第三章 第三节 摩擦力-【金版教程】2025-2026学年新教材高中物理必修第一册创新导学案课件PPT（粤教版2019）

第三章　相互作用 第三节　摩擦力 1.理解滑动摩擦力的产生条件、方向及影响其大小的因素，掌握计算滑动摩擦力的公式.2.理解静摩擦力的产生条件、方向，了解最大静摩擦力的概念.3.会综合判断摩擦力的方向，计算摩擦力的大小. 2 目录 1 2 3 课前自主学习 课后课时作业 课堂探究评价 课前自主学习 一　滑动摩擦力 1.定义：两个相互接触并有挤压的物体之间发生__________时，在接触面上产生的阻碍物体___________的作用力，叫作滑动摩擦力. 2.方向：总是与物体___________的方向相反，与它们的接触面相切. 3.大小：滑动摩擦力的大小f跟压力FN成_______，还跟接触面的性质有关，即f＝_______是比例常数，叫作_____________.它的值与接触面的_______和____________有关. 相对运动 正比 相对运动 相对运动 μFN.μ 动摩擦因数 材料 粗糙程度 课前自主学习 5 二　静摩擦力 1.定义：当两个相互接触的物体之间具有_______________时，物体间产生的摩擦力叫作静摩擦力. 2.方向：总是与物体_______________的方向相反，与它们的接触面相切. 3.大小 (1)最大静摩擦力：物体所受到的静摩擦力有一个_____值，这个_____值叫作最大静摩擦力.最大静摩擦力fmax在数值上等于物体刚刚开始运动时所需的最___拉力. (2)两物体间实际发生的静摩擦力大小满足：0______f静______fmax. 相对运动趋势 相对运动趋势 最大 最大 小 < ≤ 课前自主学习 6 三　摩擦力的应用 1.有益的摩擦要充分利用，如增大接触面的____________来增大摩擦. 2.有害的摩擦要尽量避免，如在各类机器轴承中安装滚珠且加入润滑油来减小摩擦，保证机器的良好运行. 粗糙程度 课前自主学习 7 1.判一判 (1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势.(　　) (2)摩擦力一定产生于两个相互接触的物体间.(　　) (3)滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同.(　　) (4)动摩擦因数的大小与接触面的材料和粗糙程度有关.(　　) (5)静摩擦力的大小与压力成正比.(　　) 提示：(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)× 提示 课前自主学习 8 2.想一想 (1)只有运动的物体才能受到滑动摩擦力吗？ 提示：不是.如图所示，物体在拉力F的作用下向右运动，粗糙地面相对于物体向左运动，所以地面受到了向右的滑动摩擦力，而地面是静止的，因此，静止的物体也可能受到滑动摩擦力. 提示 课前自主学习 9 (2)受到静摩擦力作用的物体是否一定处于静止状态？ 提示：不一定.存在静摩擦力的两个物体是“相对”静止的，但这两个物体是否处于静止状态，与选取的参考系有关.如果选这两个物体中的一个作为参考系，那么它们都是静止的；如果选择这两个物体之外的其他物体作为参考系，那么这两个物体可能是运动的，也可能是静止的. 提示 课前自主学习 10 课堂探究评价 探究 　　滑动摩擦力 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 实验次数n 1 2 3 4 5 压力FN/N 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 接触面1：弹簧测力计的示数f/N 0.50 0.76 1.00 1.24 1.50 接触面2：弹簧测力计的示数f/N 0.39 0.60 0.81 1.00 1.20 丁 课堂探究评价 12 活动1：如图甲所示，推装满货物的箱子很费劲，但是推空箱子却很轻松，这说明什么？ 提示：这说明物体滑动时受到的摩擦力大小与压力有关，压力越大，摩擦力越大. 提示 课堂探究评价 13 活动2：如图乙所示，狗在冰面上很容易拉动雪橇，但是在马路上就拉不动，这说明什么？ 提示：这说明物体滑动时受到的摩擦力大小与接触面的性质有关. 提示 课堂探究评价 14 活动3：为了定量验证上述猜想，我们做 如图丙所示的系列实验.该实验应该如何操作？ 提示：(1)如图丙所示，用弹簧测力计测出 木块的重力的大小，即为木块对平板小车的压力.用电动机带动平板小车向左缓慢匀速运动，注意观察弹簧测力计指针位置.