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第三章3基础夯实一、选择题 (1 ～3 题为单项选择题，4、5 题为多项选择题 )1． ( 陕西省西北大学附中2016～ 2017 学年高一上学期期末) 以下说法中正确的选项是( D )A．摩擦力的方向老是与运动方向相反，起阻挡物体运动的作用B．用手竖直握住一瓶子，此时瓶子所受重力必定与手所受最大静摩擦力相均衡C．摩擦力的大小必定与物体所受的重力大小成正比D．有弹力不必定有摩擦力，有摩擦力必然有弹力分析：滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，如把一个物块轻轻的放在匀速运动的传送带上，物块所受滑动摩擦力的方向与运动方向同样，故A错误；瓶子所受重力必定与手对它的静摩擦力相均衡，其实不是最大静摩擦力，故B错误；滑动摩擦力的大小与正压力成正比，能够与物体重力没关，故C错误；有弹力不必定有摩擦力，有摩擦力必然有弹力，故D正确，应选 D。
2.( 湖北省宜昌市长阳一中2016～ 2017 学年高一上学期期中) 以下图，水平川面上堆放着原木，对于原木P 在支撑点M、 N处受力的方向，以下说法正确的选项是( A )A．M处遇到的支持力竖直向上B．N处遇到的支持力竖直向上C．M处遇到的静摩擦力沿MN方向D．N处遇到的静摩擦力沿水平方向分析：此题考察弹力和摩擦力的方向。
解题重点要明确，弹力方向垂直于接触面，摩擦力方向沿接触面，M 点遇到的支持力方向竖直向上，遇到的静摩擦力方向沿水平面， A 对C错。
N点遇到支持力方向垂直MN方向，静摩擦力方向沿MN方向，B、D正确。
3. 在水平台上放一物体，物体与平台间的动摩擦因数为μ，现用一水平推力 F 把物体推向台边，以下图，物体在台边翻倒从前的过程中，台面对物体的摩擦力( B )A．渐渐减小到零B．保持不变C．先增大后不变D．先增大后减小分析：翻倒从前物体对平台的压力不变，所以滑动摩擦力大小不变。
4．( 诸城一中 2015～ 2016 学年高一上学期检测) 以下图是风趣大师卓别林一个常用的艺术造型，他身子侧倾，依赖拐杖的支持使身躯均衡，以下说法正确的选项是(BD)A．水平川面敌拐杖没有摩擦力的作用B．水平川面对卓别林有摩擦力的作用C．水平川面敌拐杖的弹力方向沿杆向上D．水平川面对卓别林的弹力方向竖直向上分析：假定地面圆滑，拐杖将在地面上向右滑动，所以拐杖与地面间有相对运动趋向，地面敌拐杖有摩擦力作用， A 错， B 对。
3.3摩擦力一、教材分析摩擦力是力学中的三大性质力之一，正确生疏摩擦力对后面学问的学习有着至关重要的作用.在摩擦力这节课中，要求会计算滑动摩擦力的大小和推断其方向，以及静摩擦力的大小和方向的推断.老师在教学过程中要将同学在学校所学过的相关概念与本节内容相结合，与生活中的实例相结合，逐步引导、循循善诱，对两种摩擦力的大小和方向判定有个清楚的生疏.在探究过程中要充分利用学校二力平衡的学问，在物体从静止到运动的过程中生疏静摩擦力和滑动摩擦力大小变化状况，使同学的生疏从感性到理性发生质的变化.对于动摩擦因数的教学最好通过试验让同学探究得出.由于本节课的特点，在整个教学过程中要充分体现新课标的探究精神，让同学多用所学学问揭示生活中的相关现象本质.二、教学目标学问与技能1.知道什么是静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力.2.能计算静摩擦力、滑动摩擦力的大小并会推断它们的方向.过程与方法1.同学通过设计试验，并使用把握变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行试验探究.2.培育同学的规律思维力气,培育同学利用学问解决实际问题的力气.情感态度与价值观通过静摩擦力的探究过程，培育同学科学的思想方法.三、教学重点1.滑动摩擦力的大小及方向的推断.2.静摩擦力的有无及方向的推断.3.静摩擦力产生的条件及规律.四、教学难点1.静摩擦力有无的推断和方向的推断.2.静摩擦力大小的计算.五、教学过程活动导入预备两只碗，分别放入数量较多的玻璃小球，一只碗内是光滑洁净的，另一只碗内是粘有灰尘的.请两个同学把玻璃球从碗中用筷子夹出来，竞赛看谁夹得快.然后让两位同学分别说出自己的感想,从而引出摩擦力的问题.情景导入(课件呈现)播放运动员滑雪的录像,如图3-3-1,让同学说出滑雪要求的环境条件，然后导出摩擦力的概念.图3-3-1问题导入粉笔在黑板上可以写出字来,在玻璃上写得出来吗?试试看.想想若在外面的柏油路面上用粉笔写字又会有何不同?为什么？你认为摩擦力是一种什么样的力？让同学用自己的语言叙述摩擦力.推动新课同学在学校阶段已经学习过摩擦力，通过直接提问使同学回忆并叙述摩擦力的概念.概念：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力.本节课就来深化争辩摩擦力.请同学做个小试验：要求同学用渐渐增大的水平力推动在教室中放置的桌子，直到推动一段距离.(设计意图:让同学体会并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用，使同学产生对静摩擦力和滑动摩擦力的感性生疏) 同学活动:同学按老师要求推桌子，并感受推力大小变化.问题：为什么用力推桌子而桌子不愿定运动？为什么想让桌子连续运动还要连续推？初步引出对静摩擦力和滑动摩擦力的感性生疏.一、静摩擦力由用力推桌子而不动，师生争辩引导出静摩擦力的概念：两个相互接触的物体之间有相对运动趋势而又保持相对静止时,在接触面间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力.问题：静摩擦力是一恒定的力吗？怎样求静摩擦力的大小？怎样推断静摩擦力的方向？【试验探究】在水平桌面上放一木块，用弹簧测力计沿水平方向用较小的力拉木块但保持木块不动，并不断缓慢地增大拉力.留意提示同学观看弹簧秤的示数变化.试验如图3-3-2：。
