2.摩擦力-【勤径学升】2024-2025学年高中物理必修第一册同步练测（人教版2019）

高中物理·必修 第一册(人教版) A.悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数 (3)一个实验小组在“探究弹 B.应在弹策的弹性限度范围内进行测量 力和弹策伸长量的关系”的 C.在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直 实验中,使用两条不同的轻 状态 质弹策a和b,得到弹力和 丙 D.在测量弹策原长时,应将弹策平放在水平 弹策长度的图像如图丙所示。下列表述正 桌面上,使其自然伸长,并测出其长度 确的是 (2)根据上述实验数据,在图乙所示的坐标 A.a的原长比b的短 纸上,作出弹弹力大小F跟弹策总长度/ B.a的劲度系数比b的小 之间的关系图像,并求出该弹策的劲度系数 C.a的劲度系数比b的大 一 N/m。 D.测得的弹力与弹箭的长度成正比 2.摩擦力 学习目标 核心素养 1.知道滑动摩擦力和静摩 1.分析摩擦现象,理解摩擦力产生 擦力的概念及产生条件 的条件; 3.通过实例,了解最大静摩擦力 观念 2.知道动摩擦因数; 物理 2.知道影响滑动摩擦力大 科学 通过实验测量静摩擦力的大 探究 小和物体间的动摩擦因数 1.根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的 小的因素,知道动摩擦 12 科学 方向,并根据F-F.计算其大小; 科学态度 道生产和生活中增大 思维 因数。 2.判断静摩擦力的方向,分析静摩擦力的 与责任 或减小摩擦力的实例 3.知道最大静摩擦力 大小 自主学习探新知 课前预习 双基落实 一、滑动摩擦力 二、静摩擦力 1.定义;两个相互接触的物体,当它们相对滑 1.定义;相互接触的两个物体之间只有 动时,在接触面上产生一种 ,而没有 的力叫滑动摩擦力。 这时的摩擦力叫作静摩擦力。 2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体的 2.方向:静摩擦力的方向总是跟物体 的方向相反。 的方向相反。 3.大小 3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值 滑动摩擦力的大小跟压力的大小成 F,在数值上等于物体 时所需要的 公式:F一F,为动摩擦因数,它的值跟 4.静摩擦力的大小:两物体间实际发生的静摩 接触面 擦力F在 ,接触面材料不同,粗糙程 与 度不同,动摩擦因数也 之间,即 62 第三章 相互作用-力 自我诊断 2.已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示; 1.判断下列说法的正误(正确的画“”,错误 材料 木一金属 木一木 木一冰 钢一钢 的画“X”)。 动摩擦因数 0.20 0.30 0.03 0.25 (1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间 一定有摩擦力。 将质量为1.5kg的物块放置于某材料制作 (2)一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力。 的水平面上,现用弹策测力计沿水平方向匀 速拉此物块,读得弹策测力计的示数为3N. 则两接触面的材料可能是(g取10m/s*) (3)摩擦力的方向一定与接触面的压力方向 垂直。 ) C A.木-金属 B.木一木 (4)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成 C.钢一钢 D.木一冰 正比。 ( ) 互动探究解疑难 要点归纳 重难突破 要点一 滑动摩擦力 D问题导引 D探究升华 为研究滑动摩擦力 1_。_。 1.滑动摩擦力的产生条件 与哪些因素有关,设计了 条件1 两个物体接触 如图所示的实验。用弹策测力计水平拉动 有弹力产生 条件2 接触面上有相互挤压 木块在水平面上做匀速直线运动,读出并记 条件3 接触面不光滑 录弹策测力计的示数。实验中改变被拉动 条件4 的木块的数量、接触面的材料、接触面积的 物体间有相对运动 大小以及未块运动速度的大小,并将若干次 2.滑动摩擦力的方向 实验数据记录下来。