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1、考点分阶突破 高考模拟演练教师备用习题会判断摩擦力的大小和方 向.会计算摩擦力的大小.破考点一关于滑动摩擦力的分析与计算知能必备1 定义:一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动 时所受到的阻碍物 体相对滑动的力.2产生条件:两物体相互接触、挤压;(2)物体间的接触面粗 横；两物体间发生相对滑动.3 大小:跟正压力氐成正比即匚巧申表示两物体间的动摩擦因数 4方向：与接触面平行，并且跟物体的相对运动方向相反考向探究）例1女口图5-1所示，质量gl kg的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板间的动摩 擦因数尸02由于受到相对地面静止的 光滑导槽4、B的控制，物体只能沿水平导 槽运动现使钢板 以
2、速度中0.8m/s向右匀速运动伺时用力拉动 物体（方向沿导槽 方向）以速度P 2=0.6 m/s沿导槽匀速运动，则拉力大小为A.2NB.1.6N图5-1C.1.2ND.1N答案C解析工件有相对于钢板水平向左的速度力和沿导槽的速 度田故工件相对于钢板的速度如图所示，滑动摩擦力方向 与相对运动方向相反，在导槽方向上施加的外力F大小等 于滑动摩擦力在导槽方向上的分量,所以有F=fcos/geos。,其中cos 0二件二，联立并代入数据得J诡十 编V2变式1 （滑动摩擦力方向的判断）（多选）下列关于滑动摩 擦力方向的分析正确的是（）答案CD解析滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反A、B、C和D中物块的
3、相 对运动方向分别是沿斜面向上、水 平向右、水平向左和水平向左，则摩擦力 方向分别为沿斜 面向下、水平向左、水平向右和水平向右，选项C、D正 确.变式2 （滑动摩擦力大小的计算）如图5-2所示，建筑装修中 工人用质量为加的磨 石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大/为尸的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已 知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为“，重力加速度为g,则 磨石受至呸J摩擦力是（）A.(F-mg)cos 0B.(F-mg)sin 0C.“(F 加 g)cos 0 D.A(F-mg)答案A解析分析磨石的受力，有重力加g、弹力FN （垂直于 斜壁向下）、摩擦力/* （沿 斜壁向下）、夕卜力F
4、四个力 把这四个力沿斜壁和垂直于斜壁方向正交分解，由于磨 石处于平衡状态，在沿斜壁方向有磔COS 0上/%9so，垂直 于斜壁方向 有FN+mgsin 6=Fsin仇又根据户可得选 项A正确.考点分阶突破特别提醒1 滑动摩擦力的大小滑动摩擦力由公式户“Fn直接计算,Fn为两接触物体间的正压 力，此正压力不一定等于物体重力滑动摩擦力的大小也可根 据物体的运动状态应用共点力的平衡条件或牛顿第二定律求 解.2 .滑动摩擦力的方向滑动摩擦力的方向总与物体间的相对运动方向相反，判断滑动 摩擦力的方向时一定要 明确“相对的含义是指相对跟它接触的物体，所以滑动摩擦力的方向可能与物体实际 运动（对 地运动）方
5、向相反,也可能与实际运动方向相同，还可能与物体 实际运动方向成一定的夹角.破考点二关于静摩擦力的分析与计算知能必备1定义:两个相互接触、相对静止的物体由于有相对运动的趋 势而在物体接触处 产生的阻碍物体之间相对运动趋势的力.2产生条件：（1）两物体相互接触、挤压；（2）物体间的接触面 粗糙;（3）两物体相对静止但有相对运动的趋势.3 .大小:在零至 最大静摩擦力 之间变化.4方向：总是跟接触面仝切一，并且跟物体相对运动趋势的方向相反破考向探究）例2 2017重庆期末如图53所示，两个等大、反向的水平力尸分别作用在物体从C上，物体4、B、C都处于静止状态各接触面与水平地面平行物体4、C间的摩擦力
6、大小为几物体3、c间的摩擦力大小为物体C与地面间的摩擦力大小为心则人齐=0 矗二0 禺二0 B./i=0ja=F：/3=0C f=F f2= f3 = Df= 2=F 3=F“77777715-3破答案B解析首先从整体的角度考虑，由于是两个等大、反向的力 作用在系统上,所以物体C与地面间的摩擦力大小力二0;其次 分析物体A的受力情况，物体A静止于物体C上,所以物体 4、C间的摩擦力大小力二0;最后分析物体5的受力情况，物体 5 c间的摩擦力大小二尸.变式1 (静摩擦力方向的判断)下列四种情形中，物体4受摩擦力作用且与4运动 方向相反的是()41誓, B 777八77777：/ D B相对静止4