摩擦力课后篇巩固提升合格考达标练1.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μ,受到的滑动摩擦力为F f,则冰道被擦刷后()A.μ和F f都增大B.μ和F f都减小C.μ增大,F f减小D.μ减小,F f增大,能降低冰面的粗糙程度,即减小动摩擦因数μ;滑动摩擦力为F f=μF N,F N=mg不变,即F f减小。
2.用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推动。
用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大。
下列说法正确的是()A.木块开始运动前,摩擦力可以用公式F=μF N计算B.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小C.木块开始运动前,拉力小于摩擦力D.当拉力达到某一数值时木块开始移动,运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大,木块受静摩擦力,根据二力平衡可知摩擦力始终等于拉力,故摩擦力大小随拉力的增大而增大;而当拉力增大到某一数值时,木块开始滑动,说明此时木块恰好达到最大静摩擦力,之后木块所受滑动摩擦力不变;而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,所以木块移动后拉力将减小,根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力的大小,故B正确,A、C、D错误。
3.如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与金属小球接触面保持竖直,则()A.小球受到的摩擦力方向竖直向下B.小球受到的摩擦力与重力大小相等C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大D.若铁夹水平向右匀速移动,小球受到的摩擦力变大,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用,根据二力平衡可知,小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,即摩擦力方向竖直向上,故A错误、B正确;增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力仍等于重力,大小不变,故C错误;若水平匀速移动铁夹,则小球竖直方向仍然二力平衡,故摩擦力大小不变,故D错误。
3.3 摩擦力(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.如图所示,一物体由圆锥和与它底面相同的半球组成,置于粗糙的水平地面上,用水平外力拉它做图中所示三种情况的运动。
比较它所受的摩擦力大小分别为f1、f2、f3。
则 ( )A.f1>f2>f3B.f3>f2>f1C.f1=f2=f3D.f3=f2>f1【解析】选C。
物体在三种不同的运动情况下,都相对水平面有相对运动,故它受到滑动摩擦力的作用。
在三种情况下,水平地面对物体的支持力的大小都等于物体的重力,故物体对地面的正压力的大小都等于其重力,即N=mg。
由F=μN,知以上三种情况下摩擦力的大小相等。
故C 正确。
2.某电视台每周都有棋类节目,棋盘都是竖直放置的,棋盘上布有磁铁,而每个棋子都是一个小磁铁,关于棋盘和棋子有下列几种说法:①小棋子共受四个力的作用②每个棋子的质量肯定都有细微的差异,所以不同的棋子所受的摩擦力不同③棋盘面应选取相对粗糙的材料④如果某个棋子贴不上棋盘,总会滑落,肯定是其质量偏大以上说法中正确的是( )A.①②④B.①②③C.①③④D.②③④【解析】选B。
小棋子受到重力、磁力、弹力和静摩擦力共4个力,①正确;重力与静摩擦力是一对平衡力,磁力与弹力是一对平衡力,棋子的质量不同,静摩擦力便不同,②正确;棋子能保持静止,重力必须小于棋盘对棋子的最大静摩擦力,而最大静摩擦力与棋子、棋盘面的材料和粗糙程度,以及棋子与棋盘的压力有关,为增大棋子与棋盘面的最大静摩擦力,棋盘面应选取相对粗糙的材料,③正确;如果某个棋子贴不上棋盘,不一定是质量偏大,也可能是该棋子与棋盘最大静摩擦力较小,④错误。
故B正确。
3.如图,汽车里有一水平放置的硅胶魔力贴,魔力贴上放置一质量为m 的小花瓶。
若汽车在水平公路上向前做匀速直线运动,且魔力贴与小花瓶之间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是( )A.魔力贴对小花瓶的摩擦力和汽车运动方向相反B.魔力贴对小花瓶的摩擦力和汽车运动方向相同C.魔力贴对小花瓶的摩擦力大小为μmgD.魔力贴对小花瓶的摩擦力大小为0【解析】选D。
第2节摩擦力学习目标：1.知道滑动摩擦力、静摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力、静摩擦力的方向.2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力的大小.3.知道最大静摩擦力的概念及大小范围．知识点一滑动摩擦力1．定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫作滑动摩擦力．2．方向：沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反．3．大小：F f＝μF压，F压为正压力，μ为动摩擦因数．4．作用效果：总是阻碍物体间的相对运动．知识点二静摩擦力1．定义：两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫作静摩擦力．