试根据实验数据,分析 滑动摩擦力的方向沿接触面,与物体相对运 下列问题: 动的方向相反。 (1)物体间滑动摩擦力的大小与哪些因素者 滑动摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相 关?有什么关系? 对运动,而不是阻碍物体的运动,所以滑动 (2)物体间滑动摩擦力的大小与哪些因素 摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,也 无关? 可能相反,还可能成任意夹角。 3.滑动摩擦力的大小 (1)公式法:根据公式F一F.计算。 ①正压力F。是物体与接触面间的压力,不 一定等于物体的重力,F, 的大小根据物体 的受力情况确定。 63 高中物理·必修 第一册(人教版) ②动摩擦因数i与材料和接触面的粗赞程 C.若vv,货物A受到了汽车B所施加 度有关,而与物体间的压力、接触面的大小 的向左的滑动摩擦力 无关。 D.若vv,汽车B受到了货物A所施加 (2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速运 的向右的滑动摩擦力 动或静止)时,根据二力平衡条件求解 I|I规律方法|I C典例剖析 判断滑动摩擦力方向的步骤 (1)确定发生相对运动的两个物体; 考查视角1 滑动摩擦力的方向 (2)将一个物体选作参考系(视作静止): [例1] 如图所示,汽车B在水平路面上以相 (3)判断另一个物体的运动方向; (4)根据滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动 对于地面的速度v向右运动,车上的货物A 的方向相反,判断滑动摩擦力的方向。 以相对于地面的速度v。向右运动。下列判 ( 考查视角2 滑动摩擦力的大小 断正确的是 [例2] (多选)在水平力F作用 下,重力为G的物体匀速沿墙 壁下滑,如图所示,若物体与墙 A.若v<v,货物A受到了汽车B所施加 之间的动摩擦因数为,则物体 的向右的滑动摩擦力 所受的摩擦力的大小为( ) A._F B.若v<v,汽车B受到了货物A所施加 B._G C.G 的向右的滑动摩擦力 D. VF*+G{} 要点二 静摩擦力 □问题导引 D探究升华 如图所示,人握竿向上爬,人虽运动,但 1.静摩擦力的产生条件 双手与竿间无相对运动,问人受到的摩擦力 (1)两物体直接接触且相互挤压(即有 是滑动摩擦力还是静摩擦力?其方向如何? 弹力)。 (2)接触面粗精 (3)两物体间有相对运动的趋势。 2.静摩擦力有无的判断思路 在具体分析静摩擦力有无时一般有两种思 路,一是从产生静摩擦力的原因即用相对运 动的趋势来分析:二是从力的作用效果上即 力与运动的关系来分析。 3.判断静摩擦力方向的方法 判断静摩擦力方向的关键是弄清“运动趋势方 向”,常采用化“静”为“动”的思路:假设研究对 象与被接触物体之间光滑,若它们之间发生相 对滑动,则其相对滑动方向便是原先的相对运 64 第三章 相互作用-力 动趋势方向;若它们之间不发生相对滑动,则说 I|规律总结 明它们之间原先并无相对运动趋势 静摩擦力方向的确定方法 (1)由相对运动趋势方向确定。 4.静摩擦力的大小 ①首先确定物体的相对运动趋势方向。 (1)静摩擦力大小的范围:0<F<F。 a.可用假设法确定相对运动趋势方向:假设接触面 (2)静摩擦力大小计算:物体处于平衡状态 光清,物体相对接触面向哪个方向运动,则物体相对挤 触而有向该方向运动的趋势。 (匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件 b.由物体所受平行接触面方向的外力确定相对运 求解。 动趋势方向:相对运动趋势方向与物体所受平行接触面 (3)最大静摩擦力:最大静摩擦力与物体间 方向的外力的方向相同。 ②由相对运动趋势方向确定静摩擦力的方向。 正压力成正比,最大静摩擦力E略大干沼 静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。 动摩擦力,一般情况下,为了分析问题方便 (2)由物体的状态确定。 可认为二者相等。 由物体所处的状态,根据二力平衡条件或牛顿第二 定律(第四章将要学习)确定静摩擦力的方向。 