第三章第四章

1、第一节探究形变与弹力的关系1产生形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。2弹力产生的条件：两物体相互接触；接触面之间发生弹性形变。3压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面；绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向。4弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。形变及弹性自读教材抓基础1认识形变(1)物体形状发生变化简称为形变。物体的形变可以分为压缩形变、拉伸形变、弯曲形变和扭曲形变等。(2)形变产生的原因是物体受到了力的作用。(3)显示微小形变的方法有多种，常用的有：机械放大法、光学放大法、电子放大法等。2弹性与弹性限度(1)弹簧具有恢复原状的

2、性质称为弹性。(2)任何物体受到外力作用后都会产生形变，撤去外力后，物体能完全恢复原状的形变，称为弹性形变。(3)物体发生弹性形变的最大形变量叫做弹性限度。学后自检(想一想)橡皮泥发生的形变与弹簧发生的形变有什么不同？若给弹簧很大的力会出现什么现象？提示：弹簧在撤去外力后能恢复原来的形状，是弹性形变，而橡皮泥撤去外力后不能恢复原来的形状，不是弹性形变。在很大的力的作用下，弹簧会超出弹性限度，不能恢复原状。跟随名师解疑难你知道形变的种类吗？1物体的形变大体可分为三种：第一种是物体的长度变化时发生的形变叫拉伸(或压缩)形变(如弹簧类)；第二种是物体弯曲时发生的形变叫弯曲形变(如跳水板的形变)；第三

3、种是物体扭转时发生的形变叫扭转形变。2形变按外力撤去后是否能恢复原状又可分为弹性形变和非弹性(范性)形变。3按形变大小可分为宏观形变和微小形变。特别提醒在外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变，通常提到的形变，一般都是指弹性形变。学后自检(小试身手)(双选)下列各种情况中，属于弹性形变的有()A撑竿跳高运动员起跳中，撑竿的形变B当你坐在椅子上时，椅面发生的微小形变C细钢丝被绕制成弹簧D铝桶被砸扁解析：选AB“撑竿的形变”“椅面发生的微小形变”均能恢复原状，是弹性形变；“细钢丝被绕制成弹簧”不能恢复成“钢丝”，“铝桶被砸扁”不能恢复成“桶”，是非弹性形变，故选项A、B正确，C、D错误。探究

4、弹力自读教材抓基础1弹力的概念产生形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用，这种力称为弹力。2弹力的方向绳子对物体拉力(即绳子产生的弹力)方向总是指向绳子收缩的方向；压力的方向垂直于接触面指向被压的受力物体；支持力的方向垂直于接触面指向被支持的物体。3弹力的大小胡克定律在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或缩短)量x成正比。其表达式为：Fkx，比例系数k叫做弹簧的劲度系数，单位N/m；x为弹簧的形变量，单位：m。学后自检(判一判)(1)若两物体间存在弹力，则它们一定接触。()(2)支持力的方向垂直于物体的接触面。()(3)弹簧的弹力总是与其形变量成正比。()答案：(1)

5、(2)(3)跟随名师解疑难1.弹力产生的过程2怎样判断弹力的有无？(1)方法一：对于形变比较明显的情况，可以根据弹力产生的条件判断：物体间相互接触；发生弹性形变。两个条件必须同时满足才有弹力产生。(2)方法二：对于形变不明显的情况，通常采用假设法判断。特别提醒弹力的施力物体是发生形变的物体，受力物体是跟施力物体接触并使施力物体发生形变的物体。3怎样判断弹力的方向？(1)绳子只能受拉力而发生形变，即绳子只能承受拉力。因此绳子拉物体的弹力的方向总是沿着绳子并指向其收缩的方向。(2)物体放在支持物上，支持物因其形变而产生弹力作用在物体上的支持力，这种弹力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体。(3)

6、判断步骤：明确被分析的弹力确定施力物体分析施力物体的形变方向确定该弹力的方向。4对胡克定律的理解(1)对胡克定律Fkx公式x为弹簧的形变量可能为伸长量(ll0)，也可能为缩短量(l0l)，不是弹簧的长度。k为弹簧的劲度系数，k只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定。它反映了弹簧的软硬程度，k值越大，弹簧越硬，其长度越难改变。(2)弹力与弹簧伸长量的关系可用Fx图像表示，如图311所示，图线的斜率即为弹簧的劲度系数。图311(3)由于F1kx1，F2kx2，故FF2F1kx2kx1k(x2x1)kx，因此，弹簧上弹力的变化量F与形变量的变化量也成正比关系，即Fkx。学后自

