高一教科版物理必修一：第二章6突破摩擦力难点(讲义)Word版含答案

2.1.3 摩擦力一、摩擦力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。

思维拓展如图1甲、乙所示。

图1(1)“三毛”为什么能拿起瓶子？(2)“三毛”在握竿向上爬时，会受到哪些力？提示：(1)因为有摩擦力的缘故。

(2)三毛会受到重力、弹力和摩擦力。

二、静摩擦力与滑动摩擦力思考判断(1)静摩擦力就是静止物体受到的摩擦力。

(×)(2)静摩擦力方向一定与物体的相对运动趋势方向相反。

(√)(3)静摩擦力的大小与正压力成正比。

(×)(4)只要两个物体之间有弹力产生，又有相对运动，两个物体之间就一定存在滑动摩擦力。

(×)(5)滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间。

(×)(6)静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力。

(√)摩擦力的有无和方向的判断[要点归纳]1.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.静摩擦力的有无判断两法(1)条件判断法：接触面之间有压力、粗糙且有相对运动趋势。

(2)假设法3.静摩擦力的方向判定两法(1)假设法：假设接触面是光滑的，判断物体将向哪个方向滑动。

从而确定相对运动趋势的方向，进而判断出静摩擦力的方向。

(2)状态法：当物体受力处于平衡状态时，根据二力平衡，判断出静摩擦力的方向。

4.滑动摩擦力的方向(1)在接触面上，与接触面相切，且与物体间相对运动的方向相反。

(2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反。

[精典示例][例1] (多选)如图2所示为皮带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则()图2A.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，A受到沿斜面向上的摩擦力B.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，A受到沿斜面向下的摩擦力C.如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力D.如果货物A和传送带都静止，A对传送带有沿斜面向下的摩擦力解析摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，先判断物体的相对运动情况。

4. 摩擦力[先填空]1．定义：两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生相对运动时，每个物体的接触面上都受到对方作用的阻碍相对运动的力．2．产生条件(1)两物体间接触且相互挤压．(2)接触面粗糙．(3)有相对运动．3．方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反．4．大小：f＝μN，其中μ叫做动摩擦因数，N表示两个物体接触面间的垂直作用力．[再判断]1．一个物体在另一个物体表面滑动时，一定产生摩擦力．(×)2．滑动摩擦力的方向沿接触面，与物体运动方向相反．(×)3．静止的物体可能受到滑动摩擦力．(√)[后思考]1．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？【提示】不是．滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动．2．滑动摩擦力公式f＝μN中的“N”的大小等于物体的重力吗？【提示】不一定．“N”是两接触物体间的压力(弹力)．[合作探讨]如图2­4­1所示，一粗糙的斜面在地面上静止不动，当滑块沿斜面下滑时．图2­4­1探讨1：滑块受到斜面的作用力有哪些？【提示】受到斜面的支持力和滑动摩擦力的作用．探讨2：滑块受到斜面各作用力的方向如何？【提示】支持力垂直斜面向上，滑动摩擦力沿斜面向上．探讨3：如果滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块的质量为m，那么滑块受到的滑动摩擦力是多少？【提示】f＝μN＝μmg cos θ[核心点击]1．滑动摩擦力的产生及作用效果(1)产生条件：①两物体之间有弹力②接触面粗糙③有相对运动．(2)“相对”的含义“相对”是指相互摩擦的两个物体之间有位置的变化，而不用考虑相对别的物体是否有位置的变化．(3)作用效果：阻碍物体间的相对运动．2．滑动摩擦力方向(1)方向：跟接触面相切并与物体相对运动的方向相反，与物体的运动方向不一定相反(2)判断滑动摩擦力方向的具体步骤：①选取研究对象(受滑动摩擦力作用的物体)，并选与其接触的物体为参考系．②确定研究对象相对参考系的运动方向．③判定滑动摩擦力的方向(与相对滑动的方向相反)．3．滑动摩擦力大小的计算(1)公式法：根据f＝μN计算．①根据物体的受力情况，求出压力N.②根据f＝μN求出滑动摩擦力．(2)二力平衡法：物体处于匀速直线运动或静止状态时，根据二力平衡的条件求解．下列关于滑动摩擦力的认识正确的是( )A．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，因此滑动摩擦力是阻力B．相互接触的两个物体间如果存在相对滑动，则它们之间一定存在相互的滑动摩擦力C．快速行驶的自行车急刹车时与地面的摩擦力一定比慢速行驶的自行车同样条件下急刹车的摩擦力大D．滑动摩擦力的方向可能跟物体运动方向相同，也可能跟物体运动方向相反【解析】滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但不一定是阻碍运动，它既可作为动力又可作为阻力，它的大小与物体运动的速度和接触面大小无关，故选D.【答案】 D三个质量相同的物体，与水平桌面的动摩擦因数相同，由于所受的水平拉力不同，A 做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么，它们受到的摩擦力的大小关系应是( )。

