3.2 摩擦力 讲义 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册
2025-09-16
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2份
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精品
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 | 同步教学-新授课 |
| 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 | 3.66 MB |
| 发布时间 | 2025-09-16 |
| 更新时间 | 2025-09-17 |
| 作者 | 物李提分加速器工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53932457.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
3.2 摩擦力
学习目标
1.知道滑动摩擦力和静摩擦力的概念及产生条件,会判断摩擦力的方向(重难点)。
2.知道摩擦力的大小跟什么有关,会求摩擦力的大小(重点)。
基础知识梳理
静摩擦力与滑动摩擦力
名称
项目
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两相对静止的物体间的摩擦力
两相对运动的物体间的摩擦力
产生条件
(1)接触面粗糙
(2)接触处有压力
(3)两物体间有相对运动趋势
(1)接触面粗糙
(2)接触处有压力
(3)两物体间有相对运动
大小
(1)静摩擦力为被动力,与正压力无关,满足0<F≤Fmax
(2)最大静摩擦力Fmax大小与正压力大小有关
Ff=μFN
方向
与受力物体相对运动趋势的方向相反
与受力物体相对运动的方向相反
作用效果
总是阻碍物体间的相对运动趋势
总是阻碍物体间的相对运动
知识点梳理1:滑动摩擦力
1.定义: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,这种力叫作滑动摩擦力。
2.产生条件
(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。
3.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反。
4.大小
(1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。
(2)公式:Ff=μF压。
(3)动摩擦因数μ:它的值跟接触面的材料和粗糙程度有关,与接触面的大小无关。
5.滑动摩擦力大小的计算方法
(1)公式法:根据公式Ff=μF压计算。
正压力F压是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,F压的大小根据物体的受力情况确定。
(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。
例题精讲:
【例1】(2025春•历城区校级期中)重的木箱在的水平拉力作用下沿水平面运动,它与水平面间的动摩擦因数为0.2,则木箱受到的摩擦力的大小为
A. B. C. D.0
【答案】
【分析】滑动摩擦力的大小可以根据去求,方向与相对运动方向相反。
【解答】解:根据题意可知,木箱在水平面运动,则受到是滑动摩擦力,依据滑动摩擦力公式:,故正确,错误。
故选:。
【例2】(2024秋•西城区期末)用如图所示的装置进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。力传感器固定在铁架台上,物块放置在粗糙的水平长木板上,用沿水平方向的细线将物块系在传感器的挂钩上。水平向左拉动木板,在木板向左运动的过程中,物块相对于地面保持静止,传感器的示数为,由此可推断出
A.物块受到的滑动摩擦力大小为,方向水平向右
B.物块受到的滑动摩擦力大小为,方向水平向左
C.木板受到地面的滑动摩擦力大小为,方向水平向右
D.木板受到地面的滑动摩擦力大小为,方向水平向左
【答案】
【分析】对物体进行受力分析,由此得出摩擦力的大小,结合物体与木板的相对运动方向得出摩擦力的方向。
【解答】解:物块相对于地面保持静止,物块处于平衡状态,则滑动摩擦力的大小等于测力计的示数,即,因为物块相对于木板向右运动,所以受到的滑动摩擦力方向向左,故错误,正确;
木板受到地面的滑动摩擦力大小无法计算,因为动摩擦因数未知,压力大小未知,故错误。
故选:。
【例3】(2025•辽宁开学)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图所示,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的固定长直木板下滑,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、和,则
A. B. C. D.无法确定
【答案】
【分析】根据滑动摩擦力的影响因素分析。
【解答】解:三个完全相同的货箱沿着表面均匀的固定长直木板下滑,与直木板间的摩擦力均为滑动摩擦力,滑动摩擦力与动摩擦因数和正压力有关,与接触面积无关,又因为货箱各表面材质和粗糙程度均相同,所以1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小均相等,故正确,错误。
故选:。
【例4】(2025•镇江校级模拟)如图所示,用的拉力拉着质量为的物体向左做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力为
A.,水平向右 B.,水平向左 C.,水平向右 D.,水平向左
【答案】
【分析】根据物体运动状态来确定其受摩擦力大小和方向。
【解答】解:由题可知,物体在水平方向做匀速直线运动,即受力平衡,故有:,方向与拉力的方向相反,即水平向右,故错误,正确。
故选:。
【例5】(2025•新乐市校级开学)如图所示,质量为的物体,以某一速度冲上倾角为的斜面,一沿斜面向下的力作用在物体上,物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,则物体沿斜面向上运动的过程中,受摩擦力的大小和方向为,,重力加速度取
A.大小为,方向沿斜面向上 B.大小为,方向沿斜面向下
C.大小为,方向沿斜面向下 D.大小为,方向沿斜面向下
【答案】
【分析】滑动摩擦力的大小为动摩擦因数乘以正压力,方向与相对运动方向相反。
【解答】解:因为滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,所以物体沿斜面向上运动的过程中,受摩擦力的沿斜面向下,大小为
故正确,错误。
故选:。
