衔接11 摩擦力 讲义 -2025年暑假初升高衔接物理人教版(2019)必修第一册
2025-03-14
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2. 摩擦力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 387 KB |
| 发布时间 | 2025-03-14 |
| 更新时间 | 2025-03-14 |
| 作者 | 【0.0】 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-14 |
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| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
衔接11:摩擦力
【重温·初中】
一、摩擦力
1、定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
2、分类:
3、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,有时起阻力作用,有时起动力作用。
4、静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡求得
5、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
6、滑动摩擦力:
⑴测量原理:二力平衡条件
⑵测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
⑶ 结论:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。该研究采用了控制变量法。
7、应用:
⑴理论上增大摩擦力的方法有:增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。
⑵理论上减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
【知新·高中】
摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.
2.分类:滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力.
一、静摩擦力
1.静摩擦力的产生条件
(
1
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(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).
(2)接触面粗糙.
(3)两物体间有相对运动趋势.
2.静摩擦力的方向:与相对运动趋势方向相反,与物体运动方向无直接关系,既可与运动方向相同,也可与运动方向相反或成某一夹角.
3.静摩擦力的大小
(1)范围:0<Ff≤Ffmax.
(2)计算:物体匀速直线运动或静止时,根据二力平衡条件求解.
(3)静摩擦力大小与正压力无关,最大静摩擦力与正压力成正比.
4.判断静摩擦力有无的方法
(1)定义法:在判断物体间是否存在静摩擦力时,可用假设法,先假设接触面是光滑的,看物体是否发生相对运动。如果物体仍保持相对静止,则物体不受静摩擦力;反之,则受静摩擦力。
(2)平衡条件法:根据二力平衡的条件判定。
小试牛刀:
例1:关于静摩擦力,下列说法中正确的是:( )
A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力
B.静摩擦力总是阻碍物体的运动
C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
【答案】C
【解析】由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间,所以A错误;静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势,方向与物体间相对运动趋势的方向相反,不能说成阻碍物体的运动,所以B错误,C正确;两物体间静摩擦力的大小随物体所受其他外力的变化而变化,因此D错误。
扩展练习
1.(多选)(2024云南·期中)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向右
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
【答案】AC
【详解】AB.当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,砚台对墨条的摩擦力方向水平向右;根据牛顿第三定律可知,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,A正确,B错误;
C.由于砚台处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,C正确;
D.桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力,桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,D错误。
选AC。
2.运动员双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑时,它所受到的摩擦力分别为F上和F下,下列说法正确的是( )
A.F上向上,F下向下,F上=F下 B.F上向下,F下向上,F上>F下
C.F上向上,F下向上,F上=F下 D.F上向上,F下向下,F上>F下
【答案】C
【解析】运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上时,受力平衡,竖直方向受到重力和静摩擦力,根据平衡条件可知:F上向上,而且有 F上=G;
运动员用双手握住竖直的竹竿匀速滑下时,受到的滑动摩擦力F下向上,因为匀速运动,根据平衡条件有:F下=G.所以F上=F下.
故选:C.
二、滑动摩擦力
1.滑动摩擦力的产生条件
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).
(2)接触面粗糙.
(3)两物体间有相对运动.
2.滑动摩擦力的方向
与相对运动方向相反,与物体的运动方向无直接关系,与物体的运动方向可能相同,也可能相反.
3.滑动摩擦力的大小
由公式F=μFN计算(也可以由二力平衡来求解)
(1)FN是两个相接触的物体间的压力,它不一定等于重力,FN的大小可以与重力G大小相等,也可以不等.
(2)动摩擦因数μ的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定,与FN无关.
(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关,与物体间相对运动速度的大小无关.
小试牛刀:
例1:如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1开始向右运动,同时物块B在A的上表面以速度v2开始向右运动,且A、B接触面粗糙.下列判断正确的是( )
A.若v1=v2,A、B之间无摩擦力
B.若v1>v2,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1<v2,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
D.若v1>v2,A、B之间无滑动摩擦力
【答案】A
【解析】A、若v1=v2,则A、B相对静止,A、B之间无滑动摩擦力,故A正确;
BD、若v1>v2,则A相对B向右运动,故B对A施加向左的滑动摩擦力,故BD错误;
C、若v1<v2,则B相对A向右运动,故B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力,故C错误.
故选:A.