2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动趋势的方向相反．3．大小：范围为0<F<F max，F max为最大静摩擦力，静摩擦力的大小由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定．4．作用效果：总是阻碍物体间的相对运动趋势．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．()5．两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．()[答案] 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√能把线织成布，把布缝成衣服，靠的是纱线之间静摩擦力的作用．拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落，皮带运输机把货物送往高处(下图)，也是静摩擦力作用的结果．你还能说出日常生活和生产中利用静摩擦力的事例吗？[答案]用筷子夹食物、人走路、骑车等均利用了静摩擦力的作用．要点一滑动摩擦力公式：F f＝μF压(1)正压力F压是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，F压的大小根据受力情况确定．(2)动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关．【典例1】重为10 N的物体，在粗糙水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，同时物体还受到一个大小为2 N、方向水平向左的拉力F作用，如图所示，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是()A．4 N，水平向右B．4 N，水平向左C．2 N，水平向右D．2 N，水平向左[思路点拨]本题不能简单地认为摩擦力的方向与水平力F的方向相反，因为物体相对于水平面运动方向向右，所以滑动摩擦力的方向向左．[解析]物体相对于水平面向右运动，水平面对物体的滑动摩擦力方向向左，物体对水平面的压力大小为F压＝G＝10 N，则水平面对物体的摩擦力大小F f＝μF压＝2 N，故D正确．[答案] D滑动摩擦力(1)滑动摩擦力有无的判断条件判断：两物体相互接触；接触面粗糙；接触面之间有压力且两物体有相对运动．(2)滑动摩擦力F f的大小与物体运动的速度大小、接触面的面积无关．1．(多选)关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是()A．有正压力就一定有滑动摩擦力B．有滑动摩擦力就一定有正压力C．滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直D．只有运动的物体才受滑动摩擦力作用[解析]由产生滑动摩擦力的条件知，选项A错误，选项B正确；滑动摩擦力的方向与接触面相切，而正压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受正压力的方向垂直，选项C正确；静止的物体也可以受滑动摩擦力，如擦黑板时，黑板是静止的，但黑板擦是运动的，黑板受滑动摩擦力作用，所以关键要理解“运动”和“相对运动”的含义，选项D错误．[答案]BC2.一根质量为m、长度为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，当木料经过如图所示位置时，桌面对木料的滑动摩擦力等于________．若木料在被匀速推动和加速推动的过程中，受到的滑动摩擦力的大小分别为F1和F2，则F1________F2(选填“>”“＝”或“<”)．[解析]滑动摩擦力的大小取决于μ与F压，与接触面积的大小、相对运动速度的快慢均无关．由于压力F压等于G，所以桌面对木料的摩擦力为F f＝μF压＝μmg.由于滑动摩擦力与物体的运动性质无关，所以F1＝F2.[答案]μmg＝要点二静摩擦力对静摩擦力的理解(1)两个注意点①对“相对”的理解：有静摩擦力作用的两物体是“相对”静止的，即这两个物体互为参考系时是静止的．但以其他物体为参考系时并不一定静止．②摩擦力与弹力的存在关系：两物体间有摩擦力时，必有弹力；而两物体间有弹力时，不一定有摩擦力．(2)有无静摩擦力的判断方法根据二力平衡的条件判定【典例2】下图是一皮带传动装置示意图，A为主动轮，B为从动轮．试判断A轮上的P点、B轮上的Q点所受到的摩擦力的方向．(皮带不打滑)[思路点拨]皮带不打滑，轮与皮带之间存在静摩擦力；主动轮有相对皮带向前滑动的趋势，从动轮有相对皮带向后滑动的趋势．解题关键是运用摩擦力产生条件进行分析和判断．[解析]A是主动轮，A轮的转动带动皮带的运转，所以A轮上的P点相对于皮带有向前运动的趋势，皮带对A轮上的P点有静摩擦力作用，该静摩擦力的方向与A轮的转动方向相反，沿该点的切线方向向后，如图中F fA所示．B是从动轮，皮带带动B轮运转，所以B轮上的Q点相对于皮带有向后的运动趋势，皮带对B轮上的Q点有摩擦力作用，该静摩擦力的方向与B轮的转动方向相同，沿该点的切线方向向前，如图中F f B所示．[答案]见解析判断摩擦力方向应注意的问题(1)在判断摩擦力方向时，弄清物体相对运动或相对运动趋势的方向是关键．(2)相对运动(趋势)是指受力物体相对于所接触的物体的运动(趋势)，不一定是相对于地面的运动．(3)摩擦力的方向与相对运动(趋势)方向相反，不是与运动方向相反．(4)具体判断时，可灵活运用假设法、二力平衡法或反推法进行．3.如图所示，用水平力推静止在水平地面上的大木箱，没有推动，这时木箱受到的()A．推力小于静摩擦力B．推力一定等于重力C．推力和最大静摩擦力大小一定相等D．