高中物理第三章相互作用摩擦力

1 摩擦力（2）

【学习目标】

1.知道静摩擦力的产生条件，会判断静摩擦力的方向.

2.通过实验探究静摩擦力的大小，掌握静摩擦力的最大值及变化范围.

3.能用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向.

【预习案】

1. 摩擦力产生的条：①________________________；②________________________；

③________________________

2.摩擦力大小的确定：

（1）滑动摩擦力的大小：

（2）静摩擦力的大小：

（3）最大静摩擦力（Fm）：静摩擦力达到__________。静摩擦力的取值范围是____________.

静摩擦力的大小与正压力______关，最大静摩擦力的大小与正压力______关，且与正压力成正比.最大静摩擦力一般比滑动摩擦力______些，但在粗略的计算中有时认为两者相等.

3.摩擦力的方向：总是沿着__________，并且跟物体_______________或_______________的方向相反.

【探究案】

一. 静摩擦力有无及方向的判断方法

1．条件判断法

(1)根据摩擦力的产生条件：

(2)根据“摩擦力的方向沿着接触面与相对运动或相对运动趋势的方向相反”判断摩擦力的方向．

2．用假设法判断

假设法，就是假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动．若发生相对运动，则说明物体原来的静止是具有相对运动趋势的静止，且假设接触面光滑后物体发生的相对运动方向即为物体相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向．

3．用平衡条件判断

有时物体间的相对运动趋势不明显，用假设法也不易判断，但如果物体处于平衡状态，则可由物体的平衡条件来判断是否受静摩擦力及所受静摩擦力的方向．

4．相互作用判断法

若甲对乙有摩擦力，则乙对甲也有摩擦力，并且甲、乙所受摩擦力的方向相反．

当堂检测——有效训练，反馈矫正

例1：判断下列图中物体A是否受静摩擦力作用(A和B相对静止)；若受，判断物体A受的静摩擦力沿什 2 么方向？

例2：有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，物体之间不光滑，如图1所示．现用一水平力F作用在乙物体上，甲、乙、丙三个物体仍保持静止，下列说法正确的是( )

A．丙受到地面的摩擦力大小为F，方向水平向左

B．甲受到水平向右的摩擦力作用

C．乙对丙的摩擦力大小为F，方向水平向右

D．丙对乙的摩擦力大小为F，方向水平向右

二．摩擦力的计算

例3：质量为2 kg的物体，静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平拉力.

（1）当拉力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力多大？

（2）当拉力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力多大？

（3）此后若将拉力减小为5 N（物体仍在滑动），地面对物体的摩擦力多大？

（4）若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力多大？

拓展练习3－1：如图3－3－5所示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块重G=6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25.问：

（1）当F=25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？

（2）当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？

（3）当F=10 N时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？

（4）当F=6 N时，木块受到的摩擦力又为多大？

课后提高与练习：

1.如图3－3－10所示，A为长木板，在水平面以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是（ ）

A.若是v1=v2，A、B之间无滑动摩擦力 3 B.若是v1＞v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力

C.若是v1＜v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力

D.若是v1＞v2，A受到了B所施加向左的滑动摩擦力

2.用弹簧测力计测定一个木块A和木块B间的动摩擦因数μ有如图3－3－11（甲）、（乙）两种装置.

（1）为了用弹簧测力计的读数表示滑动摩擦力，两种情况中木块A是否都一定要做匀速运动？

（2）若木块A均做匀速运动，图（甲）中A、B间摩擦力是否等于拉力FA?

（3）若A和B的重力分别为100 N和150 N，图（甲）中弹簧测力计读数为60 N（当A被拉动时），FA=110 N，求A、B间的动摩擦因数μ.

（4）若要你选择，你会选择图（甲）还是图（乙）的装置，为什么？ 4 2019-2020学年高考物理模拟试卷

一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的

1．某移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是 （ ）

A．电压 B．电量

C．功率 D．能量

2．如图所示，A、B、C是光滑绝缘斜面上的三个点，Q是一带正电的固定点电荷，Q、B连线垂直于斜面，Q、A连线与Q、C连线长度相等，带正电的小物块从A点以初速度v沿斜面向下运动。下列说法正确的是（ ）

A．小物块在B点电势能最小

B．小物块在C点的速度也为v

C．小物块在A、C两点的机械能相等

D．小物块从A点运动到C点的过程中，一定先减速后加速

3．自然界的电、磁现象和热现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是（ ）

A．安培发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系

B．欧姆发现了欧姆定律，揭示了热现象和电现象之间的联系

C．法拉第发现了电流与其产生磁场的方向关系，并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”

