内容正文:
摩擦力
第 2 节
课标要求 层级达标
1.认识摩擦力。
2.知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。 学考
层级 1.理解摩擦力的产生条件,会区分静摩擦力和滑动摩擦力。
2.知道滑动摩擦力的方向及其计算公式Ff=μF压。
3.知道静摩擦力及最大静摩擦力的概念。
选考
层级 1.会根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向,并根据Ff=μF压计算其大小。
2.会根据相对运动趋势的方向判断静摩擦力的方向,并会根据物体的受力和运动情况,分析静摩擦力的大小和方向。
摩擦力的认识
(强基课——逐点理清物理观念)
第1课时
逐点清(一) 滑动摩擦力
逐点清(二) 静摩擦力
01
02
CONTENTS
目录
课时跟踪检测
03
逐点清(一) 滑动摩擦力
1.定义:两个________的物体,当它们_________时,在接触面上会产生一种阻碍__________的力,这种力叫作滑动摩擦力。
2.方向:总是沿着_______,并且跟物体相对运动的方向______。与物体的运动方向可能相同,也可能相反,滑动摩擦力既可以是动力,也可以是阻力。
多维度理解
相互接触
相对滑动
相对运动
接触面
相反
3.大小:滑动摩擦力的大小跟______的大小成正比,即Ff=μF压。其中,μ是比例常数,叫作____________,它的值跟接触面的材料、粗糙程度有关。
4.作用效果:总是阻碍物体间的相对运动。
5.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。
(2)物体间的接触面粗糙。
(3)两物体间存在相对运动。
压力
动摩擦因数
1.判断下列说法是否正确。
(1)只要两个物体之间有弹力产生,又有相对运动,两个物体之间就一定存在滑动摩擦力。( )
(2)滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间。( )
(3)静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力。( )
(4)滑动摩擦力的方向与物体“相对运动方向相反”,不能等同于与物体“运动方向相反”。( )
全方位练明
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2.考试中,右手拿橡皮在答题卡上擦除错误选项,左手把答题卡摁在桌面上静止。若全程只有橡皮和左手与答题卡的上表面接触,下列关于答题卡受到的摩擦力,说法正确的是 ( )
A.答题卡处于静止状态,受到的摩擦力都是静摩擦力
B.答题卡处于静止状态,不受摩擦力作用
C.橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力
D.答题卡相对于左手没有运动趋势
√
解析:橡皮相对答题卡运动,则橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力,对答题卡由平衡条件可知,答题卡受到桌面与左手的摩擦力,答题卡相对于桌面静止,桌面与答题卡之间的摩擦力为静摩擦力,故C正确,A、B错误;若将左手移开,答题卡会相对桌面滑动,可知答题卡静止时受左手的摩擦力,答题卡相对于左手有运动趋势,故D错误。
3.(2024·广西高考)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为Ff1、Ff2和Ff3,则 ( )
A.Ff1<Ff2<Ff3
B.Ff1=Ff2<Ff3
C.Ff1=Ff3<Ff2
D.Ff1=Ff2=Ff3
√
解析:根据滑动摩擦力的公式f=μFN,可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关,只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,由题可知三个货箱各表面材质和粗糙程度均相同,对直木板的压力大小也相同,故摩擦力大小相同,即Ff1=Ff2=Ff3。故选D。
逐点清(二) 静摩擦力
1.定义:相互接触的物体处于__________状态,两个物体之间只有_______________,而没有_________时的摩擦力叫作静摩擦力。
2.方向:总是跟物体相对运动趋势的方向_______。
3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值Fmax,即物体刚要产生相对运动时的摩擦力。
多维度理解
相对静止
相对运动的趋势
相对运动
相反
4.静摩擦力的大小:两物体之间实际产生的静摩擦力F在___与_____之间,即___________。
5.静摩擦力的产生条件
(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趋势。
0
Fmax
0<F≤Fmax
6.相对运动趋势的判断方法——假设法
1.判断下列说法是否正确。
(1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力。( )
(2)摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直。( )
(3)静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。( )
全方位练明
×
×
√
2.如图所示,运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间,脚所受地面支持力FN和摩擦力Ff的方向的判断,正确的是 ( )
√
解析:脚受到的支持力竖直向上,受到的摩擦力水平向前,D正确。
3.(2025·浙江杭州期中)如图所示,一男孩用水平力
推静止在水平地面上的大木箱,一开始没有推动,随着
推力的逐渐增加,大木箱被推动了,推动后小男孩推着
木箱往前走,以下对大木箱所受的摩擦力描述正确的是 ( )
A.没推动木箱时推力小于摩擦力
B.整个过程中木箱所受的摩擦力大小先变大后变小再不变
C.整个过程中木箱所受的摩擦力大小先变大后不变
D.整个过程中木箱所受的摩擦力大小一直变大
√
解析:没推动木箱时,木箱处于静止状态,根据平衡条件可知,水平推力大小等于摩擦力,故A错误;结合上述,没推动木箱时,水平推力大小等于静摩擦力,当达到最大静摩擦力时,木箱开始滑动,此时木箱受到滑动摩擦力为f=μN=μmg,由于滑动摩擦力小于最大静摩擦力,可知,整个过程中木箱所受的摩擦力大小先变大后变小再不变,故B正确,C、D错误。
4.如图所示,手握住杯子处于静止状态。
(1)杯子所受静摩擦力的方向怎样?
