第6讲 摩擦力-【优化指导】2024年初升高物理衔接教材

❘第6讲❘ 摩擦力 1.摩擦力:两个互相接触的物体,当它们相对滑 动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动 的力。 2.摩擦力产生的条件 (1)两物体的接触面不光滑; (2)两物体相互接触且有挤压作用; (3)两物体有相对运动或相对运动趋势。 3.影响滑动摩擦力大小的因素:接触面的粗糙 程度和压力的大小。物体间的接触面越粗 糙,滑动摩擦力越大;物体对接触面的压力越 大,滑动摩擦力越大。滑动摩擦力大小与速 度大小、接触面积大小无关。 4.测滑动摩擦力的工具是弹簧测力计;弹簧测 力计测量的是拉力,不能直接测量摩擦力;测 量时应用了二力平衡的知识。 5.滑动摩擦力的方向:与物体相对运动的方向 相反。 6.摩擦力的利用与防止 (1)增大有益摩擦的方法:增大压力和增大接 触面的粗糙程度。 (2)减小摩擦力的方法:减小压力和减小接 触面的粗糙程度———加润滑油、使两物体接 触面分离、变滑动为滚动。 1.以下关于摩擦力说法正确的是 ( ) A.摩擦力总是阻碍物体的运动 B.只有静止的物体才受到静摩擦力 C.摩擦力的大小总是与物体间压力有关 D.静止的物体可以受到滑动摩擦力 2.如图是“竹筷提米”实验。玻璃杯和米被慢慢 提起后,使玻璃杯不掉下的力是 ( ) A.米对竹筷产生的压力 B.米对玻璃杯的摩擦力 C.竹筷对米的摩擦力 D.手对竹筷向上的提力 3.交警在冰雪路面上撒沙子,是为了 ( ) A.滚动代替滑动,以减小摩擦 B.增大接触面粗糙程度,以增大摩擦 C.增大压力,以增大摩擦 D.加润滑剂,以减小摩擦 4.下列图中,人不受摩擦力的是 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 036 5.(2021·福建泉州八年级期末)如图甲所示, 完全相同的木块A 和B 叠放在水平桌面上, 在10N水平拉力F1的作用下,一起做匀速 直线运动;图乙所示,则是将A、B 紧靠着放 在同一水平桌面上,在水平推力F2的作用下 使A、B 一起做匀速直线运动,甲、乙两种情 况中,A 受到的摩擦力分别是 ( ) A.10N、0N B.10N、5N C.10N、10N D.0N、5N 6.(2020·黑龙江大庆八年级期末)现有3块相 同的砖,每块砖重为10N,一人用竖直的两 板将三块砖如图所示夹起,则“2号”砖左侧 和右侧各自所受摩擦力大小分别为 ( ) A.5N 5N B.5N 10N C.10N 5N D.10N 10N 7.(2021·福建泉州八年级期末)如图所示,小 明在进行“探究影响滑动摩擦力大小的因素” 的实验。 (1)实验时,如图甲所示,用弹簧测力计水平 拉动木块,使木块做 运动。 (2)小明使用A、B 两种粗糙程度不同的木 板,通过改变放在木块上的砝码质量来改变 其受到的压力,然后分别测出木块在A、B 木 板上滑动时的摩擦力,并根据实验数据描点 画出滑动摩擦力f 与对应压力F 关系的图 像,如图乙所示。分析图像A 或B 可知,木 块对木板的 越大,木块所受的滑动 摩擦力就越大,比较图像可知, (选 填“A”或“B”)木板更粗糙。 (3)小明在实验中发现,拉着木块运动时很难 控制“匀速”,于是他设计了如图丙所示的装 置:将弹簧测力计固定,改为拉动平板小车, 当他水平向左拉动平板小车时,木块所受到 的摩擦力的方向为 。这样改进后的 装置的优点是 。 8.(2020·河南驻马店八年级期中)如图甲所 示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的 水平拉力F 的作用,F 的大小与时间t的关 系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的 关系如图丙所示,由图像可知,当t=1s时, 物体受到的摩擦力为 N,当t=3s 时,物体受到的合力为 N,当t=5s 时,物体受到的合力为 N。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 037 衔接点1 滑动摩擦力 情境题:滑梯是小朋友最喜爱的游乐设施。如 图所示,某幼儿园的小朋友们在螺旋形滑梯上 以恒定的速率下滑,问: 下滑过程中,小朋友受到的滑动摩擦力变化吗? 为什么? 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 1.