推力和静摩擦力大小一定相等[解析]因为用水平力推静止在水平地面上的大木箱，没有推动，推力小于最大静摩擦力；因大木箱处于静止状态，在水平方向上所受的推力与静摩擦力是一对平衡力，所以静摩擦力大小等于推力大小，并且方向相反，故D正确．[答案] D4．一辆汽车停在水平地面上，一个人用水平力推车，但车仍然静止，表明()A．推力越大，静摩擦力越小B．推力小于静摩擦力C．推力大小变化时，静摩擦力大小不变D．推力越大，静摩擦力越大，推力与静摩擦力平衡[解析]用力推车，车静止，说明推力小于车与地面之间的最大静摩擦力．由二力平衡可知，静摩擦力与推力大小相等、方向相反，选项D正确．[答案] D要点三摩擦力的分析与计算1．滑动摩擦力、静摩擦力与正压力的关系2.摩擦力的计算 摩擦力—⎪⎪⎪⎪⎪⎪ →滑动摩擦力→F f ＝μF 压→静摩擦力—⎪⎪⎪⎪ →非最大静摩擦力→由平衡条件或牛顿第二定律(后面将学到)来求解→最大静摩擦力→F max ＝μF 压【典例3】 如图所示，一个M ＝2 kg 的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m 0＝0.1 kg 的小桶相连．已知M 的最大静摩擦力F max ＝4.5 N ，滑轮上的摩擦不计，g ＝10 N/kg ，求在以下情况中，M 受到的摩擦力的大小：(1)只挂m 0，处于静止状态时；(2)只挂m 0，但在M 上再放一个M ′＝3 kg 的物体时；(3)只在桶内加入m 1＝0.33 kg 的砂子时；(4)只在桶内加入m 2＝0.5 kg 的砂子时．[思路点拨]改变小桶的质量(在小桶里加入砂子)时，先要判断M 是处于静止状态还是运动状态，即要比较M 所受绳的拉力与最大静摩擦力的大小关系；改变M 的质量(在M 上放另一物体)时会改变M所受到的最大静摩擦力．[解析](1)因为m0g＝1 N<F max，M处于静止状态，所以受静摩擦力作用，由二力平衡得F f1＝m0g＝1 N.(2)在M上再放一个M′＝3 kg的物体，M仍静止，故受静摩擦力F f2＝F f1＝m0g＝1 N.(3)因为(m0＋m1)g＝4.3 N<F max，故M处于静止状态，所受静摩擦力F f3＝(m0＋m1)g＝4.3 N.(4)因为(m0＋m2)g＝6 N>F max，故物体M运动，受到滑动摩擦力作用，由公式知F f4＝μF压＝μMg＝4 N.[答案](1)1 N(2)1 N(3)4.3 N(4)4 N(1)计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力.(2)滑动摩擦力用公式F f＝μF压求解，静摩擦力的大小只能根据物体的运动状态和物体的受力情况来求解.如果物体处于静止状态，或做匀速直线运动时，可利用二力平衡条件求解静摩擦力.(3)计算静摩擦力时，还要注意理解静摩擦力与最大静摩擦力的区别.,(4)正压力相同时，最大静摩擦力比滑动摩擦力略大，如不加说明，可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，此时最大静摩擦力也可由公式F max＝μF压求得.5．如图所示，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力G ＝1000 N ，货箱与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.3.某人用F ＝200 N 的水平力拉货箱，没有拉动，则货箱受到的静摩擦力大小为________N ；如果拉货箱的水平力增加到400 N ，则货箱受到的摩擦力大小为________N(可认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力)．[解析] 认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，货箱与地面之间的最大静摩擦力大小为F f m ＝μG ＝0.3×1000 N ＝300 N ；人用F ＝200 N 的水平力拉货箱，没有拉动，根据平衡知识可知，此时货箱受到的静摩擦力大小Ff 1＝F ＝200 N ；如果拉货箱的水平力增加到400 N>F f m ，则货箱将会被拉动，此时受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为300 N.[答案] 200 3006．如图所示，轻质弹簧的劲度系数k ＝20 N/cm ，用其拉着一个重为200 N 的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4cm 时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)如果物体在运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力的大小．[解析] (1)由F ＝kx ＝μF 压，F 压＝G 知μ＝kx G ＝20×102×4×10－2200＝0.4(2)物体所受的摩擦力大小不变，为F f＝μF压＝0.4×200 N＝80 N.[答案](1)0.4(2)80 N课堂归纳小结[知识体系][关键点击]1．摩擦力的方向沿接触面，与相对运动或相对运动趋势相反．2．摩擦力产生的条件：第一，接触面粗糙；第二，两个物体之间的弹力；第三，两个物体有相对运动或相对运动趋势．课后作业(十一)[要点对点练]要点一：滑动摩擦力1．关于由滑动摩擦力公式F f＝μF压推出的μ＝F fF压，下列说法中正确的是()A．动摩擦因数μ与摩擦力F f成正比，F f越大，μ越大B．动摩擦因数μ与正压力F压成反比，F压越大，μ越小C．μ与F f成正比，与F压成反比D．μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定[解析]动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙程度及材料决定，与摩擦力F f和压力F压无关，一旦材料和接触面的情况确定了，动摩擦因数μ也就确定了，D正确．