7、检(小试身手)关于弹力，下列说法不正确的是()A书对桌面的压力方向垂直于桌面B书对桌面的压力和桌面对书的支持力都是弹力C在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧的长度成正比D在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧的伸长量成正比解析：选C书对桌面的压力是由于书发生形变而产生，桌面对书的支持力是由于桌面的形变而产生，它们都属于弹力，其方向垂直于接触面，弹簧弹力在弹性限度内和形变量成正比，故A、B、D正确，选项C错误。力的图示自读教材抓基础1力的示意图用一带箭头的线段表示力，线段的箭头指向力的方向，箭尾(或箭头)表示力的作用点。2力的图示用线段的长度表示力的大小，线段的箭头指向力的方向，箭尾(或箭头)表示力的

8、作用点。学后自检(想一想)力的图示和力的示意图的物理意义是什么？各在什么条件下应用？提示：(1)力的图示的物理意义是把抽象的力直观、准确和形象地表现出来，在准确分析物体所受到的某一个力或这个力的作用效果时应用力的图示。(2)力的示意图是定性表示物体的受力情况，一般在分析物体受几个力的作用时应用力的示意图，根据力的示意图可以确定物体受到几个力的作用，并能确定这几个力的方向。跟随名师解疑难1力的图示与力的示意图的区别力的图示能表示力的三要素，精确表示力时经常用到；力的示意图只能表示力的作用点和方向，在对物体的受力情况进行分析时经常用到。2力的图示与力的示意图的画法作图步骤力的图示力的示意图选标度选

9、定标度(用某一长度表示一定大小的力)画线段从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段即可标方向在线段的末端标出箭头，表示方向在线段的末端标出箭头，表示方向特别提醒(1)画力的图示时，标度的选取应根据力的大小合理设计，使表示力的有向线段的长度等于25段标度的长度。画出同一物体受到的不同的力时要用同一标度。(2)对于几何形状规则的物体，在画力的图示或示意图时，有向线段的起点可画在几何中心。学后自检(小试身手)如图312所示，物体A对物体B的压力是20 N，试画出这个力的图示和示意图。图312解析：画力的图示，要严格按照以下步骤进

10、行。(1)选定标度：此题选2 mm长的线段表示4 N的力。(2)从力的作用点沿力的方向画一线段，线段长短根据选定的标度和力的大小来确定，线段上加刻度，如图甲所示，也可以如图乙所示，从O点(用O点代替B物体)竖直向下画一段五倍于标度的线段；(3)在线段上加箭头表示力的方向。画力的示意图：从作用点或从B的中心处沿力的方向画一线段，并加上箭头，表示方向，然后标明FN即可，如图丙所示。答案：见解析弹力有无的判断典题例析1在下列各图中，A、B两球间一定有弹力作用的是()图313思路点拨解答本题可按以下思路进行分析：解析：在A图中，若拿去A球，则B球静止不动，故A、B间没有挤压，即A、B间没有弹力。在B图

11、中，若拿去A球，则B球将向左运动，故A、B间存在相互挤压，即A、B间存在弹力。在C图中，若拿去A球，则B球静止不动，故A、B间没有挤压，即A、B间没有弹力。在D图中，不能判断A、B间有没有弹力。故应选B。答案：B探规寻律弹力是接触力，弹力与形变相生相伴，判断是否存在弹力要抓住“接触”、“形变”，二者缺一不可；对于明显形变可直接利用条件和现象判断，而对于微小形变，可用假设法判断。跟踪演练(双选)下列各图中，小球A与接触面B之间一定有弹力作用的是()图314解析：选BD利用假设法易判断B、D图中的小球A与接触面B之间一定有弹力作用。弹力方向的判断典题例析2分别画出图315中的物体A所受弹力的示意图

12、。图315 思路点拨本题中，画示意图的基本步骤为：解析：分析此类问题的关键是确定接触面，对于点面接触、面面接触类问题，其中的面即为接触面；对于点弧面接触类问题，过接触点的弧面的切面即为接触面。根据弹力垂直于接触面，可判断物体A所受的弹力方向，作出的示意图如图所示。答案：见解析探规寻律弹力的方向可根据弹力作用的类型进行判断(1)面面接触：弹力垂直于接触面(或切面)指向受力物体。(2)点面接触：弹力过点垂直于接触面(或切面)指向受力物体。(3)轻绳：绳对物体的拉力沿绳并指向绳收缩的方向。(4)轻弹簧：弹簧对物体的弹力可能为支持力，也可能为拉力，但一定沿弹簧的轴线方向。跟踪演练分析图316中轻杆对重

