高中物理必修1第三节 摩擦力(经典习题及答案)
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
第三节摩擦力
二. 教学要点：
知道静摩擦力的含义并能分析简单的事例，知道静摩擦力是可变的且有最大值。最大静摩擦力与压力成正比。知道滑动摩擦力的含义，能用F=μF N进行计算滑动摩擦力。会判断摩擦力的方向。
三. 重点、难点解析：
1. 静摩擦力
（1）定义：两个相互接触而保持相对静止的物体，当它们之间存在滑动趋势时，在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对滑动的力，这种力叫静摩擦力。
（2）产生条件：①两物体相接触；②接触面不光滑；③两物体间有弹力；④两物体间有相对运动的趋势。
（3）大小：静摩擦力的大小随推力的增大而增大，所以说静摩擦力的大小由外部因素决定。当人的水平推力增大到某一值F m时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把F m（或者F max）叫做最大静摩擦力，故静摩擦力的取值范围是：0≤F 说明：①静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。②静摩擦力可以是阻力，也可以充当动力。③最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大些，但有时认为二者是相等的。 （4）方向：静摩擦力的方向总是跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反。如图1所示，静止在斜面上的物体m有沿斜面下滑的趋势，所以物体受到沿斜面向上的静摩擦力，又如图2所示，用力F拉水平地面上的A板，A板及板上的物体B保持相对静止做加速运动，对B而言，对地是运动的，但相对A是静止的。可假设A、B间无摩擦力，则A做加速运动时，B不可能随A一起运动，故A、B间有摩擦力。而B毕竟相对A有向后运动的趋势，所以属受到方向与运动方向相同的静摩擦力的作用。 图1 图2 注意：运动的物体也可以受到静摩擦力的作用，静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，也可与运动方向不在一条直线上，如手握瓶子在水平方向上运动，此时静摩擦力方向竖直向上，与运动方向是垂直的。 2. 滑动摩擦力 （1）定义：两个互相接触挤压且发生相对运动的物体，在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力，这个力叫做滑动摩擦力。 （2）产生条件：①两物体接触；②两接触的物体必须相互挤压，发生形变，有弹力； ③两物体间要发生相对滑动；④两接触面不光滑。 （3）大小：两个物体间滑动摩擦力的大小F与正压力F成正比，即F=μF N。 若将木块放在其它物体上（如玻璃）做相同的实验，上式仍成立，只是比例系数μ不同。 说明：①μ叫做动摩擦因数，它只与接触面的材料、粗糙程度有关μ没有单位。动摩擦因数的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关。②公式F=μF N中的F N是两个物体表面间的压力，称为正压力（垂直于接触面的力），性质上属于弹力，它不是物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定。 （4）方向：滑动摩擦力的方向总跟它们的接触面相切，并且跟它们相对运动的方向相反。 注意：①不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同起来，在上例中，物体A的运动方向向右，但相对接触物B的运动方向向左。②概念中的“相对”两字要准确理解，“相对”指的是研究对象相对与其接触的物体而言；③滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反，也可能跟运动方向相同。在上例中，A物体所受摩擦力与运动方向相反，B物体所受地面的摩擦力与运动方向相反。 3. 滚动摩擦 滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦，注意：压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小很多。 4. 用假设法判断摩擦力 判断静摩擦力是否存在，要看是否具备静摩擦力产生的条件，但在通常情况下，其它条件是具备的，关键看物体是否有相对运动趋势。要判断是否有相对运动趋势，可用假设法判断，假设法有两种，一种是假设接触面光滑，不存在摩擦力，看是否改变原来的运动状态。另一种是假设摩擦力存在，看是否改变原来的运动状态。 第一种假设往往用来判断做变速运动的物体的静摩擦力和有其它外力存在但物体处于平衡状态时的静摩擦力。第二种假设往往用来判断物体不受其它外力，物体处于平衡状态时的静摩擦力。 假设法只是判断摩擦力的一种方法，有时还可以根据力的作用效果判断，已知物体A 做匀加速运动，说明物体A的运动状态发生了改变，因此，物体A一定受到静摩擦力作用，5. 摩擦力方向的判断 （1）滑动摩擦力方向的判断 “滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反”是判断滑动摩擦力方向的依据。这里要特别注意“相对运动”的含义，它是指研究对象相对于被接触物体进行的运动，判断滑动摩擦力方向的具体操作程序是：①选研究对象（受滑动摩擦力作用的物体）。②选跟研究对象接触的物体为参考系。③找出研究对象相对参考系的速度方向。④滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反。 （2）静摩擦力方向的判断 “静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反”是判断静摩擦力方向的依据。这里尤其要注意“相对运动趋势方向”的判断，一般是采用化“静”为“动”的思路，利用“假设法”来判断相对运动趋势的方向，即假设研究对象与被接触物体之间光滑，若它们之间发生相对滑动，则其相对滑动方向便是原先的相对运动趋势方向；若它们之间不发生相对滑动，别说明它们之间原先并无相对运动趋势。利用这种方法判断静摩擦力方向的操作程序是：①选研究对象（受静摩擦力作用的物体）。②选跟研究对象接触的物体为参考系。③假设接触面光滑，找出研究对象相对参考系的速度方向（即相对运动趋势的方向）。④静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。 6. 摩擦力可充当阻力也可充当动力。 7. 运动的物体可受静摩擦力，静止的物体可受滑动摩擦力 物体在粗糙地面上滑动时，地面受到的摩擦力就是静止的物体受滑动摩擦力，上述6中图所示的物A受摩擦力即为运动的物体受静摩擦力。 8. 摩擦力大小的计算 在计算摩擦力的大小之前，必须首先分析物体的运动情况，判明是滑动摩擦力还是静摩擦力。 （1）滑动摩擦力大小的计算 滑动摩擦力的大小遵从摩擦定律，即F=μF N。 式中μ叫动摩擦因数，它的数值跟两个相关物体的材料和接触面的粗糙程度有关；F N 是接触面的正压力，它与物体的重力G是两种不同性质的力，F N的大小、方向与G的大小、方向均不一定相同。滑动摩擦力F的大小跟物体的运动速度、接触面面积的大小没有关系，计算滑动摩擦力的大小的关键是根据平衡方程或动力学方程（后面将学习）计算正压力F N 的大小。 （2）静摩擦力大小的计算 静摩擦力问题一般应根据物体的运动情况（静止、匀速运动或加速运动），利用平衡方程或动力学方程（后面将学习，现在可用二力平衡的知识）求解。静摩擦力的大小与物体的运动情况有关，其数值在0～F max之间（乙为最大静摩擦力），F max略大于滑动摩擦力F，在要求不高时，可近似认为F max=F。 11. 测定动摩擦因数 （1）用弹簧秤拉着质量为m的滑块在水平木板上做匀速直线运动（如图所示）。根据平衡条件可知滑块A受到的滑动摩擦力等于弹簧秤对滑块的拉力F，即通过弹簧秤的示数可求得滑动摩擦力的大小，根据μ=F／F N=F／mg可求得动摩擦因数μ。 