高三一轮复习 第二节 摩擦力 受力分析

第二节摩擦力一、静摩擦力答案：接触面粗糙接触处有弹力相对运动趋势0 F fm相反【基础练1】(2020·浙江省选考模拟)体操运动员在平衡杆上进行静态平衡训练，如图所示，则( )A．平衡杆对人的力等于人对平衡杆的力B．平衡杆对人的摩擦力方向向左C．人对平衡杆的摩擦力方向向左D．人受到的支持力是因为脚底发生了形变解析：选A。

平衡杆对人的力、人对平衡杆的力属于相互作用力，所以A正确；人受到重力、平衡杆对人的支持力，处于平衡状态，没有受到摩擦力，所以B、C错误；人受到的支持力是平衡杆形变造成的，所以D错误。

二、滑动摩擦力答案：μF N相反粗糙程度【基础练2】(多选)(2020·广东五华县期末质检)如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后( )A．M受到的摩擦力不变B．M静止在传送带上C．M可能沿斜面向上运动D．M下滑的速度不变解析：选AD。

由题意知，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，传送带启动后物块仍然受到的是滑动摩擦力，由F f＝μmg cos θ可知，物块M受到的摩擦力不变，A正确；由于物体受力情况没有变化，所以物体运动状态不变，物体仍沿传送带匀速下滑，B、C错误，D正确。

考点一静摩擦力的有无及方向的判断假设法思维程序如下：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＝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的方向(2020·庐巢七校联盟第三次联考)智能化电动扶梯如图所示，乘客站上扶梯，先缓慢加速，然后再匀速上升，则( )A．乘客始终处于超重状态B．加速阶段乘客受到的摩擦力方向与v相同C．电梯对乘客的作用力始终竖直向上D．电梯匀速上升时，电梯对乘客的作用力竖直向上[解析] 加速运动阶段，乘客的加速度沿电梯斜向上，有竖直向上的分加速度，根据牛顿第二定律，电梯对他的支持力大于其重力，处于超重状态；匀速运动阶段，加速度为0，所以既不超重也不失重，故A错误；加速阶段乘客加速度方向沿电梯斜向上，加速度有水平向右的分量，则受到的摩擦力方向水平向右，B错误；加速阶段，乘客受到竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，则电梯对乘客的作用力斜向右上方；电梯匀速上升时，电梯对乘客只有向上的支持力，即电梯对乘客的作用力竖直向上，C错误，D正确。

第二课时：摩擦力 受力分析知识要点梳理 （1）、摩擦力 1．产生条件：（1）两物体接触面 ；②两物体间存在 ； （2）接触物体间有相对运动（ 摩擦力）或相对运动趋势（ 摩擦力）。

2．方向：（1）滑动摩擦力的方向沿接触面和 相反，与物体运动方向 相同。

（2 3．大小：（1）滑动摩擦力的大小: 是指 ，不一定等于物体的重力；式中的μ被称为动摩擦因数，它的数值由 决定。

（2）静摩擦力的大小除最大静摩擦力以外的静摩擦力大小与正压力 关，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，与正压力成 比；静摩擦力的大小应根据平衡条件或牛顿运动定律来进行计算 要点精析1．摩擦力方向和大小的计算【例1】（2002·江苏）如图所示，物体叠放在水平桌面上，水平力为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。

以f 1、f 2、f 3分别表示A 与B 、B 与C 、C 与桌面间的静摩擦力的大小，则（ ）A ．f 1=5N ，f 2=0，f 3=5NB ．f 1=5N ，f 2=5N ，f 3=0C ．f 1=0，f 2=5N ，f 3=5ND ．f 1=0，f 2=10N ，f 3=5N【例2】（2005·天津理综）如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P 、Q 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P 悬于空中，Q 放在斜面上，均处于静止状态。

当用水平向左的恒力推Q 时，P 、Q 仍静止不动，则（ ）A ．Q 受到的摩擦力一定变小B ．Q 受到的摩擦力一定变大C ．轻绳上拉力一定变小D ．轻绳上拉力一定不变例3．如图所示，质量为m ，横截面为直角三角形的物块ABC ，∠ABC =α，AB 边靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数为μ。

F 是垂直于斜面BC 的推力，物块沿墙面匀速下滑，则摩擦力的大小为 （ ）A ．αsin F mg +B ．αsin F mg -C ．mg μD ．cos F （2）物体的受力分析例4.如图所示，物体A 靠在竖直墙面上，在力F 作用下，A 、B 保持静止。