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：。

6力的分解[学习目标] 1.知道什么是力的分解，知道力的分解同样遵守平行四边形定则.2.理解力的分解原则，会正确分解一个力，并会用作图法和计算法求分力.3.会用正交分解法求合力．一、力的分解1．定义：已知一个力求它的分力的过程．2．分解原则：力的分解是力的合成的逆问题，因此力的分解必然遵守平行四边形定则．3．分解依据：如果没有限制，同一个力可以分解为无数对大小和方向不同的分力．二、矢量相加的法则1．矢量：既有大小，又有方向，相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量．2．标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量．图13．三角形定则：把两个矢量首尾相接，从而求出合矢量的方法(如图1所示)．三角形定则与平行四边形定则在本质上是一样的．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)一个力F分解为两个力F1、F2，则F1、F2共同作用的效果与F相同．(√)(2)一个力F和它的两个分力都是物体实际受到的力．(×)(3)力F的大小为100 N，它的一个分力F1的大小为60 N，则另一个分力一定大于40 N．(×) 2．将一个大小为2 3 N的水平力分解成两个力，其中一个分力在竖直方向，另一个分力与水平方向的夹角是30°，则两个分力的大小分别是________ N和________ N.答案2 4一、力的效果分解法[导学探究]如图2所示，人拉着旅行箱前进，拉力F与水平方向成α角，图2(1)拉力产生了什么效果？(2)按力的作用效果分解力并求出两分力大小． 答案 (1)拉力产生两个效果：向前拉箱，向上提箱 (2)力的分解图如图所示， F 1＝F cos α，F 2＝F sin α.[知识深化] 按力的效果分解的基本步骤 1．根据力的实际作用效果确定两个分力的方向． 2．根据两个分力的方向作出力的平行四边形． 3．利用数学知识解三角形，分析、计算分力的大小．例1 如图3所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球，小球所受重力均为G ，分别用光滑挡板A 、B 挡住，挡板A 沿竖直方向，挡板B 垂直于斜面，则球1对挡板的压力F 1＝________，对斜面压力F 2＝________；球2对挡板压力F 3＝______，对斜面压力F 4＝________.图3答案 G tan θGcos θG sin θ G cos θ 解析 球1所受的重力有两个作用效果．第一，使小球欲沿水平方向推开挡板；第二，使小球压紧斜面．因此，力的分解如图甲所示，由此得两个分力的大小分别为 F 1＝G tan θ，F 2＝Gcos θ.球2所受重力G 有两个作用效果．第一，使小球垂直挤压挡板；第二，使小球压紧斜面．因此力的分解如图乙所示，由此可得两个分力的大小分别为F 3＝G sin θ，F 4＝G cos θ.确定力的实际作用效果的技巧若物体受三个力并处于平衡状态，确定其中一个力的实际作用效果时，可先作出物体所受的三个力的示意图，其中一个力的实际作用效果的方向一定与其余两个力反向．二、有限制条件的力的分解[导学探究](1)已知合力F和两分力的方向(如图4甲)，利用平行四边形定则，能作多少平行四边形？两分力有几个解？(2)已知合力F和一个分力F2(如图乙)，可以得到几个F1?图4答案(1)1个1个(2)1个[知识深化]有限制条件的力的分解1．已知合力和两个分力的方向时，两分力有唯一解(如图5所示)．图52．已知合力和一个分力的大小和方向时，另一分力有唯一解(如图6所示)．图63．已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时，若F与F1的夹角为α，有下面几种可能：图7(1)当F sin θ＜F 2＜F 时，有两解(如图7甲)． (2)当F 2＝F sin θ时，有唯一解(如图乙)． (3)当F 2＜F sin θ时，无解(如图丙)． (4)当F 2＞F 时，有唯一解(如图丁)．力分解时有解或无解，关键看代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形，若能，即有解；若不能则无解．例2 按下列两种情况把一个竖直向下的180 N 的力分解为两个分力．图8(1)一个分力水平向右，并等于240 N ，求另一个分力的大小和方向；(2)一个分力在水平方向上，另一个分力与竖直方向的夹角为30°斜向下(如图8所示)，求两个分力的大小．