13、物的弹力。图316解析：图甲中A杆对重物的弹力F为拉力，方向沿杆向上，如图甲所示；图乙中B杆对重物的弹力F为支持力，方向沿杆向上，如图乙所示；图丙中C杆对重物的弹力F并不沿着杆的方向，根据假设法判断F的方向应竖直向上，如图丙所示。答案：见解析胡克定律的应用典题例析3一根轻弹簧，当它受到10 N的拉力时长度为12 cm，当它受到25 N的拉力时长度为15 cm，问弹簧不受力时的自然长度为多少？该弹簧的劲度系数为多少？思路点拨解析：该题可以用两种方法求解。一种是直接利用胡克定律Fkx列式，一种是利用胡克定律的变形式Fkx列式计算。设弹簧的原长为l0，由题意知，F110 N，l112 cm；F225

14、 N，l215 cm。方法一：根据胡克定律有F1k(l1l0)，F2k(l2l0)两式相比可得代入数据可得l010 cmk N/m500 N/m。方法二：根据Fkx可得k N/m500 N/m。又根据F1k(l1l0)可得l0l10.12 m N/m0.1 m10 cm。答案：10 cm500 N/m探规寻律应用胡克定律解题时，一定要清楚Fkx中的x是指弹簧的形变量。弹簧弹力的方向可以根据弹簧是处于压缩状态还是处于伸长状态来确定。反之，如果知道弹力的方向，也可确定弹簧是处于压缩状态还是伸长状态。跟踪演练(好题共享鲁科版教材P67例题)一根轻弹簧在10.0 N的拉力作用下，长度由原来的5.00

15、cm伸长为6.00 cm。那么，当这根弹簧伸长到6.20 cm时，手受到的拉力有多大(在弹簧的弹性限度内)?解析：设弹簧的劲度系数为k，则由胡克定律知F1k(l1l0)，代入数据得k N/m1103 N/m设拉力为F2时，弹簧伸长到l26.20 cm，则F2k(l2l0)1.00103(6.205.00)102 N12.0 N答案：12.0 N课堂双基落实1关于弹力，下列说法中正确的是()A发生形变的物体才能有弹力，且一定有弹力B物体的形变越大，弹力也越大C弹力的方向一定与物体发生弹性形变的方向相反D弹力的大小与物体大小有关，体积越大的物体产生的弹力也越大解析：选C只有发生弹性形变的物体，才能

16、产生弹力，A错误。弹力的大小是由形变量和劲度系数共同决定的，物体的形变大，弹力不一定大，B错误。弹力的方向指向物体形变恢复的方向，一定与物体发生形变的方向相反，C正确。弹力的大小与物体的大小无关，D错误。2(双选)关于胡克定律，下列说法中正确的是()A由 Fkx 可知，弹力 F 的大小与弹簧的长度 x 成正比B由 k可知，劲度系数 k 与弹力 F 成正比，与弹簧长度的改变量 x 成反比C弹簧的劲度系数 k 是由弹簧本身的性质决定的，与弹力 F 的大小和弹簧形变量 x 的大小无关D弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小解析：选CD胡克定律 Fkx 中， x 是弹簧伸长或

17、缩短的长度；k 是劲度系数，与弹簧本身的性质有关，与 F、x 均无关，故 A、B 错误，C、D 正确。3一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为()A.B.C. D.解析：选C设弹簧的劲度系数为k，原长为l0。由胡克定律可知，当弹簧压缩时有F1k(l0l1)，当弹簧拉伸时有F2k(l2l0)，联系以上两式解得k。故选项C正确。4如图317所示，各接触面光滑且物体A静止，画出物体A所受的弹力的示意图。图317解析：如图所示。答案：见解析课下综合检测(时间：30分钟满分：5

18、0分)一、单项选择题(共4小题，每小题3分，共12分。每小题只有一个选项正确)1关于弹力，下列叙述正确的是()A两物体相互接触，就一定会产生相互作用的弹力B两物体不接触，就一定没有相互作用的弹力C两物体有弹力作用，物体不一定发生了弹性形变D只有弹簧才能产生弹力解析：选B产生弹力的条件：两物体直接接触，接触处发生了弹性形变，这两者缺一不可。若有弹力，肯定同时具备了产生弹力的两个条件，A、C错误；并不是只有弹簧才能产生弹力，D错误；两物体不接触，肯定不会有弹力产生，故B正确。2一辆汽车停在水平地面上，下列说法正确的是()A地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车没有发生形变，所以汽车不