[答案] D2．如图所示，质量为m的木块在水平桌面上的木板上表面滑行，木板静止，它的质量为M＝3m，木板与木块、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，则木板受桌面的摩擦力大小为()A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg[解析]木块向左滑动，木板相对于木块向右滑动，木板受到木块向左的滑动摩擦力的大小为F f1＝μmg，因为木板静止，根据二力平衡条件，木板受到地面的静摩擦力方向向右，大小为F f2＝F f1＝μmg，A正确．[答案] A3．如图所示，长为3L的木板从光滑水平面滑上长为5L的粗糙桌面，停止运动时木板右端与桌面边缘的距离为L，则该过程中，木板所受摩擦力F f与位移x的关系图线是()[解析]木板运动的前3L内，木板对桌面的压力随x均匀增大，根据F f＝μF压可知，摩擦力随x均匀增大．木板全部滑上桌面到木板右端与桌面边缘的距离为L的过程中，木板对桌面的压力不随x 变化，摩擦力不变，D正确，A、B、C错误．[答案] D要点二：静摩擦力4．关于静摩擦力，下列说法中正确的是()A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力B．静摩擦力总是阻碍物体的运动C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值[解析]由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，不能说成阻碍物体的运动，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小随物体所受其他外力的变化而变化，因此D错误．[答案] C5．下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是()A．静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B．静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同C．静摩擦力的方向既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D．静止的物体所受静摩擦力一定为零[解析]静摩擦力的方向总与物体间的相对运动趋势方向相反，与物体的运动方向没有必然的联系，静止的物体也可能有相对运动趋势，所以只有选项C正确．[答案] C6.用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止，如图所示，下列说法中正确的是()A．铁块B受A给它的摩擦力方向可能向上，也可能向下B．铁块B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力C．铁块A肯定对B施加竖直向上的摩擦力D．B受墙的摩擦力方向可能向上，也可能向下[解析]铁块B受A给它的摩擦力方向只能向下，铁块B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力，所以只有B正确．[答案] B要点三：对摩擦力的分析与计算7.质量为50 kg的箱子放在水平地面上，箱子与地面间的动摩擦因数为0.6，用大小为310 N的水平力推箱子但没有推动，则箱子所受的摩擦力大小为()A．30 N B．186 NC．300 N D．310 N[解析]由二力平衡可知，水平方向静摩擦力大小与外力大小相等为310 N.[答案] D8．一物块在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由A端运动到B端，如图甲所示，这时所受摩擦力为F f1；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块由传送带的A端匀速拉动到B端，这时所受摩擦力大小为F f2，如图乙所示．则F f1、F f2的大小关系满足()A．F f1＝F f2B．F f1<F f2C．F f1>F f2D．上述三种情况都有可能[解析]滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，所以只有A 正确．[答案] A9.如图所示，当水平拉力为F＝40 N时，质量为m＝10 kg的木板可以在水平面上匀速前进．若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，水平拉力需为60 N，求铁块的质量M.(取g＝10 m/s2)[解析]当拉力F＝40 N时，滑动摩擦力F f＝40 N，木板对水平面的压力F压＝mg＝100 N.＝0.4，由F f＝μF压得，动摩擦因数μ＝F fF压当拉力F′＝60 N时，滑动摩擦力F f′＝60 N，由F f′＝μF压′得，F压′＝F f′＝150 N.μ木板对水平面的压力F压′＝(m＋M)g，解得M＝5 kg.[答案] 5 kg[综合提升练]10．如图所示为某新型夹砖机，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F压(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，重力加速度为g，则“手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为()A ．μ＝mg 2F 压B ．μ＝mg F 压C ．μ＝2mg F 压D ．μ＝F 压mg[解析] 由平衡条件可知，两支“手臂”对砖的两个静摩擦力，2F f ＝mg ，砖与臂之间的摩擦力达到最大静摩擦力，所以有μF 压＝mg 2，即μ＝mg 2F 压，A 正确． [答案] A11．