答案 (1)300 N 与竖直方向夹角为53°斜向左下(2)水平方向分力的大小为60 3 N ，斜向下的分力的大小为120 3 N 解析 (1)力的分解如图甲所示． F 2＝F 2＋F 21＝300 N设F 2与F 的夹角为θ，则：tan θ＝F 1F ＝43，解得θ＝53°(2)力的分解如图乙所示． F 1＝F tan 30°＝180×33N ＝60 3 N F 2＝F cos 30°＝18032N ＝120 3 N.三、力的正交分解[导学探究] 如图9所示，重为G 的物体静止在倾角为θ的斜面上，以物体(可以看成质点)为原点，沿斜面向下为x 轴，垂直斜面向下为y 轴，作图并求物体重力在x 轴和y 轴方向的分力．图9答案 如图所示G 1＝G sin θ，G 2＝G cos θ[知识深化] 正交分解法1．定义：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法． 2．正交分解法求合力的步骤：(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x 轴和y 轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上．(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x 轴和y 轴上，并求出各分力的大小，如图10所示．图10(3)分别求出x 轴、y 轴上各分力的矢量和，即：F x ＝F 1x ＋F 2x ＋…，F y ＝F 1y ＋F 2y ＋…. (4)求共点力的合力：合力大小F ＝F 2x ＋F 2y，设合力的方向与x 轴的夹角为α，则tan α＝F y F x . 例3 在同一平面内共点的四个力F 1、F 2、F 3、F 4的大小依次为19 N 、40 N 、30 N 和15 N ，方向如图11所示，求它们的合力．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图11答案 38.2 N ，方向与F 1夹角为45°斜向右上解析 本题若直接运用平行四边形定则求解，需解多个斜三角形，需多次确定各个力的合力的大小和方向，计算过程十分复杂．为此，可采用力的正交分解法求解此题． 如图甲，建立直角坐标系， 把各个力分解到这两个坐标轴上， 并求出x 轴和y 轴上的合力F x 和F y ，有 F x ＝F 1＋F 2cos 37°－F 3cos 37°＝27 N ， F y ＝F 2sin 37°＋F 3sin 37°－F 4＝27 N. 因此，如图乙所示，合力： F ＝F 2x ＋F 2y ≈38.2 N ，tan φ＝F y F x＝1. 即合力的大小约为38.2 N ，方向与F 1夹角为45°斜向右上．1．坐标轴的选取原则：坐标轴的选取是任意的，为使问题简化，建立坐标系时坐标轴的选取一般有以下两个原则：(1)使尽量多的力处在坐标轴上． (2)尽量使某一轴上各分力的合力为零．2．正交分解法的适用情况：适用于计算物体受三个或三个以上共点力的合力情况．针对训练 如图12所示，水平地面上有一重60 N 的物体，在与水平方向成30°角斜向上、大小为20 N 的拉力F 作用下匀速运动，求地面对物体的支持力和摩擦力的大小．图12答案 50 N 10 3 N解析对物体进行受力分析，如图所示，物体受重力G、支持力N、拉力F、摩擦力f.建立直角坐标系对力进行正交分解得：y方向：N＋F sin 30°－G＝0 ①x方向：f－F cos 30°＝0 ②由①②得：N＝50 N，f＝10 3 N.1．(按力的效果分解力)为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是() A．减小过桥车辆受到的摩擦力B．减小过桥车辆的重力C．减小过桥车辆对引桥面的压力D．减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力答案 D解析如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压斜面的分力F2，则F1＝G sin θ，F2＝G cos θ，倾角θ减小，F1减小，F2增大，高大的桥造很长的引桥主要目的是减小桥面的坡度，即减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力，使行车安全，D正确．2．(力的最小值问题)如图13所示，力F作用于物体的O点．现要使作用在物体上的合力沿OO′方向，需再作用一个力F1，则F1的最小值为()图13A．F1＝F sin αB．F1＝F tan αC．F1＝FD ．F 1＜F sin α 答案 A解析 利用矢量图形法．根据力的三角形定则，作F 1、F 与合力F 合的示意图，如图所示．在F 1的箭尾位置不变的情况下，其箭头可在OO ′线上滑动，由图可知，当F 1与OO ′即F 合垂直时，F 1有最小值，其值为F 1＝F sin α.3．