高中物理教科版力彈力摩擦力作業(yè)講解（市一等獎(jiǎng)）

溫馨提示(1)計(jì)算摩擦力時(shí)，應(yīng)先判斷是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力．(2)滑動(dòng)摩擦力f的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度大小無關(guān)，與接觸面的大小無關(guān)．(3)靜摩擦力可在0～f靜max之間變化，不能用公式f＝μN(yùn)計(jì)算，且靜摩擦力與正壓力無關(guān)．類型一對(duì)摩擦力概念的理解[典例1]有關(guān)滑動(dòng)摩擦力的下列說法正確的是A．物體所受的滑動(dòng)摩擦力與物體所受的重力成正比B．滑動(dòng)摩擦力總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反C．滑動(dòng)摩擦力總是阻力D．滑動(dòng)摩擦力隨壓力的增大而增大典例剖析·技能培養(yǎng)思路引導(dǎo)要深刻理解滑動(dòng)摩擦力的概念和規(guī)律，滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力成正比，方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，其中“相對(duì)”指的是相對(duì)于和它接觸的物體．【解析】滑動(dòng)摩擦力與壓力成正比，而不是與重力成正比，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤．滑動(dòng)摩擦力的方向總是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤．滑動(dòng)摩擦力既可以做為動(dòng)力，也可以做阻力，因此C選項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】

D【對(duì)點(diǎn)演練】1．下列關(guān)于摩擦力的說法，正確的是A．有摩擦力存在時(shí)一定有彈力，有彈力存在時(shí)，不一定有摩擦力B．運(yùn)動(dòng)的物體不可能受靜摩擦力作用C．相對(duì)靜止的物體間，也可能存在摩擦力作用D．滑動(dòng)摩擦力總是阻力解析根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件可知，有摩擦力存在時(shí)，兩物體間就一定存在彈力．但如果有彈力存在并不一定有摩擦力，故A選項(xiàng)正確；靜摩擦力產(chǎn)生在相對(duì)靜止的兩物體間，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確；滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間，它阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，即滑動(dòng)摩擦力也可以做動(dòng)力，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案AC類型二摩擦力的有無及方向的判斷[典例2]如圖2－4－1所示，一輛汽車在平直公路上，車上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向：圖2－4－1(1)汽車由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(木箱和車面無相對(duì)滑動(dòng))；(2)汽車剎車時(shí)(二者無相對(duì)滑動(dòng))；(3)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(二者無相對(duì)滑動(dòng))；(4)汽車剎車，木箱在車上向前滑動(dòng)時(shí)；(5)汽車在勻速行駛過程中突然加速，木箱在車上滑動(dòng)時(shí)．思路引導(dǎo)有無相對(duì)運(yùn)動(dòng)―→靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力―→相對(duì)運(yùn)動(dòng)(趨勢(shì))方向―→摩擦力方向【解析】

(1)木箱隨汽車一起由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，假設(shè)二者的接觸面是光滑的，則汽車加速時(shí)，木箱由于慣性要保持原有的靜止?fàn)顟B(tài)，因此它將相對(duì)于汽車向后滑動(dòng)，說明木箱有相對(duì)汽車向后滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以木箱受到向前的靜摩擦力．(2)汽車剎車時(shí)，速度減小，假設(shè)木箱與汽車的接觸面是光滑的，則木箱將相對(duì)汽車向前滑動(dòng)，說明木箱有相對(duì)汽車向前滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以木箱受到向后的靜摩擦力．(3)木箱隨汽車一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，二者無相對(duì)滑動(dòng)．假設(shè)木箱與汽車的接觸面光滑，由于慣性木箱仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木箱與汽車間無相對(duì)滑動(dòng)，說明木箱與汽車間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，沒有摩擦力．(4)汽車剎車，木箱相對(duì)于汽車向前滑動(dòng)，易知木箱受到向后的滑動(dòng)摩擦力．(5)汽車在勻速行駛過程中突然加速，木箱相對(duì)于汽車向后滑動(dòng)，易知木箱受到向前的滑動(dòng)摩擦力．【答案】

見解析【對(duì)點(diǎn)演練】2．如圖2－4－2所示，鋼球A靜止于水平面C與固定于C的擋板B間，試分析球A與水平面C和擋板B間的摩擦力情況圖2－4－2A．球A與擋板B間無摩擦力，與水平面C間有摩擦力B．球A與擋板B間有摩擦力，與水平面C間有摩擦力C．球A與擋板B間有摩擦力，與水平面C間無摩擦力D．球A與擋板B間無摩擦力，與水平面C間無摩擦力解析本題中A與B、A與C都相互接觸，只滿足產(chǎn)生摩擦力的條件之一．先討論A、B之間的作用力，由于B固定于C，所以A與B之間只是接觸，并沒有擠壓，即A、B之間沒有彈力，當(dāng)然A、B之間也不會(huì)存在摩擦力；A、C之間接觸并擠壓，但假設(shè)A、C接觸面是光滑的，A也會(huì)靜止不動(dòng)，所以A、C之間沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故A、C之間也不存在摩擦力，選項(xiàng)D正確．答案D類型三摩擦力大小計(jì)算[典例3]質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，如圖2－4－3所示，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等，給物體一水平推力．(取g＝10N/kg)圖2－4－3(1)當(dāng)推力大小為5N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？(2)當(dāng)推力大小為12N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？思路引導(dǎo)該題可按如下思路分析：【解析】在地面上，N＝mg，則滑動(dòng)摩擦力(最大靜摩擦力f靜max)大小為f靜max＝μN(yùn)＝μmg＝0.5×2×10N＝10N.(1)當(dāng)拉力F＝5N時(shí)，F(xiàn)＜f靜max，物體靜止，則由二力平衡知：f靜＝F＝5N.(2)當(dāng)拉力F＝12N時(shí)，F(xiàn)＞f靜max，物體滑動(dòng)．則f滑＝μN(yùn)＝μmg＝10N.【答案】