知识点梳理2:静摩擦力
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的趋势。
3.方向:总是沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向相反。
4.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值Fmax,在数值上等于物体即将开始运动时的拉力,一般情况下,最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。
5.静摩擦力大小的范围:0<F≤Fmax。
例题精讲:
【例6】(2025春•衢州期中)如图所示为学生在体育课时参加体能训练的场景。该同学沿杆向上经过匀加速、匀速、匀减速运动,到最高点后再匀速滑下。已知该同学的质量为,双手与杆之间的动摩擦因数为,手与杆之间的弹力为,重力加速度为。下列说法中正确的是
A.加速过程中,手与杆之间的摩擦力为
B.整个运动过程中,手与杆之间的摩擦力均为滑动摩擦力
C.匀速向上运动阶段与匀速下滑阶段,该同学与杆之间的摩擦力大小相等
D.上升过程中,该同学手与杆之间的弹力越大,所受的摩擦力越大
【答案】
【分析】静摩擦力的大小与外力有关,滑动摩擦力的大小与正压力有关。由此分析。
【解答】解:.向上运动的过程中,该同学双手可能始终与竖直杆之间没有相对滑动,所以杆与手之间的摩擦力为静摩擦力,而公式是计算滑动摩擦力的公式,故错误;
.若无相对滑动,无论加速、还是匀速阶段,该同学与杆之间的摩擦力均是静摩擦力,但若在爬升过程中有相对滑动,则会出现滑动摩擦力,因此无论加速、还是匀速阶段,该同学与杆之间的摩擦力可能均是静摩擦力,故错误;
.匀速向上运动阶段与匀速下滑阶段,该同学都处于平衡位置,受到的合力都是零,所以该同学与杆之间的摩擦力都等于该同学的重力,二者大小相等,故正确;
.该同学双手可能始终与竖直杆之间没有相对滑动,所以杆与手之间的摩擦力为静摩擦力,而手与杆之间的弹力越大,最大静摩擦力越大,不能说摩擦力越大,若爬升过程中无相对滑动,则摩擦力为静摩擦力,静摩擦力与手与杆之间的弹力无关,故错误。
故选:。
【例7】(2024秋•贵阳期末)如图,质量为的木块静止在水平地板上,木块与地板间的最大静摩擦力为。它与水平地板间的动摩擦因数为0.3,重力加速度大小取,则下列关于木块的说法正确的是
A.若对木块施以的水平拉力,木块将做匀速直线运动
B.若对木块施以的水平拉力,此时木块所受合力大小为
C.若对木块施以的水平拉力,此时木块所受摩擦力大小为0
D.若对木块施以的水平拉力,此时木块所受摩擦力大小为
【答案】
【分析】根据滑动摩擦力与压力成正比,而静摩擦力由平衡条件求解,同时注意最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
【解答】解:若对木块施以的水平拉力,由于这个拉力小于最大静摩擦力,所以木块将保持静止状态,而不是做匀速直线运动,故错误;
若对木块施以的水平拉力,同样,这个拉力也小于最大静摩擦力,所以木块仍然保持静止状态,根据二力平衡,木块所受合力大小为0,故错误;
若对木块施以的水平拉力,这个拉力等于最大静摩擦力,木块处于静止状态,木块所受摩擦力大小为(静摩擦力),与拉力平衡,故错误;
若对木块施以的水平拉力,这个拉力大于最大静摩擦力,所以木块将开始滑动,此时木块所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为,故正确。
故选:。
【例8】(2025•长安区三模)如图所示,要使物块静止在斜面上必须在物体上施加一平行于斜面向上的拉力,已知的最大值为,最小值为,则物块所受的最大静摩擦力为
A. B. C. D.
【答案】
【分析】对物块进行受力分析,其受到重力、斜面支持力、摩擦力、拉力的作用,合力为0,拉力与重力沿斜面方向的分力提供摩擦力,当最大时,摩擦力方向沿斜面向下,当最小时,摩擦力方向沿斜面向上。
【解答】解:当最大时,摩擦力方向沿斜面向下,可得;当最小时,摩擦力方向沿斜面向上,可得,解得,故正确,错误。
故选:。
【例9】(2025•雨花台区模拟)如图所示,老师握住一个装满水的圆柱形杯子,杯子始终静止。下列说法正确的是
A.握杯子用的力越大,杯子所受的摩擦力越大
B.杯子表面越粗糙,所受的摩擦力越大
C.随着杯子内的水量减少,杯子所受的摩擦力也减小
D.杯子和水的总重力一定等于手与杯子间的最大静摩擦力
【答案】
【分析】根据杯子受到的静摩擦力和重力是一对平衡力分析;杯子受到的静摩擦力大小不一定等于最大静摩擦力,据此分析;
【解答】解:瓶子保持静止,处于平衡状态。瓶子受到的重力和静摩擦力是一对平衡力,但静摩擦不一定等于最大静摩擦力。当杯子和水的总重力不变时,杯子受到的静摩擦力不变,故错误;
因为摩擦力与重力平衡,随着杯子内的水量减少,杯子和水的总重力减小,杯子所受的擦力也减小,故正确。
故选:。
【例10】(2024秋•和平区校级期末)如图所示,物块放在倾斜的木板上,当木板的倾角为时,物块静止不动;当木板的倾角为时,物块匀加速下滑,在这两种情况下,物块所受摩擦力的大小恰好相等,则物块和木板间的动摩擦因数为
A.0.5 B. C. D.
【答案】
【分析】物块静止在木板上时受静摩擦力作用,根据平衡条件求静摩擦力;
物块在木板上做加速运动时,物块受滑动摩擦力作用,根据滑动摩擦力公式求滑动摩擦力;
最后根据题意,联立求解动摩擦因数。
【解答】解:木板倾角为时物块处于静止状态,可知受到的静摩擦力与重力沿木板方向的分力大小相等,设物块的质量为,可得物块受到的静摩擦力大小,
木板的倾角为时,物块沿木板匀加速下滑,受到的滑动摩擦力大小,
根据题意,代入数据联立解得,故错误,正确。
故选:。
知识点梳理3:摩擦力突变
1.摩擦力突变的类型
(1)静摩擦力大小或方向发生突变。
(2)静摩擦力突然变为滑动摩擦力。
(3)滑动摩擦力突然变为静摩擦力。
可概括为“静—静”突变,“静—动”突变,“动—静”突变,其中相对滑动与相对静止的临界条件为静摩擦力恰好达到最大值。
例题精讲:
【例11】(2025•桃源县校级一模)如图质量分别为、的两滑块紧贴但不粘连地放在粗糙的水平地面上,滑块与滑块接触的那一面固定一个力传感器。两滑块与地面的动摩擦因数均为,从时起,对施加一个水平向右的外力,且,滑块与地面间的最大静摩擦因数等于动摩擦因数。下列选项中力传感器测得、之间的弹力与时间的函数关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】
【分析】根据外力的大小,分情况分析、的受力情况,逐项分析。
【解答】解:当时,对没有弹力,传感器测得的数值为0;
当 时,传感器测得的数值,为一次函数,斜率为;
当时,、向右做加速运动,、之间的弹力,为过原点的一次函数;故正确,错误。
故选:。