(力的正交分解法)(多选)如图14所示，质量为m 的物体受到推力F 作用，沿水平方向做匀速直线运动，已知推力F 与水平面的夹角为θ，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力大小为( )图14A ．F cos θB ．μmgC ．μFD ．μ(mg ＋F sin θ)答案 AD解析 对物体受力分析如图，由于匀速运动，所以物体所受的合力为零，在水平方向有摩擦力f ＝F cos θ，选项A 正确；再由f ＝μN ，N ＝mg ＋F sin θ可知，摩擦力f ＝μ(mg ＋F sin θ)，选项D 正确，B 、C 错误．4.(按力的效果分解力)人们不可能用双手掰开一段木桩，然而，若用斧子就容易把木桩劈开．如图15所示，斧子的两个斧面间的夹角为θ，两个斧面关于竖直平面对称，当斧子对木桩施加一个竖直向下的力F 时，木桩的两个劈开面受到的侧向压力N 等于( )图15A ．N ＝F sin θ2B ．N ＝Fsin θC．N＝F2sin θ2D．N＝F2sin θ答案 C解析如图所示，将力F分解为F1、F2两个分力，这两个分力分别与劈的两个侧面垂直，根据对称性，两分力F1、F2大小相等，这样，以F1、F2为邻边的平行四边形就是一个菱形．因为菱形的对角线互相垂直且平分，所以有：F1＝F2＝F2sin θ2，木桩的两个劈开面受到的侧向压力N等于F2sin θ2.课时作业一、选择题(1～8为单选题，9～11为多选题)1．如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角)．下列4个图中，这三个力的合力最大的是()答案 C解析由矢量合成的法则可知，A中的合力的大小为2F1，B中的合力的大小为0，C中的合力的大小为2F2，D中的合力的大小为2F3，因为F2是直角三角形的斜边，所以F2最大，所以合力最大的是C选项．2．把一个力分解为两个力时()A．一个分力变大时，另一个分力一定要变小B．两个分力不能同时变大C．无论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半D．无论如何分解，两个分力不能同时等于这个力答案 C解析 由于两分力的大小与两分力的夹角有关，所以一个分力变大，另一个可变大，也可变小，故A 、B 项均错；当两个分力方向相同时，两个分力取最小值，此时F ＝F 1＋F 2，显然F 1、F 2不能同时小于合力的一半，C 项正确；当两个等大分力的夹角为120°时，两个分力与合力大小相等，D 项错．3．一个力的大小为30 N ，将此力分解为两个分力，这两个分力的大小不可能是( ) A ．10 N 、10 N B ．20 N 、40 N C ．200 N 、200 N D ．700 N 、720 N答案 A解析 合力的大小小于两分力大小之和，大于两分力大小之差的绝对值，只有A 不可能． 4．将一个有确定方向的力F ＝10 N 分解成两个分力，已知一个分力有确定的方向，与F 成30°角，另一个分力的大小为6 N ，则在分解时( ) A ．有无数组解 B ．有两组解 C ．有唯一解 D ．无解 答案 B解析 设方向已知的分力为F 1，如图所示，则F 2的最小值F 2min ＝F sin 30°＝5 N ．而5 N<F 2<10 N ，F 1、F 2和F 可构成如图所示的两个矢量三角形，故此时有两组解，B 正确．5．如图1所示，将绳子的一端系在汽车上，另一端系在等高的树干上，两端点间绳长为10 m ．用300 N 的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m ，不考虑绳子的重力和绳子的伸长量，则绳子作用在汽车上的力的大小为( )图1A ．1 500 NB ．6 000 NC ．300 ND ．1 500 3 N答案 A解析 由题意可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sin α＝0.55＝0.1，所以绳子的作用力为F 绳＝F2sin α＝1 500 N ，A 项正确，B 、C 、D 项错误．6.如图2所示，三段不可伸长的细绳，OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定在水平天花板上和竖直墙上．若逐渐增加C端所挂重物的质量，则最先断的绳是()图2A．必定是OAB．必定是OBC．必定是OCD．可能是OB，也可能是OC答案 A解析OC下悬挂重物，它对O点的拉力等于重物的重力G.OC绳的拉力产生两个效果：使OB在O点受到水平向左的力F1，使OA在O点受到沿绳子方向斜向下的力F2，F1、F2是G 的两个分力．由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示，当逐渐增大所挂物体的质量时，哪根绳受的拉力最大则哪根最先断．从图中可知：表示F2的有向线段最长，F2分力最大，故OA绳最先断．