高考物理一轮复习专题训练及答案解析—摩擦力的综合分析1.如图，手握一个水瓶，处于倾斜静止状态，以下说法正确的是()A．松手时瓶容易滑下，是因为手和瓶之间的动摩擦因数变小B．增大手的握力，瓶更难下滑，是因为瓶受到的摩擦力增大C．保持瓶静止时的倾斜程度不变，增大握力，手对瓶的摩擦力不变D．手握瓶竖直静止时与倾斜静止时，瓶受到的摩擦力大小相等2.如图所示，一同学站在木板上用力向右推木箱，该同学的脚与木板之间没有相对运动．若地面与木板、木箱之间均是粗糙的，下列说法正确的是()A．若木箱静止，木板向左运动，则地面对木板的摩擦力方向向右，对木箱没有摩擦力B．若木板静止，木箱向右运动，则地面对木板的摩擦力方向向右，对木箱的摩擦力方向向左C．若木板、木箱均静止，地面对木箱和木板均没有摩擦力D．若木箱向右运动，木板向左运动，则地面对木板的摩擦力方向向左，对木箱的摩擦力方向向右3.(2023·安徽六安市质检)如图所示，一长木板倾斜地固定在水平面上，倾角为θ，将一定质量的物体放在长木板上，物体刚好处于静止状态，已知物体与长木板之间的动摩擦因数为μ，假设物体与长木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则下列说法正确的是()A ．物体与长木板之间的动摩擦因数μ<tan θB ．如果在物体上施加竖直向下的力，则物体将沿斜面向下加速运动C ．如果在物体上施加沿长木板向上的力，则物体所受的摩擦力大小可能不变D ．如果在物体上施加沿长木板向上的力，则物体一定沿长木板向上运动4．(2023·山东日照市高三月考)长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大)，另一端不动，如图甲所示，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力F f 随角度θ的变化图像如图乙所示．重力加速度为g ，下列判断正确的是()A ．木块与木板间的动摩擦因数μ＝tan θ1B ．木块与木板间的动摩擦因数μ＝F f2mg cos θ1C ．木板与地面的夹角为θ2时，木块做自由落体运动D ．木板由θ1转到θ2的过程中，木块的速度变化越来越快5.如图所示，物块A 放在倾斜的木板上，木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块与木板间的动摩擦因数为()A.12B.32C.22D.526.如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F ，保持拉力的方向不变，在拉力F 的大小由零逐渐增大的过程中．关于摩擦力F f 的大小随拉力F 的变化关系，下列选项图可能正确的是()7.(多选)图示为工人用砖夹搬运砖块的示意图．若工人搬运四块形状相同且重力均为G的砖，当砖处于竖直静止状态时，下列说法正确的是()A．3对2的摩擦力为零B．2对1的摩擦力大小为G，方向竖直向上C．工人对砖夹的力增大，砖夹对砖的水平压力增大，四块砖对砖夹的摩擦力不变D．工人对砖夹的力增大，砖夹对砖的水平压力增大，3对4的摩擦力增大8.(多选)如图所示，用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从t＝0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到t1时刻，F减小为零．物体所受的摩擦力F f随时间t变化的图像可能是()9.(多选)如图所示，斜面体固定在水平地面上，一物块静止在斜面上，物块上端连接一轻弹簧，现用沿斜面向上、大小为F ＝kt 的拉力拉轻弹簧的上端，则弹簧的弹力F ′、物块受到的摩擦力F f 随时间变化的图像正确的是(时间足够长，斜面足够长，设沿斜面向上为正方向，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()10.(多选)如图所示，一质量为m 的物块静止在倾角θ＝60°的粗糙斜面上，用一个与斜面底边平行的力F ＝mg 2(g 为重力加速度)作用在物块上，该物块仍保持静止，则下列说法正确的是()A ．该物块受到的摩擦力大小为32mg B ．该物块受到的摩擦力大小为mgC ．若撤掉该外力F ，此物块可能发生滑动D．若撤掉该外力F，此物块仍静止不动11．(2023·山东济宁市高三月考)黑板擦在手施加的恒定推力F作用下匀速擦拭黑板，已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ，不计黑板擦的重力．则黑板擦所受的摩擦力大小是()A.F1－μ2B.μF1＋μ2C.F1＋μ2D.μF1－μ212.一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触．现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v运动，同时长方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块的质量为m，重力加速度为g，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为()A．0 B.22μ1μ2mgC.12μ1μ2mg D.2μ1μ2mg答案及解析1．C 2.B 3.C 4.D 5.C 6.B7．AC8．AD [由题意可知，开始物体做匀速运动，从t ＝0时刻，拉力F 开始均匀减小，t 1时刻拉力减小为零，出现的摩擦力有两种可能，一种是当拉力为零时，物体仍在滑动，则受到的一直是滑动摩擦力，即大小不变，A 正确；另一种是当拉力为零前，物体已静止，则物体先受到滑动摩擦力，后受到静摩擦力，滑动摩擦力大小不变，而静摩擦力的大小与拉力相等，而此时拉力小于滑动摩擦力大小，D 正确，B 、C 错误．]9．AD [弹簧的弹力始终等于拉力F ，即F ′＝kt ，故A 正确，B 错误；物块开始受到的是静摩擦力，且大小为mg sin α，方向向上，在拉力F 增大的过程中，静摩擦力的变化满足F ＋F f ＝mg sin α，随着F 的增大，静摩擦力先向上均匀减小到零，再向下均匀增大，当增大到等于最大静摩擦力时，再增大拉力，静摩擦力变为滑动摩擦力，之后大小就保持恒定，故C 错误，D 正确．]10．BD [对物块受力分析，可以简化成如图所示的受力分析，根据平衡条件，则有F f ＝(12mg )2＋(32mg )2＝mg ，故A 错误，B 正确；当撤去外力之后，只需要沿斜面向上且大小为32mg 的摩擦力就可以平衡，故此物块仍静止不动，故C 错误，D 正确．]11．B [设黑板擦与黑板间的弹力大小为F N ，摩擦力大小为F f ，黑板擦受力平衡，由三角形定则及勾股定理可得F 2＝F N 2＋F f 2，滑动摩擦力F f ＝μF N ，联立可得F f ＝μF 1＋μ2，故A 、C 、D 错误，B 正确．]12．B [物块沿运动方向受挡板的摩擦力大小为F f1＝μ1F N ，因物块沿挡板运动的速度的大小等于木板运动的速度的大小，故物块相对木板的速度方向与挡板成45°角，物块受木板的摩擦力大小为F f2＝μ2mg ，其方向与挡板成45°角，如图，则物块与挡板之间的正压力F N ＝μ2mg sin45°＝22μ2mg，故挡板对物块的摩擦力大小为F f1＝μ1F N＝22μ1μ2mg，故B正确．]。

第2节摩擦力1．静摩擦力(1)定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时的摩擦力。

(2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动趋势。

①物体受静摩擦力作用时不一定处于静止状态。

②实际最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。

(3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动趋势的方向相反。

(4)大小：0<F≤ Fmax 。

2．滑动摩擦力(1)定义：一个物体在另一个物体表面滑动时，受到另一物体阻碍它们相对滑动的力。

(2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动。

(3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向相反。

(4)大小：F＝μF N，μ为动摩擦因数，其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。

①F N的大小不一定等于物体的重力，等于重力是特殊情况。

②μ的大小与物体间接触面积的大小、相对运动速度的大小都无关。

[深化理解]1．区分物体间存在静摩擦力还是滑动摩擦力，要看物体间是有相对运动趋势还是有相对运动。

2．滑动摩擦力的大小可由公式F＝μF N计算，而静摩擦力的大小一般不能用F＝μF N计算。

[基础自测]一、判断题(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。

(√)二、选择题1．[粤教版必修1 P74 T9](多选)关于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )A．滑动摩擦力与物体的重力成正比B．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C．滑动摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动D．滑动摩擦力可能是动力解析：选CD 滑动摩擦力与接触面间的压力成正比，A错误；滑动摩擦力总是与物体间的相对运动方向相反，阻碍着物体间的相对运动，但滑动摩擦力可能是动力，与物体的运动方向相同，故B错误，C、D正确。