【典型例题】 [例1] 如图1所示，地面上叠放着A、B两个物体，力F分别作用于A、B两物体上时，A、B均静止，试分别分析A、B受到的摩擦力的情况。 图1 解析：（1）F作用于A物体，A相对B有向右的运动趋势，B相对A有向左的运动趋势，故A受到向左的静摩擦力，其大小也等于F。B受到A给它的向右的静摩擦力，其大小也等于F。由于A、B相对静止，B有向右的运动的趋势，因此B受到地面给它的向左的静摩擦力Fμ，大小也等于F，如图2所示。 图2 （2）F作用于B物体上，B相对地面有向右的运动趋势，故B受到地面给它的向左的静摩擦力，大小等于Fμ。而A物体若受到B物体给它的摩擦力，则不可能静止，故A、B 之间没有摩擦力的作用。如图3所示。 图3 点评：在判断物体之间有无静摩擦力时，也可以先假设两物体之间有静摩擦力的作用，而实际情况与判断的结果不符，则无此静摩擦力。 [例2] 如图4所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物体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。由此可知，A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是（） A. μ1=0，μ2=0 B. μ1=0，μ2≠0 C. μ1≠0，μ2=0 D. μ1≠0，μ2≠0 图4 解析：由于物体A和B在力F的作用下以相同的速度一起向右做匀速直线运动，所以B、C间一定存在滑动摩擦力，故μ2≠0，由于A向右做匀速直线运动，故可知A不受水平外力的作用，即可知A、B间的摩擦力为0，A与B间既无相对运动，又无相对运动的趋势，故μ1等于零还是不等于零均可。 答案：B、D 点评：本题为全国高考题，旨在考查动摩擦因数与摩擦力的关系。互相接触的物体表面间的动摩擦因数是由互相接触的物体的表面性质决定的。动摩擦因数是否存在，看其外在表面是否有摩擦力。若有摩擦表现出来，则动摩擦因数一定不为零；若没有摩擦力表现出来，则动摩擦因数的存在就无法判断，或者存在，或者不存在。 [例3] 重为400N的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩擦力是120N，动摩擦因数是0.25，如果分别用70N和150N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分别是多少牛? 解析：计算摩擦力时应先判断出是静摩擦力还是滑动摩擦力。此题中要用水平力推动木箱，推力必须大于或等于最大静摩擦力120N，若用70N水平力推时，物体没有运动，此时静摩擦力大小可由二力平衡知大小为70N，当用150N的水平力推时，物体发生相对运动，此时滑动摩擦力为：Fμ=μF N，根据竖直方向二力平衡得F N=mg，所以Fμ=μmg=0.25×400N=100N。 答案：70N；100N 点评：静摩擦力和滑动摩擦力不同，滑动摩擦力的大小与压力成正比，但静摩擦力大小是0～～F max（最大静摩擦力）之间取值，只有最大静摩擦力F max才与压力成正比。 [例4] 如图5所示在两块相同的竖直木板A、B间有质量为m的4块相同的砖。用两个大小均为F的力水平压木块，使砖静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为（） A. 0 B. mg／2 C. mg D. 2mg E. F增大，2、3间摩擦力不变 图5 解析：选砖块2、3为整体。如图6所示。则2F f1=2mg，F f1=mg。 图6 选砖块2或3为对象，则有F f1+F f23=mg，即F f23=0。若F增大，2、3间摩擦力仍为零。 答案：A 点评：题中选择研究对象时，应对称隔离研究对象。如选砖块2和3整体为对象，由对称性知：1对2的摩擦力与4对3的摩擦力必相等。若采用不对称隔离，则分析会很复杂。 【模拟试题】（答题时间：30分钟） 1. 如图1所示，用外力F水平压在质量为m的物体上（设受力F的面绝对光滑），恰好使物体静止，此时物体与墙之间的摩擦力为；如将F增大为3F，物体与墙之间的摩擦力为。 2. 下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是（） A. 静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反 B. 静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同 C. 静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直 D. 静止物体所受静摩擦力一定为零 3. 一根质量为m，长为l的均匀长方体木料，放在水平桌面上，木料与桌面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推木料，当木料经过如图2所示的位置时，桌面对它的摩擦力是多少? 图2 4. 如图3所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上，用力F向左拉B，使B以速度v向左匀速运动，这时弹簧的拉力为F T，则下面说法中正确的是（） A. 木板B受到的滑动摩擦力的大小等于F T B. 地面受到的滑动摩擦力的大小等于F T C. 若木板以2v的速度运动，木块受到的摩擦力大小为2F T D. 若用2F的力作用在木板B上，木块受到的摩擦力大小仍为F T 图3 5. 判断下列图4中各种情况下物体A是否受摩擦力作用。（A和B相对静止） A. 相对地面静止 B. 一起做匀速运动 C. 一起向右做匀加速运动 D. 一起向右做匀速运动 图4 6. 如图5所示，质量为m 的木块置于水平面上的木板上向左滑行，滑行时木板静止，木板质量M=3m ，已知木板与木板间、木板与水平面间的动摩擦因数均为μ，则在木块滑行过程中水平面对木板的摩擦力大小为（ ） A. 4μmg B. 3μmg C. 2μmg D. μmg 图5 7. 一个重G 1=400N 的小孩，坐在一块重G 2=100N 的木块上，用一根绕过光滑定滑轮的轻绳拉住木块，使人和木块处于相对静止共同前进（图6）。已知人的拉力F=70N ，则木块与地面间的动摩擦因数为（ ） A. 0.14 B. 0.28 C. 0.70 D. 0.35 图6 8. 为了测量报纸和水平桌面间的动摩擦因数μ，有人认为一定要有一厚叠报纸，否则压力太小没法用弹簧测力计测出压力和摩擦力。你认为只有一张报纸和弹簧测力计（当然还可以用一些其它的物品）能否测出μ?写出测量方法。 9. 某人推着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F 1，对后轮的摩擦力为F 2；该人骑着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F 3，对后轮的摩擦力为F 4，下列说法中正确的是（ ） A. F 1与车前进方向相同 B. F 2与车前进方向相同 C. F 3与车前进方向相同 D. F 4与车前进方向相同 10. 全国著名发明家邹德俊发明了一种“吸盘式”挂衣钩，如图7所示，将它紧压在平整、清洁的竖直瓷砖墙面上时，可挂上衣帽等物品。如果挂衣钩的吸盘压紧时，它的圆面直径为 101m ，吸盘圆面压在墙上的54的面积跟墙面完全接触，中间51 未接触部分间无空气。已知吸盘与墙面间的动摩擦因数为0.5，则这种挂钩最多能挂多重的物体?（大气压强P=1.0×105Pa ） 图7 【试题答案】 1. mg ；mg 解析：物体受向下的重力为mg ，由二力平衡条件知静摩擦力大小也为mg ，方向向上。当推力增为3F 时，物体重力不变，则静摩擦力也不变 2. A 、C 解析：静摩擦力的方向用物体相对哪个方向有运动趋势较难确定，可利用物体受到的摩擦力产生的效果进行判断。静摩擦力的方向是与物体相对运动趋势的方向相反而不是与物体运动方向相反，例如依靠静摩擦力而运动的物体，其摩擦力方向与物体运动方向是相同的，人走路就是靠静摩擦力向前运动的。人受的静摩擦力方向与人前进（运动）方向相同，由此可知A 正确，B 、D 都是错误的，而C 是正确的。 