扩展练习
1.(2023宁夏中卫中学·期末)如图所示,滑块沿粗糙斜面加速下滑的过程中,滑块所受到的力有( )
A.下滑力、支持力、滑动摩擦力
B.下滑力、压力、滑动摩擦力
C.重力、压力、静摩擦力
D.重力、支持力、滑动摩擦力
【答案】D
【详解】滑块受到竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力,以及沿斜面向上的滑动摩擦力,下滑力是重力按效果分解出的沿斜面向下的分力,不能与重力同时分析,压力是斜面受到的作用力,不是物块的受力,故D正确,ABC错误。
2.如图所示,在水平力F1、F2的作用下木块静止在水平地面上,其中F1=8N,F2=3N,若将F1的大小逐渐减小到零(方向不变),则在这个过程中木块受到的摩擦力( )
A.摩擦力一直减小,方向保持水平向右
B.摩擦力一直减小,方向保持水平向左
C.摩擦力先减小到零,然后又逐渐增大,方向先水平向右,再水平向左
D.摩擦力先减小到零,然后又逐渐增大,方向先水平向左,再水平向右
【答案】D
【解析】规定F1方向为正方向,则水平力F1、F2的合力为:F=F1﹣F2,将F1的大小逐渐减小到零(方向不变),则合力F从5N逐渐减小为零,然后逐渐增加为﹣3N(负号表示方向);
两个拉力的合力为5N时,物体不动,故小于5N物体也不会动;
根据平衡条件,静摩擦力与合力F等值、反向、共线,故摩擦力先从5N开始减小为零,然后反向增加到3N;方向一直与较大的力反向,故先向左后向右;
故选D.
三、静摩擦力与滑动摩擦力的区别与联系
静摩擦力
滑动摩擦力
产生条件
1.相互接触
2.相互挤压
3.接触面不光滑
4.接触面间有相对运动趋势
1.相互接触
2.相互挤压
3.接触面不光滑
4.接触面间有相对运动
三要素
大小
1.静摩擦力F为被动力,与正压力无关,满足0<Ff≤Ffmax
2.最大静摩擦力Ffmax大小与正压力成正比
1.滑动摩擦力:Ff=μFN
2.μ为动摩擦因数,取决于接触面材料及粗糙程度,与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关
3.FN为正压力,其大小不一定等于物体的重力
方向
沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反
沿接触面与受力物体相对运动的方向相反
作用点
在接触面上
备注
区分静摩擦力与滑动摩擦力的关键不在于两物体间有无相对运动,关键在于两接触面间有无相对滑动,如人在行走时脚底与地面间是静摩擦。
摩擦力与物体运动方向间可成任意角度,即摩擦力可为动力也可为阻力
特别提醒:
a、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
小试牛刀:
例:重为400 N的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数为0.25。如图所示,用水平力F推木箱,当F分别为60 N、90 N和150 N时,木箱受到的摩擦力分别是多少?方向如何?
【答案】60 N、90 N、100 N,方向均与F方向相反。
【解析】木箱在F的推动下不知是否移动,应先求最大静摩擦力,在未作说明的情况下,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。Fmax=μFN=μG=0.25×400 N=100 N,可见当用60 N和90 N的水平力推木箱时,推力小于最大静摩擦力,木箱静止不动,由二力平衡可知,静摩擦力的大小分别为60 N和90 N,方向与F方向相反。
当用150 N的推力推木箱时,推力大于最大静摩擦力,木箱滑动,摩擦力为滑动摩擦力,因此,摩擦力的大小为100 N,方向与相对运动方向相反,即与F方向相反。
扩展练习
1.关于弹力和摩擦力的关系,下列说法正确的是( )
A.摩擦力总是阻碍物体的运动