7.甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO′方向航行，甲用1 000 N的力拉绳子，方向如图3所示，则乙的拉力最小值为()图3A．500 3 N B．500 NC．1 000 N D．400 N答案 B解析要使船沿OO′方向航行，甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO′方向．如图所示，作平行四边形可知，当乙拉船的力的方向垂直于OO′时，乙的拉力F乙最小，其最小值为F乙min ＝F甲sin 30°＝1 000×12N ＝500 N ，故B 正确．8．如图4所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F ，当它们滑动时，受到的摩擦力大小是( )图4A ．甲、乙、丙所受摩擦力相同B ．甲受到的摩擦力最大C ．乙受到的摩擦力最大D ．丙受到的摩擦力最大 答案 C解析 题图中三个物体对地面的压力分别为N 甲＝mg －F sin θ，N 乙＝mg ＋F sin θ，N 丙＝mg ，因它们均相对地面滑动，由f ＝μN 知，f 乙＞f 丙＞f 甲，故C 正确． 9．一个10 N 的力可以分解为下面哪两个力( ) A ．30 N 和5 N B ．20 N 和5 N C ．10 N 和5 N D ．10 N 和10 N答案 CD解析 选项A 合力的范围是25 N 至35 N,10 N 不在此范围内，故选项A 错误；选项B 合力的范围是15 N 至25 N,10 N 不在此范围内，故选项B 错误；选项C 合力的范围是5 N 至15 N,10 N 在此范围内，故选项C 正确；选项D 合力的范围是0至20 N,10 N 在此范围内，故选项D 正确．10.如图5所示，放在水平面上的物体A 用轻绳通过光滑定滑轮连接另一物体B 并静止，这时A 受到水平面的支持力为N ，摩擦力为f ，若把A 水平向右移动一些后，A 仍静止，则( )图5A ．N 将增大B ．f 将增大C ．轻绳拉力将减小D．物体A所受合力将增大答案AB解析物体A受力如图，系统处于静止状态，绳子的拉力不变，始终等于B的重力，即F＝m B g，A所受合力为零，故C、D均错；当A水平向右移动时，θ角减小，N＝m A g－F sin θ，f＝F cos θ，由此可得，N、f均增大，所以A、B正确．11.如图6所示，光滑斜面上物体重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法正确的是()图6A．物体受到重力mg、N、F1、F2四个力的作用B．物体只受到重力mg和斜面的支持力N的作用C．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力D．力N、F1、F2三力的作用效果与力mg、N两个力的作用效果相同答案BD解析由重力的作用效果分析，再由力产生的原因进行判断，F1、F2两个力是重力mg的两个分力，其作用效果与重力mg等效，所以F1不是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2不是物体对斜面的压力，物体只受重力mg和斜面的支持力N的作用，故B、D正确．二、非选择题12．用铅笔、细绳把一个钩码按图7所示的方式悬挂起来．图7(1)细绳OA的拉力F产生了哪些作用效果？(2)若细绳OA的拉力为F，∠BOC＝θ，则OB、OC上的作用力分别是多少？答案(1)产生两个作用效果：沿OB斜向下拉的力和沿OC向右压的力(2)Fsin θF tan θ解析(2)力的分解如图所示F1＝Fsin θ，F2＝Ftan θ13．如图8所示，物体的质量m ＝4.4 kg ，用与竖直方向成θ＝37°的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上，并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动．物体与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.5，取重力加速度g ＝10 N/kg ，求推力F 的大小．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图8答案 88 N 或40 N解析 若物体向上做匀速直线运动，则受力如图甲所示． F cos θ＝mg ＋f F sin θ＝N f ＝μN故推力F ＝mg cos θ－μsin θ＝ 4.4×100.8－0.5×0.6N ＝88 N若物体向下做匀速直线运动，受力如图乙所示．F cos θ＋f ′＝mg F sin θ＝N f ′＝μN故推力F ＝mgcos θ＋μsin θ＝ 4.4×100.8＋0.5×0.6N ＝40 N.。

