P高中物理专题解析专题2-摩擦力

1、二、摩擦力专题一、 明确摩擦力产生的条件（1） 物体间直接接触 （2） 接触面粗糙（3） 接触面间有弹力存在（4） 物体间有相对运动或相对运动趋势这四个条件紧密相连，缺一不可显然，两物体不接触，或虽接触但接触面是光滑的，则肯定不存在摩擦力但满足(1)、(2)而缺少(3)、 (4)中的任意一条，也不会有摩擦力如一块砖紧靠在竖直墙，放手后让其沿墙壁下滑，它满足条件(1)、(2)、(4)，却不具备条件(3)，即相互间无压力，故砖不可能受到摩擦力作用又如，静止在粗糙水平面上的物体它满足了条件(1)、 (2)、(3)，缺少条件(4)，当然也不存在摩擦力u 有相对运动趋势但尚未运动时的临界状态最大静摩擦力

2、u 静摩擦系数与最大静摩擦力对应，一般用符号0表示。接触面的垂直压力为N时，最大静摩擦力 u 动摩擦系数是当两物体有相对运动时的摩擦系数必须是一个物体在另一个物体表面的相对运动，一般用符号表示。接触面的垂直压力为N时，滑动摩擦力f=N .u 动摩擦系数略小于静摩擦系数。摩擦系数永远小于1u 摩擦系数由材料及表面粗糙情况决定，与是否存在摩擦力无关。 有摩擦力，摩擦系数一定不等于零 无摩擦力，摩擦系数可能等于零，也可能不等于零。例1 (1994年全国考题)如图1所示，C是水平地面，、是两个长方形物块，F是作用在物块上沿水平方向的力，物体和以相同的速度作匀速直线运动，由此可知，、间的动摩擦因数和、间

3、的动摩擦因数有可能是(A) 0， 0 (B) 0， 0(C) 0，0 (D) 0，0解析：易错点A的受力情况+整体匀速直线运动受力平衡受推力作用地面对A+B的摩擦力一定水平向左故 0，A做匀速直线运动A受力平衡A水平方向不受摩擦力摩擦力为零可能为0，也可能不为0。正确答案为(B)、(D)图2例2 (1992年全国考题)如图2所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即、和摩擦力作用，木块图2处于静止状态，其中10N、2N，若撤去力，则木块在水平方向受到的合力为 (A)10N，方向向左 (B)6N，方向向右 (C)2N，方向向左 (D)零解析；没有撤去时，静止受合外力为零静摩擦力大小为

4、8N，方向向左最大静摩擦力8N撤去以后，物体受外力=2N<8N依靠静摩擦力可维持静止物体依然静止木块在水平方向受到的合力为零答案应为(D) 图3ab例3 如图3所示，质量为、带电量为+q的小物体，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，粗糙挡板ab的宽度略大于小物体厚度现给带电体一个水平冲量，试分析带电体所受摩擦力的情况补充知识：冲量与功的比较性质大小作用效果计算冲量矢量I = Ft改变动量矢量合成功标量W = Fs改变动能代数计算动量与动能的比较区别性质大小变化情况动量矢量P = mvV变化P一定变化动能标量EK = mv2V变化EK可能为零联系P = EK = P2/2m动量定理：描述的是在

5、时间上的积累作用效果是改变动量 物理意义：质点所受合外力的冲量等于（在此过程中）质点动量的增量注意：由于冲量与动量都是矢量，动量定理公式是矢量式（注意方向）规定正方向解析：冲量I作用带电体获得动量水平初速带电体在磁场中运动受洛仑兹力（左手）如冲量向右，则洛仑兹力向上，如冲量向左，则洛仑兹力向下。带电体在重力场中受重力，方向向下。如冲量向右，则洛仑兹力向上，u 如，则带电体作匀速直线运动，不受摩擦力作用u 如，则带电体加速贴近a板，并贴着a板前进，滑动摩擦力，速度越来越小，变小，当减小到满足，即时,又不受摩擦力作用而匀速前进u 若，则带电体贴着b板前行。滑动摩擦力；,它减速运动直至静止，而却是逐

6、渐变大的如冲量向左，则洛仑兹力向下，带电体贴着b板前行。滑动摩擦力；,它减速运动直至静止，而却是逐渐变小的 m图4例4 如图4所示，一质量为m的货物放在倾角为的传送带上随传送带一起向上或向下做加速运动设加速度大小为，试求两种情况下货物所受的摩擦力 解析：u 物体m向上加速运动时，由于沿斜面向下有重力的分力，所以要使物体随传送带向上加速运动，传送带对物体的摩擦力必定沿传送带向上u 物体沿斜面向下加速运动时，摩擦力的方向要视加速度的大小而定，当加速度为某一合适值时，重力沿斜面方向的分力恰好提供了所需的合外力，则摩擦力为零；当加速度大于此值时，摩擦力应沿斜面向下；当加速度小于此值时，摩擦力应沿斜面向

7、上向上加速运动时，由牛顿第二定律，得：所以F-mgsina=ma，方向沿斜面向上向下加速运动时，由牛顿第二定律，得： mgsinaFma(设F沿斜面向上)所以F=mgsina-ma当a<gsina时，F>0与所设方向相同沿斜面向上当agsina时，F=0即货物与传送带间无摩擦力作用当a>gsina时，F<0与所设方向相反沿斜面向下例5 如图5所示，质量M=10Kg的木楔ABC静止于水平地面上，动摩擦因数002，在木楔的倾角为300的斜面上有一质量m1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑当滑行路程S14m时，其速度s14ms，在此过程中木楔没有动求地面对木楔的摩擦力的大小