提示:手握住杯子,杯子处于静止状态,手对杯子的静摩擦力与杯子受到的重力二力平衡,所以杯子所受静摩擦力方向竖直向上。
(2)如果手的握力增大,杯子所受静摩擦力会不会增大,为什么?由此说明什么问题?
提示:手的握力增大,但杯子所受重力不变,由二力平衡知杯子所受静摩擦力不变,大小仍等于杯子所受的重力;由此说明静摩擦力的大小与压力大小无关。
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1.关于摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用
B.物体受到弹力作用时,一定受到摩擦力作用
C.握在手中的瓶子握得越紧越不容易滑落下来,是因为握得越紧静摩擦力越大
D.无论滑动摩擦力还是静摩擦力,都可以具有动力作用
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解析:运动的物体一样可以受到静摩擦力,故A错误。物体受到摩擦力作用时,一定受到弹力作用,而有弹力,不一定有摩擦力,故B错误。握在手中的瓶子握得越紧越不容易滑落下来,是因为握得越紧,最大静摩擦力越大,但瓶子受到的静摩擦力不变,故C错误。滑动摩擦力、静摩擦力只要和运动的方向相同,都可以具有动力作用,故D正确。
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2.(2025·甘肃白银期末)关于摩擦力与动摩擦因数,下列说法正确的是 ( )
A.动摩擦因数与物体间压力的大小成正比
B.物体所受摩擦力的方向一定与其运动的方向相反
C.两物体间的滑动摩擦力总是大于它们之间的静摩擦力
D.相互接触的物体相对静止时,物体间可能存在静摩擦力
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解析:动摩擦因数由物体的材料、接触面的粗糙程度决定的,与物体间压力的大小无关,故A错误;物体所受摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向或者相对运动趋势的方向相反,不一定与其运动的方向相反,故B错误;两物体间的滑动摩擦力略小于它们之间的最大静摩擦力,故两物体间的滑动摩擦力不总是大于它们之间的静摩擦力,故C错误;相互接触的物体相对静止时,物体间可能存在相对运动趋势,物体间可能存在静摩擦力,故D正确。
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3.(2025·四川自贡期末)下列关于摩擦力的说法中正确的是 ( )
A.摩擦力的大小跟接触面的正压力成正比
B.物体受到摩擦力的方向可以与该物体的运动方向成任意夹角
C.在运动场上加速奔跑的运动员受到的摩擦力是滑动摩擦力
D.沿平直公路匀速行驶的汽车所有车轮受到摩擦力的方向均与行驶方向相反
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解析:滑动摩擦力的大小与正压力成正比,静摩擦力的大小与正压力无关,故A错误;静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,与该物体的运动方向无关,故物体受到摩擦力的方向可以与该物体的运动方向成任意夹角,故B正确;在运动场上加速奔跑的运动员受到的摩擦力是静摩擦力,故C错误;沿平直公路匀速行驶的汽车驱动轮受到与行驶方向相同的摩擦力,从动轮受到与行驶方向相反的摩擦力,故D错误。
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4.下面四个实例中,属于增大摩擦力的是 ( )
A.行李箱安装轮子
B.冰壶下表面打磨得很平滑
C.鞋底有凹凸不平的花纹
D.气垫船行驶时与水之间有空气层
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解析:行李箱安装轮子,是为了将滑动摩擦转化为滚动摩擦,从而减少摩擦力,故A错误;冰壶下表面打磨得很平滑,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故B错误;鞋底有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C正确;气垫船行驶时与水之间有空气层,是通过使两接触面脱离来减小摩擦力,故D错误。
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5.(2025·甘肃兰州期末)如图所示为某同学喝水的杯子,该同学要喝水时需要把旋紧的杯盖拧下来,则该同学在用手旋转拧下杯盖的过程中,手和杯盖之间 ( )
A.没有弹力
B.没有摩擦力
C.只有弹力,没有摩擦力
D.弹力和摩擦力同时存在
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解析:手能转动杯盖,靠的是手和杯盖之间的摩擦力,而有摩擦力的前提是两者之间有弹力,所以手和杯盖之间弹力和摩擦力同时存在。故选D。
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6.下表为几种材料间的动摩擦因数,由此可知 ( )
材料 动摩擦因数
