专题08 摩擦力-【鼎力高考】2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练

2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练 专题08 摩擦力 导练目标 导练内容 目标1 摩擦力的大小和方向 目标2 摩擦力的四类突变问题 目标3 全反力和摩擦角 【知识导学与典例导练】 1、 摩擦力的大小和方向 1.静摩擦力和滑动摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力 两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力 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趋势 (1)接触面粗糙; (2)接触处有弹力; (3)两物体间有相对运动 大小 (1)静摩擦力大小，与正压力无关，即0<Ff≤Ffmax (2)最大静摩擦力Ffmax的大小与正压力大小有关 滑动摩擦力的大小与正压力成正比，即f=μFN (μ：取决于接触面的材料及粗糙程度，与FN为无关) 方向 与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反 与接触面平行，与物体相对运动方向相反 注意：①运动方向：一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向； ②相对运动（趋势）方向：以其中一个物体为参考系,另一个物体相对参考系的运动方向。 2.判断静摩擦力的有无及方向的三种方法 （1）假设法： （2）状态法： （3）牛顿第三定律法：“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定相互作用的另一物体受到的静摩擦力的方向。 （4）带动法：①“主动带动被动”②“同向快带慢，反向互相阻”，多用于传送带和板块模型中，摩擦力方向的判断。 注意：摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但与物体的运动方向可能相反，也可能相同，还有可能不在同一一线上。 【例1】（状态法）如图所示，木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的弹簧被压缩了1 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动（可认为木块与水平地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力）。现用F=2 N的水平拉力作用在木块B上，此时木块A、B所受摩擦力分别记为fA和fB。则（　　） A．fA=10 N B．fA的方向水平向左 C．fB=6 N D．fB的方向水平向左 【例2】（牛顿第三定律法）如图所示，质量为m的物块和质量为M的木板叠放在水平地面上，现给物块一个初速度，使它在木板上向右滑行。木板与地面间动摩擦因数为μ1，物块与木板间动摩擦因数为μ2，已知木板始终处于静止状态，那么下列说法正确的是（　　） A．物块对木板的摩擦力方向水平向右 B．物块受到的摩擦力大小为 C．地面对木板的摩擦力大小可能是 D．地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力 3.摩擦力大小的计算 【例3】如图，倾角为斜面固定在地面上，斜面上有一物块受到外力F作用，F平行于斜面向上．物块在斜面上保持静止，已知F的最大值和最小值分别为F1和F2（F1和F2的方向均沿斜面向上），已知重力加速度为g，物块与斜面间的最大静摩擦力fmax和物块的质量m为（　　） A． B． C． D． 【例4】如图所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板间的动摩擦因数为μ。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用力F拉动物体（方向沿导槽方向）使物体以速度v2沿导槽匀速运动，则拉力F的大小为（　　） A．mg B．μmg C．μmg D．μmg 二、摩擦力的突变问题 1.“静→静”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。 【例5】如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到向左的力F1＝8N和向右的力F2＝3N作用，而处于静止状态，如图。则正确的是（　　） A．若撤去F1，物体所受合力不为零 B．若撤去F1，物体所受摩擦力为3N C．若撤去F2，物体所受摩擦力一定为8N D．若保持F1、F2大小不变，而方向相反，则物体仍保持静止 2.“静→动”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静摩擦力可能突变为滑动摩擦力。　 【例6】如图甲所示，A、B两个质量均为m的物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从时刻起，用一个水平向右且随时间逐渐增加的力F作用在B物体上，拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B，B与水平面间的动摩擦因数均为μ，下列说法正确的是（　　） A．0～t1时间