19、受弹力B地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；汽车受到了向上的弹力，是因为汽车也发生了形变C汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了形变；地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了形变D以上说法都不正确解析：选C汽车停在水平地面上，因为地面发生了向下的形变，所以地面在恢复原状时对与之接触的汽车产生一个向上的弹力作用；因为汽车的车轮发生了向上的形变，所以车轮在恢复原状时对与之接触的地面产生一个向下的弹力作用，故只有C正确。3如图1为P物体对Q物体压力的示意图，正确的是()图1解析：选AP物体对Q物体的压力应作用在Q物体上，且力的方向应垂直于接触面并指向Q，故B、C、D均是错误的。4.如图2所示，

20、用细线将A物体悬挂在顶板上，B物体放在水平地面上，A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻弹簧，此时弹簧伸长了2 cm。已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N。则细线的拉力及B对地面的压力分别是()图2A1 N和0 B5 N和7 NC5 N和3 N D7 N和7 N解析：选C已知弹簧伸长2 cm，弹簧的弹力为F2 N。可判断弹簧对A产生向下的拉力，故细线的拉力应为TFGA5 N，B对地面的压力FNGBF3 N。综上所述，本题正确选项应是C。二、双项选择题(共5小题，每小题4分，共20分，每小题有两个选项正确，全选对得4分，选不全得2分，错选不得分)5图3中，所有的球都是相同的，且形状规则、

21、质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧一根线沿竖直方向。关于这四个球的受力情况，下列说法正确的是()图3A甲球受到两个弹力的作用B乙球受到一个弹力的作用C丙球受到两个弹力的作用D丁球受到两个弹力的作用解析：选BC甲球受水平面的弹力，斜面对甲球无弹力；乙球受水平面的弹力，乙与另一球之间无弹力；丙球受右侧球和球壳的两个弹力作用；丁球受竖直细线的拉力，倾斜细线的拉力刚好为0，故B、C正确，A、D错误。6锻炼身体用的拉力器，并列装有四根相同的弹簧，每根弹簧

22、的自然长度都是40 cm，某人用600 N的力把它们拉长至1.6 m，则()A人的每只手受到拉力器的拉力为300 NB每根弹簧产生的弹力为150 NC每根弹簧的劲度系数为125 N/mD每根弹簧的劲度系数为500 N/m解析：选BC每根弹簧的弹力F N150 N，故B对；由150 Nk(1.6 m0.4 m)，解出k125 N/m，故C正确、D错。每只手受拉力都为600 N，A错。7如图4所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P。用力压桌面，观察墙上光点位置的变化。下列说法中正确的是()图4AF增大，P上移BF增大，P下移CF减小，P下移

23、DF减小，P上移解析：选BD当力F增大时，两镜面均向里倾斜，使入射角减小，经两次累积，使反射光线的反射角更小，光点P下移；反之，若力F减小，光点P上移。所以，选项B、D正确。8.图5为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图像。根据图像判断，正确的结论是()图5A弹簧的劲度系数为1 N/mB弹簧的劲度系数为100 N/mC弹簧的原长为6 cmD弹簧伸长0.02 m时，弹力的大小为4 N解析：选BC弹簧处于原长时，弹簧的弹力应为0，由此可知弹簧原长为6 cm，C正确。进一步分析可得，图像左半部分为弹簧处于压缩状态，右半部分为弹簧处于伸长状态，由Fkx知k N/m100 N/m，A错误，B正确。当x10

24、.02 m时，F1kx12 N，D错误。9如图6所示，a、b、c为三个物块，M、N为两根轻质弹簧，L为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们的连接如图所示并处于静止状态，则下列说法正确的是()图6A有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态解析：选AD解决本题的关键是理解轻绳与轻弹簧的弹力特征。由于绳与弹簧N直接相连，所以N不可能处于压缩状态，故选项B错误。当N处于拉伸状态时，则N通过轻绳对a物块有向上的拉力，如果此拉力大于a物块的重力，则M处于拉伸状态；如果此拉力小于a物块的重力，则M处于

25、压缩状态；如果此拉力等于a物块的重力，则M处于不伸不缩状态。故选项A、D正确。当N处于不伸不缩状态时，弹簧N和轻绳上均无弹力，则M必处于压缩状态，故选项C错误。三、非选择题(共2小题，共18分)10(8分)如图7所示，画出图甲、乙、丙中小球A和图丁中杆所受的弹力方向。图7解析：弹力总是垂直于接触面，画出小球和杆所受的弹力，如图所示。答案：见解析11(10分)量得一只弹簧测力计3 N和5 N两刻度线之间的距离为2.5 cm。求：(1)这只弹簧测力计3 N和5 N刻度线与零刻度线之间的距离。(2)这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数。解析：弹簧测力计的刻度值应与该刻度线到零刻度线的距离成正比。(1)设

