3.3 摩擦力 课件 -2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

第3章　相互作用 第3节　摩擦力 学思用 典例详解 图3-3-1 例1-1 新 生活实际 如图3-3-1所示是生活中磨刀的情景.磨刀时，磨刀 石始终处于静止状态，在人推动刀相对磨刀石向前运动的过程中 ( ) B A.磨刀石对刀的摩擦力方向向前 B.磨刀石对刀的摩擦力为滑动摩擦力 C.刀相对磨刀石的速度越大，刀所受摩擦力越大 D.刀相对磨刀石的速度越小，刀所受摩擦力越大 【解析】刀相对磨刀石向前运动，则磨刀石对刀的摩擦力方向向后，故A错误；磨 刀石相对刀滑动，磨刀石对刀的摩擦力为滑动摩擦力，故B正确；根据 ，滑 动摩擦力与正压力及动摩擦因数有关，与相对速度无关，故C、D错误. 2 学思用 典例详解 深度思考 图3-3-2 如图3-3-2所示，人在跑步机上跑步时，脚受到的摩擦力是 静摩擦力还是滑动摩擦力？方向如何？ 提示 跑步时，脚和跑步机接触的时间内，脚并没有和跑步 机发生相对运动，因此脚受到的摩擦力为静摩擦力，方向 指向人的正前方. 3 例2-2 ［教材第91页“节练习”第4题改编］如图3-3-3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( ) C 图3-3-3 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 【解析】杯子保持静止，则杯子受到的摩擦力是静摩擦力，根据二力平衡可知，杯 子与杯中水受到的重力和手对杯子的静摩擦力大小相等、方向相反，而静摩擦力的 大小与接触面的粗糙程度无关（最大静摩擦力除外），当杯子和水的总重力不变时， 杯子受到的静摩擦力不变，故A、B、D错误；因为静摩擦力与重力平衡，随着杯子 内的水量减少，杯子和水的总重力减小，杯子所受的摩擦力也减小，故C正确. 4 总结 静摩擦力、滑动摩擦力与压力的关系如表所示. 名称 大小 与压力的关系 滑动摩擦力 成正比 静摩擦力 与压力大小不成正比（除最大静摩擦力外）. 5 学思用 典例详解 图3-3-6 例3-3 图3-3-6是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图. （1）图甲中，将木板固定，水平拉动木块，木块受到的滑 动摩擦力与其受到的水平拉力大小________相等；图乙中， 水平拉动木板，待弹簧测力计示数稳定后，木块受到的滑 不一定 一定 动摩擦力与其受到的水平拉力大小______相等. （均选填“一定”或“不一定”） 6 【解析】题图甲中木板固定，水平拉动木块，木块水平方向受到两个力，即滑动摩 擦力与拉力，因为没有明确木块是否做匀速直线运动，故滑动摩擦力与拉力大小可 能相等，也可能不相等；题图乙中，木块在水平方向只受两个力，即拉力和木块与 木板间的滑动摩擦力，由于木块保持静止状态，所以木块受力平衡，其所受滑动摩 擦力与拉力大小一定相等. 7 （2）图丙中，水平拉动木板，待弹簧测力计示数稳定后，弹簧测力计 的示数为 ，弹簧测力计的示数为，木块受到的滑动摩擦力大小为____ . 2.5 【解析】题图丙中，水平拉动木板，弹簧测力计的示数为，弹簧测力计 的示 数为 ，木块仍保持静止状态，受力情况与题图乙是相同的，在水平方向上，木块 受到的拉力等于木块与木板间的滑动摩擦力，即木块受到的滑动摩擦力大小为 . 8 方法帮 解题课丨关键能力构建 题型1 摩擦力的有无和方向的判断 例4 ［易错题］（多选）图3-3-7所示为表面粗糙的倾斜皮带传输装置，皮带的传动 速度保持不变.物体被无初速度地放在皮带的底端 处，开始时物体在皮带上滑动， 当它到达位置后就不再相对皮带滑动，而是随皮带一起匀速运动，直至到达顶端 ， 在传送过程中，物体( ) AD 图3-3-7 A.受到的摩擦力在 段为沿皮带向上的滑动摩擦力 B.受到的摩擦力在 段为沿皮带向下的滑动摩擦力 C.在 段不受静摩擦力 D.在 段受沿皮带向上的静摩擦力 9 【解析】当物体被无初速度地放在皮带底端 处时，在物体相对皮带向下滑动的过程 中（即在段），物体受到沿皮带向上的滑动摩擦力，选项A正确；在 段，物体 相对皮带有向下运动的趋势，受到沿皮带向上的静摩擦力，选项D正确. 10 易错易混 1.