D．库仑设计了电荷扭秤实验，并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”

4．关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）

A．气体的体积是所有气体分子的体积之和

B．气体的压强是由气体分子重力产生的

C．气体压强不变时，气体的分子平均动能可能变大

D．气体膨胀时，气体的内能一定减小

5．如图，金星的探测器在轨道半径为3R的圆形轨道I上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达P点时点火进入椭圆轨道II，运行至Q点时，再次点火进入轨道III做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是（ ） 5

A．探测器在P点和Q点变轨时都需要加速

B．探测器在轨道II上Q点的速率大于在探测器轨道I的速率

C．探测器在轨道II上经过P点时的机械能大于经过Q点时的机械能

D．金星的质量可表示为32254RGT

6．竖直向上抛出一个小球，图示为小球向上做匀变速直线运动时的频闪照片，频闪仪每隔0.05s闪光一次，测出ac长为23cm，af长为34cm，则下列说法正确的是（ ）

A．bc长为13cm

B．df长为7cm

C．小球的加速度大小为12m/s2

D．小球通过d点的速度大小为2.2m/s

7．如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点，然后随跳板反弹，则( )

A．运动员与跳板接触的全过程中只有超重状态

B．运动员把跳板压到最低点时，他所受外力的合力为零

C．运动员能跳得高的原因从受力角度来看，是因为跳板对他的作用力远大于他的重力 6 D．运动员能跳得高的原因从受力角度来看，是因为跳板对他的作用力远大于他对跳板的作用力

8．如图所示,一个带正电荷q、质量为m的小球,从光滑绝缘斜面轨道的A点由静止下滑,然后沿切线进入竖直面上半径为R的光滑绝缘圆形轨道,恰能到达轨道的最高点B.现在空间加一竖直向下的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球(假设小球的电荷量q在运动过程中保持不变,不计空气阻力),则（ ）

A．小球一定不能到达B点

B．小球仍恰好能到达B点

C．小球一定能到达B点,且在B点对轨道有向上的压力

D．小球能否到达B点与所加的电场强度的大小有关

9．关于近代物理学，下列说法正确的是

A．光电效应现象揭示了光具有波动性

B．—群氢原子从n＝4的激发态跃迁时，最多能辐射6种不同频率的光子

C．卢瑟福通过粒子散射实验证实原子核由质子和中子组成

D．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后一定剩下1个氡原子核

10．如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，让辐射出的光子照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，则打出的光电子的最大初动能为（ ）

A．0 B．1.89eV C．10.2eV D．12.09eV

二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分

11．如图所示，光滑的水平杆上套有一质量为1kg、可沿杆自由滑动的滑块，滑块下方通过一根长为1m的轻绳悬挂需质量为0.99kg的木块。开始时滑块和木块均静止。现有质量为10g的子弹以500m/s的水平出度击中木块并留在其中，子弹与木块间的作用时间极短，取g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）

7 A．滑块的最大速度为5m/s

B．子弹和木块摆到最高点时速度为零

C．子弹和木块摆起的最大高度为0.625m

D．当子弹和木块摆起高度为0.4m时，滑块的速度为1m/s

12．如图甲所示为t=1s时某简谐波的波动图象，乙图为x=4cm处的质点b的振动图象。则下列说法正确的是（ ）

A．该简谐波的传播方向沿x轴的正方向

B．t=2s时，质点a的振动方向沿y轴的负方向

C．t=2s时，质点a的加速度大于质点b的加速度

D．0~3s的时间内，质点a通过的路程为20cm

E.0~3s的时间内，简谐波沿x轴的负方向传播6cm

13．有一堆砂子在水平面上堆成圆锥形，稳定时底角为α，如图所示．如果视每粒砂子完全相同，砂子与砂子之间，砂子与地面之间的动摩擦因数均为μ，砂子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等，以下说法正确的是（ ）

A．砂堆稳定时，砂堆底面受到地面的摩擦力一定为零

B．砂堆稳定时，只有形成严格规则的圆锥，底面受到地面的摩擦力才为零

C．砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足tan αmax＝ μ

D．砂堆稳定时形成的圆锥的底角最大值满足cos αmax＝ μ

14．如图是某初中地理教科书中的等高线图（图中数字的单位是米）。小山坡的右侧比左侧更陡些，如果把一个球分别从山坡左右两侧滚下（把山坡的两侧看成两个斜面，不考虑摩擦等阻碍），会发现右侧小球加速度更大些。现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图，左右两侧各有a、b两点，图中数字的单位是伏特，下列说法正确的是（ ）