当指针位置保持相对稳定时，读出其示数，即为木块所受滑动摩擦力的大小，将结果填入设计的表格中. (2)保持木块与平板小车间接触面的粗糙程度不变，在木块上方依次增加砝码，重复上述步骤. (3)保持压力不变，改变接触面的粗糙程度，重复上述实验. 提示 课堂探究评价 15 活动4：图丁是上述实验记录的两组数据，请作f­FN图像分析f与FN之间的规律. 提示 课堂探究评价 16 1.滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触并挤压； (2)两物体间的接触面粗糙； (3)两物体间存在相对运动. 2.“相对运动”的理解：滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间，两个物体“相对运动”时，可能是一个静止，另一个在运动；也可能是一个运动得快，另一个运动得慢；还可能是两个物体运动的方向相反. 课堂探究评价 17 3.滑动摩擦力的方向 (1)沿着接触面，并且跟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，还可能成任意夹角.由此可知滑动摩擦力可能是动力，也可能是阻力. 课堂探究评价 18 4.滑动摩擦力的大小 (1)公式法：根据公式f＝μFN计算. ①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与接触面的材料和粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面积的大小无关. (2)二力平衡法：物体处于平衡(匀速直线运动或静止)状态时，根据二力平衡条件求解. 课堂探究评价 19 质量为3 kg的木块放在水平地板上，用F＝6 N的水平推力推该木块时，木块恰能做匀速直线运动.(g取10 N/kg)求： (1)木块与地板间的动摩擦因数； (2)若在木块运动过程中，将F的大小不变而将方向改为竖直向下，则在木块继续向前滑行的过程中，木块受到的摩擦力是多大？ (3)若在木块运动过程中撤去推力，在木块继续向前滑行的过程中，木块受到的摩擦力是多大？ 答案：(1)0.2　(2)7.2 N　(3)6 N 答案 课堂探究评价 20 (1)木块恰能做匀速直线运动时，受到的摩擦力有什么特点？ (2)F改为竖直向下后摩擦力大小是否改变？撤去F后呢？ 提示：摩擦力与推力平衡，二者大小相等，方向相反. 提示 提示：改变；不变. 课堂探究评价 21 规范解答 课堂探究评价 (1)对处于平衡状态的物体，可以根据二力平衡条件求解物体间的滑动摩擦力，再根据滑动摩擦力公式f＝μFN，就可求解物体间的动摩擦因数或压力. (2)滑动摩擦力大小与物体相对接触面的运动快慢无关.由公式f＝μFN，可知影响滑动摩擦力大小的因素只有两个：动摩擦因数μ和压力FN. 课堂探究评价 [变式训练1-1]　如图所示，一个在水平面上向右运动的物体，质量为40 kg，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，在运动过程中，还受到一个水平向左、大小为20 N的力的作用.取g＝10 N/kg，则物体受到水平面的滑动摩擦力为(　　) A.40 N，向右 B.40 N，向左 C.20 N，向右 D.20 N，向左 解析：根据滑动摩擦力公式可知，f＝μFN＝μmg＝0.1×40 kg×10 N/kg＝40 N，方向与物体相对水平面的运动方向相反，为水平向左，B正确，A、C、D错误. 答案 解析 课堂探究评价 24 [变式训练1-2]　某同学设计了测量动摩擦因数的实验， 实验装置如图所示.其中A为一质量是M的长直木板，B为木板 上放置的质量是m的物块，C为物块右端连接的一轻质弹簧测 力计.实验时用力将A从B的下方抽出，通过C的读数F1即可测 出动摩擦因数.已知重力加速度为g.则该设计能测出________(填“A与B”或“A与地面”)之间的动摩擦因数，其表达式为μ＝________. 答案 解析 A与B 课堂探究评价 25 探究 　　 静摩擦力 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 相互接触的物体相对静止时，是不是也可能存在摩擦力？ 课堂探究评价 26 活动1：如图甲所示，人用平行于地面的力推木箱，木箱没有被推动，木箱相对地面有没有运动的趋势？运动趋势的方向是什么？ 提示：有.木箱相对地面有向右运动的趋势. 提示 课堂探究评价 27 活动2：木箱相对地面处于什么状态？木箱在水平方向上只受人的推力作用吗？ 提示：木箱相对地面处于静止状态.