7、、B相对静向右匀速运云匀加速运 动A相对储带静 止向上匀速运 动乂相对布止向下多图54破答案D解析选项A中A、夕相对静止向右匀速运动,两者无相对运 动趋势，两者间无摩 擦力，选项A错误;选项B中A、夕相对 静止向右匀加速运动，加速度向右受向右的摩擦力，其与运动 方向相同，选项B错误;选项C中A相对传送带静止,受沿传 送带向上的摩擦力，其与运动方向相同，选项C错误;选项D中 A相对传送带静止，受沿传送带向上的摩擦力，其与运动方向相反，选项D正确.变式2 （多选）2018清华附中摸底如图55甲所示，放 在固定斜面上的物体，受到一个沿斜面向上的力F作用，始终 处于静止状态f的大小随时间变化的规律如图
8、乙所示则在0%时间内物体所受的摩擦力竹随时间/的变化规律 可能为（取沿斜面十的正方向）（）与C5-答案BCD解析物体始终处于平衡状态,沿斜面方向有F-mgsinO+竹 =0,解得分mgsin O-F,若初态mgsin 0二代则选项B正确;若 初态mg s力2 0代则选项C正确;若初态sin则选项D正 确.考点分阶突破特别提醒1 静摩擦力的大小(1)两物体间实际产生的静摩擦力/在零和最大静摩擦力/L之 间，即Ov扫，最大 静摩擦力4ax是物体将要发生相对运 动(临界状态)时的摩擦力，它的数值与FN成正 比，在正压 力FN不变的情况下，最大静摩擦力/max略大于滑动摩擦力 在一般情况下，可近似认为
9、物体受到的最大静摩擦力等于物 体受到的滑动摩擦力(2)静摩擦力的大小要依据物体的运动状态进行计算:如果物 体处于平衡状态，可根据平衡条件求解静摩擦力；如果物体 处于非平衡状态，可根据牛顿第二定律求解静摩擦力破2静摩擦力的方向静摩擦力的方向与接触面相切，与物体间的相对运动趋势的方 向相反，即与受力物体相对施力物体的相对运动趋势方向相反 常用的判断静摩擦力方向的方法主要 有：(1)假设法;(2)根据“物体的运动状态”来判定;(3)利用牛顿运动定律来判定.考点三关于摩擦力的综合分析与计算知能必备摩擦力发生突变的原因具有多样性:可能是物体的受力情况发生 变化，可能是物体的 运动状态发生变化，也可能是物
10、体间的相 对运动形式发生了变化因此要全面分析物体的受力情况和运 动状态，抓住摩擦力突变的原因，才能正确地处理此类问题1静 摩擦力突变为滑动摩擦力:静摩擦力达到最大值的状态是物体恰 好保持相对静 止的临界状态.2滑动摩擦力突变为静摩擦力:滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间，因此两 物体的速度达到相同时，滑动摩擦力要发 生突变（变为零或变为静摩擦力）.3.由一个静摩擦力突变为另一个静摩擦力:静摩擦力是被动力， 其大小、方向取决于物体间的相对运动趋势，相对运动趋势取决 于主动力，若主动力发生突变而物体仍然处于相对静止状态， 则其静摩擦力将由一个静摩擦力突变为另一个静摩擦力.考向探究）例3 （多选
11、）2017长沙长郡中学模拟某缓冲装置的理想 模型如图57所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与 槽间的滑动摩擦力不变.轻杆向右移动不超过7时，装置可安全工作一小车若以速 度撞击弹簧，已知装置可安全工作，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力九且不计小车与地面间的摩擦，弹簧始终处于弹性限度内从/车与弹簧刚接触时开始计 时到/车离开弹簧这段时间内，轻杆所受的摩擦力/随时间变化的图像 )算J,小AJUUULAAJ0/0/轻杆0BV答案AC解析若比较小，当小车与弹簧接触时开始做加速度增大的 减速运动，当小车速度减为零时，轻杆仍未动，然后小车反向 加速运动，这个过程中轻杆受
12、到的弹力等于槽给的摩擦力，即先增大后减小，但小于滑动摩擦力，选项A正确;若比较大，当小车与弹簧接触时开始做加速度增大的减速运动，这个过程中，杆受到的是静摩擦力，随弹力增 大而增 大，当小车的速度减到一定程度时，弹簧对轻杆的弹力大于槽给轻杆的滑动摩擦力贝n杆开始运动，运动过程中受到的是滑 动摩擦力，恒定不变，小车速度减小到零后，反向加速，弹簧 的弹力在减小，小于滑动摩擦力之后，杆开始减速直到静止， 杆受到的静摩擦力随弹力的减小而减小，选项c正确变式1 （“静一动八突变）如图59甲所示A、B两个物体叠 放在水平面上0的上.下表面均水平A物体与一拉力传感器相 连接，连接力传感器和物体4的细绳保持 水