摩擦力及受力分析摩擦力是两个物体接触表面之间存在的力，它的大小和方向取决于两个接触面之间的相互作用。

摩擦力是由于两个表面之间的不规则性和分子间的吸引力导致的。

在讨论摩擦力时，我们通常关注静摩擦力和动摩擦力。

静摩擦力是指当一个物体试图相对于另一个物体滑动时，两个物体之间的摩擦力。

静摩擦力的大小和方向与试图滑动的物体之间的力的大小和方向相等且相反。

当试图滑动的物体的力小于静摩擦力时，物体将保持静止。

静摩擦力的大小可以由以下公式计算：静摩擦力=静摩擦系数×垂直于接触面的力摩擦系数是一个无单位的常数，取决于两个表面的性质。

当两个表面之间的粗糙程度增加时，静摩擦力也相应增加。

动摩擦力是当两个表面相对滑动时的摩擦力。

与静摩擦力不同，动摩擦力与滑动物体的速度成正比。

动摩擦力的大小可以由以下公式计算：动摩擦力=动摩擦系数×垂直于接触面的力摩擦力对许多现象和应用至关重要。

它可以帮助我们解释物体的停车距离、滑动和牵引等问题。

我们经常遇到一些情况，需要进行受力分析。

受力分析是根据物体所受到的外力以及与其他物体之间的相互作用，研究物体所受的各个力以及这些力的性质和作用的方法。

受力分析可以分为静力学和动力学两个方面。

静力学研究物体处于平衡状态下所受的力以及力的性质和作用，而动力学研究物体在运动状态下所受的力以及力对运动的影响。

受力分析通常需要通过自由体图来描述和分析物体所受的力。

自由体图是指将物体从其他物体或支点中分离出来，以观察物体所受的所有外力，并使其处于平衡或运动状态。

自由体图包括画出物体本身和所有作用在物体上的力的箭头表示。

在受力分析中，我们需要注意以下几点：1.保持力的平衡：根据牛顿第三定律，相互作用的两个物体之间的力是相等且相反的。

因此，当我们在自由体图中画出力的箭头时，我们需要确保力的矢量的和为零，以保持物体处于平衡状态。

2.选取适当的坐标轴：坐标轴的选择应根据问题的特点来确定。

通常选择物体所受的外力的方向为坐标轴方向，以简化力的计算和分析。

第2讲摩擦力的综合分析目标要求 1.会判断摩擦力的有无及方向，会计算摩擦力的大小.2.知道摩擦力的突变，会分析突变后摩擦力的方向及大小．考点一摩擦力的综合分析与计算1．静摩擦力有无及方向的判断“三法”(1)状态法根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的有无及方向．(2)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，再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力方向．(3)假设法2．静摩擦力大小的分析与计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，利用力的平衡条件来计算静摩擦力的大小．(2)物体有加速度时，若只有静摩擦力提供加速度，则F f＝ma.若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力．3．滑动摩擦力大小的分析与计算滑动摩擦力的大小用公式F f＝μF N来计算，应用此公式时要注意以下两点：(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关；F N为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．(2)滑动摩擦力略小于最大静摩擦力，一般情况下，可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等．考向1静摩擦力的有无及方向判断例1(多选)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()A．A物体受到的摩擦力方向向右B．B、C受到的摩擦力方向相同C．B、C受到的摩擦力方向相反D．若传送带向右加速，A物体受到的摩擦力向右答案BD解析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正确，C错误；若传送带向右加速，根据牛顿第二定律，可知A受到向右的摩擦力，故D正确．例2(多选)如图甲、乙所示，倾角为θ的斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置物块m，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是()A．图甲中物块m受到摩擦力B．图乙中物块m受到摩擦力C．图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D．图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力答案BD解析对题图甲：设物块m受到重力、支持力、摩擦力，而重力与支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向水平，则物块m受力将不平衡，与题中条件矛盾，故假设不成立，A、C错误；对题图乙：设物块m不受摩擦力，由于m匀速下滑，m必受力平衡，若m只受重力、支持力作用，由于支持力与接触面垂直，故重力、支持力不可能平衡，则假设不成立，由受力分析知：m受到与斜面平行向上的摩擦力，B、D正确．考向2摩擦力的综合分析和计算例3(2022·山东日照市高三月考)长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角θ变大)，另一端不动，如图甲所示，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力F f随角度θ的变化图像如图乙所示．重力加速度为g，下列判断正确的是()A ．木块与木板间的动摩擦因数μ＝tan θ1B ．木块与木板间的动摩擦因数μ＝F f2mg cos θ1C ．木板与地面的夹角为θ2时，木块做自由落体运动D ．木板由θ1转到θ2的过程中，木块的速度变化越来越快答案 D解析 由题图可知，当木板与地面的夹角为θ1时木块刚刚开始滑动，木块重力沿木板向下的分力等于F f2，则F f2＝mg sin θ1，刚滑动时有F f1＝μmg cos θ1，则μ＝F f1mg cos θ1，由题图知F f1<F f2，即μmg cos θ1<mg sin θ1，解得μ<tan θ1，故选项A 、B 错误；当木板与地面的夹角为θ2时，木块受到的摩擦力为零，则木块只受重力作用，但此时速度不是零，木块不做自由落体运动，做初速度不为零、加速度为g 的匀加速运动，故选项C 错误；对木块，根据牛顿第二定律有：mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，则a ＝g sin θ－μg cos θ，则木板由θ1转到θ2的过程中，随着θ的增大，木块的加速度a 增大，即速度变化越来越快，故选项D 正确．例4 如图所示，物体A 、B 置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为μ，物体A 、B 用一跨过光滑轻质动滑轮的细绳相连，现用逐渐增大的力向上提升滑轮，某时刻拉A 物体的绳子与水平面的夹角为53°，拉B 物体的绳子与水平面的夹角为37°，此时A 、B 两物体刚好处于平衡状态，则A 、B 两物体的质量之比m A m B为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )A.4μ＋33μ＋4B.3μ＋44μ＋3C.4μ－33μ－4D.3μ－44μ－3答案 A解析 设绳中张力为F ，对A 由平衡条件可得F cos 53°＝μ(m A g －F sin 53°)，对B 由平衡条件可得F cos 37°＝μ(m B g －F sin 37°)，联立解得m A m B ＝4μ＋33μ＋4，选项A 正确．考点二摩擦力的突变问题分析摩擦力突变问题的方法(1)分析临界状态，物体由相对静止变为相对运动，或者由相对运动变为相对静止，或者受力情况发生突变，往往是摩擦力突变问题的临界状态．(2)确定各阶段摩擦力的性质和受力情况，做好各阶段摩擦力的分析．考向1“静—静”突变物体在静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，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．例5(2022·福建三明市质检)如图所示，质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5 N时，物体A与小车均处于静止状态．若小车以1 m/s2的加速度向右运动，则(g＝10 m/s2)()A．物体A相对小车向右运动B．物体A受到的摩擦力减小C．物体A受到的摩擦力大小不变D．物体A受到的弹簧的拉力增大答案 C解析由题意得，物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力F fm≥5 N，小车加速运动时，假设物体A与小车仍然相对静止，则物体A所受合力F合＝ma＝10 N，可知此时小车对物体A 的摩擦力为5 N，方向向右，且为静摩擦力，所以假设成立，物体A受到的摩擦力大小不变，故选项A、B错误，C正确；弹簧长度不变，物体A受到的弹簧的拉力大小不变，故D错误．考向2“静—动”突变物体在静摩擦力和其他力作用下处于相对静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持相对静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力．例6(多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图像如图乙，则结合该图像，下列说法正确的是()A．可求出空沙桶的重力B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D．可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)答案ABC解析t＝0时刻，力传感器显示拉力为2 N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2 N，由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N，A选项正确；t＝50 s时静摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5 N，同时小车启动，说明沙子与沙桶总重力等于3.5 N，此时摩擦力突变为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小为3 N，B、C选项正确；此后由于沙子和沙桶总重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N，故50 s后小车将做匀加速运动，D选项错误．考向3“动—静”突变在滑动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“突变”为静摩擦力．例7如图所示，斜面体固定在地面上，倾角为θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图像是下图中的(取初速度v0的方向为正方向，g＝10 m/s2)()答案 B解析滑块上滑过程中受滑动摩擦力，F f＝μF N，F N＝mg cos θ，联立得F f＝6.4 N，方向沿斜面向下．当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mg sin θ＜μmg cos θ，滑块静止，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得F f′＝mg sin θ，代入数据可得F f′＝6 N，方向沿斜面向上，故选项B正确．考向4“动—动”突变在滑动摩擦力作用下运动直到达到共同速度后，如果在静摩擦力作用下不能保持相对静止，则物体将受滑动摩擦力作用，且其方向发生反向．