教科版物理必修1第二章 教材课后习题解答第1节 力 【练习与评价】1.力不能脱离物体二独立存在.单个物体亦能具有力.如一个铅球，各部分之间仍具有相互吸引的分子力，正是这些分子力将铅球聚合在一起成为一个整体，当然，这时各个部分应视为各个不同的物体.人在行走时，与地球之间有万有引力定律作用，地球对人有吸引力，人是受力物体，地球是施力物体，人对地面有压力，人是施力物体，地球是受力物体.2.（1）如图2-1-1所示. （2）如图2-1-2所示. （3）如图2-1-3所示第2节 重力 【练习与评价】1.由于地球的吸引而使物体具有的力称为重力，方向总是竖直向下，其大小与物体的质量、所受的重力加速度有关.2.如图2-2-1所示.（g 取10N/kg ）3.蚂蚁对树叶的支持力可为F N =5×10-6×9.8×20N=9.8×10-4N.4.鸡蛋对手的压力F N =0.6N 9.8N 0.581=⨯⨯，对手的压力的图示如图2-2-2所示.第3节 弹力 【练习与评价】1.形变分弹性形变和范性形变两种类型.2.发生弹性形变的物体，作用在这类物体上的外力也不能过大，外力过大，超出一定的限度，撤去外力后，物体就不能恢复原状，这个限度叫弹性限度.比如弹簧若被过大的力拉伸，则成为钢丝而不能再恢复成螺旋状，这就是超过了其弹性限度.3.在相互接触并发生弹性形变的物体之间的作用力称为弹力.弹力的方向总是与引起形变的作用力的方向相反.通常表现为三个方面：（1）相互接触并挤压的物体，则弹力垂直于接触面；（2）绳子产生的弹力方向总沿绳子收缩的方向；（3）弹簧被拉伸或被压缩时，对连接物的弹力总是指向弹簧恢复原长的方向.4.由胡克定律知，在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量的大小之间存在正比关系，即F=kx.5.比如在光滑水平面上静止的两只铅球，尽管相互接触，但它们之间不存在弹力作用，如图所示.6.不能.因为书的重力的施力物体是地球，受力物体是书，而书对桌面的压力的施力物体是书，受力物体是桌面，尽管大小相等，但绝不能视为同一个力. 7.受力示意图如图2-4-所示.施力物体：铁锤 受力物体：钉子图 2-1-350N0.5×105N施力物体：机车 受力物体：列车 图 2-1F25N施力物体：悬绳 受力物体：重物图 2-1-2(1)(2)(3)图 2-2-10.2N图2-2-3 图 2-4-【发展空间】1.由胡克定律知，弹簧的弹力与弹簧的形变量在弹性限度内成正比.弹簧测力计在不受力时，弹簧处于自然长度，在刻度板上标上0.再利用胡克定律，只要在相应形变量处标出对应弹力即可.使用时，就可方便地通过标度直接读出被测力的大小了.2.自动伞的伞柄上安装有弹簧，在收伞时，弹簧被压缩产生形变，按下开关后，弹簧形变恢复，弹力使伞张开.3.(b)为拉伸形变，如利用绳索吊起重物时会产生这种形变；（c ）为压缩形变，如利用支柱产生很大的支持力时会产生这种形变；（d ）为弯曲形变，如利用木棒抬重物时会产生这种形变；（e ）为扭转形变，如卡车的转动轴转动时会产生这种形变.第4节 摩擦力 【练习与评价】1.滑动摩擦力的大小取决于动摩擦因数和相互接触的两物体间的正压力，方向总与相对运动方向相反.2.静摩擦力的大小取决于两个相互接触且存在挤压的物体之间的相对运动趋势程度，方向总与产生相对运动趋势的外力方向相反.3.消防员在竖直方向上受竖直向下的重力和竖直向上的滑动摩擦力两个力的作用，因重力和滑动摩擦力平衡，故F f =G ，则F f =65×9.8N=637N. 【发展空间】1.不能.因为箱子与地面间的滑动摩擦力要比小明与地面间的滑动摩擦力大.小明可以再箱子下放些圆木棒，将滑动摩擦力转化为滚动摩擦力，从而容易推动箱子.2.绳子在树干上多绕几圈，则绳子与树干之间的最大静摩擦力增大，牛就不易跑掉. 