I|I易错警示lI 容易混淆的“三个方向” 考查视角2 静摩擦力大小的确定 物体的运动方向一般指物体相对地面 运动方向 [例4 水平桌面上有一个重200N的物体, (地球为参考系)的运动方向 物体间的相对运动方向,指以其中一个 与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用 相对运动 物体A为参考系,则另一个物体B的运 15N.30N、80N的水平拉力拉此物体时. 方向 动方向即为物体B相对A的运动方向 反之也可 物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力 C 等于滑动摩擦力) 相对运动 由于两物体间静摩擦力的存在导致的 ) 趋势的 能发生而没有发生的相对运动方向,我 方向 A. 15 N.30 N、40 N 们可用假设法(假设无静摩擦力)判新 B. 15 N.30 N.80 N C典例剖析 C.0、0、40N 考查视角1 静摩擦力方向的判断 D. 15N.40 N.40 N [例3] 下面四个图中物块均处于静止状态, Il规律总结 试判断物块所受静摩擦力的方向。 摩擦力大小的计算方法 (1)计算摩擦力时,应先判断是静摩擦力还是滑动 摩擦力。 (2)滑动摩擦力用公式F.一uF、求解,静摩撼力的 7/7777/7/7 大小只能根据物体的运动状态和物体的受力情况来求 (1)人淮物块,物块静止 ②物块在水平力F作用下 解。如果物体处于静止状态,或做匀速直线运动时,可 靠在坚直墙壁上静止 利用二力平衡条件求解静摩擦力的大小。 (3)正压力相同时,最大静摩擦力比滑动摩擦力略大, 如不加说明,可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦 力,此时最大静摩擦力也可由公式F一F。求得。 (3)物块静止在粗樊的固定 (4)物块通过细绳与钩P 的斜面上: 连接,处干静止状态 AI学助子 在线答疑 三抖/扫 65 高中物理·必修 第一册(人教版) 随堂巩固促应用 验证反 迁移运用 1.(滑动摩擦力)有关滑动摩擦力,下列说法正 3.(摩擦力的大小)如图,甲图中小明用60N 确的是 的水平力推木箱,没推动,此时木箱受到的 A.滑动摩擦力的方向一定与物体运动的方 摩擦力为F.;乙图中小明用100N的水平力 向相反 恰好能推动木箱,此时木箱受到的摩擦力为 B.清动摩擦力的方向一定与两物体间相对 F。;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受 运动的方向相反 到的摩擦力为F。,已知木箱对地面的压力为 C.物体在支持面上的滑动速度越大,滑动摩 300N,本箱与地面间的动摩擦因数为0.3. 擦力也一定越大 则F、F、F。的大小分别为 ( ) D.接触面的动摩擦因数越大,滑动摩擦力也 ##目 一定越大 2.(静摩擦力)关于静摩擦力的说法正确的是 甲 乙 丙 ( A.60 N.100 N.90 N A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力 B.0 N.100 N,300 N 的作用 C. 60 N.100 N.300 N B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 D.0 N.100 N.90 N C.在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可 以变化,但有一个限度 提示 请完成《素能提升训练》训练十一 D.静摩擦力一定是阻力 3.牛顿第三定律 学习目标 核心素养 1.知道力的作用是相互的,并了解作用力、反作用力 作用力和作 作用力和反作用力 物理观念 科学探究 的概念。 用力的关系 1 2.理解牛顿第三定律的含义。 实验法 , 整体法与隔离法 l科学思维 3.会用牛顿第三定律解决简单问题。 科学态度 转化研究对象法 与责任实物受力分析 4.会区分平衡力与作用力和反作用力 665.(1)ABC(2)如图所示 20 (3)AC F/N 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1 2 3 4 5 67 8 I/cm 2.摩擦力 【自主学习探新知】 一、1.阻碍相对运动 2.相对运动 3.正比 有关 不同 二、1.