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，与接触面相切，作 用在两物体的接触面上；静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反.要准 确理解“相对”二字，摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动 方向相同. 2.摩擦力既可以充当阻力也可以充当动力（动力是指促使物体运动或使物体运动加 快的力），滑动摩擦力不一定就是阻力（阻力是指阻碍物体运动或使物体运动减慢 的力）. 3.运动的物体也可能受静摩擦力，静止的物体也可能受滑动摩擦力. 11 摩擦力的有无及方向的判断 1.滑动摩擦力的有无及方向的判断 12 2.静摩擦力的有无及方向的判断 （1）静摩擦力有无的判断 13 （2）静摩擦力方向的判断 14 【学会了吗丨变式题】 1.如图3-3-8所示，在平直公路上有一辆汽车，车厢中装有一木箱.试判断下列情况中， 木箱是否受摩擦力作用，若受摩擦力，判断所受摩擦力的类型及方向. 图3-3-8 （1）汽车由静止开始加速运动（木箱和汽车无相对滑动）. 【答案】木箱受到向前的静摩擦力 【解析】汽车由静止开始加速运动时，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，木箱将 相对于汽车向后滑动.实际上二者无相对滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势， 所以木箱受到向前的静摩擦力. 15 （2）汽车刹车（木箱和汽车无相对滑动）. 【答案】木箱受到向后的静摩擦力 【解析】汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相 对于汽车向前滑动.实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所 以木箱受到向后的静摩擦力. （3）汽车匀速运动（木箱和汽车无相对滑动）. 【答案】木箱与汽车间没有摩擦力 【解析】木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，也无相对滑动趋势,所以木 箱与汽车间没有摩擦力. 16 （4）汽车刹车，木箱在车上向前滑动. 【答案】木箱受到向后的滑动摩擦力 【解析】汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动，所以木箱受到向后的滑动摩擦力. （5）汽车在匀速行驶中突然加速，木箱在车上滑动. 【答案】木箱受到向前的滑动摩擦力 【解析】汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱相对汽车向后滑动，所以木箱受到 向前的滑动摩擦力. 17 题型2 摩擦力大小的分析计算 图3-3-9 例5 如图3-3-9所示，一个质量为的物体 放在粗糙水平面上， 物体与水平面间的动摩擦因数为 ，用一条质量不计的细绳绕过 定滑轮和一质量为的小桶相连，已知 与水平面间的最 大静摩擦力，滑轮上的摩擦不计，取 ，求在 以下情况中， 受到的摩擦力的大小. （1）只挂 ，系统处于静止状态； 【答案】 18 （2）只挂,但在上再放一个质量为 的物体； 【答案】 （3）只在桶内加入质量为 的沙子； 【答案】 （4）只在桶内加入质量为 的沙子. 【答案】 19 【解析】 20 计算摩擦力大小的方法 1.滑动摩擦力大小的计算 （1）公式法：根据<m></m>计算. （2）二力平衡法：物体做匀速直线运动时，根据二力平衡求解. 2.静摩擦力大小（非最大静摩擦力不能套用<m></m>计算.）的计算 静摩擦力的大小应根据物体的运动状态（如静止、匀速直线运动），利用二力平衡 条件列方程求解. 解题时要先判断物体受到的是哪种形式的摩擦力，再用相应的方法求解. . . 21 【学会了吗丨变式题】 2.木块、分别重和 ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在 、之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为 .系统置于水平地面上 静止不动.现将的水平拉力作用在木块上，如图3-3-10所示，力 作用后 （假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）( ) C 图3-3-10 A.