【例12】(多选)(2024•大荔县一模)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定个力传感器,力传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,力传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是
A.只有当木板匀速运动时,力传感器的示数才等于物块受到的摩擦力大小
B.无论木板是否匀速运动,力传感器的示数总等于物块受到的摩擦力大小
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】
【分析】物块始终处于静止状态,物块与木板发生相对运动,无论木板的运动状态如何,物块均会受到木板对物块的动摩擦力;
根据图像得出最大静摩擦力和滑动摩擦力并得出对应的比值;
根据摩擦力的计算公式判断是否能分析出对应的。
【解答】解:.物块始终处于静止状态,物块与木板发生相对运动,无论木板的运动状态如何,力传感器的示数才等于物块受到的摩擦力大小,故错误,正确;
.根据图乙可知,在时刻,木板开始运动,即之前,物块的摩擦力为静摩擦力,之后的摩擦力为滑动摩擦力,即最大静摩擦力为,滑动摩擦力为,则最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为
故正确;
.后,对物块进行分析有
由于物块质量不确定,因此,只用图乙中数据不能得出物块与木板间的动摩擦因数,故错误。
故选:。
【例13】(2023•博白县校级开学)如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力向右推物体,推力的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则下列说法正确的是
A.在时,物体不受摩擦力
B.在时,物体受到的摩擦力为
C.在内,物体所受摩擦力不断增大
D.在内,物体受到的摩擦力为
【答案】
【分析】物体处于平衡状态时,根据平衡条件求摩擦力;
物体处于非平衡状态时,根据滑动摩擦力公式,滑动摩擦力大小不变。
【解答】解:.由图丙,在内,物体处于静止状态,结合图乙,在内,物体所受的静摩擦力保持不变,根据平衡条件可知,
故错误;
.由图丙,内物体做匀速直线运动,物体受到的滑动摩擦力,结合图乙,根据受力平衡可知,滑动摩擦力大小为
;
在内,物体做匀加速直线运动,物体受到滑动摩擦力作用,大小为,故错误,正确。
故选:。
【例14】(2023秋•郑州期中)用劲度系数的轻弹簧连接的滑块静止在水平桌面上,弹簧没有形变,如图所示,已知,,与桌面的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,用水平力作用于弹簧右侧端点,让从零逐渐增大,当动起来后,使向右缓慢匀速前进,求:
(1)当点向右运动的位移时,受到的摩擦力大小;
(2)当点向右运动的位移为多少时,开始运动;
(3)以所受摩擦力为纵坐标,移动的位移大小为横坐标,作出随变化的图象。
【分析】(1)由题意可得当点的位移为,由胡克定律可知:△。竖直方向重力等于支持力,因此最大静摩擦力,,因此物体静止,。
(2)当弹力逐渐增大到与最大静摩擦力相等时物体开始运动,因此△可得。
(3)在的情况下物体保持静止,△,摩擦力与成正比
在的情况下物体开始运动,此时为动摩擦力大小不再发生变化。
【解答】解:(1)有胡克定律可知:△,最大静摩擦力因此摩擦力
(2)当时物体开始运动,即△可得:
(3)
答:(1)当点向右运动的位移时,受到的摩擦力大小为
(2)当点向右运动的位移为时,开始运动
(3)以所受摩擦力为纵坐标,移动的位移大小为横坐标,作出随变化的图象如上图所示。
【例15】(2024秋•市南区校级期中)一本质量为的书平放在水平桌面上,将一张纸夹在书页间,如图所示。纸与书页间的动摩擦因数为,书与桌面间的动摩擦因数为,。现用一水平向右的力作用于纸上,若要使书与纸一同运动,则纸上面书页的质量应满足(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,纸的质量忽略不计)
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据书恰好运动的临界状态,结合摩擦力的计算公式列式得出纸上书页的质量需要满足的关系式。
【解答】解:书与纸整体恰好运动,则有
由于纸的上下两面均有摩擦力,要想纸不滑出,则有
整理得
解得
,故错误,正确。
故选:。
课后提优练习
一.选择题(共18小题)
1.(2025•海安市开学)如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中,关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系,下列四幅图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:设F与水平方向的夹角为α,木箱处于静止状态时,根据平衡条件得:木箱所受的静摩擦力为f=Fcosα,F增大,f增大;
当拉力达到一定值,箱子运动瞬间,静摩擦力变为滑动摩擦力,由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力有个突然减小的过程;
木箱运动时,所受的支持力N=G﹣Fsinα,F增大,N减小,此时木箱受到的是滑动摩擦力,大小为f=μN,N减小,则f减小;
故BCD错误,A正确。
故选:A。
2.(2025春•海陵区校级期中)如图,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,设A、B间的动摩擦因数为μ1,B、C间的动摩擦因数为μ2,则可以判断( )
A.μ1一定为0,μ2一定不为0
B.μ1一定为0,μ2一定为0
C.μ1不一定为0,μ2一定不为0
D.μ1不一定为0,μ2一定为0
【解答】解:先以A为研究对象,A做匀速运动,合力为零,由平衡条件分析可知,A不受摩擦力,否则水平方向上A的合力不为零,不可能做匀速直线运动,则知A、B间的动摩擦因数μ1可能为零,也可能不为零;再以整体为研究对象,由平衡条件分析可知,地面对B一定有摩擦力,则B与地面之间的动摩擦因数μ2一定不为零,故C正确,ABD错误。
故选:C。
3.(2025春•姑苏区校级期中)如图甲所示,滑块A和足够长的木板B叠放在水平地面上,A和B之间、B和地面之间的动摩擦因数相同,A和B的质量均为m。现对B施加一水平向右逐渐增大的力F,当F增大到F0时B开始运动,之后力F按图乙所示的规律继续增大,图乙中的x为B运动的位移,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。对两物块的运动过程,以下说法正确的是( )
A.木板B开始运动后过一段时间,A再开始运动
B.滑块A的加速度一直在增大
C.自x=0至木板x=x0木板B对A做功为
D.x=x0时,木板B的速度大小为
