人教版高中物理必修一3.2 摩擦力（原卷版） 精講精練

3.2摩擦力考點(diǎn)精講考點(diǎn)1：滑動摩擦力1．“相對運(yùn)動”的意義滑動摩擦力存在于發(fā)生相對運(yùn)動的兩個物體之間，“相對運(yùn)動”可能是因?yàn)閮蓚€物體一個靜止，另一個在運(yùn)動；可能是因?yàn)閮蓚€物體一個運(yùn)動得快，另一個運(yùn)動得慢；還可能是因?yàn)閮蓚€物體運(yùn)動方向相反。所以發(fā)生相對運(yùn)動的物體不一定處于運(yùn)動狀態(tài)，可能是因?yàn)榱硪粋€物體在運(yùn)動造成的。2．滑動摩擦力產(chǎn)生的條件（1）兩物體相互接觸擠壓。（2）物體間的接觸面不光滑。（3）兩物體間存在相對運(yùn)動。3．滑動摩擦力的方向（1）在接觸面上，與接觸面相切，且與物體相對運(yùn)動的方向相反。（2）與物體的運(yùn)動方向可能相同，也可能相反。4．滑動摩擦力的大?。?）公式法：根據(jù)公式Ff＝μFN計(jì)算。①正壓力FN是物體與接觸面間的壓力，不一定等于物體的重力，F(xiàn)N的大小根據(jù)物體的受力情況確定。②動摩擦因數(shù)μ與材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)，而與物體間的壓力、接觸面的大小無關(guān)。（2）二力平衡法：物體處于平衡狀態(tài)(勻速運(yùn)動或靜止)時，根據(jù)二力平衡條件求解。【例1】質(zhì)量為3kg的木塊放在水平地板上，用F＝6N的水平拉力拉該木塊時，木塊恰能做勻速直線運(yùn)動。(g取10N/kg)(1)求木塊與地板間的動摩擦因數(shù)；(2)若F的大小不變而將方向改為豎直向上作用于該木塊上，則此時應(yīng)加一個多大的水平拉力，才能使該木塊保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)？(3)若在物體運(yùn)動過程中撤去拉力，在物體繼續(xù)向前滑行的過程中，物體受到的摩擦力是多大？【技巧與方法】求解滑動摩擦力大小的思路1判斷滑動摩擦力的有無：根據(jù)接觸面的性質(zhì)和物體間是否產(chǎn)生相對運(yùn)動，確定物體之間是否存在滑動摩擦力。2求解方法的選?、偃绻矬w做勻速直線運(yùn)動，可根據(jù)二力平衡法和公式法求解滑動摩擦力大小。②如果物體做非勻速直線運(yùn)動，可根據(jù)公式Ff＝μFN求解滑動摩擦力的大小?！踞槍τ?xùn)練】1．(滑動摩擦力方向的判斷)如圖所示，A為長木板，在水平面上以速度v1向右運(yùn)動，物塊B在木板A上面以速度v2向右運(yùn)動，下列判斷正確的是()A．若v1＝v2，A、B之間無滑動摩擦力B．若v1>v2，A受到了B所施加的向右的滑動摩擦力C．若v1<v2，B受到了A所施加的向右的滑動摩擦力D．若v1>v2，B受到了A所施加的向左的滑動摩擦力2．(滑動摩擦力大小的計(jì)算)如圖所示，將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計(jì))夾在一本字典內(nèi)，字典對A4紙的壓力為3N，A4紙與字典之間的動摩擦因數(shù)為0.4，假設(shè)滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等，要把A4紙從字典中拉出，拉力至少應(yīng)為()A．0.6N B．1.2NC．2.4N D．3N考點(diǎn)2：靜摩擦力1．靜摩擦力產(chǎn)生的條件（1）接觸面是粗糙的。（2）兩物體相對靜止但存在相對運(yùn)動趨勢。（3）兩物體在接觸面上有正壓力(彈力)。2．四種方法判斷靜摩擦力的有無（1）條件判斷法：接觸面之間有壓力、粗糙且有相對運(yùn)動趨勢。（2）假設(shè)法：假設(shè)兩物體間無靜摩擦力，看物體是否相對滑動，判斷思路如下：（3）力的作用效果判斷法：如果相互接觸的物體間存在摩擦力，則必有相應(yīng)的作用效果——平衡其他作用力或改變受力物體的運(yùn)動狀態(tài)，可據(jù)此確定有無靜摩擦力。（4）相互作用判斷法：利用力的相互作用性，若甲對乙有靜摩擦力，則乙對甲也有靜摩擦力，據(jù)此可以判斷物體是否受靜摩擦力。3．靜摩擦力的方向（1）在接觸面上，與接觸面相切，且與物體相對運(yùn)動趨勢的方向相反。（2）與物體運(yùn)動的方向可能相同，也可能相反。4．靜摩擦力的大小（1）探究：如圖所示（2）結(jié)論：靜摩擦力會隨著外力的改變而改變，由二力平衡可知，靜摩擦力大小總等于使物體發(fā)生相對運(yùn)動趨勢的外力。靜摩擦力有一個最大的限度，即最大靜摩擦力Fmax，靜摩擦力的大小范圍是0＜F≤Fmax。【點(diǎn)撥】1最大靜摩擦力比滑動摩擦力要稍大一點(diǎn)，但在沒有特殊說明的情況下，可近似認(rèn)為兩者相等。2靜摩擦力的大小與正壓力無關(guān)，但一般情形下，最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比?！纠?】如圖所示，物體A、B疊放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做勻速直線運(yùn)動，下列說法正確的是()A．A、B之間無摩擦力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．地面對B的摩擦力為靜摩擦力，水平向右【變式訓(xùn)練】上例中，若將二者一起向左做勻速直線運(yùn)動改為二者一直靜止不動，其他條件不變，分析A、B受到摩擦力的大小和方向?！炯记膳c方法】靜摩擦力與運(yùn)動的關(guān)系辨析1受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，關(guān)鍵取決于相對另一物體是否有相對運(yùn)動趨勢。