3. 解析：由于木料是均匀的，故其重心在其中心即l ／2处。当木料经过图中所示的位置时，1／3伸出桌外，故此时木料对桌面的压力为F N =mg 。 根据F=μF N 可知，此时木料对桌面的摩擦力为：F=μF N =μmg 。 由于力的作用是相互的，即摩擦力是成对出现的，故可知所求桌面对木料的摩擦力F ’的大小为：F=F=μmg 。 根据木料相对桌面运动的方向向右，滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，可判断得：所求桌面对木料的摩擦力F 的方向为水平向左。 4. D 解析：A 、B 发生相对滑动，则A 、B 间有滑动摩擦力。由于B 对A 弹力不变，故A 、B 间的滑动摩擦力不变，与B 的运动速度无关，C 错。当拉力为2F 时，由水平方向上二力平衡条件知，弹簧的拉力F T 不变。故D 对。 对B 研究，地面对B 的弹力不变，与B 的运动速度无关，但地面对板B 的滑动摩擦力大于B 对A 的滑动摩擦力，故AB 均错。 5. 解析：a 、b 两种情况物体A 处于平衡状态，在水平方向上受合力为零，用第二种假设法判断，假设物体A 受静摩擦力，则物体A 的平衡状态被破坏，因此假设是错误的。故在a 、b 两种情况下物体A 均不受摩擦力。c 种情况，可用第一种假设法判断，假设B 的上表面光滑，则A 不受摩擦力作用，此时A 不可能做匀加速运动，故假设是错误的，因此，物体A 受摩擦力。d 种情况，由于A 做匀速运动，说明A 在水平方向上受合力为零。因为A 在水平方向上受到力F 的作用，故A 在水平方向上一定受到静摩擦力作用，也可用第一种假设法判断。 6. D 解析：当m 向左滑行时受到的摩擦力F=μmg ，方向向右，同时m 给M 一个大小也为F 方向向左的摩擦力作用，在整个过程中，M 处于静止状态，所以水平面对木板的摩擦力大小也为F=μmg ，方向向右。 7. B 解析：由于小孩与木块保持相对静止，可以作为一个整体。这个整体的受力情况如图所示。由平衡条件得整体所受的摩擦力和跟地面间的压力分别为 f=2F=140N ，N=G 1+G 2=500N ，所以μ=N F f =500140 =0.28 8. 解析：可以，把报纸包在或粘在一个木块上，先用弹簧测力计测出其重力G ，然后在 水平桌面上用弹簧测力计水平拉着木块匀速运动，此时的示数为F 1，则摩擦力F=F 1，F N =G ，所以μ= F 1／G 。 9. D 10. 125N 物理 1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A. B. C. D. [解析] 1.设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正确。 2.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A.均匀增大 B.先增大,后减小 C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变[解析] 2.对磁铁受力分析可知,磁铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。 3.(2014大纲全国，19，6分)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时, 上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( ) A.tan θ和 B.tan θ和 C.tan θ和 D.tan θ和 [解析] 3.由动能定理有 -mgH-μmg cos θ=0-mv2 -mgh-μmg cos θ=0-m()2 解得μ=(-1)tan θ,h=,故D正确。 4.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2| B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 [解析] 4.两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。 摩擦力大全 1 ．如图所示,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑 轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的.已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m ,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F 拉Q 使它做匀速运动,则F 的大小为 （ ） A ．mg μ B ．mg μ2 C ．mg μ3 D ．mg μ4 2 ．如图所示,质量为m 的木块的在质量为M 的长木板上 滑行,长木板与地面间动摩擦因数为1μ,木块与长木板间动摩擦因数为2μ,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为: （ ） A ．mg 2μ B ．g m m )(211+μ C ．mg 1μ D ．mg mg 12μμ+ 3 ．如图1-B-8所示,质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上,二者间动摩擦因 数为μ,由于光滑导槽 （ ） A ． B 的控制,工件只能沿水平导槽运动,现在使钢板以速度ν1向右运动,同时用力F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度ν2沿导槽运动,则F 的大小为 A 等于μmg B ．大于μmg C 小于μmg D ．不能确定 P Q F 图1-B-8 4 ．用一个水平推力F=Kt (K为恒量,t为时间)把一重为G的物体压在竖直的足够 高的平整墙上,如图1-B-5所示,从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t变化关系是中的哪一个? 图 1-B- 6 5 ．一皮带传动装置,轮A．B均沿同方向转动,设皮带不打滑,A．B为两边缘上的点, 某时刻a、b、o、o’位于同一水平面上,如图 1-B-3所示.设该时刻a、b所受摩擦力分别为f a、 f b,则下列说确的是 新人教版八年级下册初中物理 重难点突破 知识点梳理及重点题型巩固练习 摩擦力（基础） 【学习目标】 1.知道滑动摩擦力是如何产生的； 2.理解利用二力平衡的知识测量滑动摩擦力； 3.知道影响滑动摩擦力的大小的因素； 4.知道摩擦力的利用和防止； 5.能用平衡的观点解决有关摩擦力的问题。 【要点梳理】 要点一、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，这种力就叫做滑动摩擦力。 2.方向：与相对运动的方向相反。 3.测量：利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。 要点诠释： 1.摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。 2.滑动摩擦力产生的条件：（1）接触面粗糙；（2）接触并挤压；（3）相对运动。 3.测量滑动摩擦力时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动。根据二力平衡的知识，可知弹簧测力计对木块的拉力（即弹簧测力计的示数）与木块受到的滑动摩擦力大小相等。 4.滑动摩擦与滚动摩擦的区别：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。在相同条件下，滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。 要点二、研究影响滑动摩擦力大小的因素 1.实验方法:控制变量法。