26、3 N、5 N刻度线到零刻度线的距离分别为x1、x2，弹簧劲度系数为k。根据胡克定律Fkx可得又x2x12.5 cm由得x13.75 cm，x26.25 cm。(2)由F1kx1可得kN/m80 N/m。答案：(1)3.75 cm6.25 cm(2)80 N/m12一根大弹簧内套一根小弹簧，小弹簧比大弹簧长0.2 m，它们的一端齐平并固定在地面上，另一端为自然状态，如图8甲所示。当压缩此组合弹簧时，测得力与压缩距离之间的关系图像如图乙所示，求两根弹簧的劲度系数k1和k2。图8解析：由图像知，当x10.2 m时，F12 N，在0.2 m之内只有小弹簧被压缩。由胡克定律得F1k1x1，所以k1 N

27、/m10 N/m。从0.2 m至0.3 m过程中，两弹簧均被压缩，当F25 N，小弹簧的压缩量x20.3 m，大弹簧的压缩量x20.1 m，根据胡克定律k1x2k2x2F2，即k2 N/m20 N/m。答案：10 N/m20 N/m第二节研究摩擦力1.当两个物体彼此接触且相互挤压，并发生相对滑动时，在接触面上产生的阻碍物体相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力，其大小为fFN。2当两个相互接触的物体之间只有相对运动的趋势，接触面上产生的阻碍这种相对运动趋势的力，叫做静摩擦力，其大小范围0ffmax。3摩擦力产生的条件：接触面粗糙；两个物体之间有弹力；有相对运动或相对运动趋势。这三个条件缺一不可，必须

28、同时满足才能产生摩擦力。滑动摩擦力自读教材抓基础1概念两个相互接触的物体有相对滑动时，物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力。2方向滑动摩擦力的方向总是跟接触面相切，并且跟物体相对滑动的方向相反。3大小(1)公式：fFN，FN是接触面间的正压力，是动摩擦因数。(2)的大小与接触面的材料、粗糙程度有关。学后自检(判一判)(1)滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。()(2)滑动摩擦力一定阻碍物体间的相对运动。()(3)两物体间有相对运动时，接触面间一定有滑动摩擦力。()答案：(1)(2)(3)跟随名师解疑难1滑动摩擦力产生的条件(1)

29、两物体相互接触挤压；(2)物体间的接触面不光滑；(3)两物体间存在相对运动。2滑动摩擦力的方向(1)总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。(2)可能与物体的运动方向相同，也可能与物体的运动方向相反。(3)判断滑动摩擦力方向的基本步骤3滑动摩擦力的大小(1)f的大小与FN成正比，与物体的运动状态无关。(2)动摩擦因数与接触面的粗糙程度和材料有关，与物体间的压力、相对运动的速度及接触面的大小均无关。(3)FN是物体与接触面间的正压力，不一定等于物体的重力，求FN要根据物体受力情况而定。特别提醒滑动摩擦力可以充当阻力，也可以充当动力。学后自检(小试身手)(双选)下列关于滑动摩擦力的说法中，正

30、确的是()A滑动摩擦力的大小一定与正压力成正比B滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反C滑动摩擦力可能是动力D滑动摩擦力一定是阻力解析：选AC实验表明，滑动摩擦力的大小与正压力成正比，A对。滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相反，与物体的运动方向不一定相反，B错。滑动摩擦力可能是动力，也可能是阻力，C对，D错。静摩擦力自读教材抓基础1概念当物体具有相对滑动趋势时，物体间产生的摩擦叫做静摩擦，这时产生的摩擦力叫做静摩擦力。2方向跟接触面相切，且跟物体的相对运动趋势的方向相反。3大小静摩擦力的大小具有不确定性和被动性，静摩擦力的大小随推力的增大而增大，所以说静摩擦力的大小是由外部因素决定。4最大静摩擦

31、力物体所受到的静摩擦力有一个最大限度，这个最大值叫做最大静摩擦力。最大静摩擦力比滑动摩擦力略大，为计算简便，有时可以认为最大静摩擦力近似地等于滑动摩擦力。学后自检(想一想)跑步时，脚受到的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？提示：跑步时，脚和地面接触的时间内，脚并没有和地面发生相对运动，故脚受到的摩擦力为静摩擦力。跟随名师解疑难1怎样判断静摩擦力的方向？(1)利用“定义法”判断静摩擦力的方向静摩擦力的方向总跟接触面相切，当接触面为“平面”时，静摩擦力方向与接触面平行；当接触面为“曲面”时，静摩擦力方向在接触点所在的切面上。利用“假设法”判断相对运动趋势的方向。静摩擦力的方向与该物体相对于另一个物体

