（人教版）必修第一册高一物理同步导学案3.2 摩擦力（原卷版）

第2节摩擦力【知识梳理】一、滑动摩擦力1.定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。2.方向：沿着接触面，跟物体相对运动的方向相反，不一定与运动方向相反。3.大小(1)公式：Ff＝μFN，其中FN表示接触面上压力的大小，μ为动摩擦因数。(2)动摩擦因数μ跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关，没有单位。二、静摩擦力1.定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫作静摩擦力。2.方向：沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。“相对运动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的趋势，但还未发生相对运动。3.大小随外力的变化而变化，当外力增大到某一值时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值Fmax，我们把Fmax叫作最大静摩擦力。静摩擦力的取值范围为0＜F≤Fmax。【方法突破】一、对滑动摩擦力的理解■方法归纳1.滑动摩擦力产生的条件：两物体接触面粗糙、有弹力、发生相对运动。注意：有弹力，不一定有摩擦力；有摩擦力，一定有弹力。2.滑动摩擦力方向的判断：可以假设接触面光滑，看物体的相对运动方向，然后再根据滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，判断出滑动摩擦力的方向。3.滑动摩擦力大小的计算方法(1)公式法：由Ff＝μFN计算。注意：FN是正压力，其大小不一定等于物体的重力。(2)二力平衡法：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。注意：物体静止时也可能受到滑动摩擦力。【例1】关于滑动摩擦力的产生的说法中，正确的是（）A．相互接触且发生相对运动的物体间不一定能产生滑动摩擦力B．只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力C．受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力D．受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用【针对训练1】某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平光滑的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉长木板，传感器记录的图像如图乙所示，重力加速度大小，下列说法正确的是（）A．当长木板相对物块滑动后，一定向左做匀加速直线运动B．向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同C．物块受到的滑动摩擦力大小约为D．物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2二、对静摩擦力的理解■方法归纳1.静摩擦力的产生条件两物体接触面粗糙、有弹力、具有相对运动趋势。2.静摩擦力方向的两种判断方法假设法假设接触面是光滑的，判断物体将向哪个方向滑动，即物体相对运动趋势的方向，静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反二力平衡法当物体受静摩擦力处于平衡状态时，可根据二力平衡，判断出静摩擦力的方向3.静摩擦力的大小(1)范围：0＜F≤Fmax。最大静摩擦力与正压力成正比。一般情况下，最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，为分析问题方便，可认为二者相等。(2)计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。4.对摩擦力中“三个方向”“两个阻碍”的理解(1)运动方向：一般指物体相对于地面的运动方向。(2)相对运动方向：指滑动摩擦力的受力物体相对于施力物体的运动方向。(3)相对运动趋势方向：指静摩擦力的受力物体相对于施力物体的运动趋势方向。(4)阻碍：滑动摩擦力阻碍的是相对运动，静摩擦力阻碍的是相对运动趋势，但它们不一定阻碍物体的运动，即它们都可以作动力，也可以作阻力。【例2】关于静摩擦力的说法，下列正确的是（）A．静摩擦的方向总是与物体的相对运动的趋势方向相同B．静摩擦的方向总是与物体的相对运动的趋势方向相反C．两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用D．受静摩擦力作用的物体一定是静止的【针对训练2】如图所示，一质量的物块放在粗糙水平面上，同时受到、的水平推力作用处于静止状态，物块与水平面的动摩擦系数为。某时刻若仅撤去，则木块（）A．向左做匀速运动B．仍处于静止状态C．受到的摩擦力大小为，方向水平向左D．受到的摩擦力大小为，方向水平向右【对点检测】随堂检测1．把一重力为G的物体，用一个水平的推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙面上（如图），从t=0开始，物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下列图中的哪一个（）A． B． C． D．2．关于摩擦力，下面的说法中正确的是（）A．相互接触的物体之间一定存在摩擦力B．两个物体之间存在摩擦力时，彼此之间一定有弹力C．只有运动的物体才受到摩擦力的作用，静止的物体不受摩擦力作用D．滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相反3．如图所示，用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向上静止，此时瓶子受到的摩擦力为，则下列说法正确的是（）A．手越粗糙，则摩擦力一定越大B．握力越大，则摩擦力一定越大C．握力越大，则瓶子从手中滑落就越困难D．只要瓶子不动，摩擦力大小与握力大小无关4．《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，铁夹与球接触面保持竖直，则（）A．若小球在空中处于静止状态，小球受到的静摩擦力方向竖直向下B．若小球在空中处于静止状态，小球受到的摩擦力与重力大小相等C．若小球在空中处于静止状态，增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大D．若铁夹夹金属小球一起水平移动，小球受到的是滑动摩擦力课后检测1．下列关于摩擦力的说法中，错误的是（）A．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们的弹力方向垂直B．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比2．如图所示，在水平面上有质量20kg的物体，正在向右运动，运动过程中还受一水平向左，大小为10N的外力F的作用，则物体所受的摩擦力为（已知动摩擦因数为0.1，g取10N/kg）（）A．10N向右 B．10N向左 C．20N向右 D．20N向左3．如图所示，传送带将物体由低处匀速送往高处，关于物体的受力情况下列说法正确的是（）A．两个力，竖直向下的重力，竖直向上的支持力B．三个力，竖直向下的重力，垂直皮带向上的支持力，沿皮带向下的静摩擦力C．三个力，竖直向上的重力，垂直皮带向下的支持力，沿皮带向上的静摩擦力D．三个力，竖直向下的重力，垂直于皮带向上的支持力，沿皮带向上的静摩擦力4．如图所示，小军沿水平方向推一只放置在水平地面上较大的木箱，甲图中他用了50N的力推，结果木箱不动，此时木箱受到的摩擦力为F1；乙图中他将力增大到100N木箱恰好被推动，此时木箱受到的摩擦力为F2；丙图中小军把木箱推跑了，此时木箱受到的摩擦力为F3。若木箱对地面的压力为400N，木箱与地面的动摩擦因数为0.2，则（）