在本实验中,影响滑动摩擦力的因素有多个,所以实验探究过程中我们要用控制变量法,在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等因素不变,而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等因素不变。 2.提出猜想:影响滑动摩擦力的因素可能有，接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。 3.实验器材：木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板两块、砝码。 4.实验步骤： （1）用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。（2）在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。 （3）换用材料相同，但表面粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的摩擦力。 高中物理典型例题集锦 (电磁学部分) 25、如图22-1所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板 的中央各有小孔M、N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N三点在同一竖直线上)，空气阻力不计，到达N点时速度恰好 为零，然后按原路径返回。若保持两板间的电压不变，则： A.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 B.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 C.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过 N孔继续下落。 图22-1 D.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N 孔继续下落。 分析与解：当开关S一直闭合时，A、B两板间的电压保持不变，当带电质点从M向N 运动时，要克服电场力做功，W=qU AB，由题设条件知：带电质点由P到N的运动过程中，重力做的功与质点克服电场力做的功相等，即：mg2d=qU AB 若把A板向上平移一小段距离，因U AB保持不变，上述等式仍成立，故沿原路返回， 应选A。 若把B板下移一小段距离，因U AB保持不变，质点克服电场力做功不变，而重力做功 增加，所以它将一直下落，应选D。 由上述分析可知：选项A和D是正确的。 想一想：在上题中若断开开关S后，再移动金属板，则问题又如何(选A、B)。 26、两平行金属板相距为d，加上如图23-1(b)所示的方波形电压，电压的最大值为U0，周期为T。现有一离子束，其中每个 离子的质量为m，电量为q，从与两板 等距处沿着与板平行的方向连续地射 入两板间的电场中。设离子通过平行 板所需的时间恰为T(与电压变化周图23-1 图23-1(b) 专题六摩擦力的典型例 题及练习 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】 专题六：摩擦力（一）摩擦力产生的条件：(1)两物体接触，且接触面必须粗糙。(μ≠0) (2)两物体接触面相互挤压(F N ≠0)且要有相对运动或相对运动趋势。 （二）摩擦力的方向：与相对运动方向或者相对运动趋势方向相反 注意：摩擦力方向与物体的运动方向可能相同、可能相反，也可不在一条直线上 例题1如图所示，质量分别为m和M的物体，在F 态，试分析m和M所受摩擦力的情况。 讨论，若地面光滑，且m和M在运动过程中相对静止，情况又如何? 例2·如图1－3所示，木板A沿光滑水平面向右运动，速度为v 1 ，物体B以速度 v 2(对地)沿A物体上表面滑动，已知v l 、v 2 方向相同，且v l D、在A、B两物体的速度达到相同之前，物体A受摩擦力方向为水平向右，物体B 受摩擦力方向水平向左。当两物体有共同速度之后，它们之间不存在摩擦力作用。例3 如图1-4，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面匀加速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力 A．等于零 B．不为零，方向向右 C．不为零，方向向左 D．以上答案都有可能? （三）摩擦力大小的计算 例4·重100N的木块放在水平面上，它与水平面的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力为27N。现用水平拉力拉木块，当此拉力的大小由零增大到26N时木块受到的 摩擦力大小为f l ;当拉力大小由30N减小到27N时，木块受到摩擦力大小为f 2 。则 下列关于的说法正确的是( ) A、f1=25N f2=25N B、f1=25N f2=27N C、f1= 26N f2=25N D、f1=26N f2=27N 点拨: 公式f=F N μ是用来计算滑动摩擦力的，静摩擦力没有公式，≤ ≤f静 0F max 1.首先分清摩擦的性质，静摩擦还是滑动摩擦。 2.滑动摩擦由公式，f=μF N 计算。f跟接触面的大小无关，跟运动状态无关。式 中动摩擦因数由两接触面的状况决定，跟F N 无关。 摩擦力训练题 2．木箱重500N，放在水平地面上，某人用40N的力沿水平方向推木箱，未能推动，则下列说法中正确的是（） （A）人的推力小于箱子受到的摩擦力（B）箱子受到的摩擦力等于40N （C）箱子受到的摩擦力最小值为40N （D）箱子受到的摩擦力在40N和500N之间1.关于摩擦力,下列说法正确的是: A．相互压紧的粗糙物体间一定存在摩擦力; B．运动的物体一定受到滑动摩擦力; C．静止的物体一定受到静摩擦力; D．相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时，才受滑动摩擦力. 3．A、B、C三物块叠放在一起，大不平力F A=F B=10N的作用下以相同的速度 沿水平方向向左匀速滑动，如图所示。那么此时物体B作用于物体A的摩擦力大小和作用于C的摩擦 力大小分别为（） （A）20N，0 （B）20N，10N （C）10N，20N （D）10N，0 4．一人用100N的水平力推着一个重150N的木箱在地板上匀速前进，如图所示，若另一人再加给木箱50N竖直向下的力，那么（） （A）木箱的运动状态要发生改变 （B）木箱的运动状态保持不变 （C）木箱重变为200N （D）木箱共受到四个力的作用 5．一个物体重100N，受到的空气阻力是10N，下列说法中正确的是：①若物体竖直向上运动时，合力大小是110N；②若物体竖直向上运动时，合力大小是90N，合力的竖直方向向下；③若物体竖直向下运动时，合力大小是90N，合力的方向竖直向下；④若物体竖直向下运动时，合力大小是110N，合力的方向竖直向下（） （A）：①③（B）②④（C）①④（D）②③ 6．如图两位同学在水平面上推动底部垫有圆木箱做匀速直线运动， 以下分析正确的是（） 摩擦力练习题 一、选择题 1、关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（） A．压力越大，滑动摩擦力越大 B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大 C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大 D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大 2、置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下，仍处于静止，则物体所受静摩擦力的大小（） A．与压力成正比B．等于水平拉力 C．小于滑动摩擦力D．在物体上叠放另一物体，该物体受到的最大静摩擦力不变 3、关于动摩擦因数μ,下列说法正确的是:( ) A.两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ=0 B.