32、的运动趋势的方向相反。(2)利用“平衡条件法”判定静摩擦力的方向当相互接触的两物体处于静止或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡的条件判断静摩擦力的方向。(3)根据力的相互作用特点判定静摩擦力的方向当一物体受到的静摩擦力方向不易判断时，可对与之相互作用的另一物体所受的静摩擦力进行分析，然后根据力的相互作用特点进行判定。2静摩擦力的大小(1)静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力的大小。两物体间的静摩擦力f在0和最大静摩擦力fmax之间，即0ffmax。(2)fmax为最大静摩擦力，大小等于物体刚要发生相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力。其值略大于滑动摩擦力，有时认为二者相等

33、。(3)静摩擦力的大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。学后自检(小试身手)2关于静摩擦力的说法，正确的有()A静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反B静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C静摩擦力的大小可以用公式fFN直接计算D正压力越大，静摩擦力就越大解析：选A静摩擦力总要阻碍物体间的相对运动趋势，方向始终与相对运动趋势的方向相反，静摩擦力的大小与正压力无关，需要根据实际情况来确定静摩擦力的大小。摩擦力有无及方向的判断典题例析1(双选)如图321所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是图321AA、B之

34、间无摩擦力BA受到B的摩擦力水平向右CB受到A的摩擦力水平向左D地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右 思路点拨根据二力平衡或假设法判断B对A的摩擦力；再把A、B当做整体分析，根据二力平衡或假设法分析地面对B的摩擦力。具体思路如下：解析：对A物体，由于A匀速运动，由水平方向二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等值反向，故选项A错误，B正确；对B物体，由力的作用的相互性可知，A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，选项C正确；对A、B整体分析，由于A、B 一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，且水平向右，故选项D错误。答案：BC探规寻律(1)假设法是判断相对运

35、动趋势方向的有效方法。(2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动；摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同，也可以与物体运动的方向相反，即摩擦力可以是动力也可以是阻力。(3)静摩擦力不仅仅存在于两静止的物体之间，两运动的物体之间也可以有静摩擦力。跟踪演练(双选)为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。如图322所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景。当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是()图322A当

36、物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力B由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力C当物品受到摩擦力作用时，物品一定受到弹力作用D当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品的运动方向相同解析：选CD当物品与传送带相对静止时，物品不受摩擦力作用，选项A、B错误；根据摩擦力的产生条件可知，物品受摩擦力作用时，一定受到弹力作用，选项C正确；当物品受到摩擦力作用时，此摩擦力是动力，其方向与物品的运动方向相同，选项D正确。摩擦力的计算在计算摩擦力的大小之前，必须分析物体的运动情况，判断物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力。(1)滑动摩擦力的大小可用fFN计算，但要注意FN是接触面上的正压力，并不一

37、定等于物体的重力。(2)静摩擦力的大小一般要结合物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿运动定律求解(下一章学习)。典题例析2质量为2 kg的物体静止在水平地面上，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。现给物体一水平推力。(取g10 N/kg)(1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力为多大？(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力为多大？思路点拨(1)物体与地面间的最大静摩擦力是多少？提示：最大静摩擦力fmaxmg0.5210 N10 N。(2)当推力大小为5 N时，物体处于什么状态？如何求摩擦力大小？提示：当推力F5 N时，Ffmax，物体在地面上滑动，

38、则f滑mg0.5210 N10 N。答案：(1)5 N(2)10 N探规寻律(1)决定滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素以及它们大小的计算方法是不一样的，因此在求解摩擦力的大小时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力。(2)滑动摩擦力一般根据公式法计算，计算时注意滑动摩擦力的大小与物体的速度大小、接触面的面积、物体是否匀速运动无关，只取决于动摩擦因数和压力的大小。跟踪演练要将重300 N的木箱在水平地面上推动，至少需要150 N的水平推力，但在推动以后只需120 N的水平推力就能使它匀速运动，求：(1)木箱所受最大静摩擦力和滑动摩擦力的大小。(2)在木箱静止时用100 N的水平力推和木箱在滑动过程中用

