第二章第2课时

1、第2课时摩擦力考纲解读 1.会判断摩擦力的大小和方向.2.会计算摩擦力的大小1对静摩擦力的理解下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中，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静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同c静摩擦力的方向既可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同d静止的物体所受静摩擦力一定为零答案c解析静摩擦力的方向总与物体间的相对运动趋势方向相反，与物体的运动方向没有必然的联系，静止的物体也可能有相对运动趋势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

2、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利用假设法判断摩擦力的方向分析图1中各种情况下物体a所受摩擦力的方向图1答案(a)a受沿传送带向上的静摩擦力(b)a受沿斜面向上的静摩擦力(c)a受竖直向上的静摩擦力(d)酒瓶a受竖直向上的静摩擦力(e)a受水平向右的静摩擦力4关于动摩擦力

3、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2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()图2af bfgcg 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.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：ffn；(2)静摩擦力：0<fffmax.考点一静摩擦力方向的判断1“静摩擦力的方向与物体

4、相对运动趋势的方向相反”是判断的依据2静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反，还可能与物体的运动方向成任意夹角3摩擦力的方向一定与弹力垂直例1如图3甲、乙所示，乙图中斜面体固定不动，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，关于物体p所受的摩擦力，下列说法正确的是()图3a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合力为零不符，所以p不受摩擦力；乙图中，假设p不

5、受摩擦力，p将相对q沿斜面向下运动，因此p受沿f方向的摩擦力，正确选项是d.答案d静摩擦力方向的判断方法(1)假设法：假设法有两种，一种是假设接触面光滑，不存在摩擦力，看所研究物体是否改变原来的运动状态另一种是假设摩擦力存在，看所研究物体是否改变原来的运动状态(2)状态法：静摩擦力的大小与方向具有可变性明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向(3)牛顿第三定律法：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向突破训练1如图4所示，用一水平力f把a、b两个物体挤压

6、在竖直的墙上，a、b两物体均处于静止状态，下列判断正确的是()图4ab物体对a物体的静摩擦力方向向下bf增大时，a和墙之间的摩擦力也增大c若b的重力大于a的重力，则b受到的摩擦力大于墙对a的摩擦力d不论a、b的重力哪个大，b受到的摩擦力一定小于墙对a的摩擦力答案ad解析将a、b视为整体，可以看出a物体受到墙的摩擦力方向竖直向上对b受力分析可知b受到的摩擦力方向向上，由牛顿第三定律可知b对a的摩擦力方向向下，a正确；由于a、b两物体受到的重力不变，根据平衡条件可知b错误；a和墙之间的摩擦力与a、b两物体的重力等大反向，故c错误，d正确考点二摩擦力大小的计算1静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状

7、态(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来判断其大小(2)物体有加速度时，若只有静摩擦力，则ffma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则f合ma，先求合力再求静摩擦力2滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式fffn来计算，应用此公式时要注意以下几点：(1)为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；fn为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关例2如图5所示，轻绳两端分别与a、c两物体相连接，ma1 kg，mb2 kg，mc3 kg，物体a、b、c之间及c与地面间的动摩擦因数均为0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计，设最

8、大静摩擦力等于滑动摩擦力若要用力将c物体拉动，则作用在c物体上水平向左的拉力最小为(取g10 m/s2)()图5a6 n b8 n c10 n d12 n审题指导要将c拉动，c与地面间是“动”摩擦力还是“静”摩擦力？b是与a还是与c成为一个整体或是与a、c均发生相对滑动？(可由a与b及b与c之间最大静摩擦力的大小关系判定)解析要拉动c，则b、c整体向左滑动，a向右滑动，则a对b施加向右的滑动摩擦力ff1mag1 n，同时，a通过滑轮对b、c施加拉力ftff11 n，此时b、c受地面摩擦力ff2(mambmc)g6 n.bc整体受力情况如图所示所以fftff1ff28 n，故最小拉力为8 n.答

9、案b1.在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析2受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的3摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，即摩擦力不一定是阻力突破训练2如图6所示，质量为mb24 kg的木板b放在水平地面上，质量为ma22 kg的木箱a放在木板b上一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为37°.已知木箱a与木板b之间的动摩擦因数10.5.现用水平向右、大小为200 n的力f将木板b从木箱a下面匀速抽出(sin 37°0.6，cos 37

10、76;0.8，重力加速度g取10 m/s2)，则木板b与地面之间的动摩擦因数2的大小为()图6a0.3 b0.4 c0.5 d0.6答案a解析对a受力分析如图甲所示，由题意得ftcos ff1fn1ftsin magff11fn1由得：ft100 n对a、b整体受力分析如图乙所示，由题意得ftcos ff2ffn2ftsin (mamb)gff22fn2由得：20.3，故a选项正确5临界条件在摩擦力突变问题中的应用1问题特征当物体受力或运动发生变化时，摩擦力常发生突变，摩擦力的突变，又会导致物体的受力情况和运动性质的突变，其突变点(时刻或位置)往往具有很深的隐蔽性对其突变点的分析与判断是物理问

11、题的切入点2常见类型(1)静摩擦力突变为滑动摩擦力(2)滑动摩擦力突变为静摩擦力例3长直木板的上表面的一端放有一个木块，如图7所示，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角变大)，另一端不动，则木块受到的摩擦力ff随角度的变化图象是下列图中的()图7解析下面通过“过程分析法”和“特殊位置法”分别求解：解法一：过程分析法(1)木板由水平位置刚开始运动时：0，ff静0.(2)从木板开始转动到木板与木块发生相对滑动前：木块所受的是静摩擦力由于木板缓慢转动，可认为木块处于平衡状态，受力分析如图：由平衡关系可知，静摩擦力大小等于木块重力沿斜面向下的分力：ff静mgsin .因此，静摩擦力随的增大而