例8(多选)如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ，选沿传送带向下为正方向，则下列选项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是()答案BD解析当小木块速度小于传送带速度时，小木块相对于传送带向上滑动，小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下，加速度a＝g sin θ＋μg cos θ；当小木块速度达到传送带速度时，由于μ<tan θ，即μmg cos θ<mg sin θ，所以速度能够继续增大，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为向上，a＝g sin θ－μg cos θ，加速度变小，则v－t图像的斜率变小，所以B、D正确．摩擦力突变问题注意事项1．静摩擦力是被动力，其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值．存在静摩擦力的连接系统，相对滑动与相对静止的临界状态是静摩擦力达到最大值．2．研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点．课时精练1.如图，手握一个水瓶，处于倾斜静止状态，以下说法正确的是()A．松手时瓶容易滑下，是因为手和瓶之间动摩擦因数变小B．增大手的握力，瓶更难下滑，是因为瓶受的摩擦力增大C．保持瓶静止时的倾斜程度不变，增大握力，手对瓶的摩擦力不变D．手握瓶竖直静止时与倾斜静止时，瓶受到的摩擦力大小相等答案 C解析松手时瓶容易滑下，是因为手和瓶之间的最大静摩擦力减小，接触面的粗糙程度没有变化，动摩擦因数不变化，A错误；倾斜静止时，如图甲，增大手的握力，只要瓶子不下滑，则F f＝mg cos θ，当增大手的握力时只是增大了最大静摩擦力，静摩擦力并没有变化，B错误，C正确；手握瓶竖直静止时，如图乙，则F f′＝mg，倾斜静止时F f＝mg cos θ，D错误．2.如图所示，一同学站在木板上用力向右推木箱，该同学的脚与木板之间没有相对运动．若地面与木板、木箱之间均是粗糙的，下列说法正确的是()A．若木箱静止，木板向左运动，则地面对木板的摩擦力方向向右，对木箱没有摩擦力B.若木板静止，木箱向右运动，则地面对木板的摩擦力方向向右，对木箱的摩擦力方向向左C．若木板、木箱均静止，地面对木箱和木板均没有摩擦力D．若木箱向右运动，木板向左运动，则地面对木板的摩擦力方向向左，对木箱的摩擦力方向向右答案 B解析 若木箱静止，木板向左运动，则地面对木板的滑动摩擦力方向向右，对木箱有向左的静摩擦力，选项A 错误；若木板静止，木箱向右运动，则地面对木板的静摩擦力方向向右，对木箱的滑动摩擦力方向向左，选项B 正确；若木板、木箱均静止，地面对木箱有向左的静摩擦力，地面对木板有向右的静摩擦力，选项C 错误；若木箱向右运动，木板向左运动，则地面对木板的滑动摩擦力方向向右，对木箱的滑动摩擦力方向向左，选项D 错误．3.如图所示，A 、B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B 受到的摩擦力( )A ．方向向左，大小不变B ．方向向左，逐渐减小C ．方向向右，大小不变D ．方向向右，逐渐减小答案 A解析 对A 、B 整体受力分析如图所示，滑动摩擦力F f 使整体产生加速度a ，a ＝μg 不变(μ为A 与水平面间的动摩擦因数)，对B 受力分析知，B 所受静摩擦力F f 静＝m B a ＝μm B g ，大小不变，方向向左，故A 对，B 、C 、D 错．4.如图所示，物块A 放在倾斜的木板上，木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则物块与木板间的动摩擦因数为( )A.12B.32C.22D.52答案 C解析 由题意可以判断，木板的倾角α为30°时物块静止，所受摩擦力为静摩擦力，由沿斜面方向二力平衡可知其大小为mg sin 30°；木板的倾角α为45°时物块滑动，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为μmg cos 45°，由二者相等可得物块与木板间的动摩擦因数为μ＝22，故选C.5.(多选)为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F 2作用，使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动)，如图所示．现分别测出了弹簧的弹力F 1、拉力F 2和木块的重力G ，则以下结论正确的是( )A ．木块受到竖直向下的滑动摩擦力B ．木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑C ．木块与墙壁之间的动摩擦因数为F 2F 1D ．木块与墙壁之间的动摩擦因数为F 2＋G F 1答案 BD解析 木块相对于竖直墙壁下滑，受到竖直向上的滑动摩擦力，阻碍木块下滑，A 错误，B 正确；分析木块受力如图所示，由平衡条件可得：F N ＝F 1，F f ＝G ＋F 2，又F f ＝μF N ，以上三式联立可解得：μ＝G ＋F 2F 1，故C 错误，D 正确．6.(2022·浙江金华市质检)如图所示，A 、B 两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度大于原长．若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F 向右拉物体B ，直到A 即将移动，此过程中，地面对B 的摩擦力F 1和对A 的摩擦力F 2的变化情况是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A ．F 1先变小后变大再不变B ．F 1先不变后变大再变小C ．F 2先变大后不变D ．F 2一直在变大答案 A解析 因在施加拉力F 前，弹簧处于伸长状态，此时地面对A 的摩擦力水平向左，地面对B 的摩擦力水平向右，对B 施加水平向右的拉力后，随着F 的增大，物体B 受的摩擦力先水平向右逐渐减小，再水平向左逐渐增大，当B 相对地面向右运动后，物体B 受地面的摩擦力不再变化，而在物体B 运动之前，物体A 受地面的摩擦力水平向左，大小不变，当B 向右运动后，随弹簧弹力的增大，物体A 受到的摩擦力逐渐增大，综上所述，选项A 正确，B 、C 、D 错误．7.(多选)如图所示，用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从t＝0时刻起水平力F的大小随时间均匀减小，到t1时刻，F减小为零．物体所受的摩擦力F f随时间t变化的图像可能是()答案AD解析由题意可知，开始物体做匀速运动，从t＝0时刻，拉力F开始均匀减小，t1时刻拉力减小为零，出现的摩擦力有两种可能，一种是当拉力为零时，物体仍在滑动，则受到的一直是滑动摩擦力，即大小一直不变，A正确；另一种是当拉力为零前，物体已静止，则物体先受到滑动摩擦力，后受到静摩擦力，滑动摩擦力大小不变，而静摩擦力的大小与拉力相等，摩擦力变为静摩擦力时拉力大小小于滑动摩擦力大小，D正确，B、C错误．8.(多选)如图所示，斜面体固定在水平地面上，一物块静止在斜面上，物块上端连接一轻弹簧，现用沿斜面向上、大小为F＝kt的拉力拉轻弹簧的上端，则弹簧的弹力F′、物块受到的摩擦力F f随时间变化的图像正确的是(时间足够长，斜面足够长，设沿斜面向上为正方向，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()答案AD解析弹簧的弹力始终等于拉力F，即F′＝kt，故A正确，B错误；物块开始受到的是静摩擦力，且大小为mg sin α，方向向上，在拉力F增大的过程中，静摩擦力的大小变化满足F＋F f＝mg sin α，随着F的增大，静摩擦力先向上均匀减小到零，再向下均匀增大，当增大到等于最大静摩擦力时，再增大拉力，摩擦力变为滑动摩擦力，大小就保持恒定，故C错误，D正确．9.(2022·云南民族中学高三月考)如图，位于水平桌面上的物块P，通过跨过轻质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为μ，两物块的质量都是m，不计滑轮的摩擦，重力加速度为g，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则在Q未离开P上表面时，F的大小为()A．4μmg B．3μmgC．2μmg D．μmg答案 A解析对Q物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为F T，木块Q与P间的滑动摩擦力F f＝μmg，根据共点力平衡条件有F T＝F f，则得：F T＝μmg；对木块P受力分析，P水平方向受到拉力F，轻绳的拉力F T，Q对P向左的摩擦力F f，地面对P向左的摩擦力F f′，根据共点力平衡条件，有F＝F f＋F f′＋F T，地面对P物体向左的摩擦力：F f′＝μ·2mg，联立解得：F＝4μmg，故选A.10.如图所示，完全相同的A、B两物体放在水平地面上，与水平地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，每个物体重G＝10 N，设物体A、B与水平地面间的最大静摩擦力均为F max＝2.5 N．若对A施加一个向右的由0均匀增大到6 N的水平推力F，有四位同学将A物体所受到的摩擦力F f A随水平推力F的变化情况在图中表示出来．其中表示正确的是()答案 D解析推力F由0均匀增大到2.5 N，A、B均未动，由平衡条件知F f A由0均匀增大到2.5 N；推力F由2.5 N增大到5 N，F f A＝2.5 N；推力F由5 N增大到6 N，A处于运动状态，F f A＝μG ＝2 N，故D项正确．11．现代的激光打印机都是自动进纸的，有一种进纸原理如图所示．进纸槽里叠放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力压在第一张白纸上，并沿逆时针方向匀速转动，确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2.不考虑静电力的影响，下列说法正确的是( )A ．滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向左B ．若μ1<μ2则打印机不能实现自动进纸C ．除最上面第一、二张白纸外越向下白纸之间的摩擦力越大D ．进纸过程中除最上面第一、二张白纸外其他纸之间均没有摩擦力答案 B解析 第一张纸受到滚轮的静摩擦力与滚轮的运动方向相同，即受到滚轮的摩擦力向右，故A 错误；若要自动进纸，则滚轮与白纸之间的最大静摩擦力要大于第一张纸与第二张纸间的滑动摩擦力，则有μ1>μ2，若μ1<μ2则打印机不能实现自动进纸，故B 正确；设每张纸的质量为m ，第二张纸对第三张纸的压力等于上面两张纸的重力及滚轮的压力，第三张纸与第二张纸之间的最大静摩擦力为F fm ＝μ2·(2mg ＋F )，而第二张纸受到的第一张纸的滑动摩擦力为F f ＝μ2(mg ＋F )<F fm ，则第一张纸与第二张纸之间存在滑动摩擦力，第二张纸以下的纸张均受到静摩擦力，大小均等于F f ＝μ2(mg ＋F )，故C 、D 错误．12.一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触．现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v 运动，同时长方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块的质量为m ，重力加速度为g ，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为( )A ．0 B.22μ1μ2mg C.12μ1μ2mg D.2μ1μ2mg答案 B解析物块沿运动方向受挡板的摩擦力F f1＝μ1F N，因物块沿挡板运动的速度的大小等于木板的运动速度的大小，故物块相对木板的速度方向与挡板成45°角，物块受木板的摩擦力为F f2＝μ2mg，其方向与挡板成45°角，如图，则物块与挡板之间的正压力F N＝μ2mg cos 45°＝2 2μ2mg，故挡板对物块的摩擦力大小为F f1＝μ1F N＝22μ1μ2mg，故B正确．。