滑动摩擦力: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.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动 的方向相反。 3.滑动摩擦力的大小 (1)根据公式F=μFN 计算。 (2)根据二力平衡条件求解。 4.滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触且有挤压(有弹力)。 (2)物体间的接触面粗糙。 (3)两物体间发生相对运动。 5.μ的理解 μ是动摩擦因数,没有单位。它的数值与相 互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程 度有关,与物体的受力情况、运动状态、接触 面积的大小均无关。 (多选)中国书法历史悠久,是中华民族优 秀传统文化之一。在楷书笔画中,长横的写 法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收 笔时略向右按,再向左上回带。某同学在水 平桌面上平铺一张白纸,为防打滑,他在白纸 的左侧靠近边缘处用镇纸压住,如图所示。 则在向右行笔的过程中 ( ) A.镇纸受到向左的摩擦力 B.毛笔受到向左的摩擦力 C.白纸只受到向右的摩擦力 D.桌面受到向右的摩擦力 [练1] 如图所示,在水平面上,有一质量为 20kg的物体正在向右运动,运动过程中还受 一水平向左、大小为10N的外力F 的作用, 则物体所受的摩擦力为(已知动摩擦因数为 0.1,g取10N/kg) ( ) A.10N 向右 B.10N 向左 C.20N 向右 D.20N 向左 “三个方向” (1)运动方向:一般选地面上固定不动的物体作 为参考系来判定物体的运动方向。 (2)相对运动方向:物体间的相对运动方向,指 以其中一个物体A 为参考系,另一个物体B 的 运动方向,即物体B 相对物体A 的运动方向, 反之也可。 (3)相对运动趋势的方向:由于两物体间静摩擦 力的存在而没有发生相对运动,其相对运动趋 势的方向可用假设法(假设无静摩擦力)判定。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 038 衔接点2 静摩擦力 情境题:如图所示,一只手握住杯子且处于静止 状态,问: 手与杯子发生了相对运动吗? 竖直的杯子受到 重力为何没有下滑? 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 1.定义: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,这时的摩擦力叫 作静摩擦力。 2.静摩擦力产生的条件 (1)两物体的接触面粗糙。 (2)两物体之间有相对运动趋势。 (3)两物体在接触面上有压力(弹力)。 3.静摩擦力的方向 (1)与接触面相切,且与物体相对运动趋势的 方向相反。 (2)当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运 动),与使物体产生运 动 趋 势 的 外 力 方 向 相反。 4.静摩擦力的大小 (1)大小的范围:0<F≤Fmax。 (2)计算: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。 (3)最大静摩擦力:最大静摩擦力Fmax略大 于滑动摩擦力,一般情况下为分析问题方便, 可认为二者相等。 如图所示,某同学用手握住竖直方向悬空 的水杯并保持静止来研究水杯受的摩擦力, 为防止水杯脱落,往往会用力握紧它。以下 说法正确的是 ( ) A.若往杯中加水,则必须增大手对杯子的 压力 B.若往杯中加水,则杯子所受的摩擦力增大 C.若往杯中加水,则杯子所受的摩擦力不变 D.若增大手握杯子的力,则杯子所受的摩擦 力增大 [练2] [2021·云南镇雄长风中学高一(上) 期中]如图所示,水平桌面上的木块在水平推 力F1、F2和摩擦力的作用下处于静止状态, 其中F1=10N,F2=2N。若撤去F1,则木 块对地面的摩擦力为 ( ) A.10N,方向向左 B.6N,方向向右 C.2N,方向向左 D.2N,方向向右 静摩擦力有无及方向的判断方法 (1)平衡条件法:当相互接触的两物体处于静止 状态或匀速直线运动状态时,可根据二力平衡 条件判断静摩擦力的存在与否及其方向。 (2)假设法:利用假设法进行判断时,可按以下 思路进行分析。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 039 1.(2019·山西寿阳第一中学高一月考)关于摩 擦力,下列说法正确的是 ( ) A.静摩擦力可以是动力,滑动摩擦力一定是 阻力 B.运动着的物体可能受静摩擦力作用 C.相互接触的物体间正压力增大,摩擦力一 定增大 D.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方 向相反 2.如图所示,餐厅服务员托举菜盘给顾客上菜。 若菜盘沿水平方向匀速向左运动,则 ( ) A.手对菜盘的摩擦力方向向左 B.手对菜盘的作用力大于菜盘的重力 C.菜盘对手的作用力方向斜向右下 D.菜盘对手的作用力方向竖直向下 3.[2021·重庆育才中学高一(上)入学考试] 2021年8月8日,东京奥运会闭幕,中国运 动健儿们取得了优异的成绩,如图是他们在 运动赛场上的一些运动场景。下列有关说法 正确的是 ( ) A.甲图中,举重运动员比赛时手上会抹些镁 粉,这是为了减小手和杆之间的摩擦 B.乙图中,乒乓球运动员把乒乓球用力击出, 球的速度改变,说明力可以改变物体的运 动状态 C.丙图中,短跑运动员冲过终点后,还会继续 前行,这是因为运动员受到了惯性的作用 D.丁图中,运动员游泳过程中,运动员手对 水的作用力和水对手的作用力是一对平 衡力 4.如图所示,只有B 物体的左面是光滑的,其余 各接触面都是粗糙的。如果用水平力F将物 体A 和B 压紧在竖直墙上不动,则物体A 受 到的摩擦力的情况是 ( ) A.左、右两侧都受向上的摩擦力 B.左侧受向上的摩擦力,右侧受向下的摩 擦力 C.左、右两侧都受向下的摩擦力 D.左侧受向下的摩擦力,右侧受向上的摩 擦力 5.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是 ( ) A.由滑动摩擦力计算公式可推出动摩擦因 数μ与正压力FN 成正比 B.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数 越大 C.动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互 接触的物体的材料有关 D.生活经验告诉我们:物体运动越快摩擦力 越大,则物体表面的动摩擦因数μ与速度 大小成正比 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 040 6.(2021·江苏扬州丁沟中学高一月考)某同学 利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情 况。水平光滑的实验台上固定着一个力传感 器,力传感器与一质量为3.5kg的物块用轻 绳连接,物块放置在粗糙的长木板上。水平 向左拉长木板,传感器记录的F t图像如图 乙所示,重力加速度大小g取10m/s2,下列 说法正确的是 ( ) A.当长木板相对物块滑动后,一定向左做匀 加速直线运动 B.向左拉长木板的力的大小与时间的关系图 线和图乙中的曲线一定相同 C.物块受到的滑动摩擦力大小约为10N D.物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2 7.[2020·河北滦县一中高一(上)期中]如图所 示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上 滑行,长木板与地面间的动摩擦因数为μ1, 木块与长木板间的动摩擦因数为μ2。若长 木板处于静止状态,则长木板所受地面的摩 擦力大小为(重力加速度大小为g) ( ) A.μ2mg B.μ1(m+M)g C.μ1mg D.μ2mg+μ1Mg 8.(多选)如图所示,水平地面上一物体在斜向 下的推力F作用下匀速向右运动。关于物体 所受摩擦力的情况,以下说法正确的是 ( ) A.不受摩擦力 B.受水平向左的摩擦力 C.摩擦力与推力的合力方向为指向左下方 D.摩擦力与推力的合力方向为竖直向下 9.[2020·河北石家庄师大实验高一(上)期中] 某同学借来学校实验室的弹簧秤、刻度尺、方 木块(一端固定有拉环),用来探究弹力和摩 擦力,弹簧秤的弹簧质量可不计。 ⅰ.