根据二力平衡的知识可知，这时一定有一个力与推力平衡，这个力与人对木箱的推力大小相等、方向相反，即这个力的方向与木箱相对地面运动趋势的方向相反. 提示 课堂探究评价 28 活动3：如图甲所示，人推木箱的力增大到一定大小之前，木箱不会动；如图乙所示，把木块A放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块A，逐渐增大拉力，在拉力F增大到一定值之前，木块不会运动.这些情况说明什么？ 提示：两物体相对静止时，接触面间与运动趋势方向相反的力的增大有一个限度. 提示 课堂探究评价 29 活动4：在图乙木块上增加砝码，重复实验， 有什么发现？能得出什么结论？ 提示：木块刚开始运动时所需的最小拉力增大.这说明两物体相对静止时，接触面间与运动趋势方向相反的力的最大值随压力的增大而增大. 提示 课堂探究评价 30 1.静摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触并挤压； (2)两物体间的接触面粗糙； (3)两物体相对静止，但有相对运动的趋势. 课堂探究评价 31 2.静摩擦力有无的判断 课堂探究评价 32 3.静摩擦力方向的判断 (1)直接法：对于相对运动趋势比较明显的情况，可以根据“静摩擦力的方向沿着接触面，且与相对运动趋势的方向相反”直接判断. (2)假设法：可假设接触面光滑，将会看到物体发生相对运动，根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向，从而判断静摩擦力的方向. (3)状态分析法：分析除要研究的静摩擦力外，物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的规律(目前主要应用二力平衡的规律)，若还需要有沿某个方向的静摩擦力，才能使物体的受力情况与运动情况满足相应的规律，则存在静摩擦力且静摩擦力沿此方向. 课堂探究评价 33 (4)相互作用分析法：若甲、乙两物体间有静摩擦力，并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向，则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反. 注意：直接法、状态分析法、相互作用分析法同样适用于滑动摩擦力方向的判断. 课堂探究评价 34 4.静摩擦力大小的分析 (1)静摩擦力的增大有一个限度，超过这个限度就会发生相对运动，这个限度时的静摩擦力就是最大静摩擦力. (2)静摩擦力的大小范围：0<f静≤fmax.静摩擦力的大小可以根据二力平衡来计算. (3)静摩擦力不会随压力的增大或减小而改变，但最大静摩擦力会随压力的增大而增大. 最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力f＝μFN，一般情况可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力. 课堂探究评价 35 在车站、商场、机场、展览馆和体育馆等人流集中的地方，通常会安装自动扶梯(图1)或自动人行道(图2)，当一人分别站在左面的自动扶梯与右面的自动人行道从一楼匀速上到二楼的过程中，下列说法正确的是(　　) A.都受到沿斜面向上的摩擦力 B.都受到水平向后的摩擦力 C.在图1中不受摩擦力，在图2中受到沿 斜面向上的摩擦力 D.在图1中受到水平向后的摩擦力，在图2中不受摩擦力 答案 课堂探究评价 36 规范解答　图1中，当人匀速运动时，人相对扶梯没有运动，也没有运动趋势，故人不受摩擦力；图2中，自动人行道为斜面，人相对自动人行道有沿自动人行道向下的运动趋势，故人受到沿自动人行道向上的静摩擦力.所以C正确，A、B、D错误. 规范解答 课堂探究评价 37 判断摩擦力方向应注意的问题 (1)在判断摩擦力方向时，明确物体相对运动或相对运动趋势的方向是关键. (2)相对运动(趋势)是指物体相对于与它所接触的物体的运动(趋势)，不一定是相对于地面的运动(趋势). (3)摩擦力的方向与相对运动(趋势)方向相反，不一定与运动(趋势)方向相反. (4)具体判断时，可灵活运用假设法、状态分析法或相互作用分析法进行判断. 课堂探究评价 [变式训练2]　(多选)某人骑一普通自行车，在水平路面上用脚蹬车前进，两轮皆不打滑.下列说法正确的是(　　) A.前轮受静摩擦力，方向向后 B.前轮受静摩擦力，方向向前 C.后轮受静摩擦力，方向向后 D.后轮受静摩擦力，方向向前 解析：自行车后轮是驱动轮，前轮是从动轮.正常前进时，后轮相对地面有向后运动的趋势，则地面给后轮一个向前的静摩擦力，这个静摩擦力驱动自行车向前运动；当前轮向前运动时，地面的静摩擦力将阻碍它向前运动，故地面对前轮的静摩擦力方向向后.