一.要点精讲1.静摩擦力的有无及方向的判断方法静摩擦力的方向总是与相对运动趋势的方向相反，这时的相对不是相对地面，而是该静摩擦力的施力物体与受力物体间的“相对”。

(1)假设法(2)状态法：根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的有无及方向。

(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。

2.静摩擦力大小的计算方法(1)最大静摩擦力F max的计算：最大静摩擦力F max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F max＝μF N。

(2)一般静摩擦力的计算：一般静摩擦力F的大小和方向都与产生相对运动趋势的力密切相关，跟接触面间相互挤压的弹力F N无直接关系，因此F具有大小、方向的可变性。

对具体问题要结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或加速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解。

3．滑动摩擦力方向的判定滑动摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反，这时的相对不是相对地面，而是该滑动摩擦力的施力物体与受力物体间的“相对”。

4. 滑动摩擦力大小的计算方法可用公式F f＝μF N计算，注意对物体间相互挤压的弹力F N的分析，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。

5.求解摩擦力时的注意事项(1)首先分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力。

常见的错误是把静摩擦力当成滑动摩擦力，认为其大小随压力变化。

(2)应用滑动摩擦力的计算公式F f＝μF N时，注意动摩擦因数μ，其大小与接触面的材料及其粗糙程度有关，F N为两接触面间的正压力，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，与接触面面积的大小也无关。