第5节力的合成【练习与评价】1.求几个力的分力的合力的过程叫力的合成，力的合力遵循平行四边形定则.2.如图所示.3.两个共点力的合力在两力同向时最大，即有F 1+F 2=15N ；在两力反向时最小，即F 1-F 2=5N 或F 2-F 1=5N ，则有F 1=10N,F 2=5N ，或F 1=5N,F 2=10N ；若两力夹角为90°，合力为N .N F F F 1811510222221=+=+=合4.当两力平行时，F 合=2F=20N ，则物重为20N ；当两力夹角为120°时，F 合=F=10N ，则物重为10N ；当两力夹角为151°时，N.N θF F F F F 015151cos 101021010cos 222212221=︒⨯⨯⨯++=++=合则物重为5.01 N. 5.如图2-5- 所示. 第6节【练习与评价】1.右端秋千的绳子容易断裂.两小孩的体重相等，将重力分解成两绳子的拉力，易知题右图中两绳的夹角更大，则两绳中1N1F 2θ=90°，F 合=5N1θ=120°，F 合=3.6N1θ=30°，F 合=6.8N1θ=60°，F 合=6.1N灯T (弹力)重力)（c ）（b ）(a )图 2-4-的分力更大，所以右端秋千中的绳子更容易断裂. 2.如图2-6- 所示，将重力分解成沿斜面使物体下滑的分力F 1和使物体压紧斜面的分力F 2，则F 1=Gsin θ，F 2=Gcos θ，由题知G=60N,sin θ=53，则cos θ=54，代入的F 1=60×53N=36N,F 2=60×54N=48N.3.(1)100N 的力的水平分力如图2-6-中F 1所示，竖直分力如图F 2所示.(2)若割草机重300N ，则它作用在地面上的向下的压力为F 3=G+Fsin30°=（300+100×21）N =350N（3）若施加的力与图中反向，则它作用在地面上的向下的力为F 4=G-Fsin30°=(300-100×1)N=250N.4.力的未知分力如图2-6- 中所示的F 1、F 2.章末习题解答1.受竖直向下的重力和与足球运动方向相反的空气阻力作用.2.跳伞运动员匀速下落，处于平衡状态，则除受重力G 外，还受到降落伞对其竖直向上的拉力F 作用，且F=G （如图2-）.3.人受到三个力的作用，分别为重力G 、皮带的弹力F N 及皮带对人的静摩擦力F f ，受力示意图如图2- 所示.4.木块受到向右的F 1=10N 和向左的F 2=2N的力的作用而处于平衡状态，则地面对木块的静摩擦力向左，大小为F f =F 1-F 2=8N.这说明木块与桌面间的静摩擦力最大值至少为8N.当撤去F 1后，木块不会滑动，此时摩擦力向右，大小为F f ′=F 2=2N. 5.如图2- 所示.6．令弹簧测力计原刻度对应的刻度板的长度为△x 0.依题意可知对新弹簧有100=k （92△x 0-2△x 0） ① 则弹簧测力计示数为20N 时有 F=k （20△x 0-2△x 0） ②解得F=20N.即测力计显示20N 时，物体实重20N. 7.这是因为木楔卡在门下缝间时会产生很大的分力，分力作用于门边，以致门关不上.8.如图2-甲所示，小明站在人字形架上时，重力G 可分解为两个等大的对A 、B 杆的压力F 1、F 2，因人字架底角很小，故F 1、F 2远大于G .如图2- 乙所示，再将F2分解成一个水平分力F 2x 和一个竖直分力F 2y ，因F 2x 大于衣柜与地面间的最大静摩擦力，故小明轻易地移动了衣柜.1=50N图 2-6-F 1(a) F 2(b)F1′F (d)因未作任何限制，凡是以F 为平行四边形对角线的F1F2组合均是合乎要求的分力(c)因F 2的方向确定，而大小不确定，故F 1有多种可能图 2-6-图 2-G图 2-G甲22y乙图 2-图 2-。

