弹力大小不变c地面对车的摩擦力逐渐增大d地面对车的弹力大小不变答案cd解析对梯子及消防队员整体受力分析，墙对梯子的弹力fnx、梯子的重力mg及车厢对梯子的作用力f，这三个力必定为共点力，必定相交于一点，随着消防队员的重心往上移动，可知墙对梯子的弹力fnx增大、车厢对梯子的作用力增大，a、b均错对消防车、消防队员及梯子整体受力分析：水平方向有地面对车的摩擦力ff和墙对梯子的弹力fnx，且fffnx，竖直方向有整体的重力g和地面对车的弹力fny.系统均处于平衡状态，故地面对车的弹力大小fny总等于整体的重力g，d对；fnx增大，则ff增大，c对6如图16所示，楔形物块a固定在水平地面上，在其斜面上静止 着小物块b.现用大小一定的力f分别沿不同方向作用在小物块b上，小物块b仍保持静止，如图所示则a、b之间的静摩擦力一定增大的是() 图16答案a解析未加力f前对b进行受力分析可知，b受沿斜面向上的静摩擦力a中加力f后，静摩擦力一定增大；b、c中加力f后，静摩擦力可能减小，b、c错；d中加力f后，静摩擦力不变，d错a选项正确(限时：45分钟)题组1对摩擦力的理解1关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法错误的是()a摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同b静摩擦力的方向不一定与运动方向共线c受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动d静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力答案d解析摩擦力的方向与跟它相接触的物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，与它的运动方向可能相同，也可能相反，也可能不在一条直线上，故a、b正确；运动的物体可受静摩擦力作用，如随传送带一起加速的物体，静止的物体可受滑动摩擦力作用，如滑块滑过固定的木板时木板受的力，故c正确；静摩擦力也可以充当动力，故d不正确2卡车上放一木箱，车在水平路面上运动时，以下说法中正确的是()a车启动时，木箱给卡车的摩擦力向后b车做匀速直线运动时，车给木箱的摩擦力向前c车做匀速直线运动时，车给木箱的摩擦力为零d车突然制动时，木箱获得向前的摩擦力，使木箱向前滑动答案ac解析车启动时，卡车及木箱均有向前的加速度，故卡车应给木箱一个向前的摩擦力，其反作用力应向后，故a项正确；匀速运动时，水平方向不受力或合力为零，故b项错误，c项正确车突然制动时，减速运动，故加速度向后，木箱获得的摩擦力也向后，木箱向前减速滑行，d项错误3人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是()a人受到的摩擦力的方向是向下的b人受到的摩擦力的方向是向上的c人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大d人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力也增大答案bd解析人的手与旗杆是相对静止的，人受到的是静摩擦力，方向沿杆向上，由二力平衡可知，摩擦力大小始终等于人的重力大小，故b、d正确4如图1所示，物块a放在倾斜的木板上，木板的倾角分别为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块和木板间的动摩擦因数为()a. b. c. d. 图1答案c解析由题意可以判断出，当倾角30时，物块受到的摩擦力是静摩擦力，大小为ff1mgsin 30，当45时，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为ff2fnmgcos 45，由ff1ff2得.题组2静摩擦力分析和计算5如图2所示，有一重力不计的方形容器，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，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是()a容器受到的摩擦力不断增大 图2b容器受到的摩擦力不变c水平力f必须逐渐增大d容器受到的合力逐渐增大答案a解析由于容器始终保持静止，故摩擦力为静摩擦力，而且始终与容器受到的重力平衡，由于水的质量不断增大，因此静摩擦力也随之增大，只有a正确6如图3所示，倾角为的斜面体c置于水平面上，b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与a相连接，连接b的一段细绳与斜面平行，a、b、c都处于静止状态则()ab受到c的摩擦力一定不为零 图3bc受到水平面的摩擦力一定为零c不论b、c间摩擦力大小、方向如何，水平面对c的摩擦力方向一定向左d水平面对c的支持力与b、c的总重力大小相等答案c解析由于b受到的重力沿斜面向下的分力与绳对它的拉力关系未知，所以b受到c的摩擦力情况不确定，a错；对b、c整体，受力如图所示，c受到水平面的摩擦力与拉力的水平分力相等，水平面对c的支持力等于b、c的总重力大小与拉力的竖直分力的差值，故c对，b、d错7如图所示，质量为m的物块，在力f作用下静止于倾角为的斜面上，力f大小相等且f2(mm)g时，长木板便开始运动d无论怎样改变f的大小，长木板都不可能运动答案ad解析m在f作用下向右滑行时受的滑动摩擦力为1mg，同样m对m的摩擦力也为1mg.由m静止，可知地面对m的静摩擦力ff1mg，且ff1mg一定小于等于长木板与地面间的最大静摩擦力a项对，b项错无论所加的f多大，m对m的摩擦力都不会大于1mg，木板也就不可能运动，所以c项错，d项对13如图9所示，两个长方体木块p、q叠放在水平地面上第一次用大小为f的水平拉力拉p，第二次也用大小为f的水平拉力拉q，两次都能使p、q保持相对静止共同向右做匀速运动设第一次 图9pq间、q与地面间的摩擦力大小分别为ff1、ff1，第二次pq间、q与地面间的摩擦力大小分别为ff2、ff2，则下列结论正确的是()aff1ff1ff2ff2fbff1ff1ff2ff2fcff1ff1ff2f，ff20dff1ff20，ff1ff2f答案c解析第一次，f作用在p上时，由共点力平衡条件可知，ff1ff1f；第二次，f作用在q上时，p、q都匀速运动，所以ff20，ff2f，综上可知选项c正确14在粗糙的水平面上放一物体a，a上再放一质量为m的物体b，a、b间的动摩擦因数为，现施加一水平力f作用于a(如图10所示)，计算下列情况下a对b的摩擦力(1)当a、b一起做匀速运动时 图10(2)当a、b一起以加速度a向右匀加速运动时(3)当力f足够大而使