(4)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。

高三一轮复习——受力分析+牛二一．解题思路——三步a) 找对象i. 整体：无条件限制，忽略内力，尤为适用于1. 保持相对静止2. 叠放在一起——斜面ii. 隔离：求内力，分析受力少的那个b) 画受力图：i. 顺序：G->F 弹->f->F 外->aii. 当我们不知道一个力是否存在以及它的方向的时候——假设法c) 分析：i. 正交分解——最常用，角度关系较简单时用1. 建系：让尽可能多的力（包括a ）落在坐标轴上，通常以a 为x 轴，垂直a 为y 轴2. 分解：把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上（通常与第三步一起完成）3. 列方程求解：Fx=ma ，Fy=0ii. 矢量三角形——三力动态平衡1. 一个力大小方向均不变——通常是重力2. 一个力大小可变，方向不变——通常是绳的拉力或斜面的支持力3. 一个力大小方向均可变——求最小值iii. 相似三角形——三力动态平衡，圆，以上两种方法不适用时用iv. 利用对称v. 正弦定理二．练习a) 受力分析以及牛二i. 例1 将一物块分成相等的A 、B 两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止．则（ ）A ．绳子上拉力可能为零B ．地面受的压力可能为零C ．地面与物体间可能存在摩擦力D ．AB 之间可能存在摩擦力ii. 练1-1 如图所示，两个相似的斜面体A 、B 在竖直向上的力F 的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A 和B 的受力情况，下列说法正确的是（ ）A ．A 一定受到四个力B ．B 可能受到四个力C ．B 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D ．A 与B 之间一定有摩擦力iii.练1-2 光滑水平地面上放有截面为41圆周的柱状物体A ，A 与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B ，对A 施加一水平向左的力F ，整个装置保持静止，若将A 的位置向右移动稍许，整个装置仍保持平衡，则（ ）A ．水平外力F 增大B ．墙对B 的作用力减小C ．地面对A 的支持力减小D ．B 对A 的作用力增大iv. 例2 如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A（A 、B 接触面竖直），此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑．已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1，A 与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A 与B 的质量之比为（ ）A ．211μμ B ．2121-1μμμμ C ．21211μμμμ+ D ．21212μμμμ+v. 练2-1 如图所示，一夹子夹住木块，在力F 作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m 、M ，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f ．若木块不滑动，力F 的最大值是（ ）A ．M M m 2f ）（+B ．mM m 2f ）（+ C ．g M m -M M m 2f ）（）（++ D ．gM m m M m 2f ）（）（+++ vi. 练2-2 练4-1 如图所示，轻绳两端分别与A 、C 两物体相连接，m A =1kg ，m B =2kg ，m C =3kg ，物体A 、B 、C 及C 与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计．若要用力将C 物体拉动，则作用在C 物体上水平向左的拉力最小为（取g=10m/s 2）（ ）A ．6NB ．8NC ．10ND ．16Nvii.例3 如图所示，质量为m 的匀质细绳，一端系在天花板上的A 点，另一端系在竖直墙壁上的B 点，平衡后最低点为C 点．现测得AC 段绳长是BC 段绳长的n 倍，且绳子B 端的切线与墙壁的夹角为α．则绳子在C 处弹力大小为 ，在A 处的弹力大小为 ．（重力加速度为g ）viii. 练3-1 如图，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a 、b 用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N ，球b 所受细线的拉力为F ．剪断连接球b 的细线后，在球b 上升过程中地面受到的压力（ ）A ．小于NB ．等于NC ．等于N+FD ．大于N+Fix. 练3-2 如图所示，用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A 与竖直方向的夹角为30°，弹簧C 水平，则弹簧A 、C 的伸长量之比为（ ）A ．3：4B ．4：3C ．1：2D ．2：1x. 例4 如图所示，有一倾角θ=30°的斜面B ，质量为M ．质量为m 的物体A 静止在B 上．现用水平力F推物体A ，在F 由零逐渐增加至23mg 再逐渐减为零的过程中，A 和B 始终保持静止．对此过程下列说法正确的是（ ）A ．地面对B 的支持力大于（M+m ）gB ．A 对B 压力的最小值为23mg ，最大值为mg 433 C ．A 所受摩擦力的最小值为0，最大值为0.25D ．A 所受摩擦力的最小值为0.5mg ，最大值为0.75mgxi. 练4-1 如图所示，A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ，静止叠放在水平地面上，A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为0.5μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ，现对A施加一水平拉力F ，则（ ）A ．当F ＜2μmg 时，A 、B 都相对地面静止B ．当F=2.5μmg 时，A 的加速度为31μg C ．当F ＞3μmg 时，A 相对B 滑动D ．无论F 为何值，B 的加速度不会超过0.5μg 练4-1xii.练4-2 如图所示，质量为M 的斜面体静止在粗糙的水平面上，斜面体的两个斜面均是光滑的，顶角为90°，两个斜面的倾角分别为α、β，且α＞β．两个质量均为m 的物体P 、Q 分别在沿斜面向上的力F 1、F 2的作用下处于静止状态．则以下说法中正确的是（ ）A ．水平地面对斜面体的静摩擦力方向水平向左B ．水平地面对斜面体没有摩擦力C ．地面对斜面体的支持力小于（M+m ）gD ．地面对斜面体的支持力等于（M+2m ）gxiii. 例5 质量为M 、长为3L 的杆水平放置，杆两端A 、B 系着长为3L 的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m 的小铁环．已知重力加速度为g ，不计空气影响．（1）现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小：（2）若杆与环保持相对静止，在空中沿AB 方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A 端的正下方，如图乙所示．1. 求此状态下杆的加速度大小a ；2. 为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？xiv.练5-1 如图所示，一轻绳上端系在车的左上角的A 点，另一轻绳一端系在车左端B 点，B 点在A 点正下方，A 、B 距离为b ，两绳另一端在C 点相结并系一质量为m 的小球，绳AC 长度为b ，绳BC 长度为b ．两绳能够承受的最大拉力均为2mg ．求：（1）绳BC 刚好被拉直时，车的加速度是多大？（要求画出受力图）（2）在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大？（要求画出受力图）xv. 例6 如图，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球，在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦，小物块的质量为（ ）A ．2mB ．23mC ．MD ．2mxvi.练6-1 如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内），与稳定在竖直位置相比，小球的高度（ ）A ．一定升高B ．一定降低C ．保持不变D ．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定xvii. 例7 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F 作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F 与物体位移x 之间的关系如图乙所示（g=10m/s 2），则下列结论正确的是（ ）A ．物体与弹簧分离时，弹簧处于原长状态B ．弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC ．物体的质量为3 kgD ．物体的加速度大小为5 m/s 2xviii. 练7-1 如图甲所示，一质量为M 的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m 小滑块．木板受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时，用传感器测出长木板的加速度a 与水平拉力F 的关系如图乙所示，取g=10m/s 2，则（ ）A ．小滑块的质量m=2kgB ．当F=8N 时，滑块的加速度为1m/s2 C ．滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1D ．力随时间变化的函数关系一定可以表示为F=6t （N ）xix.