B.摩擦力随物体间的正压力增大而增大
C.运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩檫力
D.当两物体间的弹力消失时,摩擦力不可存在
【答案】D
【详解】A.摩擦力既可以是阻力,也可以是动力,故A错误;
B.滑动摩擦力随物体间的正压力增大而增大,静摩擦力不具备这样的性质,故B错误;
C.运动的物体受到的摩擦力不一定是滑动摩檫力,例如随倾斜传送带向上匀速运动的货物所受摩擦力为静摩擦力,故C错误;
D.当两物体间的弹力消失时,摩擦力不可存在,故D正确。
故选D。
2.(2024湖南长沙长沙一中·期中)关于静摩擦力的下列说法中正确的是( )
A.静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.静摩擦力大小与压力成正比
D.静摩擦力不一定是阻力
【答案】D
【详解】A项:静摩擦力的方向与相对运动方向相反,静摩擦力方向可以和物体运动方向相同,可以相反,A错误;
B项:静摩擦力的静指的是相对静止,比如说,在空中你手握着一个可乐瓶子,瓶子受到静摩擦力,而当你握着他水平运动时,瓶子相对地面时运动的,而此时他还是受到静摩擦力,B错误;
C项:静摩擦力随外力的增大而增大,而最大静摩擦力与正压力有关,C错误;
D项:人走路时,脚与地面间的静摩擦力为人走路时提供动,所以静摩擦力不一定是阻力,D正确。
精选练习
A组 基础练
1.(2025高三·全国·专题练习)关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.瓶子静止在粗糙的水平桌面上时,一定受到水平方向的静摩擦力作用
B.瓶子静止在倾斜的桌面上时,一定受到沿斜面向上的静摩擦力的作用
C.瓶子被握在手中且瓶口朝上静止时,瓶子可能受到竖直向下的滑动摩擦力作用
D.瓶子压着一张纸条,扶住瓶子把纸条抽出,纸条受滑动摩擦力作用,瓶子受静摩擦力作用
【答案】B
【详解】A.瓶子静止在粗糙的水平面上,瓶子相对于水平面即无相对运动也无相对运动趋势,所以瓶子不受摩擦力作用,故A错误;
B.瓶子静止在倾斜的桌面上,由于瓶子的重力有沿斜面向下的分力,瓶子处于平衡态,所以瓶子受到沿斜面向上的静摩擦力,故B项正确;
C.瓶子被握在手中,瓶口朝上时,由于瓶子受向下的重力,瓶子处于平衡态,瓶子与手相对静止,所以瓶子受到向上的静摩擦力,故C项错误;
D.瓶子压着一纸条,扶住瓶子把纸条抽出,瓶子与纸条间有弹力,还有相对运动,且接触面粗糙,所以存在滑动摩擦力,故D项错误。
故选B。
2.关于弹力和摩擦力,下列说法中正确是( )
A.弹簧不受力时,它的劲度系数为零
B.两个接触的物体间一定有压力
C.由可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与压力成反比
D.要产生摩擦力,两物体必须相互接触、挤压、接触面粗糙,且有相对运动趋势或发生相对运动
【答案】D
【解析】A.弹簧的劲度系数与弹簧的弹力有无无关.故A错误.
B.两个接触的物体间,不一定有压力,要发生形变才有.故B错误.
C.动摩擦因数与滑动摩擦力用及压力均无关.故C错误.
D.根据摩擦力产生的条件可知,相互接触,挤压,接触面粗糙,具有相对运动趋势或发生相对运动.故D正确.
3.下列情景中,物体M所受摩擦力f的示意图正确的是( )
A.物体静止在粗糙的水平面上
B.汽车停在斜坡上
C.物体贴着竖直墙面自由下落
D.瓶子被握在手中处于静止状态
【答案】B
【解析】
A:物体静止在水平面上,与水平面间没有相对运动的趋势,不受摩擦力,故A项错误.
B:小车相对斜面有向下运动的趋势,摩擦力与重力沿斜坡的分力平衡,汽车受沿斜坡向上的摩擦力,故B项正确.
C:小物块贴着竖直墙面自由下落,与墙壁间无弹力,与墙壁间没有摩擦力,故C项错误.
D:瓶子相对手有向下运动的趋势,则瓶子所摩擦力方向向上,故D项错误.