故A、D正确，B、C错误. 答案 解析 课堂探究评价 39 (多选)重为100 N的木箱放在水平地板上，至少要用32 N的水平推力，才能使它从原地开始运动.木箱从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动.由此可知(　　) A.木箱与地板间的最大静摩擦力为32 N B.木箱所受的滑动摩擦力为32 N C.木箱与地板间的动摩擦因数为0.32 D.如果用20 N的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力为20 N 答案 课堂探究评价 40 规范解答 课堂探究评价 计算摩擦力大小应注意的问题 (1)在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力. (2)滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他方式(如利用二力平衡条件)求解. (3)滑动摩擦力f＝μFN中压力FN并不总是等于物体的重力，要具体问题具体分析. 课堂探究评价 [变式训练3]　如图所示，质量为3 kg的木箱开始时静止在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力与压力之比为0.32.给木箱施加一个先增大后减小的水平拉力F.问：(g取10 m/s2) (1)当拉力增大到5 N时，地面对木箱的摩擦力是多大？ (2)当拉力增大到9.2 N时，地面对木箱的摩擦力是多大？ (3)当拉力增大到12 N时，地面对木箱的摩擦力是多大？ (4)此后将拉力减小为5 N，木箱仍在滑动时，地面对木箱的摩擦力是多大？ 答案 答案：(1)5 N　(2)9.2 N　(3)9 N　(4)9 N 课堂探究评价 43 解析：(1)木箱对地面的压力大小FN＝mg＝30 N， 木箱与地面间的最大静摩擦力fm＝μ0FN＝0.32×30 N＝9.6 N， 当拉力增大到5 N时，由于F＝5 N<fm，故木箱静止不动，水平方向根据二力平衡知，地面对木箱的摩擦力水平向左，大小等于拉力，为5 N. (2)当拉力增大到9.2 N时，由于F＝9.2 N＜fm，木箱仍保持静止，水平方向根据二力平衡知，木箱受到地面的摩擦力大小为9.2 N. (3)当拉力增大到12 N时，由于F＝12 N＞fm，木箱发生滑动，受到地面的滑动摩擦力大小为f＝μFN＝0.3×30 N＝9 N. (4)木箱仍在滑动，地面对木箱的摩擦力仍为滑动摩擦力，无论拉力是多少，摩擦力大小仍为9 N. 解析 课堂探究评价 44 课后课时作业 1.(动摩擦因数)关于动摩擦因数，下列说法正确的是(　　) A.两接触面间压力越大，动摩擦因数越大 B.两物体间滑动摩擦力越大，动摩擦因数越大 C.两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的压力成反比 D.两物体间的动摩擦因数由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定，与滑动摩擦力和压力无关 解析：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正确，A、B、C错误. 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 2.(静摩擦力的方向)(多选)如图所示，皮带运输机可以把货物匀速送往高处，也可以把货物从高处匀速送往地面，这两种情况下货物受到的摩擦力的方向(　　) A.运往高处时货物受到的摩擦力沿皮带向上 B.运往高处时货物受到的摩擦力沿皮带向下 C.运往地面时货物受到的摩擦力沿皮带向上 D.运往地面时货物受到的摩擦力沿皮带向下 答案 解析：无论是把货物匀速运往高处还是匀速运往地面，货物相对皮带均有沿皮带向下运动的趋势，则货物受到的摩擦力均沿皮带向上，A、C正确，B、D错误. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 3.(摩擦力的有无及方向)如图为一辆运输物资的汽车正在 水平的平直高速公路上行驶，集装箱放置在汽车上.以下关于集 装箱所受汽车摩擦力的说法正确的是(　　) A.若汽车做匀速运动，则汽车对集装箱的摩擦力向前 B.若汽车突然加速，集装箱相对汽车向后滑动，则汽车对集装箱的摩擦力向前 C.若遇到突发情况汽车减速，集装箱相对汽车向前滑动，则汽车对集装箱的摩擦力向前 D.