他先用刻度尺测出弹簧秤弹簧的原长为 l0=10.00cm,然后将方木块挂在弹簧秤下, 发现 当 木 块 静 止 时,弹 簧 秤 示 数 为 F1= 5.0N,用 刻 度 尺 测 得 此 时 弹 簧 长 度l= 12.50cm。 ⅱ.他又将方木块放在实验桌面上,用弹簧秤 勾住木块的拉环,然后用手水平向右拉弹簧 秤(如图)。在逐渐增大拉力的过程中,当弹 簧秤示数为F2=2.0N,方木块开始运动;而 当木块匀速运动时,弹簧秤示数稳定在F3= 1.8N。根据以上测得的数据,求: (1)弹簧秤弹簧的劲度系数。 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (2)方木块与实验桌面间的最大静摩擦力。 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (3)方木块与实验桌面间的动摩擦因数。 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 041 10.如 图 所 示,某 轻 质 弹 簧 的 劲 度 系 数 为 20N/cm,用其拉着一个重200N的物体在 水平面上运动。若当弹簧的伸长量为4cm 时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求: (1)物体与水平面间的动摩擦因数。 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (2)当弹簧的伸长量为6cm时,物体受到的 水平拉力有多大? 这时物体受到的摩擦力 有多大? 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ❘第7讲❘ 牛顿第三定律 1.物体间力的作用是相互的,比如甲、乙两个物 体间产生了力的作用,那么甲对乙施加一个 力的同时,乙也对甲施加了一个力。所以说, 力总是成对出现。 2.相互作用的两个物体互为施力物体和受力 物体。 1.下列有关力的说法中,正确的是 ( ) A.产生力的两个物体一定发生了作用 B.一个物体也能产生力的作用 C.力能脱离物体而存在 D.相互接触的两个物体一定产生力的作用 2.端午节赛龙舟是我国民间的传统习俗。在湖 上举行龙舟比赛时,使龙舟向前运动的力的 施力物体是 ( ) A.湖水 B.船上的运动员 C.船桨 D.龙舟 3.如图所示是四种动物的运动情形,其中没有 利用“力的作用是相互的”是 ( ) 4.为了庆祝节日,不少学校都在开展丰富多彩 的文体活动,如图所示,为一学校甲、乙两班 进行拔河比赛的情景。若其中乙班取胜,则 甲、乙两班的拉力相比 ( ) A.甲班的拉力大 B.乙班的拉力大 C.两个班的拉力一样大 D.无法判断 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 042 (2)杆B端的接触,属于点与曲面接触,弹力FN2的方 向为垂直于过B点的切面;杆在A 点则属于点与平面 接触,弹力FN1的方向垂直杆,如图所示。 (3)物体和地面的接触,属于平面与平面接触,弹力FN 的方向垂直接触面,如图所示。 (4)杆B 端与地面的接触,属于点与平面接触,弹力 FN2的方向垂直地面;杆与圆柱体的 A 点接触属于平 面与曲面接触,弹力FN1的方向过圆心垂直于杆向上, 如图所示。 (5)在重力的作用下,物体使两条绳均发生形变,而由 于弹力的方向与绳发生形变的方向相反,所以物体受 的弹力FT1、FT2均沿绳收缩的方向,如图所示。 (6)由于杆对物体可以产生拉力也可以产生支持力,杆 的弹力可能沿杆的方向也可能不沿杆的方向。由二力 平衡可知,弹力F 大小等于mg,其方向如下图甲、乙、 丙所示。 (7)如图所示。 9.(1)8.0N 1.0×103N/m (2)6.5cm 解析:(1)根据胡克定律可得,弹簧的劲度系数 k= F1 x1 = 10.0N1×0.01m=1.0×10 3N/m, 当这根弹簧长度为4.20cm时,被压缩0.8cm,受到的 压力大小F2=kx2=8.0N。 (2)当弹簧受到15N的拉力时,弹簧的形变量为x3= F3 k =1.5cm , 此时弹簧的长度为l=l0+x3=6.5cm。 10.(1)物体P 所受地面的弹力大小为6N (2)弹簧的伸长量为0.04m 解析:(1)对Q 进行受力分析:Q 受到重力、细线的拉 力,则细线的拉力T=mQg=4N, 对P 进行受力分析:受到重力、支持力和绳子的拉力, 由平衡条件得T+F=GP, 解得:F=6N。 (2)对轻质滑轮进行受力分析,根据平衡条件可知,弹 簧弹力F=2T=8N, 根据胡克定律得:F=kx, 代入数据解得:x=0.04m。 第6讲 摩擦力 初中物理知识储备 轻松过关 1.D 2.B 3.B 4.A 5.B 6.A 7.(1)匀速直线 (2)压力 A (3)水平向左 不需要小车做匀速直线运 动,便于实验操作 8.2 2 0 高中物理知识衔接 衔接点1 情境题:变化 滑动摩擦力方向变化 [知识链接] 例1 BD 解析:白纸和镇纸始终处于静止状态,对镇纸 受力分析知,镇纸不受摩擦力,否则水平方向受力不平 衡,镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的弹力和最大 静摩擦力,A错误;在书写的过程中毛笔相对纸面向右 运动,受到向左的摩擦力,B正确;白纸与镇纸之间没 有摩擦力,白纸始终处于静止状态,则白纸在水平方向 受到毛笔对白纸向右的摩擦力以及桌面对白纸向左的 摩擦力,故白纸对桌面的摩擦力向右,C错误,D正确。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 087 [练1] D 解析:由于物体向右运动,因此物体所受摩 擦力的方向水平向左,再由滑动摩擦力公式可得f= μFN=μmg=20N,选D。 衔接点2 情境题:没发生相对运动,杯子受到的静摩擦力与重力相 等,杯子受力平衡,所以不下滑。 例2 B 解析:若往杯中加水,则杯子受到摩擦力会增 大,但不一定会超过最大静摩擦力,则不是必须要增大 手对杯子的压力,A错误;杯子在竖直方向受力平衡, 杯子受到的重力与摩擦力是一对平衡力,若往杯中加 水,则杯子所受的摩擦力增大,B正确,C错误;杯子受 力平衡,杯子受到的重力与摩擦力是一对平衡力,因此 手给杯子的压力越大,杯子受到的最大静摩擦力越大, 但摩擦力不变,D错误。 [练2] C 解析:初始时,物体受三个力平衡,该摩擦力 大小为f1=F1-F2=10N-2N=8N,则最大静摩擦 力大于等于8N,当撤去F1 后,此时木块所受推力为 2N,小于最大静摩擦力,则物体处于静止状态,摩擦力 为2N,方向水平向右。由牛顿第三定律可得,木块对 地面的摩擦力大小为2N、方向水平向左,选C。 知能达标检测 1.B 解析:摩擦力可以是动力,也可以是阻力,如把物体 无初速度地放在匀速运动的传送带上,物体受滑动摩 擦力,与运动方向相同,为动力,A错误;手拿杯子匀速 向上运动,杯子受静摩擦力作用,但杯子是运动的,B 正确;相互接触的物体间正压力增大,滑动摩擦力一定 增大,但静摩擦力不一定变化,如手拿杯子静止,手对 杯子压力增大,但静摩擦力不变,C错误;滑动摩擦力 的方向跟物体的相对运动方向相反,与物体的运动方 向无关,所以滑动摩擦力方向可以跟物体运动方向相 同,也可以相反,D错误。 2.D 解析:菜盘沿水平方向匀速向左运动,菜盘处于平 衡状态,只受到手的支持力和本身重力的作用,支持力 与菜盘的重力平衡,水平方向没有摩擦力,A、B错误; 菜盘对手的作用力方向竖直向下,C错误,D正确。 3.B 解析:甲图中,举重运动员比赛时手上会抹些镁粉, 这是为了增大手和杆之间的摩擦,A错误;乙图中,乒 乓球运动员把乒乓球用力击出,球的速度改变,说明力 可以改变物体的运动状态,B正确;丙图中,短跑运动 员冲过终点后,还会继续前行,这是因为运动员本身具 有惯性,C错误;丁图中,运动员游泳过程中,运动员手 对水的作用力和水对手的作用力是一对作用力与反作 用力,D错误。 4.D 解析:B物体左面是光滑的,说明B 物体左侧只受 水平力F 的作用,B物体右侧受到向上的摩擦力,与其 重力平衡,A 物体左侧受B 物体右侧施加的向下的摩 擦力,A 还受到向下的重力,则A 物体右侧一定受向上 的摩擦力,A、B、C错误,D正确。 5.C 解析:动摩擦因数(即滑动摩擦力和弹力的比值)是 一种比值定义法,则动摩擦因数与滑动摩擦力和弹力 均无关,只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材 料有关,C正确,A、B错误;由以上分析可知,物体表面 的动摩擦因数μ与速度大小也无关,D错误。 