【解答】解:A.开始A、B相对静止一起开始做加速运动,B运动时A同时运动,故A错误;
B.当拉力较小时A、B相对静止一起加速运动,当拉力F大到一定值后A、B相对滑动,A、B相对静止一起加速运动时,A的加速度一直增加,当A、B相对滑动后,A的加速度保持不变,故B错误;
CD.当拉力等于最大静摩擦力即拉力等于滑动摩擦力时,B开始运动,由图示图像可知,B受到地面的摩擦力:f=F0,F=2F0时A、B没有发生相对滑动;
对A、B系统从x=0到x=x0过程,由动能定理得
解得
从x=0到x=x0过程过程,对滑块A,由动能定理得
木板B对A做功为,故C错误,D正确。
故选:D。
4.(2025•镇江校级模拟)关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.有压力就一定有摩擦力
B.滑动摩擦力一定大于静摩擦力
C.运动的物体不可能受到静摩擦力
D.静摩擦力的方向一定与物体的相对运动趋势的方向相反
【解答】解:A.摩擦力产生的条件:接触面粗糙,物体间有弹力,有相对运动或者相对运动趋势;所以两物体之间有压力的同时还必须有相对运动趋势或相对运动才有摩擦力,因此有压力不一定有摩擦力,故A错误;
B.静摩擦力在零与最大静摩擦力之间,一般最大静摩擦力大于滑动摩擦力,所以滑动摩擦力有可能小于静摩擦力,故B错误;
C.两物体之间若有静摩擦力,这两个物体一定是相对静止的,但是相对于地面有可能是运动的,因此运动的物体可能受到静摩擦力,故C错误;
D.静摩擦力的方向一定与相对运动趋势方向相反,故D正确。
故选:D。
5.(2025•镇江校级模拟)如图所示,用F=3N的拉力拉着质量为4kg的物体向左做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力为( )
A.4N,水平向右 B.4N,水平向左
C.3N,水平向右 D.3N,水平向左
【解答】解:由题可知,物体在水平方向做匀速直线运动,即受力平衡,故有:f=F=3N,方向与拉力F的方向相反,即水平向右,故ABD错误,C正确。
故选:C。
6.(2024秋•南京期末)如图所示,机场用传送带运输行李。工作人员将行李箱轻放在传送带上,最终行李箱匀速进入飞机货舱,关于此过程中行李箱所受到的摩擦力,描述正确的是( )
A.方向不变 B.大小不变
C.始终为静摩擦力 D.始终为滑动摩擦力
【解答】解:当行李箱刚被轻放在传送带上时,由于传送带正在运动,而行李箱由于惯性会保持静止,因此行李箱相对于传送带会有向后的运动,这时,传送带会对行李箱产生一个向前的滑动摩擦力,使行李箱开始加速。
然后,随着行李箱的加速,当它的速度达到与传送带相同的速度时,行李箱与传送带之间将有相对运动趋势,因此它们之间将不再存在滑动摩擦力,而是静摩擦力,方向依然向上。大小不一定等于最开始的滑动摩擦力,大小相对于最开始可能改变。故A正确,BCD错误。
故选:A。
7.(2012秋•涟水县校级月考)如图所示,物体A和B叠放在水平面上,在水平恒力F1=7N和F2=4N的作用下处于静止状态,此时B对A的摩擦力为f1,地面对B的摩擦力为f2,则( )
A.f1=11N,f2=11N B.f1=11N,f2=3N
C.f1=0,f2=3N D.f1=0,f2=11N
【解答】解:以A为研究对象,水平方向不受外力,相对于A没有运动趋势,B对A的静摩擦力为零,即f1=0。
以AB整体作为研究对象,水平方向受到F1和F2两个恒力作用,根据平衡条件分析得地面对B的摩擦力方向水平向左,大小f2=F1+F2=11N。
故选:D。
8.(2024秋•新吴区校级期中)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
【解答】解:货箱沿着木板下滑时受到的摩擦力为滑动摩擦力,则有f滑=μFN,又因为FN=mgcosθ,(m为货箱的重力,θ为斜面的倾角),联立可得滑动摩擦力满足:f滑=μmgcosθ,因三个货箱各表面材质和粗糙程度均相同,故摩擦因数均相同,可知三个货箱与直木板间摩擦力的大小,即:Ff1=Ff2=Ff3,故ABC错误,D正确。
故选:D。
9.(2024秋•南通期中)如图所示是打印机进纸装置示意图,搓纸轮转动时,每次只将最上面的一张打印纸匀速送进打印机,下面的纸张保持不动。已知每张打印纸的重均为G,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸与纸、纸与底部间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g,工作时搓纸轮给最上面一张纸的压力为F。则打印机正常工作时( )
A.搓纸轮对纸的摩擦力大小为μ1F
B.纸与底部间的摩擦力大小为μ2(G+F)
C.静止不动的纸张间没有摩擦力
D.只要满足μ1<μ2,就能实现每次只送进一张纸
【解答】解:A、第1张纸上表面受到搓纸轮施加的摩擦力f为静摩擦力,无法确认f=μ1F,故A错误;
D、第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力f′,方向向左,即有f′=μ2(G+F),F为搓纸轮对第1张纸的压力,要每次只送进一张纸,则需满足f′=μ2(G+F)<μ1F,因G+F>F,故必有μ1>μ2,故D错误;
BC、第2张纸与第3张纸之间的摩擦力及以下各张纸之间的摩擦力都是静摩擦力,根据受力平衡可知,大小均为f′=μ2(G+F),故B正确、C错误。
故选:B。
10.(2024•建邺区校级开学)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.镇纸受到向右的摩擦力
B.毛笔受到向左的摩擦力
C.白纸只受到向右的摩擦力
D.桌面受到向左的摩擦力
【解答】解:A、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,镇纸就不能保持静止状态了,镇纸的作用是增大白纸与桌面之间的最大静摩擦力,故A错误;
B、在书写的过程中毛笔相对纸面向右运动,则毛笔受摩擦力方向与相对纸面的运动方向相反,所以毛笔受到向左的摩擦力,故B正确;
C、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C错误;
D、根据牛顿第三定律可知,白纸对桌面的摩擦力向右,故桌面受到白纸对它的向右的摩擦力,故D错误。
故选:B。
11.(2024秋•玄武区校级期中)如图所示,在水平地面上叠放着质量均为m的三个长方形木块A、B、C,在水平推力F的作用下以共同速度沿桌面做匀速滑动。这一滑动过程中,下列判断正确的是( )
A.木块B作用于木块A的摩擦力大小为F
B.木块B作用于木块C的摩擦力大小为2F
C.木块C作用于桌面的摩擦力大小为2F
D.木块C与桌面间的滑动摩擦系数为
【解答】解:
A、对A物体受力分析可知,A水平方向不受外力,故A不受B的摩擦力,故A错误;
B、以AB作为整体为研究对象,根据平衡条件可知,C对B的静摩擦力大小等于F,方向与F相反,则由牛顿第三定律知,B作用于C的静摩擦力为F;故B错误;