39、100 N的水平力推，两种情况下，木箱所受的摩擦力各为多大。解析：(1)由于使木箱在地面上运动的最小推力是150 N，因此最大静摩擦力fmax150 N；匀速运动时，推力与滑动摩擦力平衡，因此滑动摩擦力fmax120 N。(2)静止时，木箱所受的摩擦力是静摩擦力，它与水平推力平衡，因此静摩擦力大小是100 N。滑动摩擦力大小为120 N，木箱在滑动时，不论推力如何，其受到的摩擦力都是滑动摩擦力，其大小即为120 N。答案：(1)150 N120 N(2)100 N120 N课堂双基落实1(双选)关于摩擦力的产生条件，下列说法不正确的是()A两个都不运动的物体之间一定没有摩擦力作用B两个都运动的

40、物体之间一定存在摩擦力作用C相互接触的两个物体之间可能存在摩擦力作用D两个物体间的摩擦力不为零时，其相互作用的弹力一定不为零解析：选AB摩擦力的产生条件是：两个物体相互接触挤压，接触面粗糙，“有相对运动”或“相对运动趋势”，与物体的运动和静止无关，两个都不动的物体间可以有摩擦力，A错；两个都运动的物体间不一定有摩擦力，B错；只要相互接触就可能有摩擦力，C对；有摩擦力一定有弹力，D对。2关于由滑动摩擦力公式fFN推出的，下列说法正确的是()A动摩擦因数与摩擦力f成正比，f越大，越大B动摩擦因数与正压力FN成反比，FN越大，越小C与f成正比，与FN成反比D的大小由两物体接触面的情况及其材料决定解析

41、：选D与两个物体的材料和两物体接触面的情况有关，与f、FN均无关。3(双选)如图323所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在B上，使二者一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是()图323AA、B之间无摩擦力BA受到B的摩擦力水平向左CB受到A的摩擦力水平向右D地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，水平向左解析：选ADA、B之间无相对运动或相对运动的趋势，所以A、B之间无摩擦力，故选项A正确，B、C错误；对A、B整体分析，由于A、B一起向右匀速运动，则地面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力，且水平向左，故选项D正确。4如图324所示，一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时

42、受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F113 N，F26 N。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：图324 (1)木块所受的摩擦力的大小和方向。(2)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向。(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向。解析：当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑FNG0.240 N8 N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8 N。(1)加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的FF1F27 N的力。由于F小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到桌面静摩擦力的作用，大小为7 N，方向水平向左。(2)将F

43、1撤去后，由于F2小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止。由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于F2，即大小为6 N，方向水平向右。(3)撤掉F2后，由于F1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 N，方向水平向左。答案：(1)7 N水平向左(2)6 N水平向右(3)8 N 水平向左课下综合检测(时间：30分钟满分：50分)一、单项选择题(共4小题，每小题3分，共12分。每小题只有一个选项正确)1物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是()A物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大B物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面积越大，滑动摩擦力越大C物体与支持

44、面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力越大D动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大解析：选D根据滑动摩擦力的表达式fFN，所以D项正确；A项中仅仅强调了物体间的压力，但忽略了物体间的动摩擦因数，所以A项错误；滑动摩擦力与物体间的接触面积和相对运动速度的大小均无关，所以B、C项错误。2关于静摩擦力，下列说法中正确的是()A静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B静止物体所受的静摩擦力一定为零C两个物体之间的静摩擦力总是一个定值D运动的物体可能受静摩擦力的作用解析：选D静摩擦力存在于相对静止但有相对运动趋势的物体之间，受静摩擦力作用的物体可能处于静止状态，也可能处于

45、运动状态，故B错D对。静摩擦力的方向与物体的运动方向可能相同，也可能相反，A错；静摩擦力是被动力，随物体所受外力的变化而变化，C错。3如图1所示，A为长木板，在水平地面上以速度v1向右运动，物块B在长木板A上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是()图1A若v1v2，A、B之间无摩擦力B若v1v2，A受到B所施加的向右的摩擦力C若v1v2，A受到B所施加的向右的滑动摩擦力D若v1v2时，A相对于B向右运动，故A受B向左的滑动摩擦力。v1f2f3Bf1f2f3Cf1f2f3 D无法比较解析：选B由于三种情况下砖块对地面的压力都等于砖块的重力，且它们与地面的动摩擦因数是相同的，根据公式fFN可知三

46、种情况下物体所受到的滑动摩擦力大小相同，故选B项。二、双项选择题(共5小题，每小题4分，共20分，每小题有两个选项正确，全选对得4分，选不全得2分，错选不得分)5用一个水平推力推放在水平地面上的木箱，但没有推动，下列说法正确的是()A木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相同B水平推力小于木箱受到的摩擦力C水平推力等于木箱受到的摩擦力D水平推力大于木箱受到的摩擦力解析：选AC判断物体间相对运动趋势的方向的方法是假设接触面光滑，看相对运动的方向。若接触面光滑，物体相对地面运动的方向与水平推力相同，故A正确；对于木箱，由平衡条件知，水平推力的大小等于木箱所受的静摩擦力大小，故C正确，B、D错误。6如图