物体A 的质量为1 kg ，置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t ＝0开始，物体以初速度v 0向右滑动的同时，受到一个水平向左的恒力F ′＝1 N 的作用，则反映物体受到的摩擦力F f 随时间变化的图线是下图中的哪一个(取向右为正方向)( )[解析] 物体在向右滑行时，受到的是滑动摩擦力，F f ＝μmg ＝2 N ，方向向左，由于规定向右为正向，故F f ＝－2 N ；物体减速，速度越来越小，一直到速度为零，此时，由于F ′＝1 N<F f ，物体应静止，物体受静摩擦力的作用，大小为1 N ，方向向右．因此，A 图正确．[答案] A12．(多选)如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板在水平地面上恰好处于静止状态．若ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则长木板ab受到地面的摩擦力为()A．μ1Mg B．μ1(m＋M)gC．μ2mg D．μ1Mg＋μ2mg[解析]由题意可知，长木板在水平地面上恰好处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，长木板与地面间的滑动摩擦力为F f1＝μ1(m＋M)g，B正确；木块受到的滑动摩擦力为F f2＝μ2mg，长木板没有动，受力平衡，它受到木块给它的向右的滑动摩擦力和地面给它的向左的静摩擦力，等大反向，所以长木板受地面摩擦力大小为F f2＝μ2mg，C正确．[答案]BC13．如图所示，一木板B放在粗糙的水平地面上，木块A放在木板B的上面，A的右端通过轻质水平弹簧与竖直墙壁连接．现用水平力F向左拉B，使B以速度v向左匀速运动，这时弹簧对木块A的拉力大小为T.则下列说法中正确的是()A．A和B之间滑动摩擦力的大小等于FB．木板B受到地面滑动摩擦力的大小等于F＋TC．若木板以2v的速度运动，木块A受到的摩擦力大小为2TD．若作用在木板B上的水平力为2F，则地面受到的滑动摩擦力的大小仍等于F－T[解析]木块A静止，木板B以速度v向左匀速运动，都属于平衡状态，弹簧对木块A的拉力大小为T，所以B对A的滑动摩擦力大小也为T，A错误；隔离木板B，水平方向三力平衡，可判断木块B受到地面滑动摩擦力的大小等于F－T，B错误；若木板以2v的速度运动，地面和木块A受到的滑动摩擦力都不变，C错误，D正确．[答案] D14．某同学利用弹簧测力计测定木块A与木板B间的动摩擦因数μ.(1)如图甲、乙是两种实验设计方案，请完成横线上的填空部分．方案一：如图甲所示，木板B静止在水平桌面上，用手通过弹簧测力计向右拉木块A，使木块A向右匀速运动，读出此时弹簧测力计的示数F，再用弹簧测力计测出木块A的重力G，由平衡条件可知，滑动摩擦力F f＝________，A、B间的正压力F压＝________，所以动摩擦因数μ＝________；方案二：如图乙所示，将弹簧测力计C 的吊环套在直立固定在桌边的铁钉D 上，挂钩端与木块A 相连，用力拉平放在桌面上的木板B ，使其缓慢向右运动．当A 相对地面静止时，A 受到的滑动摩擦力F f 等于弹簧拉力(A 在B 上相对B 向左滑动)．读出此时弹簧测力计的示数F ，即为A 所受的滑动摩擦力F f .用弹簧测力计测出A 的重力G ，则A 、B 间的动摩擦因数μ＝________.(2)从实际操作的可行性角度考虑，你认为上述哪种方案更可行：_________________________________________.[解析] (1)方案一中木块A 向右匀速运动时，由二力平衡知F f＝F ，A 对B 的正压力F 压＝G ，则μ＝F G ；同理，方案二中μ＝F G .(2)在方案一中，弹簧测力计对木块A 的拉力只有在木块匀速前进时才等于滑动摩擦力的大小，但这种操作方式很难保证木块A 匀速前进；而在第二种方案中，无论木板B 如何运动，木块A 总是处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于木块A 所受滑动摩擦力的大小，故第二种方案更切实可行．[答案] (1)F G F G F G(2)方案二更切实可行。
2021年高一物理必修一3.3摩擦力同步练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，质量为4kg的物体在动摩擦因数为0.5的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10N的拉力作用，则物体所受摩擦力为（g=10N/kg）A．10N，向右B．10N，向左C．20N，向右D．20N，向左2．如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.3，从t=0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F=1N的作用，g取10m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力F f随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A．B．C．D．3．如图所示，一个同学用双手水平地夹住一叠书，已知他用手在这叠书的两端施加的最大水平压力F=400N，每本书的质量为0.50kg，手与书之间的动摩擦因数为µ1=0.40，书与书之间的动摩擦因数为µ2=0.25，则该同学最多能水平夹住多少本书（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2( )A．48 B．42 C．40 D．304．质量为m 的物体A ，受到一斜向上的恒定拉力F 的作用，处于静止状态，F 与水平面夹角为θ，A 与地面的动摩擦因数为μ，则关于A 受到的摩擦力一定正确的是（ ）A ．