木块所受摩擦力大小是 B.木块所受摩擦力大小是 C.木块所受摩擦力大小是 D.木块所受摩擦力大小是 22 【解析】由题意可得木块 受到的最大静摩擦力 ,弹簧的弹力 ，木块受到向右的合力 ， 故木块仍静止.由平衡条件可得木块受到向左的静摩擦力 ，故C 正确，D错误；木块 受到的最大静摩擦力 ,弹簧的弹力，故 仍静 止，受到向右的静摩擦力 ，故A、B错误. 23 （先判断再计算.） 24 题型3 叠加物块间的摩擦力分析 图3-3-11 例6 ［教材第92页“章末练习”第6题改编］ 如图3-3-11所示，、 叠 放在水平地面上，水平力作用在 上，使二者一起向左做匀速直线运 动.已知、的质量分别为、，拉力为，取 ， 求： （1） 受到的摩擦力； 【答案】 ，方向向右 （2）地面对 的摩擦力； 【答案】 ，方向向右 （3）地面与 间的动摩擦因数. 【答案】0.5 25 【解析】 26 素养 考查途径 物理观念 以两物体叠加从平衡角度来考查两种摩擦力. 科学思维 在水平方向上，分析、 的相对运动（趋势），再用隔离法和整体 法分析、 的受力情况，以二力平衡列方程求解. 当研究两个或两个以上的物体的受力时，可以将整体法与隔离法相结合来判断摩擦 力的方向. （1）整体法：两个或两个以上的物体保持相对静止时，可将它们看成一个整体，研 究外界对该整体的作用力. （2）隔离法：把多个物体中的某一个物体单独拿出来研究其受力情况的方法. 27 【学会了吗丨变式题】 图3-3-12 3.如图3-3-12所示，白板水平放置在地面上，在白板 上用磁钉吸住一张彩纸，水平向右轻轻拉彩纸，未 拉动，对此过程受力分析正确的是( ) C A.磁钉受到向右的摩擦力 B.磁钉受到向左的摩擦力 C.彩纸受到白板对它向左的摩擦力 D.白板受到地面对它向右的摩擦力 【解析】对磁钉分析可知，磁钉没有相对彩纸的运动趋势，故磁钉不受摩擦力，A、 B错误；对磁钉和彩纸分析可知，磁钉和彩纸相对于白板有向右的运动趋势，故彩纸 受到白板对它向左的摩擦力，C正确；对磁钉、彩纸和白板组成的整体分析可知，整 体相对地面有向右的运动趋势，故白板受到地面对它向左的摩擦力，D错误. 28 提素养 深度学习 微专题 动摩擦因数的测定 图3-3-13 利用砝码和弹簧测力计借助动态 平衡法测量. 如图3-3-13甲所示，向砝码盘 内放入砝码， 轻推铁块，使其恰能在固定的水平木板上向左匀速滑动，铁块 处于平衡状态.用 弹簧测力计测出和（包括砝码）受到的重力和，则 所受的滑动摩擦力 ,可求出、 间的动摩擦因数 . 29 用弹簧测力计借助动态平衡法测定. 如图乙所示，使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧测力计向右拉铁块<m></m>，使铁 块<m></m>向右匀速运动（此方案理论上可行，但在实际操作中很难保证<m></m>匀速运动.），读 出此时弹簧测力计的读数<m></m>，<m></m>等于铁块<m></m>所受的滑动摩擦力<m></m>，再用弹簧测力计测出 铁块<m></m>的重力，由平衡条件可知，<m></m>，且<m></m>，所以<m></m>. . . . . 30 图3-3-14 利用弹簧测力计测木板<m></m>和木块<m></m>之间的动摩擦因数<m></m> . 实验装置如图3-3-14所示，在水平力作用下，只要使木板 相对 木块 滑动（做匀速直线运动或变速直线运动都行）， 以后的学习中还会遇到测量动摩擦因数的其他方法，如利用平抛运动测量，利用动 能定理测量等. （此方案不要求做匀速直线运动，只要相对 沿直线滑动就行，故切实可行.）就 可由弹簧测力计的读数得到、 间的滑动摩擦 力，再用弹簧测力计测出木块受到的重力,即可由 求出动摩擦因数 . . . . . . . 31 例7 某同学利用图3-3-15所示的装置研究物块与木板之间的动摩擦因数.实验台上固 定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上.水平向左拉 动木板,传感器记录的 图像如图3-3-16 所示.下列说法正确的是( ) 图3-3-15 图3-3-16 32 A.实验过程中，木板必须做匀速运动 B.处于静止状态的物体不可能受到滑动摩擦力 C.利用图中数据不能求出物块与木板间的动摩擦因数 D.