13、平从二0时刻起， 用一水平向右的力户寸力常数）作用在B物体上力传感器 的示数随时间变化的图线如图乙所示人j2已知，且最大静摩 擦力等于滑动摩擦力据此可求（）A.4、B之间的最大静摩擦力B.水平面与B之间的滑动摩擦力C.久B之间的动摩擦因数甲5-9间的动摩擦因数破答案AB解析当方被拉动后力传感器才有示数，水平面对方的最大静摩擦力为尸夕相对滑动后力传感器的示数保持不变，贝U竹4沪也-坯二WT1),选项A、B正确；由 于4、8的质量未矢口, 贝口如和“不能求出，选项C、D错误.破变式2 （“静一静”突变）（多选）木块久B所受的重力均为40 N ,它们与水平地面间的动摩擦因数均为025,夹在A、B 之
14、间的轻弹簧被压缩了心=2.0 cm ,弹簧的劲度 系数=400 N/m ,系统置于水平地面上静止现用10 N的水平 力推木块5如图510所示，力F作用后（最大静摩擦力等于 滑动摩擦力）（）15-10A.木块4所受的静摩擦力为8 NB.弹簧的压缩量变为2.5 cmC.木块B所受的静摩擦力为0D.木块B所受的静摩擦力为2.0 N答案AD 解析施加力F之前办皿BAx=8 N;施加力F 之后，假设B没有移动，由平衡条件可 得也%+几解得几二2.0 N方向水平向右，由于N,故假设成立，所以弹簧形变量不变，木块A所受的摩擦力也不变，选项A、D正 确.变式3（“动一静”突变）2017,湖南十校联考如图5H所
15、示质量为2 kg的物体与水平地面间动摩擦因数为0.2,水平地面足够大=0时，物体以2 m/s的初速度向右运动，同时对物体施加一个水平向左的大小恒为2N的拉力 只向右为正方向，g取10 m/s在 1=0 之后 （）A.物体所受摩擦力不会变化B.物体所受摩擦力会由-4 N变为+2 NC.物体所受摩擦力会由-4 N变为-2 ND.物体所受摩擦力会由+4 N变为+2 N5-11晤出再CN只二、忆只睦滥 9叵丽职血怅一侬运畀河N寸h w L J只一一、位-R膛“后B s w考点分阶突破特别提醒摩擦力突变问题的分析(1) “静一静”突变物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止 状态，当作用在物体上的其他力的合
16、力发生变化时，如果物体 仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将 发生突变(2)“静一动”突变:物体在摩擦力和其他力的作用 下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止 状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动 摩擦力 (3)“动一静”突变在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行 时，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩 擦力可能“突变”为静摩擦力（4）“动一动”突 变:在滑动 摩擦力作用下运动至达到共同速度后，如果在静摩擦力作用下 不能保证相 对静止，则物体将受滑动摩擦力作用.破图5-（高考真题1- 2013-全国卷27如图512所示，在固定斜面上的一物 块受
17、到一外力F的作用f平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止f的取值应有一 定范围，已知其最大值和最小值分别为耳和伟（尸20） 由此可求出（）A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的正压力答案C解析当F为最大值时，此时Fi=mgsin 0+竹当F为最 小值时，此时F2=mgsin 0-Ff(2,由人知能求出最大静摩 擦力，但不能求出物块的质量、斜面的倾角，c正确练2.2017全国卷如图513所示，T勿块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动若保持F的大小不变，而方向与水平面成60。角，物块也恰好 做匀速直线运动，物块 与桌面间的动摩擦因数为()图5-答案C解
18、析因为物块均做匀速直线运动，所以拉力水平时，“吨，拉力倾斜时,将F沿水平方向和竖直方向分解，根据平衡条件有Feos 60 =fi (mg-Fsin 60 o ),解得V3312016海南卷如图514所示，在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和方叠放 在P的斜面上整个 系统处于静止状态.若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的 大小分别用A、伽表示则（）A.QO唇0济0B./i?Wi=O 右=0 cv#0 九丸右二0练D/A0A0A0图5-答案C解析取a为研究对 表面下滑的运动趋势，取a、b整体为研究对2 沿斜面下滑的运动趋势 b、尸整体为研究对象, 地面没有运动趋势故7练1精选模才如4.