增大两物体的接触面积，则两物体间的动摩擦因数增大 C.增大两物体间的正压力，则两物体间的动摩擦因数增大 D.两物体的材料一定，两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度 4、关于弹力和摩擦力的关系，下列说法正确的是（） A．两物体间若有弹力，就一定有摩擦力 B．两物体间若有摩擦力，可能没有弹力 C．弹力和摩擦力的方向必互相垂直 D．当两物体间的弹力消失时，摩擦力仍可存在一段时间 5、放在水平地面上的物体M上表面有一物体m,m与M之间有一处于压缩状态的弹簧,整个装置处于静止状态,如图所示,则关于M和m受力情况的判断,错误的是:( ) A.m受到向右的摩擦力 B.M受到m对它向左的摩擦力 C.地面对M的摩擦力方向右 D.地面对M不存在摩擦力作用 二、填空题 6、某同学用弹簧秤称一木块重5N ，把木块水平桌面上，弹簧秤水平地向右拉木块． (1)当弹簧秤读数为1N 时，木块未被拉动，这时木块受到的是______摩擦力，大小是______， 方向向______. (2)开始运动后，使木块保持匀速直线运动，弹簧秤的读数变为2N ，此时木块受到的是______摩擦力， 大小是______，动摩擦因数μ=______. (3)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N 时，木块受到的摩擦力是____摩擦力，大小是____。当木块离开弹簧秤继续滑动，这时木块受到的是____摩擦力，大小是_____. 7、如图所示,A 、B 的重力分别为5N 和8N,各接触面间的动摩擦因数均 为0.2,则要能从A 下方拉出B 所需的最小水平拉力F=_____N,这时系A 的水平绳中的张力大小为_____N 。 三、计算题 8、如图所示,在水平桌面上放一个重GA=20N 的木块A,A 与桌面间的动摩擦因数μ1=0.4,在A 上放有重GB=10N 的木块B,B 与A 接触面间的动摩擦因数μ2=0.1,求: (1)使A 和B 一起匀速运动的水平拉力F ？ (2)若力F 作用在B 上，使B 匀速运动时水平面给A 的摩擦力多大？ 9、如图5所示，一质量为2kg 的物体夹在两木板之间，物体左右两侧 面与两块木板间的动摩擦因数相同。若把该物从上面匀速抽出，需50N 的力。若把它从下面匀速抽出，则需多大的力。(设两木板对物体的压力 不变) 华辉教育物理学科备课讲义 A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为1N，方向平行于斜面向上 C．大小为2N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2N，方向竖直向上 答案：D 解析：绳只能产生拉伸形变， 绳不同，它既可以产生拉伸形变，也可以产生压缩形变、弯曲形变和扭转形变，因此杆的弹力方向不一定沿杆． 2．某物体受到大小分别为 闭三角形．下列四个图中不能使该物体所受合力为零的是 ( 答案：ABD 解析：A图中F1、F3的合力为 为零；D图中合力为2F3. 3．列车长为L，铁路桥长也是 桥尾的速度是v2，则车尾通过桥尾时的速度为 A．v2 答案：A 解析：推而未动，故摩擦力f＝F，所以A正确． ．某人利用手表估测火车的加速度，先观测30s，发现火车前进540m；隔30s 现火车前进360m.若火车在这70s内做匀加速直线运动，则火车加速度为 ( A．0.3m/s2B．0.36m/s2 C．0.5m/s2D．0.56m/s2 答案：B 解析：前30s内火车的平均速度v＝540 30 m/s＝18m/s，它等于火车在这30s 10s内火车的平均速度v1＝360 10 m/s＝36m/s.它等于火车在这10s内的中间时刻的速度，此时刻Δv v1－v36－18 两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等． 与竖直方向夹角为α，BC与竖直方向夹角为 ．利用打点计时器等仪器测定匀变速运动的加速度是打出的一条纸带如图所示．为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s. ，x AD＝84.6mm，x AE＝121.3mm __________m/s，v D＝__________m/s 结果保留三位有效数字) ‘lj摩擦力典型例题 一、判断是否受摩擦力 （1）静止的物体 1.下图（1）中，物体A静止在水平地面上; 图（2）中，物体B静止在斜面上; 图（3）中，物体C被压 在竖直墙壁上而处于静止， 图（1）图（2）图（3） 试分析上图中，物体A、B、C是否受摩擦力？ 2. 在棋类比赛中，比赛现场附近的讲棋室内所用的棋盘是竖直放置的，棋子可以在棋盘上移动但不会掉下来。原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。棋子不会掉落的原因是因为棋子（） A.受到的重力很小可忽略不计 B.和棋盘间存在很大的吸引力 C.受到棋盘对它向上的摩擦力 D.受到的空气的浮力等于重力 （2）运动的物体 1.下图中，物体A在水平向右的拉力作用下做匀速直线运动，B物体在水平皮带上跟随皮带一起做匀速直 线运动，C物体沿着倾斜的皮带一起匀速直线运动，D物体沿着竖直墙壁向下做匀速直线运动，现在不考 虑空气阻力，试分析它们是否受摩擦力？ 图（1）图（2）图（3）图（4） 2. 关于磁悬浮列车减小摩擦的方法，正确的说法是（） A.给摩擦面加润滑油 B.减小摩擦面间的压力 C.使摩擦面脱离接触 D.变滑动摩擦为滚动摩擦 3. 将皮带张紧后，就不会在皮带轮上打滑，这是采用__________的方法来增大摩擦的；在积有冰雪而变得很滑的公路上行驶的汽车，需要在轮子上缠防滑铁链，这是采用 ______________________________的方法来增大摩擦的。 4. 如图1-24所示，A为长木板，在水平面上以速度向右运动，物块B在木板A的上面以速度向右运动， 下列判断正确的是（） A．若是，A、B之间无滑动摩擦力 B．若是，A受到了B所施加向右的滑动摩擦力 C．若是，B受到了A所施加向右的没动摩擦力 D．若是，B受到了A所施加向左的滑动摩擦力 （3）接触面光滑时 1.如右图，小球重20牛，以2米/秒的速度在光滑水平面上做匀速直线运动，它在水平方向受到的推 力是（） A.0牛 B.10牛 C.20牛 D.40牛 2. 如图所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱，试判断 下列情况中，木箱所受摩擦力的方向。 （1）汽车由静止加速运动时（木箱和车面无相对滑动）； （2）汽车刹车时（二者无相对滑动）； （3）汽车匀速运动时（二者无相对滑动）； （4）汽车刹车，木箱在车上向前滑动时； （5）汽车在匀速行驶中突然加速，木箱在车上滑动时。 二、推断摩擦力的大小 （1）静摩擦力的大小 1.如图所示，一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车，但小车仍保持静止，则（） A．小孩对车的推力大于车受到的阻力 B．小孩对车的推力等于车受到的阻力 C．小孩对车的推力小于车受到的阻力 D．小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定 2.如图（甲）所示，质量为m的物体被水平推力F压在竖直的墙上，静止不动．当水 平力F逐渐增大时，物体m所受的摩擦力将怎样变化？ 3.用力F=40N，按住一重10N的木块，如图所示，当木块相对竖直墙壁静止不动时，木块 受到的摩擦力的大小（） F A．30N B．40N C．50N D．10N 4.如图所示，用手握着一个瓶子悬在空中不动，当手握瓶子的力增大时，瓶子受到手的摩擦 功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功． [思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果． 