FcosθB ．μ（mg ﹣Fsinθ）C ．μ（mg+Fsinθ）D ．μmg5．如图所示，用水平力F =20N 把一质量m =10kg 的铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，墙面和物体之间的摩擦因数为0.5当F 增大到30N 时（ ）A ．墙对铁块的弹力不变B ．墙对铁块的摩擦力增大到15NC ．墙对铁块的摩擦力不变D ．墙与铁块之间的摩擦力减小到5N 6．重为500 N 的木箱放在水平地面上，木箱与地面间最大静摩擦力为105 N ，动摩擦因数是0.2，如果分别用80 N 和120 N 的水平力推木箱，经过一段时间后，木箱受到的摩擦力分别是（ ）A ．80 N 120 NB ．80 N 100 NC ．0 N 100 ND ．80 N 105 N 7．如图所示，质量为m 的物体放置在倾角为α的斜面上处于静止状态，物体与斜面的滑动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力的大小为（ ）A ．mg sinαB ．μmgs cosαC ．μmg tanαD ．tan mg8．运动员在立定跳远时，脚蹬地起跳瞬间的受力示意图是A ．B ．C ．D ．二、多选题9．如图所示，质量为m的木块被水平推力F压着，静止在竖直墙面上，当推力F的大小增加到2F时，则（）A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍C．木块所受墙面的弹力不变D．木块所受墙面的摩擦力不变10．下列关于摩擦力的说法中正确的是（）A．静摩擦力是静止的物体受到的，滑动摩擦力是运动的物体受到的B．物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力C．物体所受的滑动摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同也可以相反D．两物体间有弹力但不一定有摩擦力，而两物体间有摩擦力则一定有弹力11．如图所示，某人用手握住一个油瓶使其始终在竖直方向保持静止，则下列说法中正确的是( )A．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大B．手握得越紧，油瓶与手之间的最大静摩擦力越大C．不管手握得多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的D．油瓶受到的摩擦力必须大于其重力才能静止12．如图所示，重为G的物体在水平向右的压力F作用下静止在竖直墙上，F随时间均匀减小到某值，此过程物体始终静止．设物体与墙的最大静摩擦因数为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，下列说法正确的是( )A．墙对物体的弹力随时间均匀减小B．物体与墙的最大静摩擦力随时间均匀减小C．物体受到的摩擦力随时间均匀减小D．物体受到的摩擦力不变，始终等于μG三、解答题13．如图所示，物体A、B和C叠放在水平桌面上，水平力F b=5N、F c=10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止．求B与C间的静摩擦力的大小．14．质量为3.0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1=8.0N 时，木箱静止；当拉力F2=12N时，木箱做匀速运动，g=10m/s2．求：（1）木箱与地面间的动摩擦因数；（2）木箱在8.0N的拉力作用下受到的摩擦力的大小；（3）木箱在14.0N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小．15．如图所示，质量为2kg的物体放在在水平地面上，用原长为8cm的轻弹簧水平拉该物体，当其刚开始运动时，弹簧的长度为11cm，当弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧长度为10.5cm，已知弹簧的劲度系数为200N/m，g=10N/kg.求：（1）物体所受的最大静摩擦力；（2）物体所受的滑动摩擦力大小；（3）物体与地面间的动摩擦因数.参考答案1．D【详解】物体相对地面向右运动，则滑动摩擦力的方向向左，大小为：f N 0.5410N 20N F F mg μμ===⨯⨯=故选D 。
课时素养评价十二弹力和摩擦力的应用(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.如图所示是一支旅行用的“两面针”牙膏,该牙膏的外壳是由铝薄皮做的,根据你的观察和生活经验,下列说法正确的是 ( )A.该牙膏皮被挤压后发生的形变为弹性形变B.牙膏被挤出来是因为牙膏受到手的作用力C.牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦D.挤牙膏时手对牙膏皮的作用力大于牙膏皮对手的作用力【解析】选C。
该牙膏被挤压后发生形变,因没有恢复原状,则为非弹性形变,故A错误;牙膏受到牙膏皮的作用力,发生形变,从而将牙膏挤出来,故B错误;牙膏盖上的条纹是为了增大摩擦,故C正确;挤牙膏时手对牙膏皮的作用力与牙膏皮对手的作用力属于作用力与反作用力,大小总相等,故D错误。
2.在图中,a、b表面均光滑,天花板和地面均水平。
a、b之间一定有弹力的是( )【解析】选B。
弹力的有无通常利用假设法判断,选项A中没有弹力作用,A错;选项B中两小球相互挤压有弹力作用,B对;选项C中,拿走物体b,a的运动状态不变,选项D中拿走斜面,小球b的运动状态不变,都没有弹力作用,C、D错;故选B。
3.如图,长方体木块搁在光滑方形槽中,则长方体木块除重力外还受到弹力的个数是( )A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】选C。