12、增大，它们满足正弦规律变化(3)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ffm.继续增大，木块将开始滑动，静摩擦力变为滑动摩擦力，且满足：ffm>ff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ffm>

13、;ff滑，故b、d选项错误.由以上分析知，选项c正确答案c 用临界法解决摩擦力突变问题的三点注意(1)题目中出现“最大”“最小”“刚好”等关键词时，一般隐藏着临界问题有时，有些临界问题中并不含上述常见的“临界术语”，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态(2)静摩擦力是被动力，其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值存在静摩擦的连接系统，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值(3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点高考题组1(2013·上海单

14、科·8)如图8，质量ma>mb的两物体a、b叠放在一起，靠着竖直墙面让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体b的受力示意图是()图8答案a解析a、b在竖直下落过程中与墙面没有弹力，所以也没有摩擦力，a、b均做自由落体运动，处于完全失重状态，均只受重力，故a正确2(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

15、cd解析摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(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项正确模拟题组3.如图9所示，质量为m的硬质面字典a对称跨放在硬质面的书本b上将书本b的一端缓慢抬高至字典a刚要滑动，此时书脊与水平面的夹角为.下列说法中正确的是()图9aa受到三个力的作用bb对a的最大静摩擦力的合力为mgsin cb的一个侧面对a的弹力为mgcos db对a的作用力为零答案b解析a受到重力、书本b两侧面的弹力和摩擦力，共五个力的作用，a不正确a刚要滑动时达到最大静摩擦力，大小和其重力沿斜面的分力即mgs

16、in 相等，b正确b对a一个侧面的弹力应为mgcos ，c不正确b对a的作用力等于a的重力，d不正确4.如图10所示，质量为m的楔形物块a静置在水平地面上，其斜面的倾角为.斜面上有一质量为m的小物块b，b与斜面之间存在摩擦用恒力f沿斜面向上拉b，使之匀速上滑在b运动的过程中，楔形物块a始终保持静止下列关于a、b物块相互间作用力的描述正确的有()图10ab对a的的作用力大小为mgfbb对a的摩擦力大小为fc地面受到的摩擦力大小为fcos d地面受到的压力大小为mgmgfsin 答案cd解析因为a、b的加速度均为0，因此可将其看做一个整体，对整体进行受力分析并运用平衡条件可得，地面对a的摩擦力大小

17、为fcos ，地面对a的支持力大小为mgmgfsin ，根据牛顿第三定律可知，c、d正确；隔离b受力分析可知，a、b错误5.如图11所示，a、b两物块始终静止在水平地面上，有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上p点，另一端与a相连接，下列说法正确的是()图11a如果b对a无摩擦力，则地面对b也无摩擦力b如果b对a有向左的摩擦力，则地面对b也有向左的摩擦力cp点缓慢下移过程中，b对a的支持力一定减小dp点缓慢下移过程中，地面对b的摩擦力一定增大答案ab解析若b对a无摩擦力，因b在水平方向受力平衡，则地面对b无摩擦力，a正确；若b对a有向左的摩擦力，则a对b有向右的摩擦力，由平衡条件知，地面对b有向左的摩

18、擦力，b正确；若弹簧起初处于拉伸状态，则在p点缓慢下移的过程中，弹簧对a物体的拉力减小且拉力在竖直方向的分力减小，则b对a的支持力增大，c错误；在p点缓慢下移过程中，以a、b为整体，若弹簧起初处于拉伸状态，p点下移使弹簧恢复到原长时，地面对b的摩擦力逐渐减小到零，d错误(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物体的运动方向共线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解析物体所受摩擦力的方向与跟它相接触的物体的相对运动方

19、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摩擦力，故c正确；静摩擦力也可以充当动力，故d错误2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间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

20、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正确题组2静摩擦力的分析与计算4.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1所示现用一水平力f作用在

21、乙物体上，物体之间仍保持静止，下列说法正确的是)图1a丙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，方向水平向右答案ac解析甲、乙、丙均处于静止状态，确定丙与地面间的摩擦力可采用整体法研究甲、乙、丙的受力情况时，需要将它们隔离开进行分析对于选项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

22、力的大小等于f，方向水平向右，故选项c正确，选项d错误5木块a、b分别重50 n和60 n，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在a、b之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 n/m，系统置于水平地面上静止不动，如图2所示现将f1 n的水平拉力作用在木块b上，则下列说法正确的是()图2a木块a所受摩擦力大小是12.5 nb木块a所受摩擦力大小是11.5 nc木块b所受摩擦力大小是9 nd木块b所受摩擦力大小是7 n答案c解析未加f时，木块a在水平面内受弹簧的弹力f1和静摩擦力fa作用，且f1fakx8 n，木块b在水平面内受弹簧弹力f2和静摩擦力fb作用，且f2fbkx

23、8 n，在木块b上施加f1 n且水平向右的拉力后，由于f2f<gb，故木块b所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小fbf2f9 n，木块a的受力情况不变6.如图3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() 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7如图4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

24、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()图4ab受到c的摩擦力一定不为零bc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错题组3摩擦力的“突变”临界现象的分析8如图5所示，传送带向右上方匀速运转，石块从漏斗里竖直掉落到传送带上，然后随传送带向上运动下述说法中正确的是()图5a石块落到传送带上可能先做加速运动后做匀速运动b石块在传送带上一直受到向右上方的摩擦力作用c石块在传送带上一直受到向左下方的摩擦力作用d开始时石块受到向右上方的摩擦力后来不受摩擦力答案ab解析由相对运动可知，石块受到向上的滑动摩擦力，使石块加速向上运动，直到与传送带速度相等，若所经位移大于两轮间距