专题一摩擦力及受力分析 【典型例题】 【例1】指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向． ①物体A静止于斜面上，如图5甲所示； ②物体A受到水平拉力F作用仍静止在水平面上，如图乙所示； ③物体A放在车上，在刹车过程中，A相对于车厢静止，如图丙所示； ④物体A在水平转台上，随转台一起匀速转动，如图丁所示． 【例2】传送带的运动方向如图所示，将物体无处速度放到传送带上，分析以下三种情况下所受摩擦力的情况。 【例3】2010·安徽高考)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P的受力个数为( ) A．3 B．4 C．5 D．6 【例4】如图4所示，物体 A靠在竖直墙面上，在力F 的作用下，A、B保持静止．物 体A的受力个数为( ) A．2 B．3 C．4 D．5 【能力训练】 1．下列说法中不正确的是( ) A．静止的物体不可能受滑动摩擦 力 B．两物体间有摩擦力，则其间必 有弹力 C．摩擦力力的方向不一定与物体 运动方向相同，但一定在一条直线上。 D．滑动摩擦力一定是阻力，静摩擦力可以是动力，也可以是阻力。 2．用手握住一个油瓶(油瓶始终处于竖直方向，如图所示)下列说法中正确的是( ) A．当瓶中油的质量增大时，手握瓶的力必须增大 B．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大 C．不论手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的 D．摩擦力等于油瓶与油的 总重力 3．如图2所示，在μ ＝的水平面上向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10 N的拉力F作用，则物体受到滑动摩擦力为(g取10 N/kg)( ) A．10 N，水平向右B．10 N，水平向左 C．20 N，水平向右D．20 N，水平向左 4．如图所示，有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面 上，现用水平力F作用在B 上，三个物体仍然静止，下 列说法中正确的是( ) A．A受到B摩擦力的作用 B．B受到A、C摩擦力的作用 C．B只受C摩擦力的作用 D．C只受地面摩擦力的作用 5.如图所示，物体A置 于倾斜的传送带上，它能 随传送带一起向上或向 下做匀速运动，下列关于 物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是( ) A．物体A随传送带一起向 上运动时，A所受的摩擦力沿 斜面向下 B．物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下 C．物体A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用 D．无论物体A随传送带一起向上还是向下运动，传送带对物体A的作用力均相同 6．如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连，从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的．已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计．若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为 ( ) A．4μmg B．3μmg C．2μmg D．μmg 7.如图13所示，用水 平力F推乙物块，使甲、 牛顿第二运动定律 【例1】物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图3-2所示，在A点物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回，则以下说法正确的是： A、物体从A下降和到B的过程中，速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中，速率不断变大 C、物体从A下降B，以及从B上升到A的过程中，速 率都是先增大，后减小 D、物体在B点时，所受合力为零 的对应关系，弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 殊模型的变化特点，以及由物体的受力情况判断物体的 运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚，同时对物 =0，体正确的受力分析，是解决本题的关键，找出AB之间的C位置，此时F 合 由A→C的过程中，由mg>kx1，得a=g-kx1/m，物体做a减小的变加速直线运动。在C位置mg=kx c,a=0，物体速度达最大。由C→B的过程中，由于mg 【学习目标】掌握探究滑动摩擦力大小的影响因素的实验方法和注意事项． 【方法点拨】 1．评价甲乙两种方案 同样是测滑动摩擦力，甲、乙两方案，区别是？ 【经典例题】 例1 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-01力、相互作用力与平衡力-探究滑动摩擦力大小的影响因素（2） 探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置如图所示．在小桶内装入适量的沙子，滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动． （1）为测量滑块受到的滑动摩擦力的大小，应测量______________，所需测量仪器是______________． （2）把毛巾铺在木板上，发现需要装入更多的沙子，滑块才能做匀速直线运动，说明______________________________________________________________________________． （3）小明想用钩码代替沙桶，请你对此作出评价：_________________________________． 例2 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-01力、相互作用力与平衡力-探究滑动摩擦力大小的影响因素（2） 如图1所示，小明在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，用弹簧测力计拉着木块分别在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动，通过改变放在木块上的砝码改变压力，分别测出木块在甲、乙木板上滑动时的摩擦力，并根据实验数据描点画出了滑动摩擦力f摩与对应压力F压关系的图象． （1）分析图象甲或乙可知，木块对木板的___________越大，木块所受的滑动摩擦力也就越大；比较图象可知，_____（选填“甲”或“乙”）木板更粗糙． （2）小明在实验中发现，拉着木块运动时很难控制“匀速”，于是他设计了如图2所示的装置，将弹簧测力计固定，改为拉动平板小车，当他水平向左拉动平板小车时，木块所受到的摩擦力的方向为_____．这样改进后的装置的优点是_______________________． 例3 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-01力、相互作用力与平衡力-探究滑动摩擦力大小的影响因素（2） 在学过摩擦力知识后，小明想探究：摩擦力大小是否与压力、重力都有关系？他利用如图所示的装置进行探究．实验步骤如下： 圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球，使小球在竖直平面内作圆周运动，则下列说法中，正确的是[ ] A ．小球过最高点时，绳子中张力可以为零 B ．小球过最高点时的最小速度为零 C ．小球刚好能过最高点时的速度是Rg D ．