动摩擦因数只由接触面的粗糙程度决定 【解析】由图3-3-16可知细线向右的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受 静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，故不需要让木板保持匀速运动，实验中让木板 做可以变速运动，故A错误；处于静止状态的物体可能受到滑动摩擦力，如黑板擦 擦黑板，黑板受到滑动摩擦力，故B错误；根据滑动摩擦力的计算公式 可知，由于不知道物块的重力，故无法求出物块与木板间的动摩擦 因数，故C正确；动摩擦因数与其他因素无关，只与接触面的粗糙程度、相互接触的 物体的材料有关，故D错误. √ 33 图3-3-17 例8 某活动小组利用如图3-3-17所示的装置测定物块 与桌面间 的最大静摩擦力，步骤如下： ①按图组装好器材，使连接物块 的细线与水平桌面平行； ②缓慢向矿泉水瓶内加水，直至物块 恰好开始运动； ③用天平测出矿泉水瓶及水的总质量 ； ④用天平测出物块的质量 . （1）该小组根据以上实验步骤测得的物块 与桌面间的最大静摩擦力为_____，本小 组采用注水法的好处是__________________.（当地重力加速度为 ） 拉力可以连续变化 【解析】当物块恰好开始运动时，根据二力平衡的条件可知，最大静摩擦力 ， 采用注水法的好处是可以连续不断地注入水，即拉力可以连续变化. 34 （2）若认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块 与桌面间的动摩擦因数为___. 【解析】根据二力平衡的条件可知， 解得 . 35 高考帮 考试课丨核心素养聚焦 考情揭秘 素养点击 基本考查点 滑动摩擦力、静摩擦 力、动摩擦因数等. ____________________________________________________________________________________________________ 热点及难点 摩擦力方向的判断及大 小的计算. 题型及难度 选择题为主，难度中等. 高考中地位 较少单独命题，力学的 重要基础. 36 考向1 摩擦力有无的判断 图3-3-18 例9 （海南高考题）如图3-3-18所示，在水平桌面上放置一斜面体 ，两长方体物块和叠放在 的斜面上，整个系统处于静止状 态．若将和、与、与桌面之间摩擦力的大小分别用、 和 表示．则( ) C A.，， B.，， C.，， D.，， 本题重点考查判断摩擦力是否存在的问题，关键是研究对象的选取和受力分析，体 现了高考对物理知识、方法和能力的综合要求，要求考生有一定的科学推理能力. 37 【解析】对物块分析可知， 物块受重力、支持力的作用，有沿接触面向下滑动的 趋势，因此受到沿接触面斜向上的摩擦力，；再对、整体分析可知， 、 整体受重力、支持力的作用，有沿斜面向下滑动的趋势，因此受到 沿斜面向上 的摩擦力，；对、及 组成的整体分析，由于整体在水平方向不受外力，因 此不受地面的摩擦力， .故只有C正确，A、B、D错误． 38 考向2 考查滑动摩擦力大小的决定因素 图3-3-19 例10 （2024·广西卷）工人卸货时常利用斜面 将重物从高处滑下.如图3-3-19，三个完全相同 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、 和 ，则( ) D A. B. C. D. 本题考查对滑动摩擦力大小的决定因素的理解，强调物理观念，体现高考对基本概 念和基本规律的重视. 39 【解析】 40 新考法 拓展实验 考法解读 新高考对实验的考查，除了《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修 订）》要求的21个学生必做实验外，有时也会对教材上的演示实验或拓展实验进行 考查，如测量重力加速度、测量动摩擦因数等.这种考查体现了新高考对学生综合能 力的要求，鼓励学生不仅关注课程标准要求的内容，还要主动理解教材中的其他实 验设计及其应用. 41 例11 （2023·湖北卷）某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木 板间动摩擦因数 的实验. 如图3-3-20（a）所示，木板和木块 放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木 块和放在电子秤上的重物通过跨过定滑轮的轻绳相连.