2靜摩擦力阻礙的是物體間的相對運(yùn)動趨勢，但不一定阻礙物體的運(yùn)動，即靜摩擦力不一定是阻力。方向與物體運(yùn)動方向可能相同，也可能相反，還可能成一定夾角。3皮帶不打滑說明皮帶與輪接觸處，皮帶相對于輪靜止，靜摩擦力對主動輪是阻力，對從動輪是動力?！踞槍τ?xùn)練】3．(靜摩擦力方向的判斷)在某中學(xué)秋季田徑運(yùn)動會上，高一2班小李同學(xué)奮力拼搏，勇奪男子100m冠軍，圖為該同學(xué)奔跑途中的兩個瞬間，用Ff1、Ff2分別表示該同學(xué)在圖甲、乙兩瞬間所受到的摩擦力，則關(guān)于Ff1、Ff2的方向，以下說法正確的是()甲乙A．Ff1向后，F(xiàn)f2向后 B．Ff1向前，F(xiàn)f2向前C．Ff1向前，F(xiàn)f2向后 D．Ff1向后，F(xiàn)f2向前4．(靜摩擦力大小的計(jì)算)(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在水平推力F的作用下靜止在豎直墻壁上，若推力F的大小增加到2F，則()A．木塊所受墻面的彈力增加到原來的2倍B．木塊所受墻面的摩擦力增加到原來的2倍C．木塊所受墻面的摩擦力方向向下D．木塊所受墻面的摩擦力不變考點(diǎn)達(dá)標(biāo)考點(diǎn)一滑動摩擦力1．下列關(guān)于摩擦力的說法，正確的是()A．相對運(yùn)動的兩物體間一定存在摩擦力B．摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動C．運(yùn)動物體受到的摩擦力的方向總是與運(yùn)動方向相反D．相對靜止的兩個物體之間，也可能有摩擦力2．關(guān)于由滑動摩擦力公式Ff＝μFN推出的μ＝eq\f(Ff,FN)，下列說法正確的是()A．動摩擦因數(shù)μ與摩擦力Ff成正比，F(xiàn)f越大，μ越大B．動摩擦因數(shù)μ與正壓力FN成反比，F(xiàn)N越大，μ越小C．μ與Ff成正比，與FN成反比D．μ的大小由兩物體接觸面的情況及其材料決定3．一物體置于粗糙水平地面上，按如圖所示不同的放法，在水平力F的作用下運(yùn)動，設(shè)地面與物體各接觸面間的動摩擦因數(shù)相等，則木塊受到的摩擦力的大小關(guān)系是()A．Ff甲＞Ff乙＞Ff丙 B．Ff乙＞Ff甲＞Ff丙C．Ff丙＞Ff乙＞Ff甲 D．Ff甲＝Ff乙＝Ff丙4．如圖所示，兩個物體A、B的質(zhì)量均為1kg，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為0.3，同時用F＝1N的兩個水平力分別作用在A、B上，則地面對物體B、B對物體A的摩擦力分別為(g取10m/s2)()A．6N3N B．1N1NC．01N D．02N5．如圖所示，在粗糙水平面上有兩個質(zhì)量分別為m1、m2的木塊1和2，中間用一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時兩木塊之間的距離是多少？考點(diǎn)二靜摩擦力6．下列圖片中的人或物體沒有利用摩擦力的是()A.傳送帶運(yùn)送貨物B.豎直上升電梯中的乘客C.運(yùn)動員跑步D.用手拿住杯子7.如圖所示，甲、乙兩位同學(xué)做一種特殊的“拔河”游戲，兩人分別用伸平的手掌托起長凳的一端，保持凳子水平，然后各自向兩側(cè)水平收回手掌以達(dá)到拖拉凳子的目的。如果甲、乙與凳子下表面各處的粗糙程度相同，且在乙端的凳子上面放四塊磚，則下列判斷正確的是()A．凳子向甲方移動B．凳子向乙方移動C．凳子在原地不會被拉動D．凳子向體重大的同學(xué)一方移動8．(多選)如圖所示，有一剛性方形容器被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到注滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，下列說法中正確的是()A．容器受到的摩擦力逐漸增大B．容器受到的摩擦力不變C．水平力F可能不變D．水平力F必須逐漸增大9．把一個重力為G的物體，用一個水平力F＝kt(k為恒量，t為時間)壓在豎直且足夠高的粗糙平面墻體上，如圖所示，下列表示從t＝0開始物體所受的摩擦力Ff隨時間t的變化關(guān)系的圖像正確的是()ABCD鞏固提升10．如圖所示，在水平桌面上放置一斜面體P，兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a和b、b和P、P和桌面之間摩擦力的大小分別用Ff1、Ff2和Ff3表示，則()A．Ff1＝0、Ff2≠0、Ff3≠0B．Ff1≠0、Ff2＝0、Ff3＝0C．Ff1≠0、Ff2≠0、Ff3＝0D．Ff1≠0、Ff2≠0、Ff3≠011．如圖所示，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時A恰好不滑動，B剛好不下滑。已知A與B間的動摩擦因數(shù)為μ1，A與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A與B的質(zhì)量之比為()A.eq\f(1,μ1μ2) B．eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)C.eq\f(1＋μ1μ2,μ1μ2) D．eq\f(2＋μ1μ2,μ1μ2)12．某同學(xué)用如圖所示的裝置測量放在粗糙水平桌面上的長金屬板B與鐵塊A間的動摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量m＝1k