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相 反 解析：像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动，通过最高点时有下列几种情况： (1)m g m v /R v 2当＝，即＝时，物体的重力恰好提供向心力，向心Rg 加速度恰好等于重力加速度，物体恰能过最高点继续沿圆周运动．这是能通过最高点的临界条件； (2)m g m v /R v 2当＞，即＜时，物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道，作抛体运动； (3)m g m v /R v m g 2当＜，即＞时，物体能通过最高点，这时有Rg ＋F ＝mv 2/R ，其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力．而值得一提的是：细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力，而不可能产生支撑力，因而小球过最高点时，细绳对小球的作用力不会与重力方向相反． 所以，正确选项为A 、C ． 点拨：这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题．当小球经越圆周最高点或最低点时，其重力和绳子拉力的合力提供向心力；当小球经越圆周的其它位置时，其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力． 【问题讨论】该题中，把拴小球的绳子换成细杆，则问题讨论的结果就大相径庭了．有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动，过最高点时： (1)v (2)v (3)v 当＝时，支承物对小球既没有拉力，也没有支撑力； 当＞时，支承物对小球有指向圆心的拉力作用； 当＜时，支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用； Rg Rg Rg (4)当v ＝0时，支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ，这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动，能经越最高点的临界条件． 【例2】如图38－1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转，盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B ．现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处，并用不可伸长的轻绳相连．已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m ．试分析角速度ω从零逐渐增大，两球对轴保持相对静止过程中，A 、B 两球的受力情况如何变化？ 解析：由于ω从零开始逐渐增大，当ω较小时，A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力． A 球：m ω2r ＝f A ； B 球：m ω22r ＝f B ． 随ω增大，静摩擦力不断增大，直至ω＝ω1时将有f B ＝f m ，即m ω＝，ω＝．即从ω开始ω继续增加，绳上张力将出现．12m 112r f T f m r m /2 A 球：m ω2r ＝f A ＋T ；B 球：m ω22r ＝f m ＋T ． 由B 球可知：当角速度ω增至ω′时，绳上张力将增加△T ，△T ＝m ·2r(ω′2－ω2)．对于A 球应有m ·r(ω′2－ω2)＝△f A ＋△T ＝△f A ＋m ·2r(ω′2－ω2)． 可见△f A ＜0，即随ω的增大，A 球所受摩擦力将不断减小，直至f A ＝0 摩擦力大全 1 ．如图所示,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑轮到P 和 到Q 的两段绳都是水平的.已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m ,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F 拉Q 使它做匀速运动,则F 的大小为 （ ） A ．mg μ B ．mg μ2 C ．mg μ3 D ．mg μ4 2 ．如图所示,质量为m 的木块的在质量为M 的长木板上滑行,长 木板与地面间动摩擦因数为1μ,木块与长木板间动摩擦因数为2μ,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为: （ ） A ．mg 2μ B ．g m m )(211+μ C ．mg 1μ D ．mg mg 12μμ+ 3 ．如图1-B-8所示,质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上,二者间动摩擦因数为μ,由 于光滑导槽 （ ） A ．B 的控制,工件只能沿水平导槽运动,现在使钢板以速度ν1向右运动,同时用力F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度ν2沿导槽运动,则F 的大小为 A 等于μmg B ．大于μmg C 小于μmg D ．不能确定 4 ．用一个水平推力F=Kt (K 为恒量,t 为时间)把一重为G 的 物体压在竖直的足够高的平整墙上,如图1-B-5所示,从t=0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 变化关系是中的哪一个? 图1-B-6 P Q F 图1-B-8 5 ．一皮带传动装置,轮A ．B 均沿同方向转动,设皮带不打滑,A ．B 为两边缘上的点,某时刻a 、 b 、o 、o ’位于同一水平面上,如图1-B-3所示.设该时刻a 、b 所受摩擦力分别为f a 、f b ,则下列说法正确的是 图1-B-3 （ ） A ．f a 、f b 都是动力、而且方向相同 D ．f a 、f b 都是阻力,而且方向相反 C ．f a 若是动力,则f b 一定是阻力,两力方向相反 D ．f a 若是阻力,则f b 一定是动力,两方向相同 6 ．如图所示,A 是主动轮,B 是从动轮,它们通过不打滑的皮带转动,轮的转动方向如图所 示,B 轮上带有负载,P 、Q 分别是两轮边缘上的点,则关于P 、Q 所受摩擦力的判断正确的是 A P 受到的是静摩擦力,方向向下 B P 受到的是滑动摩擦力,方向向上 C Q 受到的是静摩擦力,方向向上 D Q 受到的是滑动摩擦力,方向向下 7 ．如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2,中间用一原长为l 、 劲度系数为K 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是: （ ） A ．g m K l 1μ + B ． g m m K l )(21++ μ C ．g m K l 2μ + D ．g m m m m K l )(2 121++μ 8 ．如图所示,重物A ．B 叠放在水平桌面上.质量分别为m 1、m 2、m 3的物体分别通过细线跨过 定滑轮水平系在重物A ．B 上,已知m 1>m 2+m 3,A ．B 保持静止.现将m 3解下放在物体A 的上方,发现A ．B 仍处于静止.关于A ．B 间的摩擦力f 1和B 与桌面间的摩擦力f 2的变化情况,下列说法中正确的是 （ ） A ．f 1变大,f 2不变 B ．f 1变大,f 2变大 C ．f 1变小,f 2不变 D ．f 1变小,f 2变大 9 ．如图所示,水平地面上有一质量为M 的长木板,质量为m 的小物块放在长木板的左端,现 用水平恒力F 向右拉小物块使它在木板上向右滑动,木板仍处于静止状态?已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则以下说法正确的是 （ ） A ．木板受到地面的摩擦力大小为μ1mg B ．木板受到地面的摩擦力大小为μ2Mg C ．