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1、摩擦力摩擦力 (1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。() (2)受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态。() (3)受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态。() (4)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。() (5)接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。() (6)两物体接触处的弹力越大，滑动摩擦力越大。() (7)两物体接触处的弹力增大时，接触面间的静摩擦力大小可能不变。() 突破点(一) 静摩擦力的有无及方向判断 题点全练 1.多选(2018长春期末)如图所示， 三个相同的长方形物体A、B、C叠 放在水平面上。 水平向右的恒力F作用在B上，三个物体静止。下列说法中 正确的是( ) AB对A
2、的摩擦力水平向左，大小为F BB对C的摩擦力水平向左，大小为F CC对B的摩擦力水平向左，大小为F D地面对C的摩擦力水平向左，大小为F 解析：选 CD 对A受力分析，物体A处于平衡状态，只受重力和支持力，不受到摩擦 力作用，若存在摩擦力，则出现不平衡现象，故 A 错误；对AB整体受力分析，水平方向受 拉力和向左的摩擦力，根据平衡条件，C对B的摩擦力水平向左，大小为F；根据牛顿第三 定律可知，B对C的摩擦力大小为F，方向水平向右，故 B 错误，C 正确；对ABC整体受力 分析，整体受到重力、地面的支持力、向右的拉力F、地面对C的静摩擦力，由共点力平衡 可知，地面对C的摩擦力水平向左，大小为F，
3、故 D 正确。 2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，乙 图中斜面体固定不动。关于物体P所受的摩擦力，下列说法正确的是( ) A甲、乙两图中物体P均受摩擦力，且方向均与F相同 B甲、乙两图中物体P均受摩擦力，且方向均与F相反 C甲、乙两图中物体P均不受摩擦力 D甲图中物体P不受摩擦力，乙图中物体P受摩擦力，方向和F方向相同 解析：选 D 甲图：P做匀速直线运动，P没有相对于Q的运动趋势，故P不受摩擦力； 乙图：P也处于平衡状态，但P的重力使P有沿斜面下滑的趋势，则Q对P有向上的静摩擦 力，故P受与F方向相同的摩擦力。故 D 正确。 3多选(2018南京模拟)
4、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( ) AA物体受到的摩擦力方向向右 B三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零 CB、C受到的摩擦力方向相同 DB、C受到的摩擦力方向相反 解析 ： 选 BC A物体与传送带一起匀速运动，它们之间无相对运动或相对运动趋势，即 无摩擦力作用，A 错误 ；B、C两物体虽运动方向不同，但都处于平衡状态，由沿传送带方向 所受合力为零可知，B、C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用， 故 B、 C 正确， D 错误。 题后悟通 判断静摩擦力的有无及方向的三种
5、方法 (1)假设法 利用假设法判断的思维程序如下： (2)运动状态法 此法关键是先确定物体的运动状态(如平衡或求出加速度)， 再利用平衡条件或牛顿第二 定律(Fma)确定静摩擦力的方向。 (3)牛顿第三定律法 “力是物体间的相互作用” ，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛 顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向。 突破点(二) 摩擦力大小的计算 1滑动摩擦力的计算方法 ： 可用公式fN计算，注意对物体间相互挤压的弹力N的 分析，N并不总是等于物体的重力，它与研究对象受到的垂直接触面方向的力密切相关，也 与研究对象在该方向上的运动状态有关。 2静摩擦力的计算方法 (1)最大静
6、摩擦力fmax的计算：最大静摩擦力fmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状 态下才表现出来，比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即fmaxN。 (2)一般静摩擦力的计算 物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来计算其大小。 物体有加速度时，根据牛顿第二定律进行分析。例如，水平匀速转动的圆盘上物块靠 静摩擦力提供向心力产生向心加速度，若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合ma，先 求合力再求静摩擦力。 典例 (2018衡水检测)如图所示 ： 质量为m的木块在质量为M的 长木板上滑行，长木板与地面间动摩擦因数为1，木块与长木板间动摩 擦因数为2，若长木板仍处于静止 状态，则长木
