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文档简介
第三章相互作用一一力
第二节摩擦力
[核心素养•明目标]
核心素养学习目标
知道滑动摩擦力和静摩擦力概念及产生的条件,会判断摩擦力的方向和大
物理观念小。
知道动摩擦因数,知道动摩擦因数与哪些因素有关。
通过实验探究滑动摩擦力的大小的决定因素,理解滑动摩擦力大小计算的方
法。
科学思维通过实验认识静摩擦力的规律,知道最大静摩摩擦力,会根据平衡条件简单
的计算静摩擦力。
让学生经历从静摩擦力到滑动摩摧力的研究过程,在此过程中培养学生的观
科学探究
察、实验和分析问题的能力。
能从物理学的视角正确描述和解释自然现象,能综合应用物理知识解决实际
科学态度与责任问题,指导学习和生活实践。
知识点一滑动摩擦力
L定义:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍相对滑动的力,这种
力叫做滑动摩擦力。
2.滑动摩擦力的产生条件:
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。
(2)接触面粗糙。
(3)两物体间有相对运动。
3.滑动摩擦力的方向:
总是与接触面相切且与相对运动方向相反,与物体的运动方向无直接关系,与物体的运动方向可
能相同,也可能相反。
4.滑动摩擦力的方向判定步骤:
(1)选研究对象,明确分析受摩擦力的物体。
(2)选择和研究对象接触的物体(这个物体即为产生摩擦力的施力物体)为参照物(假定静止),
判定研究对象的运动方向,即为物体相对运动的方向。
(3)根据“滑动摩擦力的与接触面相切且与相对运动方向相反”判定滑动摩擦力的方向。
5.滑动摩擦力的大小
由公式计算
(DR是两个相接触的物体间的正压力,它不一定等于重力,"的大小可以与重力G大小相等,也
可以不等。
(2)动摩擦因数〃的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定,与A无关。
(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关,与物体间相对运动速度的大小无关。
知识点二静摩擦力
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,就会在接触面上
产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做静摩擦力。
2.静摩擦力的产生条件:
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).
(2)接触面粗糙。
(3)两物体间有相对运动的趋势。
3.方向:总是跟与接触面相切且与物体相对运动趋势的方向相反。
①趋势:表示事物发展的动向。
②相对运动的趋势可以简单理解为:“想动却又没动"或者"将要动,但还没动”。是指物体的位置
本来要变化的,但是由于受到了静摩擦力,物体没有运动,但假若一旦失去了好摩擦力,物体就会
发生运动。
4.判断静摩擦力方向的三种方法:
①“定义法”
(D选研究对象,明确分析受摩擦力的物体。
(2)用“假设法”(假设接触面光滑)判断研究对象的相对运动趋势方向。
(3)根据“静摩擦力的与接触面相切且与相对运动趋势方向相反”判定滑动摩擦力的方向。
②“平衡条件法”
当物体受到与接触面相切的外力而未发生相对运动时,外力一定是被静摩擦力抵消了,所以静
摩擦力与外力方向相反。
③根据“力的相互性”判断
当一个物体受摩擦力方向不好判断时,可以根据与之相互作用的另一物体所受摩擦力情况进行
判断,然后依据二力等大反向的特点进行判定。
5.静摩擦力的大小:对于处于静止状态的物体,按照平衡条件,静摩擦力的大小总等于沿接触面方
向物体受到的外力(随外力变化而变化),而与压力无关。
6.最大静摩擦力:静摩擦力有一个限度,静摩擦力的最大值Fmax叫做最大静摩擦力,最大静摩擦力
大小等于使物体刚要运动时的外力。
①物最大静摩擦力等于使体刚好开始运动时的最小外力
②物体所受的摩擦力达到最大静摩擦力物体刚好开始相对滑动,没有达到最大静摩擦力物体相对
静止,物体所受的静摩擦力介于0与最大静摩擦力之间(OVFWFm”)。
③物体刚好开始运动时所受的摩擦力,就是最大静摩擦力。
④通常情况下可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,实际情况下最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
⑤最大静摩擦力与正压力成正比。
知识点三对摩擦力的再认识(思维误区点窍)
误区1:误认为只有静止的物体才受静摩擦力作用,滑动摩擦力一定产生于运动的物体间
静摩擦力产生于两个相对静止的物体间,它们可能都运动;滑动摩擦力产生于两个相对运动的