(1)5N

(2)10N【對(duì)點(diǎn)演練】3．如圖2－4－4所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k＝20N/cm，用其拉著一個(gè)重為200N的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為4cm時(shí)，物體恰在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求：圖2－4－4(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為6cm時(shí)，物體受到的水平拉力多大？這時(shí)物體受到的摩擦力有多大？(3)如果物體在運(yùn)動(dòng)的過程中突然撤去彈簧，而物體在水平面上能繼續(xù)滑行，這時(shí)物體受到的摩擦力多大？答案(1)0.4

(2)120N

80N

(3)80N[易錯(cuò)辨析]對(duì)摩擦力理解不透引起錯(cuò)解[典例4]如圖2－4－5所示，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的．已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦都不計(jì)，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng)，則F的大小為圖2－4－5A．4μmg

B．3μmgC．2μmg D．μmg【錯(cuò)解】

(1)對(duì)運(yùn)動(dòng)過程分析不全面，對(duì)滑動(dòng)摩擦力的認(rèn)識(shí)不到位，認(rèn)為地面對(duì)P的摩擦力就是動(dòng)摩擦因數(shù)與重力的乘積μmg，誤認(rèn)為選項(xiàng)D正確；(2)對(duì)物塊P進(jìn)行受力分析時(shí)，只考慮到地面對(duì)P的摩擦力而忽略了Q對(duì)P的摩擦力，誤選C；(3)把Q對(duì)P的摩擦力方向判斷錯(cuò)誤，對(duì)物塊P利用平衡條件分析時(shí)，得到答案是B.【正解】

已知物塊P向右勻速運(yùn)動(dòng)，由于細(xì)繩的牽制，則物塊Q必然向左勻速運(yùn)動(dòng)．由于Q與P間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以兩者間有滑動(dòng)摩擦力，且Q受到P的摩擦力向右，P受到Q的摩擦力向左．設(shè)繩的拉力為T，對(duì)Q進(jìn)行受力分析，根據(jù)二力平衡有：T＝μmg對(duì)物塊P進(jìn)行受力分析，水平方向受力如圖所示，f1為Q對(duì)P的摩擦力，f2為P與地面之間的摩擦力，由摩擦力公式得f1＝μmg，f2＝2μmg根據(jù)平衡條件有F＝T＋f2＋f2，故F＝4μmg.本題的正確答案為A.【答案】

A1．關(guān)于物體受靜摩擦力的敘述中，正確的是A．靜摩擦力的方向不一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反B．靜摩擦力的方向不可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同C．靜摩擦力的方向可能與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向垂直D．靜止物體所受靜摩擦力一定為零綜合訓(xùn)練·能力提升［隨堂演練］解析靜摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，與運(yùn)動(dòng)方向之間沒有關(guān)系，既可以相同，可以相反，也可以有任意夾角，但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，故A對(duì)．B、C錯(cuò)；靜止物體可以受到靜摩擦力的作用，比如用力推桌子而桌子沒動(dòng)，說明有靜摩擦力平衡了推力，D錯(cuò)．答案A2．下列現(xiàn)象中，哪些物體受到了滑動(dòng)摩擦力的作用A．同學(xué)們?cè)诓賵?chǎng)的跑道上跑步鍛煉身體時(shí)的腳B．同學(xué)們?cè)陲嬎畽C(jī)上接水時(shí)手拿著的水杯C．慢慢行駛在校園內(nèi)的汽車的輪胎D．同學(xué)們考試過程中寫字時(shí)的鋼筆筆尖解析A、B、C選項(xiàng)中，兩個(gè)物體的接觸面沒有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物體所受的摩擦力屬于靜摩擦力；D選項(xiàng)中，鋼筆筆尖在寫字過程中相對(duì)紙面滑動(dòng)，受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，答案D3．如圖2－4－6所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1的水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為20kg，在運(yùn)動(dòng)過程中，還受到一個(gè)方向向左的大小為10N的拉力的作用，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為(g＝10N/kg)圖2－4－6A．10N，向右B．10N，向左C．20N，向右 D．20N，向左解析f＝μN(yùn)＝μmg＝0.1×20×10N＝20N，方向水平向左，應(yīng)選D.答案D4．如圖2－4－7所示，為皮帶運(yùn)輸機(jī)的示意圖，A為傳送帶上的貨物，則圖2－4－7A．如果貨物A隨傳送帶一起無相對(duì)滑動(dòng)地向上勻速運(yùn)動(dòng)，A受到沿斜面向上的摩擦力B．如果貨物A隨傳送帶一起無相對(duì)滑動(dòng)地向下勻速運(yùn)動(dòng)，A受到沿斜面向下的摩擦力C．如果貨物A和傳送帶都靜止，A不受摩擦力D．如果貨物A和傳送帶都靜止，A對(duì)傳送帶