7、板受地面摩擦力大小一定为( ) A1(mM)g B2mg C1mg D2mg1Mg 审题指导 物体m相对M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力 ； 力的作用是相互的，故m对M有向右 的滑动摩擦力，故M有向右滑动的趋势，受到向左的静摩擦力。 解析 物体m相对M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为：F12FN2mg； 力的作用是相互的， 故木块对长木板有向右的滑动摩擦力， 故长木板有向右滑动的趋势， 受到地面对其向左的静摩擦力，根据平衡条件，有F2F1，因而F22mg。 本题中木板受地面的静摩擦力，故不能用F1(mM)g求摩擦力，故只有 B 正确。 答案 B 易错提醒 计算摩擦力时的三点注意 (1)首
8、先分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才能利用公式计算，静摩擦力通常只 能用平衡条件或牛顿定律来求解。 (2)公式FFN中FN为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等 于物体的重力。 (3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关。 集训冲关 1.(2018扬州六校联考)如图所示，两块相同的木块被竖直的木板 夹住保持静止状态， 设每一木块的质量为m，则两木块间的摩擦力大小为 ( ) A0 B0.5mg Cmg D2mg 解析：选 A 设每一木块的重力为G，一侧木板对木块的摩擦力大小为f1，两块木块之 间的摩擦力大小为f2。 根据平衡条件得， 对整体， 有 ：
9、 2f12G， 得f1G。 对A木块， 有 ：f1f2 G，解得f20。即两木块间摩擦力为零，故 A 正确，B、C、D 错误。 2.多选(2019如东月考)如图所示， 一质量为m的木块靠在竖直粗糙 的墙壁上， 木块与墙壁间的动摩擦因数为，且受到水平力F的作用。下列 说法正确的是( ) A若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上 B若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大 C若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为F D若开始时木块静止，瞬间将F撤去，此后木块将做自由落体运动 解析 ： 选 ACD 若木块静止， 则竖直方向上的静摩擦力与重力大小相等， 方向相反
10、， 故 A 项正确，B 项错误；木块沿墙壁向下运动时，受到向上的滑动摩擦力作用，滑动摩擦力等于 动摩擦因数与正压力的乘积，这里正压力等于F，故 C 项正确；依据受力分析，撤去F后， 木块只受重力作用，故 D 正确。 突破点(三) 摩擦力的三类突变 一“静静”突变 物体在摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态， 当作用在物体上的其他力的合力发 生变化时，物体虽然仍保持相对静止，但物体所受的静摩擦力将发生突变。 例 1 多选(2019启东模拟)如图所示，放在水平桌面上的木 块A处于静止状态， 所挂的砝码和托盘的总质量为 0.6 kg， 弹簧测力计读 数为 2 N， 滑轮摩擦不计。 若轻轻取走盘中的
11、部分砝码，使总质量减少到 0.3 kg 时，将会出现的情况是(g取 10 m/s2)( ) A弹簧测力计的读数将变小 BA仍静止不动 CA对桌面的摩擦力变小 DA所受的摩擦力变大 解析 取砝码前，绳中拉力T6 N，要使A静止，则fFT，即此时摩擦力大小为f4 N，A与桌面间的最大静摩擦力大于等于 4 N；取走砝码后，绳中拉力T3 N，假设A仍静 止在原处，则fFT，需要的摩擦力大小为f1 N，故能静止在原处，弹簧的长度 不变，弹簧测力计的读数不变；A所受的摩擦力由 4 N 变为 1 N。 答案 BC 二“静动”突变 物体在摩擦力和其他力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