调节滑轮，使其与木块 间 的轻绳水平，与重物间的轻绳竖直.在木块上放置 个砝码 （电子秤称得每个砝码的质量为 ），向左拉动木板的同时，记录电子秤的 对应示数 . 42 图3-3-20 （1）实验中，拉动木板时______（填“必须”或“不 必”）保持匀速. 不必 （2）用和分别表示木块和重物 的质量， 则和、、、 、 所满足的关系式为 ____________________. （3）根据测量数据在坐标纸上绘制出 图像， 如图（b）所示，可得木块 和木板间的动摩擦因数 _____（保留两位有效数字）. 0.40 43 【解析】 步骤 实验探究要素 具体内容 1 实验目的 利用测质量的小型家用电子秤测量木块和木板间动摩擦因 数 . 2 实验原理 （1）木块和木板间的滑动摩擦力与两者之间的相对速度无 关，所以拉动木板时不必保持匀速； （2）由物体的受力跟运动情况列出基本公式并进一步推 导,根据测量数据画出图像,利用图像的斜率结合推导公式， 算出目标量. 3 实验器材选择 电子秤、带滑轮的桌子、木板、木块、砝码以及重物 等. 44 步骤 实验探究要素 具体内容 4 基于证据得出结 论 对木块、砝码以及重物 分析可知 ，进而推出 ,结合图像可知 ,则 . 考法创新 本题以小型家用电子秤为实验器材，巧妙设计了测量木块和木板间动摩擦 因数的实验，需要考生理解实验原理.在处理实验数据时，绘制了 图像，数据 处理方法有新意，需要考生能够根据图像获取与动摩擦因数相关的信息. 续表 45 练习帮 习题课丨学业质量测评 A 基础练丨知识测评 建议时间:25分钟 1.物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是( ) D A.物体与支持面间的压力大，滑动摩擦力一定大 B.物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面积越大，滑动摩擦力越大 C.物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力越大 D.动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大 46 【解析】根据滑动摩擦力的表达式 ，可知D项正确；A项中仅仅强调了物体与 支持面间的压力，而忽略了物体与支持面间的动摩擦因数，所以A项错误；滑动摩 擦力和物体与支持面间的接触面积、物体运动速度的大小均无关，所以B、C项错误. 47 2.小强奔跑途中的两个瞬间可简化为图甲、乙所示，图甲中他后脚在用力蹬地，图 乙中他前脚刚接触地面.用、 分别表示他在图甲、乙对应的两瞬间所受到的摩擦 力，则关于、 的方向，以下说法正确的是( ) C A.向后，向后 B.向前，向前 C.向前，向后 D.向后，向前 【解析】在小强奔跑途中，当他后脚用力向后蹬时，由于地面给后脚一个向前的静 摩擦力，才使他能向前运动，即 向前；而当他前脚刚触地时，正是由于地面给前 脚一个向后的静摩擦力，他才不会向前滑动，所以前脚受到地面向后的静摩擦力， 即 向后. 48 3.新 生活实际 如图所示为小明同学课桌上整齐摆放的一排书，中 间夹了一本《高中物理必修第一册》课本，已知《高中物理必修第 一册》课本与左、右课本间的压力大小都为 ，课本与课本之间 B A. B. C. D. 【解析】在把课本抽出的过程中，《高中物理必修第一册》课本与左、右课本间两 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，所以水平拉力至少为 ．故B正确，A、C、D错误. 的动摩擦因数均为 ，不计该课本与桌面间的摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩 擦力，为了将《高中物理必修第一册》课本水平抽出，小明要施加的水平拉力至少 为( ) 49 4.［链接教材第90页图3-33］冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒.如图所示, 比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远.设冰壶与冰 面间的动摩擦因数为 ,冰壶受到的滑动摩擦力为 ,则冰道被擦刷后( ) B A. 