钢—钢 0.25
木—钢 0.20
木—木 0.30
橡胶轮胎—路面(干) 0.71
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A.木与木间的动摩擦因数比木与钢间的动摩擦因数小
B.钢与木间的动摩擦因数比钢与钢间的动摩擦因数大
C.橡胶轮胎与任何路面间的动摩擦因数都是0.71
D.橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数与路面的干湿程度有关
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解析:由表可知,木与木间的动摩擦因数比木与钢间的动摩擦因数大,钢与木间的动摩擦因数比钢与钢间的动摩擦因数小,故A、B错误;由表可知,橡胶轮胎与干燥路面间的动摩擦因数是0.71,即橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数与路面的干湿程度有关,故C错误,D正确。
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7.(2024·陕西咸阳高一检测)剪纸艺术是我国古老的民
间艺术之一,在“非遗进校园”活动中,剪纸艺人在教室
里进行剪纸教学时,用一块磁铁将剪纸作品吸在竖直的
磁性黑板上。下列关于各物体的受力情况正确的是 ( )
A.剪纸对磁铁没有摩擦力作用
B.剪纸对磁铁的摩擦力方向竖直向下
C.磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的
D.磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等
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解析:磁铁相对剪纸有向下的运动趋势,所以剪纸对磁铁的摩擦力向上,故A、B错误;根据弹力的产生条件可知,磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的,故C错误;剪纸对磁铁的摩擦力向上,则磁铁对剪纸的摩擦力向下,黑板对剪纸的摩擦力向上,则黑板对剪纸的摩擦力大小等于磁铁对剪纸的摩擦力加上剪纸的重力,即磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等,故D正确。
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8.下列关于摩擦力的说法中正确的是 ( )
A.摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比
B.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
C.关于μ=,动摩擦因数μ与滑动摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
D.两物体间有摩擦力就一定有弹力,且两者方向互相垂直
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解析:滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小成正比,静摩擦力的大小由外力和运动状态决定,故A错误;摩擦力的方向与运动方向无关,与相对运动或相对运动趋势的方向相反,故B错误;动摩擦因数取决于相互接触的两个物体,由两物体接触面的粗糙程度及材料决定,与正压力及摩擦力无关,故C错误;由摩擦力产生的条件可知,只要有摩擦力则一定有弹力,并且弹力一定与摩擦力相互垂直,故D正确。
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9.(2025·山东济南期末)如图所示,一只猫在桌
边快速将桌布从鱼缸下向右抽出,此过程中,下列
说法正确的是 ( )
A.桌布对鱼缸的摩擦力是静摩擦力,方向水平向右
B.桌布对鱼缸的摩擦力是滑动摩擦力,方向水平向右
C.桌布对鱼缸的摩擦力是静摩擦力,方向水平向左
D.桌布对鱼缸的摩擦力是滑动摩擦力,方向水平向左
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解析:鱼缸相对于桌布向左滑动,所以桌布对鱼缸的摩擦力是滑动摩擦力,方向水平向右。故选B。
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10.(2025·河南驻马店期末)(多选)如图所示是打印机进纸系统的简化示意图。滚轮压住一叠白纸,正常工作时,进纸系统每次只进一张纸,滚轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动,第1张白纸以下依次为第2张、第3张……。则下列说法正确的是 ( )
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A.滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向右
B.进第1张纸时,第2张纸与第1张纸间产生的是静摩擦力
