第5讲 摩擦力 讲义-2026届高考物理一轮复习
第5讲 摩擦力 讲义
知识梳理:
一、滑动摩擦力和静摩擦力的对比
类型 | 静摩擦力 | 滑动摩擦力 |
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 | 0<Ff≤Ffm | 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 |
二、动摩擦因数
1.定义:彼此接触的物体发生相对运动时,滑动摩擦力和正压力的比值,μ= 。
2.决定因素:接触面的材料和 粗糙程度 。
三、最大静摩擦力
1.定义:静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力。
2.大小:静摩擦力的最大值与接触面的压力成 正比 ,还与接触面的粗糙程度有关系,在实际问题中最大静摩擦力 略大于 滑动摩擦力,但在一般计算时,若无特别说明,认为二者 相等 。
考点一 摩擦力的有无及方向判断
1.滑动摩擦力方向的确定
滑动摩擦力的方向总与物体相对运动方向相反,“相对”是指“相对接触的物体”,与相对地面的运动方向可能相反,也可能相同。
2.静摩擦力的有无及方向的判断方法
(1)假设法
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(2)状态法
先判断物体的状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律(F合=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。
(3)牛顿第三定律法
先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。
注意:
(1)摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反。
(2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但不一定阻碍物体的运动。即摩擦力可以作为阻力使物体减速,也可以作为动力使物体加速。
(3)受静摩擦力作用的物体不一定静止,但一定与静摩擦力的施力物体保持相对静止。
典例1: (2025·云南曲靖期末)春节贴“福”字是民间由来已久的风俗。新春佳节临近,某同学正写“福”字,他在水平桌面上平铺一张红纸,并在红纸左侧靠近边缘处用镇纸压住以防止打滑,整个书写过程中红纸始终保持静止,则该同学在书写过程中( )
[A] 提笔静止时,手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比
[B] 向下顿笔时,毛笔对红纸的压力大于红纸对毛笔的支持力
[C] 向右行笔时,红纸对镇纸的静摩擦力方向向右
[D] 向右行笔时,红纸对桌面的静摩擦力方向向右
【答案】 D【解析】 提笔静止时,手对毛笔的摩擦力为静摩擦力,大小等于毛笔的重力,故A错误;毛笔对红纸的压力与红纸对毛笔的支持力是一对相互作用力,大小相等,故B错误;向右行笔时,镇纸相对于红纸既没有相对运动趋势,也没有发生相对运动,红纸对镇纸没有摩擦力,故C错误;向右行笔时,红纸对桌
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面的静摩擦力方向向右,故D正确。
典例2:(2025·河南洛阳期末)如图甲、乙所示,物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿力F方向匀速运动,图乙中斜面体固定不动,关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.图甲、乙中物体P均受摩擦力,且方向均与力F相同
B.图甲、乙中物体P均受摩擦力,且方向均与力F相反
C.图甲、乙中物体P均不受摩擦力
D.图甲中物体P不受摩擦力,图乙中物体P受摩擦力,且方向与力F方向相同
答案:D解析:在题图甲中,物体P做匀速直线运动,其在水平方向所受合力为零,所以物体P不受摩擦力;在题图乙中,假设物体P不受摩擦力,物体P将相对Q沿斜面向下运动,与题意不符,因此物体P受力与F方向相同的摩擦力。D正确。
典例3:水平地面上放着一辆手推小车,小车的水平板上放置一只金属桶,金属桶始终与小车保持相对静止,则( )
A.当小车水平向左启动时,金属桶不受摩擦力
B.当小车水平向右启动时,金属桶受到水平向左的摩擦力
C.当小车水平向右减速运动时,金属桶对小车的摩擦力水平向右
D.当小车水平向左减速运动时,金属桶受到的摩擦力水平向左
[答案] C[解析] 当小车水平向左启动时,加速度a的方向向左,金属桶受到向左的摩擦力,A错误;当小车水平向右启动时,加速度a的方向向右,金属桶受到水平向右的摩擦力,B错误;当小车水平向右减速运动时,加速度a的方向向左,金属桶受到水平向左的摩擦力,再由牛顿第三定律知,金属桶对小车的摩擦力水平向右,C正确;当小车水平向左减速运动时,金属桶受到的摩擦力水平向右,D错误。
考点二 摩擦力大小的计算
1.静摩擦力大小的分析与计算
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