若汽车缓慢加速，集装箱没有滑动，则汽车对集装箱没有摩擦力 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析：若汽车匀速行驶，集装箱与汽车保持相对静止且没有相对运动趋势，则汽车对集装箱无摩擦力作用，A错误；若汽车突然加速，集装箱相对汽车向后滑动，则集装箱所受摩擦力方向向前，B正确；若汽车减速行驶，集装箱相对汽车向前滑动，则集装箱所受摩擦力方向向后，C错误；若汽车缓慢加速，集装箱没有滑动，假设汽车与集装箱的接触面光滑，则集装箱不会加速，所以集装箱受汽车向前的静摩擦力作用，D错误. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 4.(摩擦力的有无、方向及大小)关于弹力和摩擦力，下列说法中正确的是(　　) A.摩擦力的方向总与物体运动的方向相反 B.有摩擦力就一定有弹力 C.滑动摩擦力的大小总是与物体的重力成正比 D.同一接触面处弹力和摩擦力的方向可能不垂直 答案 解析：摩擦力的方向总与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，而与物体运动的方向没有必然关系，A错误；由于摩擦力的产生条件之一就是接触面间有挤压，故存在摩擦力的接触面间一定存在弹力，B正确；滑动摩擦力的大小与物体的重力没有必然联系，比如用水平力F按在竖直墙壁上下滑的物体，所受滑动摩擦力f＝μF，f与重力无关，C错误；弹力垂直于接触面，而摩擦力沿接触面，故同一接触面处二者方向一定垂直，D错误. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 5.(静摩擦力的方向)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是(　　) A.在M处受到的静摩擦力沿MN方向 B.在N处受到的支持力竖直向上 C.在M处受到的支持力竖直向上 D.在N处受到的静摩擦力沿水平方向 答案 解析：原木相对于地面有向左运动的趋势，则在M处受到的静摩擦力沿地面向右，A错误；原木在M处受到的支持力的方向垂直地面向上，即竖直向上，C正确；原木在N处受到的支持力的方向垂直原木P向上，不是竖直向上，B错误；因原木P有沿原木堆向下运动的趋势，所以在N处受到的静摩擦力沿MN方向，D错误. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 6.(摩擦力的计算)水平地面上静止放置一铁块，重力G＝200 N，它与地面间的最大静摩擦力为fm＝85 N，与地面间的动摩擦因数为μ＝0.4，某人用水平力F推它，则下列说法错误的是(　　) A.若F＝50 N，铁块受到的摩擦力大小为50 N B.若F＝83 N，铁块受到的摩擦力大小为83 N C.若F＝110 N，铁块受到的摩擦力大小为80 N D.若F＝100 N，铁块受到的摩擦力大小为85 N 答案 解析：铁块与地面间的最大静摩擦力为fm＝85 N，若推力F小于最大静摩擦力，则铁块静止，此时铁块受静摩擦力，由二力平衡条件可得静摩擦力大小等于推力，A、B正确；若推力F大于最大静摩擦力fm＝85 N，则铁块滑动，铁块受到的摩擦力大小f＝μFN＝μG＝80 N，C正确，D错误.本题选说法错误的，故选D. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 7.(摩擦力的方向及大小)如图，一个木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态.其中F1＝10 N、F2＝2 N，则摩擦力的大小、方向为(　　) A.10 N，方向向左 B.2 N，方向向右 C.8 N，方向向左 D.零 答案 解析：对木块受力分析，木块受重力、支持力、F1、F2和静摩擦力，根据木块处于静止状态，水平方向有F1＝F2＋f，解得f＝8 N，方向向左，C正确，A、B、D错误. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 8.(摩擦力的方向及大小)(多选)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况.实验台上固定一个力传感器，传感器用轻质棉线拉住质量为1.4 kg的物块，物块放置在粗糙的长木板上.水平向左拉木板，传感器记录的F­t图像如图乙所示，则(　　) A.实验中不必让木板保持匀速运动 B.t＝3.5 s时，木板受到物块施加的水平向右的 静摩擦力，大小约为7 N C.物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 D.