木板受到地面的摩擦力大小为μ2(M +m )g A B m 1 m 2 m 3 高一物理必修1知识集锦及典型例题 一． 各部分知识网络 （一）运动的描述： 测匀变速直线运动的加速度：△x=aT 2 ，6543212 ()()(3) a a a a a a a T ++-++= a与v同向，加速运动；a与v反向，减速运动。 （二）力： 实验：探究力的平行四边形定则。 研究弹簧弹力与形变量的关系：F=KX. （三）牛顿运动定律： . 改变 (四)共点力作用下物体的平衡： 静止 平衡状态 匀速运动 F x 合=0 力的平衡条件：F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法 常用方法 矢量三角形动态分析法 相似三角形法 正、余弦定理法 物 体 的平衡 二、典型例题 例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50 Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出．从纸带上测出x1＝3.20 cm，x2＝4.74 cm，x3＝6.40 cm，x4＝8.02 cm，x5＝9.64 cm，x6＝11.28 cm，x7＝12.84 cm. (1)请通过计算，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字)； (2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出v－t图 象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车 运动的加速度大小为________m /s2 例2. 关于加速度，下列说法中正确的是 A. 速度变化越大，加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短，加速度一定越大 C. 速度变化越快，加速度一定越大 D. 速度为零，加速度一定为零 例3. 一滑块由静止开始，从斜面顶端匀加速下滑，第5s末的速度是6m/s。求：（1）第4s末的速度；（2）头7s内的位移；（3）第3s内的位移。 例4. 公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求： （1）经过多长时间公共汽车能追上汽车？ （2）后车追上前车之前，经多长时间两车相距最远，最远是多少？ 例5．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度 摩擦力习题 一.选择题（共24小题） 1用弹簧测力计沿水平方向拉一个重5N的木块，在水平桌面上匀速直线运动时，弹簧测 力计的示数为1.2N ,保持其他条件不变，当拉力增大为1.8N时，下列判断正确的是（ ） A .木块受的摩擦力为1.8N B。木块受的摩擦力为1.2N C .木块保持匀速直线运动 D .木块的运动速度逐渐减小 2.自行车在我国是很普及的代步工具，从自行车的结构和使用上来看，它涉及了许多物 理知识，对其认识错误的是（）A ?在路上行驶时自行车和地面的摩擦越小越好 B ?自行车的刹车闸是一个省力杠杆 C.在车外胎、把手塑料套、脚蹬上都刻有花纹是为了增大摩擦 D ?车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦 4?小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受的摩擦力分别为f上和f下”那么它们的关系是（） A . f上向上，f下向下，且f 上=f下B. f上向下，f下向上，且f上＞f下 C. f上向上，f下向上，且f 上=f下 D . f上向上，f下向下，且f 上＞f下 5?如图所示，小明将弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块 A ,木块下端是一长 木板，实验时，他以F=12N的拉力拉着长木板沿水平地面匀速向左运动时，弹簧测力计的示数为5N ,则木块A受到木板的摩擦力大小和方向分别为（） A . 12N ,水平向左B. 12N ,水平向右 C. 5N,水平向左 D. 5N ,水平向右 6.如图所示，物块A的重力G A=20N ,物块B的重力G B=10N ,水平推力F作用在A 上，A与竖直墙面接触，A和B均静止，则墙面受到的摩擦力（） A .大小为20N ,方向向上C.大小为30N ,方向向上 B .大小为20N ,方向向下D .大小为30N ,方向向下 初二物理经典-摩擦力(提高)-知识讲解 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 摩擦力（提高） 【学习目标】 1.知道滑动摩擦力是如何产生的； 2.理解利用二力平衡的知识测量滑动摩擦力； 3.知道影响滑动摩擦力的大小的因素； 4.知道摩擦力的利用和防止； 5.能用平衡的观点解决有关摩擦力的问题。 【要点梳理】 要点一、滑动摩擦 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，这种力就叫做滑动摩擦力。 2.方向：与相对运动的方向相反。 3.测量：利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。 4.影响滑动摩擦力大小的因素：滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 要点诠释： 1.摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。 2.滑动摩擦力产生的条件：（1）接触面粗糙；（2）接触并挤压；（3）相对运动。 3.测量滑动摩擦力时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动。根据二力平衡的知识，可知弹簧测力计对木块的拉力（即弹簧测力计的示数）与木块受到的滑动摩擦力大小相等。 4.滑动摩擦与滚动摩擦的区别：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。在相同条件下，滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。 要点二、静摩擦 1.定义：物体在有相对运动趋势时，接触面阻碍物体相对运动趋势的力叫做静摩擦力。 2.方向：静摩擦力的方向，与相对运动趋势相反，但与运动方向可以相反（阻力）也可以相同（动力），还可以成任意角度。如：皮带传送机就是静摩擦力方向与运动方向相同的，是静摩擦力作为动力的实例。 3.静摩擦力的大小：静摩擦力可以在0到最大静摩擦力之间变化，其大小由外界条件决定，因此它是被动力。 要点诠释： 1.“假设法”判断静摩擦力的有无和方向。静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，但有些情况相对运动趋势很难判断。我们可以用假设法判断相对运动趋势的方向：假设接触面光滑，物体若会相对滑动，则说明原来有静摩擦力，且相对滑动的方向就是相对滑动趋势的方向。 2.静摩擦力是被动力，即它的大小和方向都是由其它力决定，可用“假设法”和“运动和力的关系”判断。 3.静摩擦力产生的条件：（1）接触面粗糙；（2）接触并挤压；（3）相对运动趋势。 要点三、摩擦的利用和防止（高清课堂《摩擦力》388633二、增大/减小摩擦的方法）1.利用：增大有用摩擦，可以增大压力，增大接触面的粗糙程度。例如：鞋底有花纹；自行车更快停下来，可以用力捏闸。 2.防止：减小有害摩擦，减小压力，减小接触面的粗糙程度。例如：冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦；变滑动为滚动；使接触面隔开。 【典型例题】 类型一、摩擦力 1、下列关于摩擦的说法正确的是： A. 摩擦力肯定是阻碍物体运动的(完整版)高中物理经典选择题(包括解析答案)
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