第2节 摩擦力-【初高中·衔接直通车】2025年初升高物理衔接直通车

第2节　摩擦力 知识点一　滑动摩擦力 1.方向：与相对运动的方向相反。 2.大小 (1)与压力的关系：滑动摩擦力的大小跟压力成正比。 (2)数学表达式：f＝μFN。 3.动摩擦因数的影响因素 (1)相互接触的两物体的材料。 (2)接触面的粗糙程度。 [典题例析] 【例1】　在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的运输工具，如图所示。沿水平冰道滑行的雪橇总质量m＝1000 kg。某时刻马给雪橇施加的水平拉力大小F＝400 N，雪橇做匀速直线运动，取g＝10 m/s2，求： (1)雪橇受到的摩擦力大小； (2)雪橇与冰道之间的动摩擦因数。 【解析】　(1)雪橇做匀速直线运动，由平衡条件得雪橇受到的滑动摩擦力f＝F＝400 N。 (2)由f＝μN，N＝mg得μ＝＝＝0.04。 【答案】　(1)400 N　(2)0.04 [对应训练] 1.滑冰时，运动员与冰面之间有滑动摩擦力。关于滑动摩擦力，下列说法正确的是(　　) A.滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反 B.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 C.只有运动的物体才受到滑动摩擦力 D.滑动摩擦力总跟物体的重力成正比 知识点二　静摩擦力 1.方向：与相对运动趋势的方向相反。 2.大小 (1)变化特点：随外力的增大而增大。 (2)大小范围：0<F≤Fmax。 3.静摩擦力特点 (1)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的两物体之间。 (2)随着产生运动趋势的外力的变化而变化，当物体处于平衡状态时根据力的平衡规律进行分析。 (3)跟物体间接触面的压力大小、粗糙程度无关。 (4)最大静摩擦力跟物体间的压力、接触面的材料及粗糙程度有关。 [典题例析] 【例2】　如图1所示，一个小朋友蹲坐在固定的斜面滑梯上静止不动，图2为其原理图。关于小朋友所受静摩擦力的分析，符合实际情况的是(　　) A.小朋友不受摩擦力 B.小朋友受沿着斜面向上的静摩擦力 C.小朋友受沿着斜面向下的静摩擦力 D.无法判断小朋友是否受摩擦力 【解析】　由于小朋友有沿斜面向下运动的趋势，而没有沿斜面向下运动，所以她受到沿着斜面向上的静摩擦力作用，B正确。 【答案】　B [对应训练] 2.用如图所示的装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉木块。对此探究内容，下列说法错误的是(　　) A.木块开始运动前，摩擦力逐渐增大 B.整个过程中，弹簧测力计示数始终不变 C.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小 D.当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小 　 一、单项选择题 1.关于摩擦力，下列说法正确的是(　　) A.两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力 B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C.静止的物体一定受静摩擦力 D.物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度 2.某质量为800 kg新能源汽车在平直路面上紧急刹车，沿路面滑行。若轮胎与路面间的动摩擦因数为0.7，g取10 m/s2，则其所受地面摩擦力大小为(　　) A.0.7 N B.10 N C.800 N D.5600 N 3.下列关于静摩擦力的说法正确的是 (　　) A.两个相对静止物体间不一定有静摩擦力作用 B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C.静摩擦力对物体总是阻力 D.静摩擦力一定比滑动摩擦力大 4.如图所示，静止在水平桌面上的木块在水平方向受到推力F1、F2和摩擦力Ff的作用。已知F1＝10 N，F2＝2 N，则小块受到的摩擦力大小为(　　) A.2 N B.10 N C.8 N D.12 N 5.如图所示，重5 N的箱子，在4 N的拉力作用下沿水平地面做直线运动。已知箱子与地面间的动摩擦因数为0.2，则滑动摩擦力的大小为(　　) A.4 N B.1.8 N C.1 N D.0.8 N 6.关于滑动摩擦力的公式f＝μN，下列说法正确的是(　　) A.公式中的压力一定是重力 B.有弹力必有摩擦力 C.有摩擦力必有弹力 D.同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互平行 7.