物块与木板间的动摩擦因数约为0.7 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 9.(摩擦力的计算)擦黑板是同学们经常要做的劳动，已知黑板擦的 质量为m.用水平力F将黑板擦压在竖直的黑板面上，重力加速度为g，设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则 (1)当F＝4mg时，黑板擦保持静止，求黑板擦受到的摩擦力大小； (2)当F＝2mg时，黑板擦恰能保持静止，求黑板擦与黑板间的动摩擦因数μ； (3)当F＝0.5mg时，求黑板擦受到的摩擦力大小. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 10.(摩擦力的大小及方向)如图所示，质量为m的木块在质量为M的木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板一直静止，则(　　) A.木块受到向右的静摩擦力 B.木板受到木块向左的滑动摩擦力 C.木板与地面之间的摩擦力大小为μ1(m＋M)g D.木块给木板的摩擦力大小为μ2mg 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析：木块相对木板向右运动，木块受到向左的滑动摩擦力，故A错误；木板相对木块向左运动，木板受到木块向右的滑动摩擦力，故B错误；木块受到的滑动摩擦力大小为f1＝μ2mg，力的作用是相互的，故木块对木板的滑动摩擦力大小为μ2mg，木板静止，所以木板与地面之间的摩擦力为静摩擦力，大小等于木块对木板的摩擦力大小，也为μ2mg，故C错误，D正确. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 11.(摩擦力的有无、大小及方向)(多选)如图所示是皮带传动示意图，A是主动轮，B是从动轮，两轮水平放置，当皮带按图示方向传动时，重10 N的物体随皮带一起匀速运动，若物体与皮带间的最大静摩擦力为5 N，则(　　) A.物体受到的摩擦力方向向右，大小为5 N B.物体受到的摩擦力为零 C.皮带上P点所受摩擦力方向向下 D.从动轮上Q点所受摩擦力方向向下 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析：物体与皮带速度相同，都做匀速运动，两者没有相对运动也没有相对运动趋势，故物体受到的摩擦力为零，A错误，B正确；A为主动轮，即A相对皮带上P点有向下运动的趋势，故皮带上P点相对A有向上运动的趋势，可知皮带上P点所受摩擦力方向向下，故C正确；B为从动轮，即皮带相对B上Q点有向上运动的趋势，故从动轮上Q点相对皮带有向下运动的趋势，故可知从动轮上Q点所受摩擦力方向向上，故D错误. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 12.(摩擦力突变)如图所示，木块A、B分别重40 N和20 N，它们与水平面间的动摩擦因数均为0.2.夹在A、B间的轻弹簧被压缩了3 cm，且A、B间用细线拴接，弹簧的劲度系数为200 N/m，系统置于水平面上静止不动.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在烧断细线瞬间，木块A、B所受的摩擦力大小分别为(　　) A.6 N　6 N B.6 N　4 N C.8 N　4 N D.4 N　2 N 答案 解析：木块A、B与水平面间的最大静摩擦力大小分别为fAm＝μGA＝8 N，fBm＝μGB＝4 N，初始时，弹簧的弹力大小为F＝kx＝6 N，烧断细线瞬间，由于F＜fAm，所以A相对水平面静止不动，则A所受水平面的摩擦力为静摩擦力，大小为fA＝F＝6 N，由于F＞fBm，所以B相对水平面滑动，则B所受水平面的摩擦力为滑动摩擦力，大小为fB＝fBm＝4 N，故选B. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 13.(综合提升)如图所示，位于水平桌面上的物块P由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到物块P和物块Q的两段绳都是水平的，已知物块Q与物块P之间以及物块Р与桌面之间的动摩擦因数都是μ，物块Р的质量是m，物块Q的质量是2m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的拉力F拉物块P使它向右运动，设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，求： (1)物块Q受到物块P的摩擦力； (2)拉力F至少需要多大. 