专题7 摩擦力 -2024届高考物理一轮复习专题讲义

第二讲 摩擦力 [人教版必修第一册] 1.第三章第2节P60页【滑动摩擦力】部分，写出滑动摩擦力的表达式，公式中F压等于物体的重力吗？滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反吗？ 提示：滑动摩擦力的表达式为Ff＝μF压；表达式中F压指的是物体间的正压力，不一定等于物体的重力； 滑动摩擦力总是沿着接触面，与相对运动方向相反，与运动方向可能相反也可能相同。 2.第三章第2节P62页【静摩擦力】部分，只有静止的物体才受静摩擦力吗？静摩擦力的大小有何特点？ 提示：不是，运动的物体也可能受到静摩擦力；大小可以变化，变化的范围在0和最大静摩擦力之间。 3.阅读P63页【科学漫步】，回答影响流体阻力的因素有哪些？列举生活中增大流体阻力以及减小流体阻力的案例。 提示：流体的阻力跟物体相对于流体的速度、横截面积、形状有关，速度越大，阻力越大；横截面积越大，阻力越大；跳伞运动员、飞船返回舱在下降过程中会打开降落伞，就是利用了增大横截面积来增加阻力，确保运动员、飞船安全返回地面。而轮船的水下部分，动车的车头都采用了流线型的设计，目的是为了减小流体的阻力。 考点一　摩擦力的分析与计算 1．静摩擦力 (1)定义：两个相互接触的物体之间只有相对运动的趋势而没有相对运动时的摩擦力。 (2)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的趋势。 (3)方向：沿两物体的接触面，与物体间相对运动趋势的方向相反。 (4)大小：0<F≤ 。 2．滑动摩擦力 (1)定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。 (2)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。 (3)方向：沿两物体的接触面，与物体间相对运动的方向相反。 (4)大小：Ff＝ μF压＝μFN，μ为动摩擦因数，其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。 3. 滑动摩擦力和静摩擦力的对比 名称 项目 滑动摩擦力 静摩擦力 定义 两个相互接触的物体，当它们相对 滑动时，在接触面上会产生一种阻 碍相对运动的力，这种力叫作滑动 摩擦力 相互接触的两个物体之间只有相 对运动的趋势，而没有相对运动 的摩擦力，叫作静摩擦力 产生条件 ①接触面粗糙； ②接触处有压力； ③两物体间有相对滑动 ①接触面粗糙； ②接触处有压力； ③两物体间有相对运动趋势 大小、方向 大小：Ff＝μF压 方向：沿着接触面，与受力物体相 对运动的方向相反 大小：0<F≤Fmax 方向：沿着接触面，与受力物体相对运动趋势的方向相反 作用效果 总是阻碍物体间的相对运动 总是阻碍物体间的相对运动趋势 4.静摩擦力大小的计算方法 （1）物体处于平衡状态：利用平衡条件求解。 （2）物体处于加速状态：应用牛顿第二定律F＝ma求解。 （3）最大静摩擦力：与接触面间的压力成正比，其值略大于滑动摩擦力，通常可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即。 5.滑动摩擦力大小的计算方法 （1）公式法：F＝μFN；注意FN是两物体间的正压力，不一定等于物体的重力。 （2）状态法：利用平衡条件或牛顿第二定律列方程求解。 题型一 摩擦力有无及方向的判断 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，对这情境受力分析正确的是（　　） 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 C.彩纸受到白板向左的摩擦力 D.白板与地面间无摩擦力 C 对磁钉分析可知，磁钉没有相对彩纸的运动趋势，则不受摩擦力，故A错误；磁钉不仅受到重力和支持力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，则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，则白板和地面间有摩擦力，故D错误。 激光打印机是自动进纸的，其进纸原理如图所示，进纸槽里叠放一叠白纸，每一张纸的质量均为m，进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上，并沿逆时针方向转动，确保第1张纸与第2张纸相对滑动，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸与白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，则(　　) A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左 B.最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右 C.下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右 D.正常情况下单张纸打印必须满足μ1μ2 C 第1张白纸相对于滚轮的运动趋势与滚轮的运动方向相反，则受到滚轮的静摩擦力方向与滚轮的运动方向相同，即受到滚轮的摩擦力向右，A错误；对除第1张白纸外的所有白纸进行研究，处于静止状态，水平方向受到第1张白纸的滑动摩擦力，方向与滚轮的运动方向相同，则根据平衡条件知，最后1张白纸受到纸槽底座的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反，即水平向左，B错误；根据题意，