6.D 解析:长木板相对物块滑动后,当拉力等于木板与 物块间的滑动摩擦力时,木板向左做匀速直线运动,当 拉力大于木板与物块间的滑动摩擦力时,木板向左做 匀加速直线运动,A错误;物块一直处于静止,由平衡 条件可知,F t图像反映的其实是物块与木板间摩擦 力的变化规律,而向左拉长木板的力由外界决定,故两 者无必然关系,B错误;如图乙所示,当拉力稳定后,几 乎与物块受到的滑动摩擦力大小相等,约为7N,C错 误;由滑动摩擦力定义可得,物块与长木板间的动摩擦 因数μ= f N = 7 35=0.2 ,D正确。 7.A 解析:木块相对于长木板向右滑动,受到向左的滑 动摩擦力,大小为f1=μ2mg,又力的作用是相互的,故 木块对长木板有向右的滑动摩擦力,长木板有向右滑 动的趋势,受到地面对其向左的静摩擦力f2,由于长木 板处于静止状态,根据二力平衡有:f2=f1,故f2= μ2mg,A正确,B、C、D错误。 8.BD 解析:对物体受力分析可知,物体受重力G、支持 力N、推力F,由物体向右匀速运动可知物体受到水平 向左的摩擦力f作用,如下图所示。沿水平方向和竖 直方向建立直角坐标系,把不在坐标轴上的力F 正交 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 088 分解,在x 轴上的分量为Fx,在y轴上的分量为Fy,物 体沿水平面匀速运动,物体受力平衡,在x轴方向上合 外力为0,故可知F在y 轴方向上的分量Fy即为F 和 f 的合力,合力方向竖直向下,A、C错误,B、D正确。 9.(1)200N/m (2)2.0N (3)0.36 解析:(1)根据F=kx得弹簧的劲度系数为 k=ΔFΔx= 5.0 0.125-0.100N /m=200N/m。 (2)在逐渐增大拉力的过程中,当弹簧秤示数为F2= 2.0N,方木块开始运动,则最大静摩擦力为2.0N。 (3)当木块匀速运动时,弹簧秤示数稳定在F3=1.8N,设 物块与水平桌面之间的动摩擦因数为μ,则Ff=μFN, FN=mg=5.0N,解得μ=0.36。 10.(1)0.4 (2)120N 80N 解析:(1)由胡克定律知弹簧的拉力F=kx,又物体匀 速运动,则弹簧拉力等于物体受到的滑动摩擦力,即 F=Ff, Ff=μG, 联立并代入数据求得μ=0.4。 (2)由F=kx 得,x=6cm时,拉力F'=20×6N= 120N,由于此时物体对水平面的压力未变,故它受到 的摩擦力大小仍等于μG,即80N。 第7讲 牛顿第三定律 初中物理知识储备 轻松过关 1.A 2.A 3.D 4.C 5.向下 向上 相互 6.③ 力的作用是相互的 高中物理知识衔接 衔接点1 情境题:(1)是 (2)否 是因为乙手受力不平衡 例1 C 解析:物体所受重力和桌面对它的支持力是一 对平衡力,A错误;物体所受重力与物体对桌面的压力 不是相互作用的两个物体之间的力,不是一对作用力 与反作用力,B错误;物体所受重力的反作用力是物体 对地球的引力,故物体所受重力的反作用力作用在地 球上,C正确,D错误。 [练1] D 解析:可把物体间相互作用的任何一个力叫 作作用力,另一个力叫作反作用力,A正确;作用力与 反作用力是相同性质的力,若作用力是静摩擦力,则反 作用力也一定是静摩擦力,B正确;作用力与反作用力 一定同时产生、同时消失,C正确;因作用力与反作用 力作用在两个物体上,所以不能合成,D错误。 衔接点2 例2 B 解析:气垫船螺旋桨给空气一个向后的作用 力,反过来空气给气垫船一个向前的反作用力,属于牛 顿第三定律的应用;战斗机飞行过程中,抛弃副油箱以 减小质量,从而减小惯性,不涉及牛顿第三定律;发射 火箭、喷水龙头自动旋转使喷水均匀,都利用了作用力 与反作用力的关系,属于 牛 顿 第 三 定 律 的 应 用。故 选B。 [练2] BC 解析:F1 与G 都作用在球上,且它们使球 受力平衡,是一对平衡力,A错误,C正确;F1 与F2 作 用在不同物体上,且它们满足牛顿第三定律,是一对作 用力和反作用力,B正确,D错误。 衔接点3 例3 B 解析:对钢管受力分析可知,钢管受重力G、细 线竖直向上的拉力F1、地面竖直向上的支持力F2;其 中重力的方向竖直向下,拉力和支持力方向均为竖直 向上,如图所示。所以钢管共受三个力作用,B正确。 [练3] B 解析:物体保持静止,合力为0,无向右上方 的支持力,A错误;物体不受支持力,受重力和拉力平 衡,B正确;物体冲上粗糙斜面,滑动摩擦力与相对运 动方向相反,C错误;一起向右匀速运动,处于平衡状 态,两者均只受重力和支持力而平衡,之间没有摩擦 力,D错误。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 089