C、对A、B、C整体受力分析得,整体受重力、支持力、拉力F及地面对C的摩擦力,因物体处于静止,故摩擦力与拉力F大小相等、方向相反,故摩擦力大小为F,故C错误;
D、对ABC整体分析,根据滑动摩擦力公式可得:F=μ3mg,解得:μ,故D正确。
故选:D。
12.(2024秋•锡山区校级期中)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是( )
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.三个物体中只有A物体不受摩擦力
C.B受到的摩擦力沿斜面向下
D.B、C受到的摩擦力方向相反
【解答】A.根据题意可知,物体A在水平方向上做匀速直线运动,水平方向不受摩擦力,故A错误;
CD.根据题意可知,物体B、C均有相对传送带向下滑的趋势,由平衡条件可得,物体B、C均受到沿斜面向上的静摩擦力,大小等于mgsinθ,故CD错误;
B.由上述分析可知,三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零,故B正确。
故选:B。
13.(2024秋•新吴区校级期中)如图所示用手握住玻璃瓶,下列对瓶子所受摩擦力描述正确的是( )
A.水平匀速移动瓶子,摩擦力为零
B.匀速向上移动瓶子,摩擦力向下
C.保持瓶子静止,手握的越紧,摩擦力越大
D.保持瓶子静止,无论手握的力多大,摩擦力都不变
【解答】解:A、如果水平匀速移动瓶子,仍受到是静摩擦力,其方向与重力方向相反,与运动方向无关,故A错误;
B、如果向上匀速移动瓶子,仍受到是静摩擦力,因此摩擦力方向不变,故B错误;
CD、瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力等于重力,与握力的大小无关,故C错误,D正确;
故选:D。
14.(2024秋•滨湖区校级期中)如图所示,水平面上复印机纸盒里放一叠共计10张复印纸,每一张纸的质量均为m,用一摩擦轮以竖直向下的力F压第1张纸,并逆时针转动摩擦轮,确保第1张纸与第2张纸之间有相对滑动,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,纸张间的动摩擦因数均相同,则下列说法正确的是( )
A.第2张纸到第9张纸之间可能发生相对滑动
B.桌面对第十张纸的摩擦力向左
C.第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左
D.第2张纸受到的合力不一定为零
【解答】解:A、设每张纸的质量为m,动摩擦因数为μ.对第2张分析,它对第3张纸的压力等于上面两张纸的重力,最大静摩擦力
Fm=μ×2mg=2μmg,而受到的第1张纸的滑动摩擦力为f=μmg<Fm,则第2张纸与第3张纸之间不发生相对滑动.同理,第3张到第9张纸也不发生相对滑动,故A错误;
B、摩擦轮逆时针转动,第1张纸向右滑动,则第2张纸对第1张纸的摩擦力向左,同理,桌面对第十张纸的摩擦力向左,故B正确;
C、第1张纸相对于轮有向左运动的趋势,则受到的滑动摩擦力与轮的运动方向相同,向右,故C错误;
D、第2张纸静止,受的合力都为零,故D错误。
故选:B。
15.(2024秋•新吴区校级期中)如图所示,木块和木板叠放在水平桌面上,木块和墙壁间用一弹簧相连,给木板一个水平向右的拉力,木板被抽出的过程,下列说法正确的是( )
A.拉力越大,弹簧弹力越大
B.桌面越粗糙,弹簧弹力越大
C.木板抽出速度越快,弹簧弹力越大
D.木块质量越大,弹簧弹力越大
【解答】解:因为木块处于静止状态,根据平衡条件可知弹簧的弹力大小与木块所受木板的滑动摩擦力大小相等,木块与木板间的滑动摩擦力大小与木块对木板的压力和木块与木板间的动摩擦因数有关,当木块的质量越大,则对木板的压力就越大,所以弹簧的拉力不随拉力增大而变长;与桌面的粗糙程度、木板抽出速度快慢无关,故ABC错误,D正确。
故选:D。
16.(2024秋•南京期中)如图所示,质量为m的木块P在水平力F的作用下,在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若长木板ab与地面间的动摩擦因数为µ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为µ2,则( )
A.长木板ab受到地面的摩擦力方向水平向右
B.木块P对长木板ab的摩擦力方向水平向左
C.长木板ab受到地面的摩擦力大小为µ1(m+M)g
D.增大F的大小木板ab不可能运动起来
【解答】解:B.由题意可知木块受拉力F、重力、支持力和水平向左(与木块相对运动方向相反)的滑动摩擦力,且滑动摩擦力大小为为f1=μ1mg,由牛顿第三定律可知,木块对长木板的摩擦力与f1是一对相互作用力,等大、反向,则木块对长木板的摩擦力方向水平向右,大小为f1'=f1=μ1mg,故B错误;
AC.因为长木板处于静止状态,则其受力平衡,由B可知木块对长木板的摩擦力方向水平向右,大小为f1'=μ1mg,则长木板受到重力、压力、支持力、木块对木板水平向右的滑动摩擦力,和地面对其水平向左的静摩擦力,根据平衡条件可知,f地=f1'=μ1mg,故AC错误;
D.若改变F的大小,即使当F>μ2(m+M)g时,木块对木板的摩擦力仍没有变化,大小是μ1mg,所以长木板仍处于静止。所以不论F如何改变,木块对长木板的摩擦力大小仍不变,大小是μ1mg,所以增大F的大小木板不可能运动起来,故D正确。
故选:D。
17.(2024秋•新吴区校级月考)下列物理实验中运用等效替代思想方法的是( )
A.观察微小形变
B.探究影响滑动摩擦力的因素
C.探究力的合成规律
D.测瞬时速度
【解答】解:A.图A中观察微小形变,用到了微小形变放大法,故A错误;
B.图B中探究影响滑动摩擦力的因素,用到了控制变量法,故B错误;
C.图C中探究力的合成规律时,两个力共同作用的效果与一个力单独作用的效果相同,用到了等效替代法,故C正确;
D.图D中利用光电门测瞬时速度,根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度,用到了极限法,故D错误。
故选:C。
18.(2023秋•溧阳市校级月考)关于弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.弹簧劲度系数与弹簧的受力有关,弹簧不受力时,它的劲度系数为零
B.相互接触的物体间的压力增大时,两物体间的摩擦力可能减小
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.静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,而滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