和都增大 B. 和都减小 C. 增大,减小 D. 减小, 增大 【解析】擦刷冰面是为了减小冰壶与冰面间的动摩擦因数,动摩擦因数减小了,而冰壶 与冰面间的正压力不变,则滑动摩擦力 减小,B正确. 50 5.［链接教材第86页“实验与探究”］（2025·辽宁沈 阳模拟，多选）为研究鞋子的防滑情况，实验小组 想利用力的传感器测定鞋与木板间的动摩擦因数， 实验装置如图甲所示.缓慢拉动木板左侧，使木板由 静止向左运动，同时采集力传感器的数据，如图乙 所示.下列说法正确的是( ) BC A.拉动木板时，要确保木板处于匀速运动状态 B.木板所受的压力是由鞋子的形变产生的 C. 时，木板和鞋处于相对静止状态 D.若鞋子的重力为 ，则鞋子和木板间的动摩擦 因数约为0.6 51 【解析】 选项 分析 正误 A 拉动木板时，由于鞋处于静止状态，传感器示数等于鞋受到的滑动摩 擦力大小，所以不需要确保木板处于匀速运动状态. B 木板所受的压力是由鞋子的形变产生的. √ C 由题图乙可知， 时，木板和鞋之间的摩擦力为静摩擦力，所以此 时木板和鞋处于相对静止状态. √ D 由题图乙可知，滑动摩擦力大小约为，根据 ，可 得鞋子和木板间的动摩擦因数为 . 52 6.［教材第87页“例题”改编］如图所示，小孩坐在雪橇上，一成年人用与水平方向 成 角、大小 的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动.已知小 孩连同雪橇的质量，取，， ，求： 53 （1）雪橇受到地面的摩擦力大小 ； 【答案】 【解析】小孩与雪橇的受力分析如图所示. 由平衡条件得， 代入数据解得地面对雪橇的支持力大小 雪橇受到地面的摩擦力大小 . 54 （2）雪橇受到地面的支持力大小 ； 【答案】 【解析】见（1）解析 （3）雪橇和地面间的动摩擦因数 . 【答案】0.25 【解析】根据，解得 . 55 B 综合练丨选考通关 建议时间:35分钟 7.（2025·天津西青区期中）中国书法是一种历史悠久的艺术.某同学用 毛笔练习书法，从基础笔画“横”开始练习.如图所示，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， C A.笔对纸的压力一定大于毛笔的重力 B.镇纸受到了向右的静摩擦力 C.白纸受到了两个摩擦力的作用 D.桌面对白纸的摩擦力向右 再向左回带.该同学在水平桌面上平铺一张纸，为防止打滑，他在纸的左侧靠近边缘 处用镇纸压住，保持行笔过程中白纸不动.则关于向右行笔过程中物体的受力情况， 下列说法正确的是( ) 56 【解析】在书写的过程中，手对毛笔的作用力方向是未知的，所以不能判断出毛笔对 纸的压力与毛笔的重力的关系，故A错误；白纸始终处于静止状态，所以镇纸始终不 受摩擦力，B错误；白纸在水平方向受到毛笔对白纸的摩擦力以及桌面对白纸的摩擦 力，且二力平衡，白纸相对毛笔向左运动，所以毛笔对白纸的摩擦力向右，根据一对 平衡力大小相等、方向相反可知，桌面对白纸的摩擦力向左，故C正确，D错误. 57 8.如图所示的皮带传动装置中，是主动轮，是从动轮，、 分别是皮带上与两 轮接触的点，、 分别是两轮边缘与皮带接触的点（为描述清楚，图中将两轮与皮 带画得略微分开，而实际上皮带与两轮是紧密接触的）.当 顺时针启动时，若皮带 与两轮不打滑，则、、、 各点所受静摩擦力的方向分别是( ) C A.向上，向下，向下，向上 B.向下，向上，向上，向下 C.向上，向上，向下，向下 D.向下，向下，向上，向上 【解析】本题考查静摩擦力方向的判断，弄清物体相对运动趋势的方向是解题的关 键，但相对运动趋势方向的判断难度较大，因此我们可用下面的方法判断. 58 （假设法） 假设主动轮与皮带间无摩擦力作用，则当 顺时针启动时， 与皮带间将打滑，此时点相对于点向上运动.实际上， 与皮带间没有打滑，可 见点相对于点有向上运动的趋势，反之点相对于 点有向下运动的趋势.根据静 摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，可知、两点受到的静摩擦力、 的 方向分别是向下、向上.同样，我们可以得到、两点受到的静摩擦力、 的方 向分别是向上、向下（请同学们运用上面的方法自行分析）.所以，、、、 各 点所受静摩擦力的方向如图所示，本题应选C项. 59 （“毛刷”法） 我们也可设想物体在接触面处长有垂直于接触面的“毛刷”，接触面两侧物体的“毛刷” 交叉镶嵌.