例8 如图所示，三根长度均为L 的轻绳分别连接于C 、D两点，A 、B 两端被悬挂在水平天花板上，相距2L ，现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物，为使CD 绳保持水平，在D 点上可施加力的最小值为（ ）A ．mgB ．mg 33C ．mg 21D ．mg 41 xx. 例9 如图所示，AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC 一端通过铰链固定在C 点，另一端B 悬挂一重为G 的重物，且B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮A ，用力F 拉绳，开始时∠BCA ＞90°，现使∠BCA 缓慢变小，直到杆BC 接近竖直杆AC ．此过程中，杆BC 所受的力（ ）A ．大小不变B ．逐渐增大C ．先减小后增大D ．先增大后减小xxi. 例10 将一个粉笔头轻轻放在2m/s 的恒定速度运动的水平传送带上后，传送带上留下一条长度为4m的划线；若使该传送带改做初速度为2m/s ，加速度的大小为1.5m/s 2的匀减速运动，并且在传送带开始做匀减速运动的同时，将另一支粉笔头放在传送带上，该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线？（g 取10m/s 2，设传送带足够长）xxii. 例11 如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍能保持等长且悬挂点不变，木板静止时，F 1表示木板所受合力的大小，F 2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（ ）A ．F 1不变，F 2变大B ．F 1变大，F 2变小C ．F 1变大，F 2变大D ．F 1变小，F 2变小例11xxiii. 练11-1 如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO 2可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、O 1、O 2转动，在O 点悬挂一重物M ，将两个相同木块m 紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．F f 表示木块与挡板间摩擦力的大小，F N表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O 1、O 2始终等高，则（ ）A ．F N 变小B ．F N 变大C ．F f 不变D ．F f 变小xxiv. 例12 如图所示，质量为m 的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为（ ）A ．0B ．大小为g ，方向竖直向下C ．大小为g 332，方向垂直木板向下 D ．大小为g 33，方向水平向右1. 练1-2 如图，物体P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平．现把物体Q 轻轻地叠放在P 上，则（ ）A ．P 向下滑动B ．P 静止不动C ．P 所受的合外力增大D ．P 与斜面间的静摩擦力增大2. 如图，物块A 和B 的质量分别为4m 和m ，开始AB 均静止，细绳拉直，在竖直向上拉力F=6mg作用下，动滑轮竖直向上加速运动．已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动过程中，物块A 和B 的加速度分别为（ ）A ．a A =0.5g ，aB =5g B ．a A =a B =0.2gC ．a A =0，a B =2gD ．a A =0.25g ，a B =3g3. 如图，水平面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面，斜面上放一质量为m 的光滑球，静止时，箱子顶部与球接触但无压力，箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a 的匀减速运动直至静止，经过的总路程为s ，运动过程中的最大速度为v ．（1）求箱子加速阶段的加速度为a ′．（2）若a ＞gtan θ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力．4. 倾角θ=37°，质量M=5kg 的粗糙斜面位于水平地面上．质量m=2kg 的木块置于斜顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s 到达底端，运动路程L=4m ，在此过程中斜面保持静止（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s 2）．求：（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向；（2）地面对斜面的支持力大小；5. 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N 1，球对木板的压力大小为N 2．以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中（ ）A ．N 1始终减小，N 2始终增大B ．N 1始终减小，N 2始终减小C ．N 1先增大后减小，N 2始终减小D ．N 1先增大后减小，N 2先减小后增大练8-16. 如图所示，质量为m 的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点A ，另一端与小球相连．小球静止时位于环上的B 点，此时轻绳与竖直方向的夹角为60°，则轻绳对小球的拉力大小为（ ）A ．2mgB ．mg 3C ．mgD ．mg 23 7. 如图所示，质量M 为4kg 的木板长为1.4m ，静止在光滑的水平面上，在它的右端静放一质量m 为1kg 的小滑块（看作质点），小滑块与木板间的动摩擦因素为0.4，今用水平力F=28N 向右拉木板，使小滑块在木板上向左滑动．则：（g=10m/s 2）（1）在力F 作用时，滑块和木板的加速度各是多少？（2）要使小滑块从木板上掉下来，力F 作用的时间至少要多少？8. 如图所示，质量均为m 的木块A 和B 用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A 上放有质量为2m 的木块C ，三者均处于静止状态．现将木块C 迅速移开，若重力加速度为g ，则在木块C 移开的瞬间（ ）A ．弹簧的弹性势能立即减小为0B ．木块A 的加速度大小为2gC ．弹簧的弹力大小为mgD ．木块B 对水平面的压力为2mg1. 如图所示，一圆环在竖直光滑的杆上，杆的直径比环的内径略小，圆环通过轻弹簧与放在地面上的物块相连，开始时弹簧处于原长，由静止释放圆环，到圆环向下的速度达到最大的过程中（此过程物块一直保持静止）（ ）A ．圆环受到的合力在减小B ．杆对圆环的作用力在减小C ．地面对物块的摩擦力在减小D ．地面对物块的支持力在减小 2. 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m 的三个木块，其中质量为2m 和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T ．现用水平拉力F 拉其中一个质量为3m 的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（ ）A ．质量为2m 的木块受到四个力的作用B ．当F 逐渐增大到T 时，轻绳刚好被拉断C ．当F 逐渐增大到1.5T 时，轻绳还不会被拉断D ．轻绳刚要被拉断时，质量为m 和2m 的木块间的摩擦力为T 32 3. 如图所示，细线的一端系一质量为m 的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a 水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T 和斜面的支持力F N 分别为（重力加速度为g ）（ ）A ．T=m （gsin θ+acos θ） FN =m （gcos θ﹣asin θ）B ．T=m （gcos θ+asin θ） F N =m （gsin θ﹣acos θ）C ．T=m （acos θ﹣gsin θ） F N =m （gcos θ+asin θ）D ．T=m （gsin θ﹣acos θ） F N =m （gsin θ+acos θ）4. 如图，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l ．一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物．在绳子距a 端21得c 点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比21m m 为（ ） A.5 B ．2 C ．25 D ．25. 如图所示，两个小球a 、b 质量均为m ，用细线相连并悬挂于O 点，现用一轻质弹簧给小球a 施加一个拉力F ，使整个装置处于静止状态，且Oa 与竖直方向夹角为θ=45°，已知弹簧劲度系数为k ，则弹簧形变量不可能是（ ）A ．k mg 2B ．2k mg 2C ．3k mg 24D ．k2mg 6. 如图所示，一个重为G 的小球套在竖直放置的半径为R 的光滑大圆球上，一个劲度系数为k ，原长为L （L ＜R ）的轻弹簧，一端固定在大圆环顶点A ，另一端与小球相连小球在大圆环上无可摩擦滑动，求：当环静止于B 点时，弹簧有多长？7. 下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角为θ=37°的山坡C ，上面有一质量为m 的石板B ，其上下表面与斜坡平行；B 上有一碎石堆A （含有大量泥土），A 和B 均处于静止状态，如图所示．假设某次暴雨中，A 浸透雨水后总质量也为m （可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为83，B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5，A 、B 开始运动，此时刻为计时起点；在第2s 末，B 的上表面突然变为光滑，μ2保持不变．已知A 开始运动时，A 离B 下边缘的距离l=27m ，C 足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度大小g=10m/s 2．