故选B。
4.(24-25高一上·四川达州·期末)下列说法正确的是( )
A.形状规则物体的重心一定在物体的几何中心
B.运动的物体不可能受到静摩擦力作用
C.轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向
D.物体的加速度增大,速度不一定增大
【答案】D
【详解】A.对于形状规则且质量分布均匀的物体,重心一定在物体的几何中心,故A错误;
B.运动的物体可能受到静摩擦力的作用,比如物体随倾斜传送带一起向上匀速运动,物体受到沿传送带向上的静摩擦力作用,故B错误;
C.因轻杆的形变可以沿各个方向,故轻杆产生的弹力方向,可能沿着杆的方向,也可能不沿着杆的方向,故C错误;
D.当物体的加速度方向与初速度方向相反时,物体的加速度增大,物体的速度减少,故D正确。
故选D。
5.(24-25高一上·湖北孝感·期末)木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=2N的水平拉力作用在木块A上,如图所示,力F作用后( )
A.木块B所受摩擦力f是15N B.木块B所受摩擦力f是13N
C.木块A所受摩擦力f是6N D.木块A所受摩擦力f是10N
【答案】D
【详解】A物体的最大静摩擦力为
物体B的最大静摩擦力为
力F作用后对A
所以力 F作用后A处于静止状态,则物体B也静止。物体B在力F作用前后摩擦力都为8N,力 F作用后A物体所受摩擦力为
故选D
6.如图所示,质量为m的木块放在粗糙的水平地面上,木块与地面间的动摩擦因数为0.5,水平推力F作用于木块上,但未把木块推动,则在选项图中反映木块受到的静摩擦力Ff随水平推力F变化的关系图线是( )
【答案】A
【解析】推而未动,故摩擦力Ff=F,所以A正确。
7.如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力f,下列判断正确的是( )
A. N增大,f不变 B. N增大,f增大 C. N变小,f不变 D. N不变,f不变
【答案】 A
【解析】用水平力F压铁块于竖直墙壁上不动,设墙壁对铁块的压力为N,对铁块的摩擦力为f,当F增大时,它的反作用力即墙壁对铁块的压力为N也增大.而铁块的摩擦力是由铁块的重力引起的,所以摩擦力不变.由于铁块处于静止状态,所以所受的合力为零.故选:A.
8.重为50 N的物体,在粗糙水平面上向右运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.2,同时物体还受到一个大小为10 N、方向水平向左的水平拉力F作用,如图所示,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是( )
A.10 N,水平向左 B.20 N,水平向左
C.10 N,水平向右 D.20 N,水平向右
【答案】A
【解析】物体对水平面的压力FN=mg,所以所受滑动摩擦力大小为Ff=μFN=μmg=0.2×50 N=10 N,方向与相对滑动方向相反,水平向左。故选项A正确。
B组 提高练
1.关于由滑动摩擦公式Ff=μFN推出的μ=,下列说法正确的是( )
A.动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
C.μ与Ff成正比,与FN成反比
D.μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定
【答案】D
【解析】动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙情况及材料决定,与摩擦力Ff和压力FN无关,一旦材料和接触面的情况确定了,动摩擦因数μ也就确定了。
2.(24-25高一上·甘肃白银·期末)将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在水平放置在桌面上的一本书内,书对A4纸的压力大小为4N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.2。要把A4纸从书中拉出,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则拉力大小至少应为( )
A.0.4N B.0.8N C.1.6N D.3.2N
【答案】C
【详解】A4纸与书上、下两个接触面都有滑动摩擦力,则有
当拉力等于摩擦力时,拉力最小,则有
。
故选C。
3.(多选)(24-25高一上·山东临沂·期末)下列说法正确的是( )
A.形状规则的物体的重心一定在其几何中心
B.运动的物体和静止物体都可能受到静摩擦力作用
C.两物体间有弹力时,两物体必须接触
D.小孩推不动沉重的木箱是因为推力小于摩擦力
【答案】BC
【详解】A.只有质地均匀,形状规则的物体的重心一定在其几何中心,故A错误;
B.运动的物体和静止物体都可能受到静摩擦力作用,故B正确;
C.根据弹力产生的条件可知两物体间有弹力时,两物体必须接触,故C正确;
D.小孩推不动沉重的木箱是因为推力小于木箱的最大摩擦力,根据平衡条件可知小孩的推力等于木箱所受的摩擦力,故D错误。
故选BC。
4.如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则
A.f1=0,f2≠0,f3≠0 B.f1≠0,f2=0,f3=0
C.f1≠0,f2≠0,f3=0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0
【答案】C
【解析】
对a物体分析可知,a物体受重力、支持力的作用,有沿b向下滑动的趋势,因此a受到b向上的摩擦力,即;
再对ab整体分析可知,ab整体受重力、支持力的作用,有沿斜面P向下滑动的趋势,因此b受到斜面向上的摩擦力,即;
对ab及斜面体P组成的整体分析,由于整体在水平方向不受外力,因此斜面P不受地面的摩擦力,即,故只有C正确,ABD错误。
5.如图所示,A、B两物体重力都等于10N,各接触面间的动摩擦因数都等于0.4,F1 1N和F25N的两个水平力分别作用在A和B上,A、B 均静止,则A受的摩擦力和地面对B的摩擦力大小分别为( )
A.1N,4N B.1N,5N C.4N,1N D.0N,5N
【答案】A
【解析】
对物体A受力分析,因为向右F1作用,从而受到物体B给A物体的静摩擦力,大小等于F1大小,为1N,方向水平向左.对物体B受力分析,水平方向受到向左F2=5N作用,且受到A对B的向右的静摩擦力1N,两个方向相反,所以地面对B的摩擦力为4N,方向向右.