答案 答案：(1)2μmg，水平向右　(2)7μmg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 解析：(1)Q受力如图1所示 根据二力平衡，Q受到P的支持力 FN＝G＝2mg 则Q受到的滑动摩擦力f＝μFN＝2μmg 由于Q相对P向左运动，所以Q受到的摩擦力水平向右. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 (2)恰好拉动物块P向右运动时，P受力如图2所示 此时Q恰好处于平衡状态，由平衡条件得 T＝f＝2μmg P处于平衡状态，由平衡条件得 F＝T＋f地＋f′ 根据力的作用是相互的，有f′＝f＝2μmg 地面对P的摩擦力f地＝μ·3mg＝3μmg 联立解得F＝7μmg. 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课后课时作业 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R 提示：作出f­FN图像如图. 从作出的f­FN图像可以发现，对同一接触面，图线呈一条倾斜的直线，直线斜率为eq \f(f,FN)，说明滑动摩擦力与压力的大小成正比.对不同的接触面，eq \f(f,FN)的值不同，反映出接触面的性质(粗糙程度)不同.eq \f(f,FN)的值越大，则表示接触面越粗糙. 规范解答　(1)木块做匀速直线运动，则木块受到水平地板的摩擦力大小f1＝F＝6 N， 而滑动摩擦力大小f1＝μFN1， 木块对水平地板的压力FN1＝mg， 故μ＝eq \f(f1,mg)＝eq \f(6 N,3 kg×10 N/kg)＝0.2. (2)将F的方向改为竖直向下后，木块对水平地板的压力FN2＝mg＋F＝36 N， 木块继续向前滑行的过程中，所受摩擦力大小为f2＝μFN2＝0.2×36 N＝7.2 N. (3)撤去推力，木块继续向前滑行的过程中， 木块对水平地板的压力FN3＝FN1，则木块受到水平地板的摩擦力大小f3＝μFN3＝0.2×30 N＝6 N. eq \f(F1,mg) 解析：当用力将A从B的下方抽出时，B处于静止状态且相对A向右运动，弹簧测力计的读数F1与B所受的滑动摩擦力f大小相等，B对木块A的压力大小等于B的重力mg，由f＝μFN得，A与B之间的动摩擦因数μ＝eq \f(f,FN)＝eq \f(F1,mg). 规范解答　根据“至少要用32 N的水平推力，才能使它从原地开始运动”可知，木箱与地板间的最大静摩擦力为32 N，故A正确；根据“用30 N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动”可知，木箱所受的滑动摩擦力为30 N，故B错误；根据f＝μFN和FN＝G＝100 N可知，木箱与地板间的动摩擦因数为μ＝eq \f(f,G)＝0.3，故C错误；如果用20 N的水平推力推静止的木箱，推力小于木箱与地板间的最大静摩擦力，木箱不动，处于静止状态，则木箱所受的摩擦力为静摩擦力，大小为20 N，故D正确. 解析：实验中物块保持静止，由水平方向二力平衡可知，力传感器示数等于摩擦力大小，并不需要保持木板做匀速运动，A正确；由图乙可知，约t＝3.8 s之前，物块受到木板的摩擦力逐渐增大，则这段时间物块受水平向左的静摩擦力，t＝3.5 s时，物块受到木板施加的静摩擦力大小约为7 N，所以t＝3.5 s时，木板受到物块施加的水平向右的静摩擦力，大小约为7 N，B正确；由图乙可知，约t＝3.8 s时达到最大静摩擦力，约为fmax＝10 N，之后物块和长木板相对滑动，滑动摩擦力大小约为f＝7 N，C错误；由f＝μFN、FN＝mg可知， 物块与木板间的动摩擦因数μ＝eq \f(f,mg)＝eq \f(7,1.4×10)＝0.5，D错误. 答案：(1)mg　(2)0.5　(3)eq \f(1,4)mg 解析：(1)当F＝4mg时，黑板擦保持静止，根据二力平衡可知黑板擦受到的摩擦力大小f1＝mg. (2)当F＝2mg时，黑板擦恰能保持静止，即此时黑板擦所受摩擦力为最大静摩擦力，根据二力平衡可知黑板擦受到的摩擦力大小f2＝mg 又f2＝μFN FN＝F 联立解得黑板擦与黑板间的动摩擦因数为μ＝0.5. (3)当F＝0.5mg时，黑板擦相对于黑板面向下运动，黑板擦受到的滑动摩擦力大小为 f3＝μFN′ 又FN′＝F 联立解得f3＝eq \f(1,4)mg. $$