物体间,它们中可能有一个物体静止。例如,汽车加速前进时,相对于车厢静止的箱子随汽车一起
运动受到向前的静摩擦力;狗拉雪橇向前运动时,静止的地面受到滑动摩擦力。
误区2:误认为摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
实际上摩擦力与相对运动方向或相对运动趋势方向相反,与物体的运动方向可能相反,可能相
同,还可能与物体的运动方向不在一条直线上(随后会学习到)。
误区3:误认为物体间的压力越大,摩擦力就越大
实际上滑动摩擦力、最大静摩擦力与物体间的压力有关,压力越大,则滑动摩擦力和最大静摩
擦力就越大,而静摩擦力的大小与物体间的压力无关。
误区4:误认为摩擦力一定是阻力
实际上摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,摩擦力不一定是阻力,有可能是动力,如传送带就
是利用摩擦力作为动力,将物体由低处送到高处的。
误区5:误认为摩擦力只是单一形式的存在
实际上摩擦力是可以根据具体情况在动与静之间转换的,可以先是静摩擦力,随后变为滑动摩
擦力,也可以先是滑动摩擦力,随后变为静摩擦力。比如斜面上因受静摩擦力而静止的物体,当斜
面倾角缓慢增大时(斜面倾角增大到90度的过程),先是静摩擦力,某一时刻就会从静摩擦力变为
滑动摩擦力;而如果一个物体从粗糙斜面向上冲,受滑动摩擦力向上减速,当速度减为零后可能又
变成受静摩擦力。
知识点四对日常交通工具的摩擦力分析
我们日常的交通工具:自行车、电动自行车、摩托车、小汽车等,这些交通工具在使用过程中
前、后轮会受到地面的摩擦力的作用,有的起动力作用、有的起阻力作用。下面分类讨论:
1.自行车有骑着行驶和推着行驶两种状态,那么,自行车的前、后轮所受摩擦力的方向如何?
⑴自行车在骑着行驶时:后轮是主动轮,在接触地面的那一点,它有相对于地面向后运动的趋势,
所以它受到地面对它向前的静摩擦力,起动力作用:而前轮是从动轮.它是被推着往前运动的.它
受到地面对它向后的静摩擦力,起阻力作用。
⑵自行车在推着行驶时:前、后轮都是从动轮,受到的静摩擦力都是向后的,都起阻力作用。
2.电动自行车、摩托车由于都是后轮驱动,前、后轮所受摩擦力情况与自行车的完全相似。
3.小汽车由于驱动轮的配置不同,前、后轮所受摩擦力的情况也不同。
(1)前轮驱动的汽车
①正常行驶时前轮所受静摩擦力方向向前,起动力作用;后轮所受静摩擦力方向向后,起阻力
作用。
②关闭发动机滑行时前、后轮所受静摩擦力的方向均向后,均起阻力作用。
(2)后轮驱动的汽车:前、后轮所受摩擦力情况与自行车的完全相似。
⑶四轮驱动的汽车
①正常行驶时前、后轮所受静摩擦力方向均向前,均起动力作用,这就是四轮驱动汽车动力强
劲的原因。
②关闭发动机滑行时前后轮所受静摩擦力方向均向后,均起阻力作用。
③“四轮驱动”也可以单独控制“前轮驱动”或“后轮驱动”,此时其情况同(1)或(2)。
易错易混点1.摩擦力方向的判断
易错易混点辨析:摩擦力的方向是与相对运动或相对运动趋势的方向相同,要特别注意“相对运动”
方向的把握,不一定是物体的实际运动方向。
例1.(多选)如图所示,某时刻质量m的木块正在以v=3m/s的速度在以v=5m/s的速度向右传送
的传送带上运动。若己知木块与传送带间的动摩擦因数俾则下列说法正确的是()
<>■3m/s
v,-5m/s
b
A.木块的运动方向向右
B.木块相对于传送带的运动方向向左
C.木块所受滑动摩擦力的方向向左
D.传送带受到的滑动摩擦力的方向向左
解析:选ABD。根据题意可知,木块向右运动,故选项A正确;因为木块向右运动的速度小于传
送带向右运动的速度,所以木块相对于传送带向左运动,故选项B正确;木块虽然向右运动,但相
对于传送带向左运动,所以木块受到的滑动摩擦力方向向右,故选项C错误;木块受到的滑动摩擦
力方向向右,根据相互作用力规律,传送带受到的摩擦力向左,故选项D正确。
例2.下列情景中,物体〃所受摩擦力F的示意图正确的是()
A.物体静止在粗糙的水平面上
B.汽车停在斜坡上
C.物体贴着竖直墙面自由下落
D.瓶子被握在手中处于静止状态
解析:选B。物体静止在水平面上,与水平面间没有相对运动的趋势,不受摩擦力,故A选项错误;
小车相对斜面有向下运动的趋势,汽车受沿斜坡向上的摩擦力,故B选项正确;小物块贴着竖直墙
面自由下落,与墙壁间无弹力,与墙壁间没有摩擦力,故C选项错误;瓶子相对手有向下运动的趋
势,则瓶子所摩擦力方向向上,故D选项错误。
易错易混点2.摩擦力大小的计算
易错易混点辨析:滑动摩擦力的决定式为FF11R,同时要注意以下几点:①u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;②FN为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力;
③滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的面积均无关。关于静摩擦力的分析与计算,当物
体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小。
例3.如图所示,用水平力尸将木块压在竖直墙壁上,已知木块重力G=6N,
木块与墙壁间的动摩擦因数H=0.2L求:
(1)当尸=25N时,木块静止,木块受到的摩擦力为多大?
(2)当尸增大为30N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?
(3)当产=/0N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?
(4)当尸=6N时,木块受到的摩擦力为多大?
解析;分析木块的受力情况,如图所示。
(1)、(2)木块静止,根据二力平衡,竖直方向上的静摩擦力等于重力,Ffl=Fh=G=6N,与压
力大小无关。
(3)木块沿墙面下滑时,木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力,
Ff»=吗
F.=F
所好於="N=0.25XION=2.SK
(4)当F=6N时,木块与墙壁间的摩擦力也为滑动摩擦力,所以
""=0.2Sx6N=l.Sb
例4.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即凡、F2和摩擦力的作用,木块处于静止
状态,如图所示,其中F1=10N,F?=2N。若撤去F1,则木块受到的摩擦力为()
A.10N,方向向左
B.6N,方向向右
C.2N,方向向右
D.0
解析:选Co当木块受R、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知,木块所受的摩
擦力的大小为8N,方向向左,可知最大静摩擦力f静a28N。当撤去力H后,Fz=2NVf静山,木
块仍处于静止状态,由平衡条件可知,木块所受的静摩擦力大小和方向发生突变,与作用在木块上
的F2等大反向,选项C正确。
例5.如图所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足
够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系是下图中的()
解析:选B。当墙壁对物体的摩擦力f小于重力G时,物体加速下滑;当f增大到等于G时(即加速
度为零,速度达到最大),物体继续下滑;当f>G时,物体减速下滑。在上述过程中,物体受到的摩
擦力都是滑动摩擦力,其大小f=UF=ukt,即f-t图像是一条过原点的斜向上的线段(不含上端点)。
当物体减速到速度为零后,物体静止,物体受到的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件知f=G,此时图
像为一条水平线,故选B。
针对训练
1.关于摩擦力,下列说法正确的是()
A.物体间的正压力增大时,它们之间的摩擦力也一定增大
B.物体受到摩擦力作用时,它一定同时受到弹力作用
C.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用
D.摩擦力一定阻碍物体的运动
2.关于弹力和摩擦力,下列说法中正确是
A.弹簧不受力时,它的劲度系数为零
B.两个接触的物体间一定有压力
C.由〃=/可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与压力成反比
N
D.要产生摩擦力,两物体必须相互接触、挤压、接触面粗糙,且有相对运动趋势或发生相对运动
3.如图所示,用水平力尸将重为G的物体压在竖直墙上而不滑下来,物体和墙壁的滑动摩擦因素为
U,则物体受到的摩擦力大小为
A.FB.GC.PFD.nG
4.(2022•四川遂宁一诊)白板水平放置在地面上,在白板上用磁钉吸住一张彩纸,向右轻轻拉彩纸,
未拉动。对此情景受力分析正确的是()
A.磁钉受到向右的摩擦力
B.磁钉仅受重力和支持力两个力
白板
C.彩纸受到白板向左的摩擦力
平视裁面图
D.白板与地面间无摩擦力
5.(多选)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同.三个物体
随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是()
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.8、C受到的摩擦力方向相同
C.B、。受到的摩擦力方向相反
D.若传送带向右加速,4物体受到的摩擦力向右