6.水平桌面上一重200N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15N、30N、80N的水平拉力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为,设最大静摩擦力等于动摩擦力( )
A.0N、0N,40N
B.15N、30N、40N
C.15N、15N、40N
D.15N、30N、80N
【答案】B
【解析】
因最大静摩擦力等于滑动摩擦力,故最大静摩擦力为:Fm=umg=0.2×200=40N;当拉力为15N和30N时时,物体处于静止,摩擦力分别等于15N、30N;当拉力为80N时,拉力大于最大静摩擦力,物体发生滑动,受到的为滑动摩擦力,大小为:f=umg=0.2×200=40N;故B正确;ACD错误。
7.(多选)(24-25高一上·贵州黔南·期末)摩擦力宛如隐形之手,于动静间掌控万物,利弊共存影响生活万象。下列关于摩擦力的说法中,正确的是( )
A.摩擦力总是阻碍物体的运动
B.静止的物体可能受到滑动摩擦力的作用
C.滑动摩擦力的大小与物体的重力成正比
D.有摩擦力必有弹力,且摩擦力的方向总是与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反
【答案】BD
【详解】A.摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,不一定阻碍物体的运动,比如人走路时,摩擦力是动力,故A错误;
B.静止的物体可能受到滑动摩擦力的作用,比如擦黑板时,黑板静止,但受到滑动摩擦力的作用,故B正确;
C.滑动摩擦力的大小与正压力成正比,而不是重力,故C错误;
D.有摩擦力必有弹力,且摩擦力的方向总与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,故D正确。
故选BD。
8.A、B两物体分别放在水平和倾斜的传送带上随传送带一起匀速运动,如图所示,则( )
A.A、B都受到与运动方向反向的静摩擦力
B.A、B都受到与运动方向同向的静摩擦力
C.A不受静摩擦力,B受到与运动方向同向的静摩擦力
D.A不受静摩擦力,B受到与运动方向反向的静摩擦力
【答案】C
【解析】假设物体A受到摩擦力,一定在水平方向,没有其他力与之平衡,而竖直方向重力与支持力平衡,物体的合力不等于零,则破坏了平衡条件,物体不可能做匀速运动.所以物体随传送带一起向右作匀速运动时,物体受到重力和传送带的支持力而平衡,不受摩擦力作用;
对于物体B,除受到重力与支持力,还受到沿着皮带向上的静摩擦力,才能使得物体B处于平衡状态,故ABD错误,C正确;
故选:C.
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衔接11:摩擦力
【重温·初中】
一、摩擦力
1、定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种 就叫摩擦力。
2、分类:
3、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体 相反,有时起 作用,有时起 作用。
4、静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡求得
5、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦 。
6、滑动摩擦力:
⑴测量原理:
⑵测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
⑶ 结论:滑动摩擦力的大小与 和 有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。该研究采用了 法。
7、应用:
⑴理论上增大摩擦力的方法有: 。
⑵理论上减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
【知新·高中】
摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生 时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.
2.分类:滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力.
一、静摩擦力
1.静摩擦力的产生条件
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(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).
(2)接触面粗糙.
(3)两物体间有相对运动趋势.
2.静摩擦力的方向:与相对运动趋势方向相反,与物体运动方向无直接关系,既可与运动方向相同,也可与运动方向相反或成某一夹角.
3.静摩擦力的大小
(1)范围:0<Ff≤Ffmax.
(2)计算:物体匀速直线运动或静止时,根据二力平衡条件求解.
(3)静摩擦力大小与正压力无关,最大静摩擦力与正压力成正比.