C.进第1张纸时,第2张纸与第3张纸间摩擦力为0
D.进第1张纸时,第2、3张纸间摩擦力大小等于第3、4张纸间的摩擦力
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解析:滚轮相对于第1张纸向右运动,第1张纸对滚轮的摩擦力方向水平向左,则滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向右,故A正确;进第1张纸时,第1张纸相对第2张纸向右运动,则第2张纸与第1张纸间产生的是滑动摩擦力,故B错误;进第1张纸时,第1张纸对第2张纸的滑动摩擦力水平向右,但第2张纸处于静止状态,根据受力平衡可知,第3张纸对第2张纸的静摩擦力水平向左,故C错误;对第3张纸进行受力分析,水平方向受到第2、4张纸给其的摩擦力保持静止,故第2、3张纸间摩擦力与第3、4张纸间的摩擦力等大反向,故D正确。故选A、D。
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11.(2024·湖北襄阳高一检测)(多选)在机场经常要用传送带将物件送上飞机,其装置的简化图如图所示,传送带沿顺时针匀速转动。在传送带底端A处轻轻放一货箱,货箱经过短暂的加速过程,与传送带达到共同速度后一起运动一段时间,最终将货箱送到飞机上面,不计空气阻力,则下列说法中正确的是 ( )
A.整个过程,货箱始终受到三个力作用
B.加速过程受三个力,匀速过程受两个力
C.在加速过程中,货箱受到摩擦力的方向沿着斜面向上
D.共速后,货箱随着传送带一起匀速运动,因而不受摩擦力作用
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解析:整个过程,货箱始终受到摩擦力、重力和支持力三个力作用,故A正确,B错误;在加速过程中,货箱受到滑动摩擦力,方向与相对运动方向相反,沿着斜面向上,故C正确;共速后,货箱随着传送带一起匀速运动,受静摩擦力作用,故D错误。
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12.(多选)下图是一位同学用力推静止在水平地面上的物体时所出现的情境漫画,该漫画描述了物体与地面之间产生摩擦力及其特点的相关问题。下列对摩擦力的认识与漫画中所描述的情境相符合的是 ( )
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A.甲、乙、丙三幅漫画都能说明物体与地面之间存在静摩擦力
B.甲、乙、丙三幅漫画能够说明物体与地面之间的静摩擦力有最大值
C.甲、乙两幅漫画能够说明随推力的增大静摩擦力可以增大
D.甲、乙、丙三幅漫画所单独描述的情境都不足以说明物体与地面之间有摩擦力
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解析:甲、乙两幅漫画所单独描述的情境都可以说明物体与地面之间有静摩擦力,漫画丙说明物体与地面之间存在滑动摩擦力,选项A、D错误;甲、乙两幅漫画说明物体与地面间的静摩擦力随外力的增加而增大,漫画丙说明当静摩擦力达到最大时物体开始滑动,则甲、乙、丙三幅漫画能够说明物体与地面之间的静摩擦力有最大值,选项B、C正确。
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13.(多选)如图所示,A为长木板,上表面粗糙,在水平面上以速度v1向右匀速运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右匀速运动,下列判断正确的是 ( )
A.若v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力
B.若v1>v2,B受到A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受到B所施加的向右的滑动摩擦力
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解析:因为A、B两物体均做匀速直线运动,若v1=v2,A、B之间无相对运动,A、B之间无滑动摩擦力,A正确;若v1>v2,B相对A往左运动,所以A对B的滑动摩擦力向右,B对A的滑动摩擦力向左,B正确,D错误;若v1<v2,B相对A向右运动,A对B的滑动摩擦力向左,C错误。
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14.钢球A静止于光滑水平面C与固定于C
的挡板B间,试分析球A与水平面C和挡板B间
的摩擦力情况 ( )
A.球A与挡板B间无摩擦力,与水平面C间有摩擦力
B.球A与挡板B间有摩擦力,与水平面C间有摩擦力
C.球A与挡板B间有摩擦力,与水平面C间无摩擦力
D.球A与挡板B间无摩擦力,与水平面C间无摩擦力
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解析:由球A受力平衡可知,球A与挡板B间没有弹力,则球A与挡板B间没有摩擦力,且球A与水平面C间没有相对运动趋势,所以球A与水平面C间也没有摩擦力。故选D。
本课结束
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