求：（1）在0～2s 时间内A 和B 加速度的大小（2）A 在B 上总的运动时间．8. 如图所示，A 、B 两小球分别连在轻线两端，B 球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端．A 、B 两小球的质量分别为m A 、m B ，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A 、B 两球的加速度大小分别为（ ）A ．都等于2gB ．2g 和0C ．2g 和2g m m B AD ．2g m m B A 和2g课后练习三1. 如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能如下图中的哪幅图（）A．B．C． D．2. 两重叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为θ的斜面上，如图所示，滑块A、B的质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块B受到的摩擦力（）A．等于零B．方向沿斜面向上C．大小等于μ1mgcosθD．大小等于μ2mgcosθ3. 如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°物体甲及人均处于静止状态．（已知=sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s2．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？（2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？（3）若人的质量m2=60kg，人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量m1最大不能超过多少？4. 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）．设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ．（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ．已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切tanθ0．5. 如图所示，两根相同的橡皮绳OA、OB，开始夹角为0°，在O点处打结吊一重G=50N的物体后，结点O刚好位于圆心．（1）将A、B分别沿圆周向两边移至A′、B′，使∠AOA′=∠BOB′=60°，欲使结点仍在圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？若将橡皮绳换成无明显弹性的轻绳，结点仍在圆心O，在结点处仍挂重G=50N的重物，并保持左侧轻绳在OA′不动，缓慢将右侧轻绳从OB′沿圆周移动，当右侧轻绳移动到什么位置时右侧轻绳中的拉力最小？最小值是多少？6. 如图所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，另用一根轻绳通过滑轮系住P端．在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角α（0＜α＜π）缓慢增大时，力F的大小应（）A．恒定不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．先增大后减小7. 如图所示，传送带与地面倾角θ=37°，从A到B长度为L=10.25m，传送带以V0=10m/s 的速率逆时针转动．在传送带上端A无初速地放一个质量为m=0.5kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5．煤块在传送带上经过会留下黑色划痕已知sin37°=0.6，g=10m/s2，求：（1）煤块从A到B的时间．（2）煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度．8. 物体A1、A2和B1、B2的质量均为m，A1、A2用轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧连接，两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状态，突然迅速地撤去支托物，让物块下落，在除去支托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为F A1和 F A2，B1、B2受到的合力分别为 F B1和F B2，则（）A．F A1=0 F A2=2 mg F B1=0 F B2=2 mgB．F A1=mg F A2=mg F B1=0 F B2=2 mgC．F A1=0 F A2=2 mg F B1=mg F B2=mgD．F A1=mg F A2=mg F B1=mg F B2=mg复习测试1. 轻绳一端系一质量为m的物体A，另一端系住一个套在粗糙竖直杆MN上的圆环．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动．则在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2以及水平拉力F的变化情况是（）A．F保持不变，F1保持不变B．F逐渐减小，F2逐渐减小C．F1逐渐减小，F2保持不变D．F1保持不变，F2逐渐减小2. 如图所示，质量为m1，m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是（）A．N=m1g+m2g﹣FsinθB．N=m1g+m2g﹣FcosθC．f=FcosθD．f=Fsinθ3. 如图，在固定斜面上的一物块受到一外力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F1和F2．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4. 如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块．开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑．当升降机加速上升时，（）A．物块与斜面间的摩擦力减少B．物块与斜面间的正压力增大C．物块相对于斜面减速下滑D．物块相对于斜面匀速下滑5. 如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是（）A．F N保持不变，F T不断增大B．F N不断增大，F T不断减小C．F N保持不变，F T先增大后减小D．F N不断增大，F T先减小后增大6. 如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知容器半径为R、与水平面地面之间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ=30°．下列说法正确的是（）3A．轻弹簧对小球的作用力大小为mg2B．容器相对于水平面有向左的运动趋势C．容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上D ．弹簧原长为Kmg R 7. 如图所示，水平桌面上有一薄木板，它的右端与桌面的右端相齐．薄木板的质量M=1.0 kg ，长度L=1.0 m ．在薄木板的中央有一个小滑块（可视为质点），质量m=0.5 kg ．小滑块与薄木板之间的动摩擦因数μ1=0.10，小滑块与桌面之间的动摩擦因数μ2=0.20，薄木板与桌面之间的动摩擦因数μ3=0.20．设小滑块与薄木板之间的滑动摩擦力等于它们之间的最大静摩擦力．某时刻起对薄木板施加一个向右的拉力F 使木板向右运动．（1）若小滑块与木板之间发生相对滑动，拉力F 1至少是多大？（2）若小滑块脱离木板但不离开桌面，求拉力F 应满足的条件．8. 如图，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ．整个系统处于静止状态．现将细线剪断．将物块a 的加速度的大小记为a 1，S 1和S 2相对于原长的伸长分别记为△l 1和△l 2，重力加速度大小为g ．在剪断的瞬间，（ ）A ．a 1=3gB ．a 1=0C ．△l 1=2△l 2D ．△l 1=△l 2课堂小测1. 如图，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上．a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动．当它们刚运行至轨道的粗糙段时（）A．绳的张力减小，b对a的正压力减小B．绳的张力增加，斜面对b的支持力增加C．绳的张力减小，地面对a的支持力增加D．绳的张力增加．地面对a的支持力减小2. 如图（a）所示，轻绳AD跨过固定在竖直墙上的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB=30°；图（b）中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：（1）轻绳AC段的张力F AC与细绳EG的张力F EG之比；（2）轻杆BC对C端的支持力；（3）轻杆HG对G端的支持力．3. 如图，固定在水平面上的光滑半球，球心O的正上方固定一个小滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的A点，另一端绕过小滑轮，今缓慢拉绳使小球从A点滑至半球顶点，在此过程中，细绳对球的拉力T及球面对小球的支持力F大小变化情况是（）A．T变大、F变大B．T变小、F变大C．T变小、F不变D．T不变、F变小练9-14. 如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a、b均静止．弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力F fa≠0，b所受摩擦力F fb=0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（）A．F fa大小不变B．F fa方向改变C．F fb仍然为零D．F fb方向向右。