6.(2022•云南民族中学月考)如图,位于水平桌面上的物块只通过跨过轻质定滑轮的轻绳与物块0
相连,从滑轮到夕和到。的两段绳都是水平的,己知。与夕之间以及f与桌面之间的动摩擦因数都
为〃,两物块的质量都是例不计滑轮的摩擦,重力加速度为g,若用一水平向右的力尸拉P使其做
匀速运动,则在。未离开〃上表面时,尸的大小为()
A.4〃侬B.3〃mg
C.2HmgD.pmg
7.(2021•甘肃省兰州一中高一上学期月考)下列情景中,物体M所受摩擦力衣的示意图正确的是()
A.物体静止在粗B.汽车停薨箱坡上C.物体迹着竖直D.瓶子被握在手中
糙的水平面上墙面自由下落处于静止状态
8.如图所示,GH=20N,GB=10A,工与水平面间的动摩擦因却=0.4,其余摩擦不计,求下列
(1)、(2)两种情况下物体/受到什么摩擦力?大小如何?
(I)F=0o
(2)F=lOAo
(3)若要使力匀速运动,所加的竖直方向的力尸的大小是多少?(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦
力)
第四章相互作用一一力
第二节摩擦力
[核心素养•明目标]
核心素养学习目标
知道滑动摩擦力和静摩擦力概念及产生的条件,会判断摩擦力的方向和大
物理观念小。
知道动摩擦因数,知道动摩擦因数与哪些因素有关。
通过实验探究滑动摩擦力的大小的决定因素,理解滑动摩擦力大小计算的方
法。
科学思维通过实验认识静摩擦力的规律,知道最大静摩摩擦力,会根据平衡条件简单
的计算静摩擦力。
让学生经历从静摩擦力到滑动摩摧力的研究过程,在此过程中培养学生的观
科学探究
察、实验和分析问题的能力。
能从物理学的视角正确描述和解释自然现象,能综合应用物理知识解决实际
科学态度与责任问题,指导学习和生活实践。
知识点一滑动摩擦力
1.定义:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍相对滑动的
力,这种力叫做滑动摩擦力。
2.滑动摩擦力的产生条件:
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)o
(2)接触面粗糙。
(3)两物体间有相对运动。
3.滑动摩擦力的方向:
总是与接触面相切且与相对运动方向相反,与物体的运动方向无直接关系,与物体的运
动方向可能相同,也可能相反。
5.滑动摩擦力的方向判定步骤:
⑴选研究对象,明确分析受摩擦力的物体。
(2)选择和研究对象接触的物体(这个物体即为产生摩擦力的施力物体)为参照物(假定
静止),判定研究对象的运动方向,即为物体相对运动的方向。
(3)根据“滑动摩擦力的与接触面相切且与相对运动方向相反”判定滑动摩擦力的方向。
5.滑动摩擦力的大小
由公式F=〃"计算
(DK是两个相接触的物体间的正压力,它不一定等于重力,尺的大小可以与重力G大小
相等,也可以不等。
(2)动摩擦因数〃的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定,与A无关。
(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关,与物体间相对运动速度的大小无关。
知识点二静摩擦力
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,就会在
接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做静摩擦力。
2.静摩擦力的产生条件:
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)o
(2)接触面粗糙。
(3)两物体间有相对运动的趋势。
3.方向:总是跟与接触面相切且与物体相对运动趋势的方向相反。
①趋势:表示事物发展的动向。
②相对运动的趋势可以简单理解为:“想动却又没动”或者“将要动,但还没动二是指物
体的位置本来要变化的,但是由于受到了静摩擦力,物体没有运动,但假若一旦失去了静
摩擦力,物体就会发生运动。
4.判断静摩擦力方向的三种方法:
①“定义法”
(1)选研究对象,明确分析受摩擦力的物体。
(2)用“假设法”(假设接触面光滑)判断研究对象的相对运动趋势方向。
(3)根据“静摩擦力的与接触面相切且与相对运动趋势方向相反”判定滑动摩擦力的方向。
②“平衡条件法”
当物体受到与接触面相切的外力而未发生相对运动时,外力一定是被静摩擦力抵消了,
所以静摩擦力与外力方向相反。
③根据“力的相互性”判断
当一个物体受摩擦力方向不好判断时,可以根据与之相互作用的另一物体所受摩擦力
情况进行判断,然后依据二力等大反向的特点进行判定。
5.静摩擦力的大小:对于处于静止状态的物体,按照平衡条件,静摩擦力的大小总等于沿
接触面方向物体受到的外力(随外力变化而变化).而与压力无关.