【解答】解:A.弹簧劲度系数只有弹簧自身决定,与弹簧的受力无关,故A错误;
B.如果两物体间的摩擦力为静摩擦力,相互接触的物体间的压力增大时,两物体间的摩擦力可能减小,故B正确;
C.动摩擦因数只有接触面的材料和粗糙程度决定,与滑动摩擦力和压力无关,故C错误;
D.静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,滑动摩擦力的方向也可以与物体的运动方向相同,故D错误;
故选:B。
二.多选题(共1小题)
(多选)19.(2024秋•鼓楼区校级月考)如图所示,水平桌面上平放有15张卡片,每一张卡片的质量均为m,用手指以竖直向下的力F(F>>mg)压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动,其他卡片保持相对静止,当最上面那张卡片划走之后,继续以相同的力F划动下一张卡片,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,手指与卡片之间的动摩擦因数为μ1,卡片之间的动摩擦因数为μ2,卡片与桌面之间的动摩擦因数为μ3,下列说法正确的是( )
A.μ1>μ3>μ2
B.划第1张卡片时,第2张卡片受到第3张卡片的摩擦力方向向左
C.划第1张卡片时,第10张卡片与第11张卡片之间的摩擦力大小为μ2(F+10mg)
D.划第1张卡片时,最后一张卡片受到桌面的摩擦力大小为0
【解答】解:A、对第一张卡片分析,第一张卡片能向右运动,需满足
μ1F>μ2(F+mg)
则μ1>μ2
为了保证其他卡片保持相对静止,当最后只剩两张卡片时,倒数第二张卡片向右运动时最底部的卡片不能动,
对最底部的卡片有
μ2(F+mg)<μ3(F+2mg)
由F>>mg,所以
μ3>μ2
当剩下最后一张卡片时,需满足
μ1F>μ3(F+mg)
可知
μ1>μ3
所以
μ1>μ3>μ2
故A正确;
B、根据题意,因上一张卡片相对下一张卡片要向右滑动,因此上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左,故B正确;
C、第一张卡片对第二张卡片的压力大小为
FN=F+mg
则第1、2张卡片间的摩擦力大小
f=μ2(F+mg)
此时下面的卡片均处于静止状态,将第2张至第10张卡片作为整体,
由平衡条件可知第11张卡片对第10张卡片的静摩擦力与第1张卡片对第2张卡片的滑动摩擦力平衡,大小为
f=μ2(F+mg)
故C错误;
D、划第1张卡片时,对第二张到最后一张整体分析,最后一张卡片受到桌面的摩擦力大小为μ2(F+mg),平衡第一张对整体的摩擦力,桌面对它的摩擦力向左,故D错误。
故选:AB。
三.实验题(共1小题)
20.(2019秋•南京月考)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮:木板上有一滑块,其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列点.
(1)图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a= 0.49 m/s2(保留两位有效数字).
(2)为了测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的是 CD .
A.木板的长度L
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ= (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)
【解答】解:(1)电源频率为50Hz,每相邻两计数点间还有4个计时点,则计数点间的时间间隔:t=0.02×5=0.1s,
由匀变速运动的推论Δx=aT2可知:加速度a0.49m/s2;
(2)以系统为研究对象,由牛顿第二定律得:
m3g﹣f=(m2+m3)a,滑动摩擦力:f=m2gμ,
解得:μ,要测动摩擦因数μ,
需要测出:滑块的质量m2与托盘和砝码的总质量m3,
故选:CD;
(3)由(2)可知,动摩擦因数的表达式为:μ;
故答案为:(1)0.49;(2)CD;(3).
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3.2 摩擦力
学习目标
1.知道滑动摩擦力和静摩擦力的概念及产生条件,会判断摩擦力的方向(重难点)。
2.知道摩擦力的大小跟什么有关,会求摩擦力的大小(重点)。
基础知识梳理
静摩擦力与滑动摩擦力
名称
项目
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两相对静止的物体间的摩擦力
两相对运动的物体间的摩擦力
产生条件
(1)接触面粗糙
(2)接触处有压力
(3)两物体间有相对运动趋势
(1)接触面粗糙
(2)接触处有压力
(3)两物体间有相对运动
大小
(1)静摩擦力为被动力,与正压力无关,满足0<F≤Fmax
(2)最大静摩擦力Fmax大小与正压力大小有关
Ff=μFN
方向
与受力物体相对运动趋势的方向相反
与受力物体相对运动的方向相反
作用效果
总是阻碍物体间的相对运动趋势
总是阻碍物体间的相对运动
知识点梳理1:滑动摩擦力
1.定义: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,这种力叫作滑动摩擦力。
2.产生条件
(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。
3.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反。
4.大小
(1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。
(2)公式:Ff=μF压。
(3)动摩擦因数μ:它的值跟接触面的材料和粗糙程度有关,与接触面的大小无关。
5.滑动摩擦力大小的计算方法
(1)公式法:根据公式Ff=μF压计算。
正压力F压是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,F压的大小根据物体的受力情况确定。
(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。
例题精讲:
【例1】(2025春•历城区校级期中)重的木箱在的水平拉力作用下沿水平面运动,它与水平面间的动摩擦因数为0.2,则木箱受到的摩擦力的大小为
A. B. C. D.0
【例2】(2024秋•西城区期末)用如图所示的装置进行“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。力传感器固定在铁架台上,物块放置在粗糙的水平长木板上,用沿水平方向的细线将物块系在传感器的挂钩上。水平向左拉动木板,在木板向左运动的过程中,物块相对于地面保持静止,传感器的示数为,由此可推断出