A．F1＝0N，F2＝100N，F3＝400N B．F1＝50N，F2＝100N，F3＝400NC．F1＝50N，F2＝100N，F3＝80N D．F1＝0N，F2＝100N，F3＝80N5．如图一女孩在健身器材上爬杆玩耍，女孩（）A．抱住竖直杆不动时，抱得越紧所受摩擦力越大B．抱住竖直杆不动时，抱得越紧二者间的最大静摩擦力越大C．缓慢下滑过程中受到的摩擦力方向是向下的D．缓慢向上攀爬过程中受到的摩擦力方向是向上的6．如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，若水平作用力F作用于B上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A．A、B之间无摩擦力B．A受到B的摩擦力水平向左C．B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7．如图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是（）A．若v1>v2，则B所受的滑动摩擦力水平向左B．若v1>v2，则B所受的滑动摩擦力水平向右C．若v1<v2，则B所受的滑动摩擦力水平向左D．若v1<v2，则B所受的滑动摩擦力水平向右8．如图所示，在水平力F作用下，质量为m的物体沿竖直墙以加速度a加速下滑，若物体与墙壁的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为（）A．μmg B．μF+mg C．μF D．mg-ma【提升训练】1．如图所示，只有B物体左面是光滑的，其余各接触面都是粗糙的。如果用水平力F将物体A和B压紧在竖直墙上不动，则物体A受到的摩擦力的情况是（）A．左、右都受向上的摩擦力B．左侧受向上的摩擦力，右侧受向下的摩擦力C．左、右都受向下的摩擦力D．左侧受向下的摩擦力，右侧受向上的摩擦力2．打印机是现代办公不可或缺的设备，正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构如图所示．设图中刚好有10张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。重力加速度为g，打印机正常工作时，下列说法正确的是（）A．第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左B．第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为C．第10张纸与摩擦片之间的摩擦力为D．要做到“每次只进一张纸”，应要求3．图甲所示为一人推着自行车向前行走，图乙所示为另一人蹬着自行车正常向前行驶。关于两图中地面对自行车车轮的摩擦力，下列说法中正确的是（）

A．甲图中的自行车前、后两轮都受到向前的摩擦力B．甲图中的自行车前、后两轮都受到向后的摩擦力C