47、3所示，质量为m的木块被水平推力压着，静止在竖直墙壁上，当推力F的大小增加到2F时，则()图3A木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍B木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍C木块所受墙面的摩擦力方向向下D木块所受墙面的摩擦力不变解析：选AD由于木块是静止的，因此木块与墙之间的摩擦力为静摩擦力。木块在水平方向受到推力F和墙对它的弹力，它们是一对平衡力，即FNF，则当F增加到2F时，FN也增加到2FN，A正确；在竖直方向上，木块的重力与墙面对木块的静摩擦力是一对平衡力，即木块受到墙面的静摩擦力大小恒等于木块的重力大小，方向与重力的方向相反，沿墙壁向上，B、C错误，D正确。7.如图4所示，C是水平地面，

48、A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物块A和B以相同的速度向右做匀速直线运动。由此可知，A、B间的动摩擦因数1和B、C间的动摩擦因数2有可能是()图4A10，20 B10，20C10，20 D10，20解析：选BD由于物块A和B在力F的作用下以相同的速度一起向右做匀速直线运动，所以B、C间一定存在滑动摩擦力，故20，由于A和B一起向右做匀速直线运动，即A与B间没有相对运动，也没有相对运动的趋势，故1等于零和不等于零均可。8.有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，物体之间不光滑，如图5所示。现用一水平力F作用在乙物体上，物体仍保持静止，下列说法正确的是()图5A丙

49、受到地面的摩擦力大小为F，方向水平向左B甲受到水平向右的摩擦力作用C乙对丙的摩擦力大小为F，方向水平向右D丙对乙的摩擦力大小为F，方向水平向右解析：选AC对于选项A，以甲、乙、丙三者整体为研究对象，此整体在水平方向上受平衡力的作用，因此丙受到地面的摩擦力大小等于拉力F，方向水平向左，选项A正确；对于选项B，以甲为研究对象，甲不受摩擦力，选项B错误；对于选项C，乙对丙的摩擦力与丙对乙的摩擦力大小相等、方向相反，由此可知，乙对丙摩擦力的大小等于F，方向水平向右，故选项C正确，选项D错误。9水平的皮带传送装置如图6所示，皮带的速度保持不变，将物体轻轻地放在A点，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C

50、时停止滑动，随后随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B点，在传送过程中，该物体受到的摩擦力情况是()图6A在AC段受到水平向左的滑动摩擦力B在AC段受到水平向右的滑动摩擦力C在CB段不受静摩擦力D在CB段受到水平向右的静摩擦力解析：选BC在AC段物体相对皮带向左滑动，受到水平向右的滑动摩擦力；在CB段物体相对皮带没有滑动，物体随皮带一起匀速运动，如果有静摩擦力，则物体不能处于平衡状态，所以不受静摩擦力。故选项B、C正确。三、非选择题(共2小题，共18分)10(8分)如图7所示，物体A重40 N，物体B重20 N，A与B、A与地面的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住，当水平力F32 N时，才能将A

51、匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数。图7解析：以物体A为研究对象，物体B对物体A的正压力FNGB地面对A的支持力FN1GAFNA受B的滑动摩擦力fFNA受地面的滑动摩擦力f1FN1水平方向：Fff1，代入数据即可得到0.4。答案：0.411(10分)重为10 N的木块放在水平面上，用水平方向的力拉木块，同时木块的受力点连接测力的传感器，如图8甲所示，当拉力逐渐增大时，木块先静止后做加速运动，从计算机屏幕上得到木块与水平面间的摩擦力f随拉力F变化的图线，如图乙所示。根据图线及题意，求：图8(1)木块所受最大静摩擦力及滑动摩擦力的大小；(2)木块与水平面间的动摩擦因数。解析：(1)由图线可知木块所受最大静摩擦力fmax6.0 N，滑动摩擦力f5.0 N(2)由fFN，得0.5。答案：(1)6.0 N5.0 N(2)0.512某同学利用弹簧测力计测定木块A与木板B间的动摩擦因数，具体操作如下：(1)如图甲、乙是两种实验设计方案，请完成横线上的空白部分。方案一：如图9甲所示，木板B静止在水平桌面上，用手通过弹簧测力计向右拉木块A，使木块A向右匀速运动，读出此时弹簧测力计的读数F，再用弹簧测力计测出木块A的重力G，由平衡条件可知，滑动摩擦力f_，A、B间的正压力FN