8、和方向(g取10 ms) 解析：地面对木楔的摩擦力为静摩擦力，但不一定为最大静摩擦力，所以不能由FF，来计算求得，只能根据物体匀运动情况和受力情况来确定物块沿斜面由静止开始下滑匀加速运动由可求得物块下滑的加速度可知物块受到摩擦力的作用此条件下，物块与木楔受力情况分别如图6.7所示BF1F2mgFN2F N1图7ACFN1mg图6F1 物块沿斜面以加速度a下滑，对它沿斜面方向和垂直于斜面方向由牛顿第二定律有mgsin一F1ma mgcosFN10 木楔静止，对它沿水平方向和竖直方向由牛顿第二定律，并注意F1与F1，F N1与FN1，等值反向，有F2+ F1cosFN1sin0 由上面各式解得地面

9、对木楔的摩擦力 此力方向与所设方向相同，由C指向B。另外由以上几式联立还可以求出地面对木楔的支持力 显然，这是由于物块和木楔系统有向下的加速度而产生了失重现象。对此题也可以系统为研究对象。在水平方向，木楔静止，加速度为零，物块加速度水平分量为。对系统在水平方向由牛顿第二定律，有答案：061 N 方向由C一B练习图81、如图8所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力 方向可能沿斜面向上 方向可能沿斜面向下 大小可能为零 大小可能等于F以上判断正确的是( ) A只有 B只有 C只有 D都正确2、(2004年连云港第二次调研题)某人在乎直公路上骑自行

10、车，见到前方较远处红色交通信号灯亮起，他便停止蹬车，此后的一段时间内，自行车前轮和后轮受到地面的摩擦力分别为和，则 ( )A向后，后向前 B向前，向后 图9 C向后，向后 D向前，向前3、如图9所示，重6N的木块静止在倾角为300的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向，大小等于4N的力F推木块，木块仍保持静止，则木块所受的摩擦力大小为( ) A4 N B3 N C5 N D6 N图10APV4、(2004年乐山调研题)如图10所示， 质量为m的木块P在质量为M的长木板A上滑行，长木板放在水平地面上，一直处于静止状态若长木板A与地面间的动摩擦因数为,木块P与长板A间的动摩擦因数为，则长木板ab受到地

11、面的摩擦力大小为 () A B C Dm1m2图115、(2004年黄冈调研题)如图11所示，在粗糙水平面上有一个三角形木 块，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1和m2的小木块，已知三角形木块和两个小木块均静止，则粗糙水平面对三角形木块( )A没有摩擦力作用 B有摩擦力作用，摩擦力方向水平向右C有摩擦力作用，摩擦力方向水平向左D有摩擦力作用，但其方向无法确定，因为m1、m2、 的数值并未给出图126、(2004年宁波期末试题)某空间存在着如图l2所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块；水平恒力F作用在物块B上，

12、使A、B一起由静止开始水平向左运动在A、B一起水平向左运动的过程中，关于A、B受力情况的以下说法，正确的是( ) AA对B的压力变小 BB对A的摩擦力保持不变 C。A对B的摩擦力变大 DB对地面的压力保持不变如图137、如图13所示，一直角斜槽(两槽面夹角为90°)，对水平面夹角为30°，一个横截面为正方形的物块恰能沿此槽匀速下滑，假定两槽面的材料和表面情况相同，问物块和槽面间的动摩擦因数为多少? 8、质量m=1.5Kg的物块(可视为质点)在水平恒力F的作用下,从水平面上A点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物体继续滑行t=2.0s停在B点.已知AB两点间的距离S=5.

13、0m,物块与水平面间的动摩擦因数,求恒力F为多大?(g=10m/s2)vLA图149.如图14所示,静止在水平面上的纸带上放一质量m为的小金属块(可视为质点), 金属块离纸带右端距离为L, 金属块与纸带间动摩擦因数为.现用力向左将纸带从金属块下水平抽出,设纸带加速过程极短,可认为纸带在抽动过程中一直做匀速运动.求:（1） 属块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向;(2)要将纸带从金属块下水平抽出,纸带的速度v应满足的条件.MmFa图1510.如图15所示,物块和斜面体的质量分别为m.M,物块在平行于斜面的推力F作用下沿斜面加速度a向上滑动时,斜面体仍保持静止.斜面倾角为,试求地面对斜面体的支持力和摩擦力.练习答案如图131、D，2、C 3、C 4 C 5 A 6 B7、 解析：因为物块对直角斜槽每一面的正压力为mgcos.cos45°，所以当物体匀速下滑时，有平衡方程：mgsin=2mgcoscos45°mgcos，所以=8、解析：设撤去力前物块的位移为，撤去力时物块的速度为 ，物块受到的滑动摩擦力对撤去力后物块滑动过程应用动量定理得由运动学公式得对物块运动的全过程应用动能定理由以上各式得代入数据解得vLA图149.解析：（1）金属块与纸带达到共同速度前，金属块受到的摩擦力为：，方向向左。（2） 出纸带