长方体木块搁在光滑方形槽中,与槽接触的地方有三处,并且都有相互作用,故长方体木块除重力外还受到弹力的个数是3个,故选项C正确。
【加固训练】如图,木箱A中放一个光滑的铁球B,它们一起静止于斜面上,如果对铁球B(不包括木箱A)进行受力分析,则铁球B受力个数为( )A.3个B.4个C.2个D.1个【解析】选A。
对B球受力分析,受重力、箱子支持力和箱子对球平行斜面向上的支持力,三力平衡,故选项A正确。
4.某同学在上学途中通过扫码成功打开一辆共享单车。
当他推着自行车在平直公路上前进时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为F2,当他骑着自行车在平直公路上加速前进时,地面对前轮的摩擦力为F3,对后轮的摩擦力为F4,下列说法正确的是( )A.F1的方向与车前进方向相同B.F2的方向与车前进方向相反C.F3的方向与车前进方向相同D.F4的方向与车前进方向相反【解析】选B。
学案4摩擦力[学习目标定位] 1.知道摩擦力的定义及分类.2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.3.会推断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.4.了解最大静摩擦力的概念．一、静摩擦力1．定义：两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时产生的摩擦力叫做静摩擦力．2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反．3．大小：当相对运动趋势增加时，静摩擦力也随着增大，但有一个限度，这个静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力．而两物体间实际发生的静摩擦力F在0与F max之间，即0＜F ≤F max.二、滑动摩擦力1．定义：当一个物体在另一个物体表面滑动时，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力．2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反．3．大小：两个物体间的滑动摩擦力的大小跟压力成正比，用公式表示为F＝μF N，其中μ是比例常数(它是两个力的比值，没有单位)，叫做动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关，还跟接触面的状况(如粗糙程度)有关.一、静摩擦力[问题设计]1．把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图1所示．图1当测力计的示数为1 N时，木块没有动；渐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；连续增大拉力到4 N时，木块开头移动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变．(1)木块受到拉力1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？(2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？(3)静摩擦力在哪里产生？沿什么方向？答案(1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力．(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值．(3)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间．静摩擦力的方向与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反．2.在矿山、码头、工厂中多用传送带将货物由低处传送到高处．如图2所示，传送带匀速转动，货物和传送带相对静止．(1)传送带靠什么力把货物送到高处？此力方向如何？图2(2)只有静止的物体才受静摩擦力吗？静摩擦力总是阻碍物体的运动吗？答案(1)静摩擦力．静摩擦力的方向沿斜面对上(与物体运动方向相同)．(2)不是．静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间，物体本身可以运动．静摩擦力阻碍的是相对运动趋势，并不总是阻碍物体的运动．静摩擦力也可以是动力．[要点提炼]1．静摩擦力产生的条件(1)物体相互接触且相互挤压．(2)接触面粗糙．(3)两物体间相对静止但有相对运动趋势．留意两物体是“相对静止”，并不是静止．2．静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体间相对运动趋势的方向相反．留意(1)与“相对运动趋势的方向相反”，并不是与“运动方向”相反．(2)静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势，并不是阻碍物体的运动．3．静摩擦力的大小(1)静摩擦力具有被动性，即其大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化，与正压力大小无关(填“有关”或“无关”)．(2)静摩擦力有一个最大值，即最大静摩擦力F max，静摩擦力的范围是0<F≤F max.(3)静摩擦力的大小一般依据平衡条件求解．如图3中水平力F＝1 N、2 N、3 N时物块没有运动，静摩擦力大小分别为1 N、2 N、3 N.[延长思考] 图3产生静摩擦力的条件之一是“两物体之间有相对运动趋势”．那么，何为“相对运动趋势”？如何推断“相对运动趋势”的方向？。