12、止 状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力。 例 2 (2019温州九校联考)长直木板的上表面的一端放有一铁 块， 木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角变大)，另一 端不动，如图所 示。则铁块受到的摩擦力Ff随角度的变化图像可能正 确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) 解析 使铁块沿着斜面下滑的力是Fmgsin ， 对于一个确定的角度， 最大静摩 擦力是Ffmmgcos 。如果FFfm，那么铁块所受的是静摩擦力，由平衡条件得知，摩 擦力FfFmgsin ，当逐渐变大，会出现FFfm，这样，出现滑动摩擦，摩擦力Ff mgcos ，在阶段 1 即静摩擦阶段，FfFmg
13、sin ，sin 随变大而变大，当F增 大到等于Ffm后，就进入第 2 阶段即动摩擦阶段，Ffmgcos ，余弦函数随变大而变 小，由题，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两阶段在衔接处没有数值突变，故 C 正确。 答案 C 三“动静”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。 例 3 如图所示，质量为 1 kg 的物体与地面间的动摩擦因数 0.2，从t0 开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向 左的恒力F1 N 的作用，取g10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变 化的图像是
14、(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) 解析 从t0 开始以初速度v0沿水平地面向右做匀减速运动，受到的滑动摩擦力大 小为Ffmg0.2110 N2 N，方向向左，为负值。 当物体的速度减到零时，物体所受的最大静摩擦力为Ffmmg2 N1 N，则FFfm， 所以物体不能被拉动而处于静止状态， 受到静摩擦力作用， 其大小为FfF1 N， 方向向右， 为正值，根据数学知识得知，A 图像正确。 答案 A 摩擦力方向与运动方向的三类关系 摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反， 但与物体的实际运动方向 可能相同、可能相反、也可能不共线。 (一)摩擦力方向与运动方向相同 1.多选(2019濉
15、溪月考)如图所示， 皮带运输机正在把货物从低 处匀速运往高处， 运送过程中货物与传送带保持相对静止。下列说法正 确的是( ) A货物具有相对传送带向上的运动趋势 B货物具有相对传送带向下的运动趋势 C货物受传送带的摩擦力沿传送带向上 D传送带没有给货物摩擦力作用 解析：选 BC 若货物和传送带间没有摩擦力，则货物将向下滑动，故货物相对传送带 有向下的运动趋势，故 A 错误，B 正确；摩擦力的方向总是与物体间的相对运动或相对运动 趋势的方向相反，所以摩擦力沿传送带向上，故 C 正确，D 错误。 (二)摩擦力方向与运动方向相反 2.如图所示，重为 100 N 的物体在水平面上向右运动，物体与水平面
16、间的动 摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的力F20 N，那么物体受到的 合力为( ) A0 B40 N，水平向左 C20 N，水平向右 D20 N，水平向左 解析：选 B 物体在水平地面上向右运动，竖直方向受重力、支持力，水平方向受水平 向左的拉力、 水平向左的摩擦力， 水平向左的拉力F20 N， 摩擦力fFN0.2100 N 20 N，所以合力大小为F合(2020)N40 N，方向水平向左，B 正确。 (三)摩擦力方向与运动方向不共线 3.多选(2018如东联考)如图， 重为 8 N 的物块静止在倾角为 30的斜面上， 若用平行于斜面且沿水平方向、 大小为 3 N 的力F推物块
17、时， 物块刚好被推动。 现施加平行于斜面的力F0推物块，使物块在斜面上做匀速运动，此时斜面 体与水平地面间的摩擦力大小为f0。设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，斜面体始终 保持静止。则( ) AF0可能为 0.5 N BF0可能为 5 N Cf0可能为 3 N Df0可能为 9 N 解析：选 BC 对物块受力分析，受推力F、重力G、支持力N和摩擦 力f，将重力按照 作用效果分解为沿斜面向下的分力F1mgsin 4 N 和 垂直斜面向下的分力F2mgcos 4 N； 在与斜面平行的平面内，如3 图，有f N5 N，当施加平行于斜面的力F0推物块时，在斜面上，相当F2F123242 于物块受到F0、F1(4 N)、f(5 N)三个力作用处于平衡状态，由三力平衡的特点可知，选项 B、C 正确。