19、2017-湖北沙市中学第二次考试如图515所示，在恒力F作用下卫、b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法 正确的是（Am一定受至（J 4个力B.河能受到4个力C.o与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D.a与b之间不一定有摩擦力a答案A解析对物体8受力分析，其受重力、支持力和摩擦力，处于三力平衡状态，选项B、D错误;对物体b整体受力分析，其受重力、推力若墙壁对整体有支持力,水平方向不能平衡,故墙壁对整体没有支持力,也没有摩擦力，最后对物体H受力分析，其受推力、重力、物体b对它的压力和静摩擦力，即物体a共受4个力，选项A正确选项C错误.练5J2017广州质检如图516所示，两个
20、相同的小物体户、0 静止在斜面上尸与0之 间的弹簧4处于伸长状态与挡板间的 弹簧B处于压缩状态，则以下判断正确的是0A.撤去弹簧A,物体F将下滑，物体0将静止B.撤去弹簧4,弹簧B的弹力将变/C.撤去弹簧5两个物体均保持静止D.撤去弹簧5弹簧4的弹力将变/、图5答案C解析对0,由平衡条件，摩擦力九二/gsin 珀因出物？ P,摩 擦力/pMgsin弘滋心;撤去弹簧4物体。的静摩擦力减小，弹 簧夕的弹力不变,将静止，物体尸也 保持静止，选项A、B错 误;撤去弹簧B,物体。的静摩擦力减小，弹簧A的弹力不 变， 将静止，而物体尸的受力不变保持静止，选项C正确，选项D 错误.1 如图所示为某新型夹砖机
21、，它能用两支巨大的“手臂，将 几吨砖夹起，大大提高了工作效率已知某夹砖机能夹起质 量为m的砖，两支“手臂”对砖产生的最大压力为FmaX （设最 大静摩擦力等于滑动摩擦力），则“手臂与砖之间的动摩擦 因数至少为（重力加速度为g） Omg片 2AmaxFpnax mgmg答案E 解析对有 件HEGHA2 如图所示，在光滑水平面上有一质量为仙的足够长的木板， 其上叠放一质量为阻的木块假定木块和木板之间的最大静摩 擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加随时间/增大的水平力F4力溟常数），木板和木块加速度 的大小分别为卬和如下列反映卬和勺变化的图线中正确的是77777777777777777777777777
22、答案A解析在木块与木板相对滑动前,F= 4方=血血力劣a与方成正比关系,E关系图线的斜率为V,当木板与木块发生 相对滑动后，木板受mi+m2的摩擦力向二加2&二加1。1 ,故。1二丝四为一恒量，对木块有F-八 1112g 2a2,故血二竺火田曲7711 7712图线的斜率为邑,A正确，B、C、D错误.3如图所ZK木板4的质量为滑块夕的质量为2%木板4用细绳拴住，细绳与 斜面平行，滑块B沿倾角为a的斜面在木 板A的中间一段匀速下滑，若久夕之间以及8与 斜面间的动摩擦因数相同，求此动摩擦因数 答案jtana 解析以B为研究 对象进行受力 分析,B受重力2mg、斜 面的支持 力FMA的压力FN2、斜面对 B的摩擦力爪A对B的摩擦力f2.如图所示，由平衡 条件得2mgsin a= Hi + A对A由平衡条件和牛顿第三定律 得Fn2二mgcos a对久B整体由平衡条件和牛顿第三 定律得FNi=3mgcos a抵2m题由以上各式解得厂扣na