3.2 摩擦力 -2022-2023学年高一物理精讲精练（2019人教版必修第一册）

3.2 摩擦力 考点精讲 考点1：滑动摩擦力 1．“相对运动”的意义 滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间，“相对运动”可能是因为两个物体一个静止，另一个在运动；可能是因为两个物体一个运动得快，另一个运动得慢；还可能是因为两个物体运动方向相反。所以发生相对运动的物体不一定处于运动状态，可能是因为另一个物体在运动造成的。 2．滑动摩擦力产生的条件 （1）两物体相互接触挤压。 （2）物体间的接触面不光滑。 （3）两物体间存在相对运动。 3．滑动摩擦力的方向 （1）在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反。 （2）与物体的运动方向可能相同，也可能相反。 4．滑动摩擦力的大小 （1）公式法：根据公式Ff＝μFN计算。 ① 正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定。 ② 动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关。 （2）二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。 【例1】（方向的判断）(2020－2021学年湖南省长沙市湖南师大附中高一(上)期中)如图所示，为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图，正确的是(　　) A B． C． D． 【解析】 对运动员受力分析，受到竖直向下的重力，垂直地面的向上的弹力，还受到水平向右的静摩擦力，因为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间，有相对地面向左运动的趋势。故选A。 【答案】 A 【例2】（大小计算）(2020－2021学年江苏省南京师大附中高一(上)期中)用劲度系数k=500N/m的轻弹簧连接的滑块A静止在水平桌面上，弹簧没有形变，如图所示，已知，GA=500N，A与桌面的动摩擦因数为μ=0.50，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，用水平力F作用于弹簧右侧端点O，让F从零逐渐增大，当A动起来后，使A向右缓慢匀速前进0.4m，求： （1）当O点向右运动的位移x1=0.4m时，A受到的摩擦力大小： （2）当O点向右运动的位移x2为多少时，A开始运动； （3）以A所受摩擦力f为纵坐标，0移动的位移大小x为横坐标，作出f随x变化的图像。 【解析】 (1)根据胡克定律， 可知 (2)最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 则有 可知 (3) 【答案】 (1)200N；(2) ；(3)见解析 求解滑动摩擦力大小的思路 1 判断滑动摩擦力的有无：根据接触面的性质和物体间是否产生相对运动，确定物体之间是否存在滑动摩擦力。 2 求解方法的选取 ①如果物体做匀速直线运动，可根据二力平衡法和公式法求解滑动摩擦力大小。 ②如果物体做非匀速直线运动，可根据公式Ff＝μFN求解滑动摩擦力的大小。 【针对训练】 1．(滑动摩擦力方向的判断)(2020－2021学年黑龙江省哈尔滨市黑龙江实验中学高一(上)期中)如下图，物体在受到一水平拉力F=10N作用下，沿水平面向右运动．已知，物体与水平面的动摩擦因数μ=0.2，物体质量m=5kg，则物体所受摩擦力为( ) A．10N，水平向右 B．10N，水平向左 C．20N，水平向左 D．20N，水平向右 【解析】 物体水平向右运动，相对地面发生了相对运动，而且相对运动方向向右，所以摩擦力方向与相对运动方向相反，而且是滑动摩擦力．方向水平向左，大小，选项B正确． 【答案】 B 2．(滑动摩擦力大小的计算)(2021·陕西省西安市长安区五中)如图所示，两个相同的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上，连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连，箱内放有一小球与箱内壁右侧接触，整个系统处于静止状态．已知A、B的质量均为m，C的质量为M，小球的质量为m0，物体B与桌面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计滑轮摩擦和空气阻力，下列说法正确的是(　　) A． 物体A受到三个力的作用 B． 小球受到三个力的作用 C． 桌面受到物体的摩擦力大小为2μmg D． 桌面受到物体的摩擦力大小为(M＋m0)g 【解析】 以A为研究对象，根据平衡条件可知B对A没有摩擦力，则A受到重力和B的支持力二个力作用，故A错误；小球受重力和箱底的支持力两个力，故B错误；以AB整体为研究对象，由平衡条件得知，桌面对B的摩擦力等于(M+m0)g，B与桌面间的静摩擦力不一定达到最大，所以桌面对B的摩擦力不一定等于2μmg，由牛顿第三定律知桌面受到物体的摩擦力大小为(M+m0)g，故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误． 【答案】 D 3．(2020－2021学年福建省福州市第三中学高一(上)期中)(多选)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