当主动轮带动皮带转动时，点处的“毛刷”将向下偏， 点处的“毛刷”将 向上偏，各点所受摩擦力的方向应与“毛刷”的偏向一致，结论与方法1相同.同理可得 、 两点所受静摩擦力的方向，从而确定选项C正确. （动力阻力法） 我们还可以从动力和阻力的角度来分析摩擦力的方向.主动轮带动皮带， 点所受 的摩擦力是主动轮转动的阻力，应与点实际运动方向相反，即向下； 点所受 摩擦力是皮带转动的动力，应与点实际运动方向相同，即 向上.同样我们也可 以分析出、 两点的静摩擦力的方向，从而确定C项正确. 60 （1）皮带不打滑是指皮带与轮接触时相对静止. （2）主动轮带动从动轮. （3）静摩擦力对从动轮是动力，对主动轮是阻力. 61 9.如图所示，质量为的木块受到向右的拉力的作用沿质量为的长木板 的上 表面向右滑行，长木板保持静止状态．已知木块与长木板间的动摩擦因数为 ，长 木板与地面间的动摩擦因数为 ，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( ) D A.长木板受到地面的摩擦力大小一定为 B.长木板受到地面的摩擦力大小一定为 C.若改变的大小，当 时，长木板将开始运动 D.无论怎样改变 的大小，长木板都不可能运动 62 【解析】木块受到长木板的滑动摩擦力大小 ，方向水平向左，根据力的 相互性可知，长木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于 ，长木板处 于静止状态，根据平衡条件可知，长木板受到地面的摩擦力的大小是 ，故A、 B错误.由分析可知，小于或等于地面对长木板的最大静摩擦力,不论 的大小 如何改变，木块对长木板的摩擦力大小都小于等于 ，故都小于或等于地面对 长木板的最大静摩擦力，所以长木板不可能运动，故C错误，D正确. 63 10.打印机正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构示意图 如图所示，设图中刚好有20张相同的纸，每张纸的质量均为 ，搓纸轮按图示方向 转动，带动最上面的第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为 ，纸张 与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为 ，工作时搓纸轮给第1张纸 的压力大小为 ．打印机正常工作时，下列说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动 摩擦力）( ) D A.第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向向左 B.第10张纸与第11张纸之间的摩擦力大小为 C.第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为0 D.要做到“每次只进一张纸”，应满足 64 【解析】第1张纸相对第2张纸向右运动,所以对第2张纸的摩擦力方向水平向右，故A 错误;将第2到第10张纸看为整体，第1张纸对第2张纸的摩擦力大小 ， 第10张纸与第11张纸之间的摩擦力为静摩擦力，所以第10张纸与第11张纸之间的摩 擦力大小为 ，故B错误;将第2到第20张纸作为整体受力分析可知， 第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为静摩擦力，大小不为零，故C错误;第1张纸下表面 受到第2张纸施加的滑动摩擦力 ，要使纸一张一张进入就需要满足 ，通常情况下，所以应满足 ，故D正确. 65 11.某同学用图（a）所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数.跨过光滑定滑轮 的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连，滑轮和木块之间的细线保持水平，弹簧 测力计及其与滑轮之间的细线保持竖直，在木块上放置砝码.缓慢向左拉动水平放置 的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧测力计的示数即 为木块受到的滑动摩擦力的大小.某次实验所得数据在下表中给出，其中 的值可从 图（b）中弹簧测力计的示数读出. 