6.最大静摩擦力:静摩擦力有一个限度,静摩擦力的最大值Fmax叫做最大静摩擦力,最大
静摩擦力大小等于使物体刚要运动时的外力。
①物最大静摩擦力等于使体刚好开始运动时的最小外力
②物体所受的摩擦力达到最大静摩擦力物体刚好开始相对滑动,没有达到最大静摩擦力
物体相对静止,物体所受的静摩擦力介于0与最大静摩擦力之间(OVFWFmaJ。
③物体刚好开始运动时所受的摩擦力,就是最大静摩擦力。
④通常情况下可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,实际情况下最大静摩擦力略大于滑
动摩擦力。
⑤最大薛摩擦力与正压力成正比。
知识点三对摩擦力的再认识(思维误区点窍)
误区1:误认为只有静止的物体才受静摩擦力作用,滑动摩擦力一定产生于运动的物体问
静摩擦力产生于两个相对静止的物体间,它们可能都运动;滑动摩擦力产生于两个相
对运动的物体间,它们中可能有一个物体静止。例如,汽车加速前进时,相对于车厢静止
的箱子随汽车一起运动受到向前的静摩擦力;狗拉雪橇向前运动时,静止的地面受到滑动
摩擦力。
误区2:误认为摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
实际上摩擦力与相对运动方向或相对运动趋势方向相反,与物体的运动方向可能相反,
可能相同,还可能与物体的运动方向不在一条直线上(随后会学习到)。
误区3:误认为物体间的压力越大,摩擦力就越大
实际上滑动摩擦力、最大静摩擦力与物体间的压力有关,压力越大,则滑动摩擦力和
最大静摩擦力就越大,而静摩擦力的大小与物体间的压力无关。
误区4:误认为摩擦力一定是阻力
实际上摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,摩擦力不一定是阻力,有可能是动力,如
传送带就是利用摩擦力作为动力,将物体由低处送到高处的。
误区5:误认为摩擦力只是单一形式的存在
实际上摩擦力是可以根据具体情况在动与静之间转换的,可以先是静摩擦力,随后变
为滑动摩擦力,也可以先是滑动摩擦力,随后变为静摩率力。比如斜面上因受静摩擦力而
静止的物体,当斜面倾角缓慢增大时(斜面倾角增大到90度的过程),先是静摩擦力,某
一时刻就会从静摩擦力变为滑动摩擦力;而如果一个物体从粗糙斜面向上冲,受滑动摩擦
力向上减速,当速度减为零后可能又变成受静摩擦力。
知识点四对日常交通工具的摩擦力分析
我们日常的交通工具:自行车、电动自行车、摩托车、小汽车等,这些交通工具在使
用过程中前、后轮会受到地面的摩擦力的作用,有的起动力作用、有的起阻力作用。下面
分类讨论:
1.自行车有骑着行驶和推着行驶两种状态,那么,自行车的前、后轮所受摩擦力的方向如
何?