相对运动的趋势 相对运动 2.相对运动趋势 3.即将开始运动 拉力 4.0 最大静摩擦力 Frmax 0<F≤F 自我诊断 1.(1)×(2)√ (3)√(4)× 2.A 【互动探究解疑难】 要点———[问题导引] 提示(1)滑动摩擦力与压力、接触面的材料和粗糙程 度有关，且压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 (2)滑动摩擦力与接触面的大小及速度无关。 [典例剖析] 考查视角1 [例1] B 若v?<v?,则A相对B向右运动，故B对A施加 向左的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向右的 滑动摩擦力，故 A错误、B正确；若v?>v?,则 A相对B向 左运动，故B对A施加向右的滑动摩擦力，汽车B受到了 货物 A所施加的向左的滑动摩擦力，故C、D错误。 考查视角 2 [例2] AC 对物体受力分析可知，物体对墙壁的压力大 小F=F,则物体所受摩擦力的大小 F?=μFN=μF,故 A项正确；物体沿墙壁匀速下滑，竖直方向受到重力和 向上的滑动摩擦力，由平衡条件得知，滑动摩擦力的大 小 F=G,故C项正确。 要点二——[问题导引] 提示 静摩擦力 方向向上 [典例剖析] 考查视角1 [例3] [解析](1)人推物块，物块有向右运动的趋势， 物块所受静摩擦力的方向水平向左。 (2)物块靠在竖直墙壁上有向下运动的趋势，其所受静 摩擦力的方向竖直向上 (3)物块在斜面上有沿斜面向下运动的趋势，其所受静 摩擦力的方向沿斜面向上。 (4)物块在绳的拉力作用下有向右运动的趋势，其所受 静摩擦力的方向水平向左。 [答案](1)水平向左(2)竖直向上(3)沿斜面向上 (4)水平向左 考查视角 2 [例4] A 物体与桌面间的最大静摩擦力F=μF= 0.2×200 N=40 N。拉力为15 N、30 N时，物体静止， 根据二力平衡知，静摩擦力的大小分别为15 N、30 N; 当拉力为80 N时，物体滑动，为滑动摩擦力，其大小为 F=μFN=0.2×200 N=40 N,选项A正确。 【随堂巩固促应用】 1.B 2.C 3.A 3.牛顿第三定律 【自主学习探新知】 一、1.受力物体 施力物体 2.相互 受力物体 相互作 用 3.作用力 反作用力 二、1.相等 相等 相反 2.相等 相反 同一条直线上 三、1.运动状态 相互作用 2.(1)竖直向下 (2)相互挤 压时 垂直(3)接触面 平行 3.(1)一个 (2)两 个不同的 (3)一定 不一定 自我诊断 1.(1)√ (2)√ (3)√(4)√ (5)× 2.气球受到喷出气体的作用力。 【互动探究解疑难】 要点——-[问题导引] 提示 鸡蛋碰石头时，石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋 对石头的反作用力大小相等，但是鸡蛋蛋壳的材料 能承受的力较小，石头能承受的力较大，故只有鸡 蛋破碎。 [典例剖析] [例1] B 牛拉绳的力和绳拉牛的力是一对作用力与反 作用力，大小相等，A、C错误；绳对精子的拉力和精子 对绳的力是一对相互作用力，二者等大、反向，B正确，D 错误。 [针对训练] 1.B 要点二——[问题导引] 提示 不对，运动员受重力、支持力、摩擦力的作用，不 受下滑力的作用 [典例剖析] [例2] C 对物体 A受力分析，如图 a所示；由于 A、B 均静止，故可将 A、B视为一个整体，其水平方向无外力 作用，B相对地面也就无运动趋势，故地面对B无摩擦 力，受力如图 b所示；对物体 B受力分析，如图c所示， 共有四个力，选项C正确。 、Fs tFm fF?F? B BBm mAg F Fk(mA+ms)g mng ba [针对训练] 2.AB 要点三——[问题导引] 提示(1)牛受到重力G、地面对牛的支持力F、绳对 牛的拉力F和地面对牛的摩擦力F,共四个力的作用， 受力示意图如图所示。 tF Fr Tc (2)牛受到的重力G和地面对牛的支持力F、是一对平 衡力；绳对牛的拉力F和地面对牛的摩擦力F?是一对 平衡力。 (3)牛受到的重力G的反作用力是牛对地球的吸引力； 地面对牛的支持力F、的反作用力是牛对地面的压力； 绳对牛的拉力 F的反作用力是牛对绳的拉力；地面对 牛的摩擦力F?的反作用力是牛对地面的摩擦力。 10