砝码的质量 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力 2.15 2.36 2.55 2.93 66 回答下列问题: （1）_____ . 2.75 【解析】从题图（b）读出 . 67 （2）在图（c）的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出 图线. 【答案】如图所示 【解析】根据数据描点连线，绘出 图线如图所示. 68 （3）与、木块质量、木板和木块之间的动摩擦因数 及重力加速度大小 之间 的关系式_____________，图线（直线）的斜率的表达式 _____. 【解析】木块受到的摩擦力可表达为 ，所以图像的斜 率 . （4）取，由绘出的图线求得 _____.（结果保留两位有效数字） 0.40 【解析】由图像可得斜率代入 ，可得 . 69 12.［教材第89页“例题”改编］要在水平地面上推动重的木箱，至少需要 的水平推力，但在推动以后只需 的水平推力就能使它匀速运动. （1）求木箱所受最大静摩擦力和滑动摩擦力的大小. 【答案】; 【解析】在水平地面上推动木箱所需的最小推力是 ，因此最大静摩擦力 ；木箱匀速运动时，推力与滑动摩擦力平衡，因此滑动摩擦力大小 . 70 （2）在木箱静止时用的水平推力推木箱和在木箱滑动过程中用 的水平推 力推木箱，两种情况下，木箱所受的摩擦力各为多大？ 【答案】; 【解析】静止时，用 的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是静摩擦力，它与 水平推力平衡，因此静摩擦力大小是 ;木箱在滑动时，不论推力大小如何，其 受到的摩擦力都是滑动摩擦力，大小为 . 71 13.如图所示，滑块、在水平力的作用下被紧压在竖直墙上处于静止状态.已知 重，重，、间的动摩擦因数为, 与墙面间的动摩擦因数为0.2. （1）要使滑块、都保持平衡，力 至少要多大？ 【答案】 【解析】将、看成整体，整体恰好平衡时有 ，故 ；恰好平衡时有,得.,故 至少要为 . 72 （2）若、间的动摩擦因数为，要使滑块、保持平衡，力 至少要多大？ 【答案】 【解析】若，则恰好平衡时有,得 ， ，故至少要为 . 73 C 培优练丨能力提升 建议时间:16分钟 14.如图所示，传送带上质量为的物体随水平传送带一起以速度 向右运动，当遇 到与传送带垂直的光滑挡板后，工人便将物体用平行于挡板的水平力 匀速拖下 传送带，其速度大小为，试分析：（物体与传送带间的动摩擦因数为 ，重力加 速度为 ） 74 （1）物体未到达挡板时的受力情况； 图甲 【解析】物体随传送带一起匀速运动时，水平方向不受摩擦力作用，分 析受力情况如图甲所示，传送带对挡板的支持力 . 75 （2）到达挡板后，未加拉力 时物体的受力情况； 【解析】物体遇到挡板后便停止运动，但物体相对于传送带仍在运动，运动的方向 与传送带运动的方向相反，因此物体受到传送带施加的向右的滑动摩擦力 作用， 因物体相对地面处于静止状态，在水平方向还必须受到一个与向右的摩擦力 大小 相等、方向相反的力，这个力就是挡板对物体的水平弹力 ，方向水平向左，大小 为 .物体的受力情况如图乙所示. 图乙 76 （3）物体受到拉力 时的受力情况，画出物体在水平方向受力的示意图. 【解析】当物体受到拉力沿着挡板由向 运动时，物体相对于传送带既向左运动 又垂直于传送带传送方向运动，因此物体相对于传送带的速度方向为图丙中①所指 的方向，所受滑动摩擦力大小为 ，方向与①所指方向相反.物体在水平方向 的受力情况如图丙所示. 图丙 77 15.如图，水平桌面上的物块和空中的物块用跨过光滑滑轮的轻绳相连， 与滑轮 间的轻绳水平，与滑轮间的轻绳竖直.、分别由水平轻弹簧和竖直轻弹簧 与 竖直墙和水平地面连接.恰好处于静止状态.已知的质量为， 的质量为 ，弹簧、原长都是，劲度系数都是，此时 的 形变量是，与桌面间的动摩擦因数为，取 .求此时弹簧 的长度. 【答案】、、或 78 【解析】产生的弹力大小为，若 处于拉伸状态，绳子上的拉 力大小为，若 处于压缩状态，绳子上的拉力大小为 ，与桌面间的最大静摩擦力，若 受摩擦力 向右，处于拉伸状态，处于拉伸状态，对可得 ，解得 ，可得，若受摩擦力向右，处于压缩状态， 处于拉伸状态，对可得，解得 ，可得 ，若受摩擦力向左，同理可得 ， ，解得，，即 ， . 79 $