A.物块受到的滑动摩擦力大小为,方向水平向右
B.物块受到的滑动摩擦力大小为,方向水平向左
C.木板受到地面的滑动摩擦力大小为,方向水平向右
D.木板受到地面的滑动摩擦力大小为,方向水平向左
【例3】(2025•辽宁开学)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图所示,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的固定长直木板下滑,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、和,则
A. B. C. D.无法确定
【例4】(2025•镇江校级模拟)如图所示,用的拉力拉着质量为的物体向左做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力为
A.,水平向右 B.,水平向左 C.,水平向右 D.,水平向左
【例5】(2025•新乐市校级开学)如图所示,质量为的物体,以某一速度冲上倾角为的斜面,一沿斜面向下的力作用在物体上,物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,则物体沿斜面向上运动的过程中,受摩擦力的大小和方向为,,重力加速度取
A.大小为,方向沿斜面向上 B.大小为,方向沿斜面向下
C.大小为,方向沿斜面向下 D.大小为,方向沿斜面向下
知识点梳理2:静摩擦力
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的趋势。
3.方向:总是沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向相反。
4.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值Fmax,在数值上等于物体即将开始运动时的拉力,一般情况下,最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。
5.静摩擦力大小的范围:0<F≤Fmax。
例题精讲:
【例6】(2025春•衢州期中)如图所示为学生在体育课时参加体能训练的场景。该同学沿杆向上经过匀加速、匀速、匀减速运动,到最高点后再匀速滑下。已知该同学的质量为,双手与杆之间的动摩擦因数为,手与杆之间的弹力为,重力加速度为。下列说法中正确的是
A.加速过程中,手与杆之间的摩擦力为
B.整个运动过程中,手与杆之间的摩擦力均为滑动摩擦力
C.匀速向上运动阶段与匀速下滑阶段,该同学与杆之间的摩擦力大小相等
D.上升过程中,该同学手与杆之间的弹力越大,所受的摩擦力越大
【例7】(2024秋•贵阳期末)如图,质量为的木块静止在水平地板上,木块与地板间的最大静摩擦力为。它与水平地板间的动摩擦因数为0.3,重力加速度大小取,则下列关于木块的说法正确的是
A.若对木块施以的水平拉力,木块将做匀速直线运动
B.若对木块施以的水平拉力,此时木块所受合力大小为
C.若对木块施以的水平拉力,此时木块所受摩擦力大小为0
D.若对木块施以的水平拉力,此时木块所受摩擦力大小为
【例8】(2025•长安区三模)如图所示,要使物块静止在斜面上必须在物体上施加一平行于斜面向上的拉力,已知的最大值为,最小值为,则物块所受的最大静摩擦力为
A. B. C. D.
【例9】(2025•雨花台区模拟)如图所示,老师握住一个装满水的圆柱形杯子,杯子始终静止。下列说法正确的是
A.握杯子用的力越大,杯子所受的摩擦力越大
B.杯子表面越粗糙,所受的摩擦力越大
C.随着杯子内的水量减少,杯子所受的摩擦力也减小
D.杯子和水的总重力一定等于手与杯子间的最大静摩擦力
【例10】(2024秋•和平区校级期末)如图所示,物块放在倾斜的木板上,当木板的倾角为时,物块静止不动;当木板的倾角为时,物块匀加速下滑,在这两种情况下,物块所受摩擦力的大小恰好相等,则物块和木板间的动摩擦因数为
A.0.5 B. C. D.
知识点梳理3:摩擦力突变
1.摩擦力突变的类型
(1)静摩擦力大小或方向发生突变。
(2)静摩擦力突然变为滑动摩擦力。
(3)滑动摩擦力突然变为静摩擦力。
可概括为“静—静”突变,“静—动”突变,“动—静”突变,其中相对滑动与相对静止的临界条件为静摩擦力恰好达到最大值。
例题精讲:
【例11】(2025•桃源县校级一模)如图质量分别为、的两滑块紧贴但不粘连地放在粗糙的水平地面上,滑块与滑块接触的那一面固定一个力传感器。两滑块与地面的动摩擦因数均为,从时起,对施加一个水平向右的外力,且,滑块与地面间的最大静摩擦因数等于动摩擦因数。下列选项中力传感器测得、之间的弹力与时间的函数关系正确的是
A. B.
C. D.
【例12】(多选)(2024•大荔县一模)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定个力传感器,力传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,力传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是
A.只有当木板匀速运动时,力传感器的示数才等于物块受到的摩擦力大小
B.无论木板是否匀速运动,力传感器的示数总等于物块受到的摩擦力大小
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
【例13】(2023•博白县校级开学)如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力向右推物体,推力的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,则下列说法正确的是
A.在时,物体不受摩擦力
B.在时,物体受到的摩擦力为
C.在内,物体所受摩擦力不断增大
D.在内,物体受到的摩擦力为
【例14】(2023秋•郑州期中)用劲度系数的轻弹簧连接的滑块静止在水平桌面上,弹簧没有形变,如图所示,已知,,与桌面的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,用水平力作用于弹簧右侧端点,让从零逐渐增大,当动起来后,使向右缓慢匀速前进,求:
(1)当点向右运动的位移时,受到的摩擦力大小;
(2)当点向右运动的位移为多少时,开始运动;
(3)以所受摩擦力为纵坐标,移动的位移大小为横坐标,作出随变化的图象。
【例15】(2024秋•市南区校级期中)一本质量为的书平放在水平桌面上,将一张纸夹在书页间,如图所示。纸与书页间的动摩擦因数为,书与桌面间的动摩擦因数为,。现用一水平向右的力作用于纸上,若要使书与纸一同运动,则纸上面书页的质量应满足(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,纸的质量忽略不计)