⑴自行车在骑着行驶时:后轮是主动轮,在接触地面的那一点,它有相对于地面向后运动
的趋势,所以它受到地面对它向前的静摩擦力,起动力作用;而前轮是从动轮,它是被推
着往前运动的,它受到地面对它向后的静摩擦力,起阻力作用。
⑵自行车在推着行驶时:前、后轮都是从动轮,受到的静摩擦力都是向后的,都起阻力作
用。
2.电动自行车、摩托车由于都是后轮驱动,前、后轮所受摩擦力情况与自行车的完全相似。
3.小汽车由于驱动轮的配置不同,前、后轮所受摩擦力的情况也不同。
⑴前轮驱动的汽车
①正常行驶时前轮所受静摩擦力方向向前,起动力作用;后轮所受静摩擦力方向向后,
起阻力作用。
②关闭发动机滑行时前、后轮所受静摩擦力的方向均向后,均起阻力作用。
(2)后轮驱动的汽车:前、后轮所受摩擦力情况与自行车的完全相似。
⑶四轮驱动的汽车
①正常行驶时前、后轮所受静摩擦力方向均向前,均起动力作用,这就是四轮驱动汽
车动力强劲的原因。
②关闭发动机滑行时前后轮所受静摩擦力方向均向后,均起阻力作用。
③“四轮驱动”也可以单独控制“前轮驱动”或“后轮驱动”,此时其情况同⑴或(2)。
易错易混点1.摩擦力方向的判断
易错易混点辨析:摩擦力的方向是与相对运动或相对运动趋势的方向相同,要特别注意“相
对运动”方向的把握,不一定是物体的实际运动方向。
例L(多选)如图所示,某时刻质量m的木块正在以v=3m/s的速度在以vz=5ni/s的速度向
右传送的传送带上运动。若已知木块与传送带间的动摩擦因数〃,则下列说法正确的是()
v«3m/s
"5m/s
b
A.木块的运动方向向右
B.木块相对于传送带的运动方向向左
C.木块所受滑动摩擦力的方向向左
D.传送带受到的滑动摩擦力的方向向左
解析:选ABD。根据题意可知,木块向右运动,故选项A正确;因为木块向右运动的速度
小于传送带向右运动的速度,所以木块相对于传送带向左运动,故选项B正确;木块虽然
向右运动,但相对于传送带向左运动,所以木块受到的滑动摩擦力方向向右,故选项C错
误;木块受到的滑动摩擦力方向向右,根据相互作用力规律,传送带受到的摩擦力向左,
故选项D正确。
例2.下列情景中,物体”所受摩擦力F的示意图正确的是()
A.物体静止在粗糙的水平面上
B.汽车停在斜坡上
C.物体贴着竖直墙面自由下落
D.瓶子被握在手中处于静止状态
解析:选B。物体静止在水平面上,与水平面间没有相对运动的趋势,不受摩擦力,故A选
项错误;
小车相对斜面有向下运动的趋势,汽车受沿斜坡向上的摩擦力,故B选项正确;小物块贴
着竖直墙面自由下落,与墙壁间无弹力,与墙壁间没有摩擦力,故C选项错误;瓶子相对
手有向下运动的趋势,则瓶子所摩擦力方向向上,故D选项错误。
易错易混点2.摩擦力大小的计算
易错易混点辨析:滑动摩擦力的决定式为F产U瓜,同时要注意以下几点:①11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;②R•为两接触面间的正压力,其大小不一定
等于物体的重力;③滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的面积均无关。关于静
摩擦力的分析与计算,当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),利用力的平衡条件来判
断静摩擦力的大小。
例3.如图所示,用水平力F将木块压在竖直墙壁上,已知木块重力G=6N,
F
木块与墙壁间的动摩擦因数U=0・2£,求:
(1)当尸=25N时,木块静止,木块受到的摩擦力为多大?
(2)当尸增大为30N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?
(3)当尸=/0N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?
(4)当/=6N时,木块受到的摩擦力为多大?
