2027届新高考物理热点精准复习摩擦力

2027届新高考物理热点精准复习摩擦力考点一摩擦力强基础•固本增分一、静摩擦力1.定义:两个相互接触的物体之间只有

,而没有相对运动时在接触面上产生的阻碍

的力。

2.产生条件:(1)接触面

;(2)接触处有

;(3)两物体间有

。

3.方向:沿两物体的

,与相对运动趋势的方向

。

4.大小:0<F≤Fmax。可能在一起运动

相对运动趋势

相对运动趋势

粗糙弹力相对运动趋势

接触面相反二、滑动摩擦力1.定义:两个相互接触的物体,发生相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力。2.产生条件:(1)接触面粗糙;(2)接触处有弹力;(3)两物体间有相对运动。3.方向:沿两物体的接触面,与

的方向相反。

4.大小:Ff=

,μ为动摩擦因数,其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。

可能有一个物体静止

特别提醒

(1)一般情况下最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。(2)静摩擦力与正压力无关,最大静摩擦力与正压力成正比。

相对运动μFN研考点•精准突破1.静摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法(2)状态法根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的方向。(3)牛顿第三定律法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方向。2.计算摩擦力大小的思维流程

考向一摩擦力有无及方向的判断典题1

如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平地面上,物体B受到大小为20N、方向水平向右的力F1的作用,物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F2的作用,三者均处于静止状态,则(

)A.物体B对物体A的摩擦力方向水平向右B.地面与物体C之间的摩擦力大小为5NC.物体C对物体B的摩擦力方向水平向左D.地面与物体C之间无摩擦力C解析

A处于静止状态,所受外力的合力为0,则A只受重力与支持力,物体B对物体A没有摩擦力作用,A错误;对A、B、C整体分析,由于F1=20

N>F2=5

N,所以地面对物体C的摩擦力方向水平向左,大小为Ff=F1-F2=15

N,B、D错误;对A、B整体分析,由于F1的作用,整体相对C有向右运动的趋势,则物体C对物体B的摩擦力方向水平向左,C正确。典题2(多选)春节贴“福”字是民间由来已久的风俗,新春佳节临近,某同学正写“福”字,他在水平桌面上平铺一张红纸,并在红纸左侧靠近边缘处用镇纸压住防止打滑,整个书写过程中红纸始终保持静止,则该同学在书写过程中(

)A.向下顿笔时,毛笔对红纸的压力大小等于红纸对毛笔的支持力大小B.提笔静止时,手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比C.向左行笔时,红纸对桌面的静摩擦力方向向左D.向右行笔时,红纸对镇纸的静摩擦力方向向右AC解析

毛笔对红纸的压力与红纸对毛笔的支持力是一对相互作用力,大小相等,故A正确;提笔静止时,手对毛笔的摩擦力为静摩擦力,大小等于重力,故B错误;向左行笔时,笔受到红纸的摩擦力向右,则笔对红纸的摩擦力向左,以红纸和镇纸为整体,根据受力平衡可知,桌面对红纸的静摩擦力方向向右,则红纸对桌面的静摩擦力方向向左,故C正确;向右行笔时,镇纸相对于纸既没有相对运动趋势,也没有发生相对运动,红纸对镇纸没有静摩擦力,故D错误。考向二摩擦力大小的计算典题3(2024广西卷)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图所示,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为Ff1、Ff2和Ff3,则(

)A.Ff1<Ff2<Ff3

B.Ff1=Ff2<Ff3C.Ff1=Ff3<Ff2

D.Ff1=Ff2=Ff3D解析

设斜面与水平面的夹角为θ,滑动摩擦力Ff=μFN=μmgcos

θ,滑动摩擦力与接触面积无关,三种情况的滑动摩擦力大小相等,选项D正确。

C解析

滚轮对第一张白纸的摩擦力为静摩擦力,对第一张白纸受力分析可知,滚轮对第一张白纸的摩擦力等于第二张白纸对第一张白纸的滑动摩擦力,因此Ff=μ2(F+mg),A错误;除最上面第一张白纸外,下面白纸均处于静止状态,分别以第二张和第三张白纸整体、第二张到最底下白纸整体为研究对象,根据平衡条件可知第三、四张白纸之间、白纸与进纸槽底座之间的摩擦力大小都等于第一张白纸对第二张白纸的滑动摩擦力大小,B、D错误,C正确。考点二摩擦力的四类突变问题强基础•固本增分摩擦力的“四类典型”突变问题

研考点•精准突破考向一静—静突变典题5

如图所示,放在粗糙水平桌面上的一个物体,受到水平方向的两个力,F1=16N,方向向右,F2=10N,方向向左,当F1从16N逐渐减小到零时,物体始终保持静止,物体与桌面间摩擦力大小变化情况是(

)A.先增大后减小,方向先向右后向左B.先减小后增大,方向先向左后向右C.逐渐减小,方向一直向右D.逐渐增大,方向一直向左B解析

物体处于平衡状态,所受合外力为零,所以摩擦力Ff=F1-F2,方向向左,随着F1逐渐减小,摩擦力向左减小;当F1<F2时,摩擦力Ff=F2-F1,方向向右,随着F1逐渐减小,摩擦力向右增大,故选B。考向二动—动突变典题6(多选)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ,若以沿传送带向下为正方向,则下列图像中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是(

)BD解析

当小木块速度小于传送带速度时,小木块相对于传送带向上滑动,小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下,加速度a=gsin

θ+μgcos

θ;当小木块速度达到传送带速度时,由于μ<tan

θ,即μmgcos

θ<mgsin

θ,所以速度能够继续增加,此时滑动摩擦力的大小不变,而方向突变为向上,a=gsin

θ-μgcos

θ,加速度变小,则v-t图像的斜率变小,所以B、D正确。考向三静—动突变典题7

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3.5kg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F-t图像如图乙所示。重力加速度大小g取10m/s2,下列说法正确的是(

)甲

乙A.当长木板相对物块滑动后,必须向左做匀速直线运动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10ND.物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2答案

D

考向四动—静突变典题8

如图所示,质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,从t=0开始物体以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,