A. B. C. D.
课后提优练习
一.选择题(共18小题)
1.(2025•海安市开学)如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中,关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系,下列四幅图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025春•海陵区校级期中)如图,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动,设A、B间的动摩擦因数为μ1,B、C间的动摩擦因数为μ2,则可以判断( )
A.μ1一定为0,μ2一定不为0
B.μ1一定为0,μ2一定为0
C.μ1不一定为0,μ2一定不为0
D.μ1不一定为0,μ2一定为0
3.(2025春•姑苏区校级期中)如图甲所示,滑块A和足够长的木板B叠放在水平地面上,A和B之间、B和地面之间的动摩擦因数相同,A和B的质量均为m。现对B施加一水平向右逐渐增大的力F,当F增大到F0时B开始运动,之后力F按图乙所示的规律继续增大,图乙中的x为B运动的位移,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。对两物块的运动过程,以下说法正确的是( )
A.木板B开始运动后过一段时间,A再开始运动
B.滑块A的加速度一直在增大
C.自x=0至木板x=x0木板B对A做功为
D.x=x0时,木板B的速度大小为
4.(2025•镇江校级模拟)关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.有压力就一定有摩擦力
B.滑动摩擦力一定大于静摩擦力
C.运动的物体不可能受到静摩擦力
D.静摩擦力的方向一定与物体的相对运动趋势的方向相反
5.(2025•镇江校级模拟)如图所示,用F=3N的拉力拉着质量为4kg的物体向左做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力为( )
A.4N,水平向右 B.4N,水平向左
C.3N,水平向右 D.3N,水平向左
6.(2024秋•南京期末)如图所示,机场用传送带运输行李。工作人员将行李箱轻放在传送带上,最终行李箱匀速进入飞机货舱,关于此过程中行李箱所受到的摩擦力,描述正确的是( )
A.方向不变 B.大小不变
C.始终为静摩擦力 D.始终为滑动摩擦力
7.(2012秋•涟水县校级月考)如图所示,物体A和B叠放在水平面上,在水平恒力F1=7N和F2=4N的作用下处于静止状态,此时B对A的摩擦力为f1,地面对B的摩擦力为f2,则( )
A.f1=11N,f2=11N B.f1=11N,f2=3N
C.f1=0,f2=3N D.f1=0,f2=11N
8.(2024秋•新吴区校级期中)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
9.(2024秋•南通期中)如图所示是打印机进纸装置示意图,搓纸轮转动时,每次只将最上面的一张打印纸匀速送进打印机,下面的纸张保持不动。已知每张打印纸的重均为G,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸与纸、纸与底部间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g,工作时搓纸轮给最上面一张纸的压力为F。则打印机正常工作时( )
A.搓纸轮对纸的摩擦力大小为μ1F
B.纸与底部间的摩擦力大小为μ2(G+F)
C.静止不动的纸张间没有摩擦力
D.只要满足μ1<μ2,就能实现每次只送进一张纸
10.(2024•建邺区校级开学)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.镇纸受到向右的摩擦力
B.毛笔受到向左的摩擦力
C.白纸只受到向右的摩擦力
D.桌面受到向左的摩擦力
11.(2024秋•玄武区校级期中)如图所示,在水平地面上叠放着质量均为m的三个长方形木块A、B、C,在水平推力F的作用下以共同速度沿桌面做匀速滑动。这一滑动过程中,下列判断正确的是( )
A.木块B作用于木块A的摩擦力大小为F
B.木块B作用于木块C的摩擦力大小为2F
C.木块C作用于桌面的摩擦力大小为2F
D.木块C与桌面间的滑动摩擦系数为
12.(2024秋•锡山区校级期中)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是( )
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.三个物体中只有A物体不受摩擦力
C.B受到的摩擦力沿斜面向下
D.B、C受到的摩擦力方向相反
13.(2024秋•新吴区校级期中)如图所示用手握住玻璃瓶,下列对瓶子所受摩擦力描述正确的是( )
A.水平匀速移动瓶子,摩擦力为零
B.匀速向上移动瓶子,摩擦力向下
C.保持瓶子静止,手握的越紧,摩擦力越大
D.保持瓶子静止,无论手握的力多大,摩擦力都不变
14.(2024秋•滨湖区校级期中)如图所示,水平面上复印机纸盒里放一叠共计10张复印纸,每一张纸的质量均为m,用一摩擦轮以竖直向下的力F压第1张纸,并逆时针转动摩擦轮,确保第1张纸与第2张纸之间有相对滑动,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,纸张间的动摩擦因数均相同,则下列说法正确的是( )
A.第2张纸到第9张纸之间可能发生相对滑动
B.桌面对第十张纸的摩擦力向左
C.第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左
D.第2张纸受到的合力不一定为零
15.(2024秋•新吴区校级期中)如图所示,木块和木板叠放在水平桌面上,木块和墙壁间用一弹簧相连,给木板一个水平向右的拉力,木板被抽出的过程,下列说法正确的是( )
A.拉力越大,弹簧弹力越大
B.桌面越粗糙,弹簧弹力越大
C.木板抽出速度越快,弹簧弹力越大
D.木块质量越大,弹簧弹力越大
16.(2024秋•南京期中)如图所示,质量为m的木块P在水平力F的作用下,在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若长木板ab与地面间的动摩擦因数为µ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为µ2,则( )
A.长木板ab受到地面的摩擦力方向水平向右
B.木块P对长木板ab的摩擦力方向水平向左
C.长木板ab受到地面的摩擦力大小为µ1(m+M)g
D.增大F的大小木板ab不可能运动起来
17.(2024秋•新吴区校级月考)下列物理实验中运用等效替代思想方法的是( )
A.观察微小形变
B.探究影响滑动摩擦力的因素
C.探究力的合成规律
D.测瞬时速度
18.(2023秋•溧阳市校级月考)关于弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.弹簧劲度系数与弹簧的受力有关,弹簧不受力时,它的劲度系数为零
B.相互接触的物体间的压力增大时,两物体间的摩擦力可能减小
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.静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同,而滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
二.多选题(共1小题)
(多选)19.(2024秋•鼓楼区校级月考)如图所示,水平桌面上平放有15张卡片,每一张卡片的质量均为m,用手指以竖直向下的力F(F>>mg)压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动,其他卡片保持相对静止,当最上面那张卡片划走之后,继续以相同的力F划动下一张卡片,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,手指与卡片之间的动摩擦因数为μ1,卡片之间的动摩擦因数为μ2,卡片与桌面之间的动摩擦因数为μ3,下列说法正确的是( )
A.μ1>μ3>μ2
B.划第1张卡片时,第2张卡片受到第3张卡片的摩擦力方向向左
C.划第1张卡片时,第10张卡片与第11张卡片之间的摩擦力大小为μ2(F+10mg)
D.划第1张卡片时,最后一张卡片受到桌面的摩擦力大小为0
三.实验题(共1小题)
20.(2019秋•南京月考)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮:木板上有一滑块,其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50HZ.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列点.
(1)图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a= m/s2(保留两位有效数字).
(2)为了测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的是 .
A.木板的长度L
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ= (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)
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