解析:分析木块的受力情况,如图所示。
(1)、(2)木块静止,根据二力平衡,竖直方向上的静摩擦力等于重力,F/x=F九=G=6N,
与压力大小无关。
(3)木块沿墙面下滑时,木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力,
Ff1=吗
F-
所以电=西=0.25xl0N=2.5K
(4)当F=6N时,木块与墙壁间的摩擦力也为滑动摩撩力,所以
=0.25k6N=1.5N
例4.一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即件、F2和摩擦力的作用,木块处
于静止状态,如图所示,其中艮=10N,F2=2NO若撤去R,则木块受到的摩擦力为()
A.10N,方向向左
B.6N,方向向右
C.2N,方向向右
D.0
解析:选C。当木块受Fi、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知,木块所
受的摩擦力的大小为8N,方向向左,可知最大静摩擦力f龄皿28No当撤去力R后,F2
=2NVf静皿,木块仍处于静止状态,由平衡条件可知,木块所受的静摩擦力大小和方向发
生突变,与作用在木块上的F2等大反向,选项C正确。
例5.如图所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在
竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系是下图中的
()
析:选B。当墙壁对物体的摩擦力f小于重力G时,物体加速下滑;当f增大到等于G时(即
加速度为零,速度达到最大),物体继续下滑;当f>G时,物体减速下滑。在上述过程中,
物体受到的摩擦力都是滑动摩擦力,其大小f=UF=Ukt,即f-t图像是一条过原点的斜
向上的线段(不含上端点)。当物体减速到速度为零后,物体静止,物体受到的摩擦力为静摩
擦力,由平衡条件知f=G,此时图像为一条水平线,故选B。
针对训练
1.关于摩擦力,下列说法正确的是()
A.物体间的正压力增大时,它们之间的摩擦力也一定增大
B.物体受到摩擦力作用时,它一定同时受到弹力作用
C.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用
D.摩擦力一定阻碍物体的运动
解析:选B。滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度以及压力的大小成正比,静摩擦力与压
力无关,故A项错误;根据摩擦力产生的条件可知,有摩擦力时一定有弹力,故B项正确;
摩擦力发生在两个发生相对运动的物体之间,故静止的物体也可以受到摩擦力,只要有其他
物体在相对于它运动即可,故C项错误;摩擦力阻碍物体间的相对运动,但它可以与物体
的运动方向相同,故D项错误。
2.关于弹力和摩擦力,下列说法中正确是
A.弹簧不受力时,它的劲度系数为零
B.两个接触的物体间一定有压力
C.由〃=/可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与压力成反比
N
D.要产生摩擦力,两物体必须相互接触、挤压、接触面粗糙,且有相对运动趋势或发牛.相
对运动
解析:选D。弹簧的劲度系数与弹簧的弹力有无无关,故A错误;两个接触的物体间,不
一定有压力,要发生形变才有.故R错误:动摩擦因数与滑动摩擦力用及压力均无关,故C
错误;根据摩擦力产生的条件可知,相互接触,挤压,接触面粗糙,具有相对运动趋势或发
生相对运动,故D正确。
3.如图所示,用水平力/将重为G的物体压在竖直墙上而不滑下来,物体和墙壁的滑动摩擦
因素为P,则物体受到的摩擦力大小为
C.nFD.yG
解析:选B。物体在竖直方向受到向上的摩擦力/,向下的重力G,由于物体处于平衡状态,
由平衡条件可知,物体受到的摩擦力大小大于物体的重力G。故B正确。
4.(2022•四川遂宁一诊)白板水平放置在地面上,在白板上用磁钉吸住一张彩纸,向右轻轻
拉彩纸,未拉动。对此情景受力分析正确的是()
A.磁钉受到向右的摩擦力磁钉
B.磁钉仅受重力和支持力两个力彩纸(
C.彩纸受到白板向左的摩擦力Al
D.白板与地面间无摩擦力平视截面图
解析:选C。对磁钉分析可知,磁钉没有相对彩纸的运动趋势,所以不受摩擦力,故A错误;
磁钉除受重力和支持力外,还要受到白板的磁性吸引力,故B错误;由于彩纸相对于白板有
向右的运动趋势,所以彩纸受到白板向左的摩擦力,故C正确;对整体分析可知,整体有向
右的运动趋势,所以白板和地面间有摩擦力,故D错误,
5.(多选)如图所示,A、&C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同.三
个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是()
上^
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.B、。受到的摩擦力方向相同
C.B、。受到的摩擦力方向相反
D.若传送带向右加速,A物体受到的摩擦力向右
解析:选BD。4物体与传送带一起匀速运动,它们之间无相对运动或相对运动趋势,即无摩
擦力作用,A错误;B、。两物体虽运动方向不同,但都史于平衡状态,由沿传送带方向所受
合力为零可知,B.C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用,故B正确,C错误;若传
送带向右加速,根据牛顿第二定律,可知力受到向右的摩擦力,故D正确。
6.(2022•云南民族中学月考)如图,位于水平臬面上的物块上,通过跨过轻质定滑轮的轻绳
与物块0相连,从滑轮到夕和到。的两段绳都是水平的,已
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