4.判断静摩擦力有无的方法
(1)定义法:在判断物体间是否存在静摩擦力时,可用假设法,先假设接触面是光滑的,看物体是否发生相对运动。如果物体仍保持相对静止,则物体不受静摩擦力;反之,则受静摩擦力。
(2)平衡条件法:根据二力平衡的条件判定。
小试牛刀:
例1:关于静摩擦力,下列说法中正确的是:( )
A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力
B.静摩擦力总是阻碍物体的运动
C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
扩展练习
1.(多选)(2024云南·期中)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向右
B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力
2.运动员双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑时,它所受到的摩擦力分别为F上和F下,下列说法正确的是( )
A.F上向上,F下向下,F上=F下 B.F上向下,F下向上,F上>F下
C.F上向上,F下向上,F上=F下 D.F上向上,F下向下,F上>F下
二、滑动摩擦力
1.滑动摩擦力的产生条件
(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).
(2)接触面粗糙.
(3)两物体间有相对运动.
2.滑动摩擦力的方向
与相对运动方向相反,与物体的运动方向无直接关系,与物体的运动方向可能相同,也可能相反.
3.滑动摩擦力的大小
由公式F=μFN计算(也可以由二力平衡来求解)
(1)FN是两个相接触的物体间的压力,它不一定等于重力,FN的大小可以与重力G大小相等,也可以不等.
(2)动摩擦因数μ的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定,与FN无关.
(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关,与物体间相对运动速度的大小无关.
小试牛刀:
例1:如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1开始向右运动,同时物块B在A的上表面以速度v2开始向右运动,且A、B接触面粗糙.下列判断正确的是( )
A.若v1=v2,A、B之间无摩擦力
B.若v1>v2,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1<v2,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
D.若v1>v2,A、B之间无滑动摩擦力
扩展练习
1.(2023宁夏中卫中学·期末)如图所示,滑块沿粗糙斜面加速下滑的过程中,滑块所受到的力有( )
A.下滑力、支持力、滑动摩擦力
B.下滑力、压力、滑动摩擦力
C.重力、压力、静摩擦力
D.重力、支持力、滑动摩擦力
2.如图所示,在水平力F1、F2的作用下木块静止在水平地面上,其中F1=8N,F2=3N,若将F1的大小逐渐减小到零(方向不变),则在这个过程中木块受到的摩擦力( )
A.摩擦力一直减小,方向保持水平向右
B.摩擦力一直减小,方向保持水平向左
C.摩擦力先减小到零,然后又逐渐增大,方向先水平向右,再水平向左
D.摩擦力先减小到零,然后又逐渐增大,方向先水平向左,再水平向右
三、静摩擦力与滑动摩擦力的区别与联系
静摩擦力
滑动摩擦力
产生条件
1.相互接触
2.相互挤压
3.接触面不光滑
4.接触面间有相对运动趋势
1.相互接触
2.相互挤压
3.接触面不光滑
4.接触面间有相对运动
三要素
大小
1.静摩擦力F为被动力,与正压力 ,满足0<Ff≤Ffmax
2.最大静摩擦力Ffmax大小与正压力成正比
1.滑动摩擦力:Ff=μFN
2.μ为动摩擦因数,取决于接触面材料及粗糙程度,与物体的 无关,与 的大小无关
3.FN为正压力,其大小不一定等于物体的重力
方向
沿接触面与受力物体 运动趋势的方向相反
沿接触面与受力物体 运动的方向相反
作用点
在接触面上
备注
区分静摩擦力与滑动摩擦力的关键不在于两物体间有无相对运动,关键在于 有无相对滑动,如人在行走时脚底与地面间是静摩擦。
摩擦力与物体运动方向间可成任意角度,即摩擦力可为动力也可为阻力
特别提醒:
a、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
小试牛刀:
例:重为400 N的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数为0.25。如图所示,用水平力F推木箱,当F分别为60 N、90 N和150 N时,木箱受到的摩擦力分别是多少?方向如何?