(2024·广东广州期中)如图所示，一质量为4 kg的物体在μ＝0.1的水平桌面上向右做直线运动，在运动过程中，还受到一个方向向左的大小为3 N的拉力作用。则物体受到的摩擦力为(　　) A.4 N，水平向右 B.4 N，水平向左 C.3 N，水平向右 D.3 N，水平向左 二、多项选择题 8.如图所示，一个重为100 N的木箱静止在水平地板上，木箱与地板之间的动摩擦因数μ＝0.3，用20 N的水平推力向右推它但没有推动，则此时地板对木箱的摩擦力(　　) A.是静摩擦力 B.是滑动摩擦力 C.大小为20 N D.大小为30 N 9.如图所示，用力F把铁块压在竖直墙上，此时重力为G的物体沿墙壁匀速下滑，若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力的大小为(　　) A.μF B.μF＋G C.G D.μG 10.人握住旗杆匀速竖直向上爬，则下列说法正确的是(　　) A.人受的摩擦力的方向是向上的 B.人受的摩擦力的方向是向下的 C.人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大 D.人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力也变大 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节　摩擦力 新课知识学习 对应训练 1.B　滑动摩擦力总跟物体相对运动的方向相反，阻碍物体间的相对运动，但并不一定跟物体的运动方向相反，故A错误，B正确；滑动摩擦力产生在相对运动的物体间，静止的物体也可以受滑动摩擦力，故C错误；滑动摩擦力的大小一定跟接触面间的压力成正比，但压力不一定等于重力，所以，不能说滑动摩擦力跟物体的重力成正比，D错误。 2.B　开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力，故摩擦力大小随拉力的增大而增大，弹簧测力计示数也在改变，故A正确，B错误；当增大拉力达到某一大小时，木块开始滑动，此时说明木块恰好达到最大静摩擦力，而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力，C、D正确。 课时达标演练 1.D　相互压紧的粗糙物体间如果既没有相对运动，也没有相对运动趋势，则两物体间不存在摩擦力，故A错误；受静摩擦力作用的物体可能是运动的，比如用传送带向高处运送的货物，故B错误；静止在水平地面上的物体水平方向不受外力时，也不受摩擦力，故C错误；物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但小于最大静摩擦力，所以D正确。 2.D　由滑动摩擦力公式为Ff＝μmg，代入数据得Ff＝0.7×800×10 N＝5600 N，故选D。 3.A　两个相对静止的物体之间有一定的运动趋势且存在摩擦因数，则才一定有静摩擦力，A正确；受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，比如正在随着传送带上升的物体，故B错误；静摩擦力可以与物体运动方向相反，作为阻力，也可以与物体运动方向相同，作为动力，故C错误；最大静摩擦力一定比滑动摩擦力大，而静摩擦力可以比滑动摩擦力小，故D错误。 4.C　根据木块受力平衡可知，Ff＝F1－F2＝8 N。C正确。 5.C　滑动摩擦力的大小Ff＝μFN＝μmg＝0.2×5 N＝1 N，故选C。 6.C　公式中的压力是正压力，不一定等于重力，故A错误；有弹力而无相对运动或相对运动趋势就没有摩擦力，故B错误；摩擦力产生的条件中包含弹力产生的条件，故有摩擦力必有弹力，故C正确；同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互垂直，故D错误。 7.B　物体受到的滑动摩擦力大小为Ff＝μmg＝4 N，滑动摩擦力方向与物体相对桌面的运动方向相反，为水平向左，故选B。 8.AC　用20 N的水平推力向右推木箱，但没有推动，木箱处于静止状态，此时地板对木箱的摩擦力是静摩擦力，大小等于推力，为20 N。故选AC。 9.AC　物体在竖直方向受到竖直向下的重力和摩擦力作用，二力平衡，故Ff＝G，物体在水平方向上受到力F和墙壁给的支持力，二力平衡，故F＝FN，物体对墙面的压力为FN′＝F，下滑过程中物体受到的是滑动摩擦力，所以Ff＝μFN′＝μF，故A、C正确，B、D错误。 10.AD　人握住旗杆匀速上爬，人相对于旗杆有向下滑的趋势，受到旗杆的静摩擦力方向向上，A正确，B错误；人竖直方向受到重力和摩擦力，由平衡条件分析可知，人受的摩擦力大小等于人的重力，保持不变，所以人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力越大，C错误，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$