扩展练习
1.关于弹力和摩擦力的关系,下列说法正确的是( )
A.摩擦力总是阻碍物体的运动
B.摩擦力随物体间的正压力增大而增大
C.运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩檫力
D.当两物体间的弹力消失时,摩擦力不可存在
2.(2024湖南长沙长沙一中·期中)关于静摩擦力的下列说法中正确的是( )
A.静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.静摩擦力大小与压力成正比
D.静摩擦力不一定是阻力
精选练习
A组 基础练
1.(2025高三·全国·专题练习)关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.瓶子静止在粗糙的水平桌面上时,一定受到水平方向的静摩擦力作用
B.瓶子静止在倾斜的桌面上时,一定受到沿斜面向上的静摩擦力的作用
C.瓶子被握在手中且瓶口朝上静止时,瓶子可能受到竖直向下的滑动摩擦力作用
D.瓶子压着一张纸条,扶住瓶子把纸条抽出,纸条受滑动摩擦力作用,瓶子受静摩擦力作用
2.关于弹力和摩擦力,下列说法中正确是( )
A.弹簧不受力时,它的劲度系数为零
B.两个接触的物体间一定有压力
C.由可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与压力成反比
D.要产生摩擦力,两物体必须相互接触、挤压、接触面粗糙,且有相对运动趋势或发生相对运动
3.下列情景中,物体M所受摩擦力f的示意图正确的是( )
A.物体静止在粗糙的水平面上
B.汽车停在斜坡上
C.物体贴着竖直墙面自由下落
D.瓶子被握在手中处于静止状态
4.(24-25高一上·四川达州·期末)下列说法正确的是( )
A.形状规则物体的重心一定在物体的几何中心
B.运动的物体不可能受到静摩擦力作用
C.轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向
D.物体的加速度增大,速度不一定增大
5.(24-25高一上·湖北孝感·期末)木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=2N的水平拉力作用在木块A上,如图所示,力F作用后( )
A.木块B所受摩擦力f是15N B.木块B所受摩擦力f是13N
C.木块A所受摩擦力f是6N D.木块A所受摩擦力f是10N
6.如图所示,质量为m的木块放在粗糙的水平地面上,木块与地面间的动摩擦因数为0.5,水平推力F作用于木块上,但未把木块推动,则在选项图中反映木块受到的静摩擦力Ff随水平推力F变化的关系图线是( )
7.如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力f,下列判断正确的是( )
A. N增大,f不变 B. N增大,f增大 C. N变小,f不变 D. N不变,f不变
8.重为50 N的物体,在粗糙水平面上向右运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.2,同时物体还受到一个大小为10 N、方向水平向左的水平拉力F作用,如图所示,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是( )
A.10 N,水平向左 B.20 N,水平向左
C.10 N,水平向右 D.20 N,水平向右
B组 提高练
1.关于由滑动摩擦公式Ff=μFN推出的μ=,下列说法正确的是( )
A.动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
C.μ与Ff成正比,与FN成反比
D.μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定
2.(24-25高一上·甘肃白银·期末)将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在水平放置在桌面上的一本书内,书对A4纸的压力大小为4N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.2。要把A4纸从书中拉出,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则拉力大小至少应为( )
A.0.4N B.0.8N C.1.6N D.3.2N
3.(多选)(24-25高一上·山东临沂·期末)下列说法正确的是( )
A.形状规则的物体的重心一定在其几何中心
B.运动的物体和静止物体都可能受到静摩擦力作用
C.两物体间有弹力时,两物体必须接触
D.小孩推不动沉重的木箱是因为推力小于摩擦力
4.如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则
A.f1=0,f2≠0,f3≠0 B.f1≠0,f2=0,f3=0
C.f1≠0,f2≠0,f3=0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0
5.如图所示,A、B两物体重力都等于10N,各接触面间的动摩擦因数都等于0.4,F1 1N和F25N的两个水平力分别作用在A和B上,A、B 均静止,则A受的摩擦力和地面对B的摩擦力大小分别为( )
A.1N,4N B.1N,5N C.4N,1N D.0N,5N
6.水平桌面上一重200N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15N、30N、80N的水平拉力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为,设最大静摩擦力等于动摩擦力( )
A.0N、0N,40N
B.15N、30N、40N
C.15N、15N、40N
D.15N、30N、80N
7.(多选)(24-25高一上·贵州黔南·期末)摩擦力宛如隐形之手,于动静间掌控万物,利弊共存影响生活万象。下列关于摩擦力的说法中,正确的是( )
A.摩擦力总是阻碍物体的运动
B.静止的物体可能受到滑动摩擦力的作用
C.滑动摩擦力的大小与物体的重力成正比
D.有摩擦力必有弹力,且摩擦力的方向总是与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反
8.A、B两物体分别放在水平和倾斜的传送带上随传送带一起匀速运动,如图所示,则( )
A.A、B都受到与运动方向反向的静摩擦力
B.A、B都受到与运动方向同向的静摩擦力
C.A不受静摩擦力,B受到与运动方向同向的静摩擦力
D.A不受静摩擦力,B受到与运动方向反向的静摩擦力
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