摩擦力【习目标】1知道滑动摩擦产生的条件，会正确判断滑动摩擦力的方向2会用公式f=μN计算滑动摩擦力的大小，知道影响动摩擦因的大小因素3知道静摩擦力的产生条件，能判断静摩擦力的有无以及大小和方向4解最大静摩擦力能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小【要点梳】要点一、摩擦力要点诠释：1定义：当相互接触且相互挤压的物体之间有相对运动或相对运动趋势时，接触面间产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力，称为摩擦力固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用2分类：分为滚动摩擦（初中已经习过）、滑动摩擦力和静摩擦力要点二、滑动摩擦力要点诠释：1产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力2产生条件：①相互接触且相互挤压；②有相对运动；③接触面粗糙．说明：1)两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力挤压的效果是有压力产生压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力，可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生2)接触面粗糙当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个想模型)3)接触面上发生相对运动特别注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变；而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变3方向：总与接触面相切，且与相对运动．．．．方向相反这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反4．大小：滑动摩擦力大小与压力成正比，即：f=μN说明：①压力F N与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物块重力无关，不要一提到压力，就联想到放在水平地面上的物体，认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力②μ是比例常，称为动摩擦因，没有单位，只有大小，值与相互接触的材料、接触面的粗糙程度有关在通常情况下，μ<1③计算公式表明：滑动摩擦力F的大小只由μ和F N共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无关要点三、静摩擦力要点诠释：1产生：两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力2产生条件：①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生；②接触面粗糙；③两物体保持相对静止但有相对运动趋势所谓“相对运动趋势”，就是说假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在；如果接触面光滑．没有静摩擦力，则由于重力的作用，物体会沿斜面下滑3大小：两物体间实际发生的静摩擦力f 在零和最大静摩擦力max f 之间 max0f f ≤≤ 实际大小可根据二力平衡条件或牛顿定律判断4方向：总跟接触面相切，与相对运动趋势相反说明：①所谓“相对运动趋势的方向”，是指假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向比如物体静止在粗糙斜面上，假设没有摩擦，物体将沿斜面下滑，即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下，则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上，与物体相对运动趋势的方向相反②判断静摩擦力的方向可用假设法其操作程序是：A ．选研究对象：受静摩擦力作用的物体；B ．选参照物体：与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体；．假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向D ．确定静摩擦力的方向：与相对运动趋势的方向相反③静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反要点四、最大静摩擦力要点诠释：如图所示，水平面上放一静止的物体，当人用水平力F 推时，此物体静止不动，这说明静摩擦力的大小等于F ；当人用水平力2F 推时，物体仍静止不动，此时静摩擦力的大小等于2F 可见，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 时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把max f 叫做最大静摩擦力故静摩擦力的取值范围是：max 0f f ≤≤要点诠释：①静摩擦力大小与正压力无关，但一般情形下，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，如人跑步时地面给人的静摩擦力就是动力，传送带上物体随传送带一起加速，静摩擦力也是动力③最大静摩擦力一般比滑动摩擦力稍大些，但通常认为二者是相等的 要点五、 用假设法判断摩擦力要点诠释：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，看是否改变原的运动状态另一种是假设摩擦力存在，看是否改变原的运动状态第一种假设往往用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。

【基础知识巩固】本章知识框架1、沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。

2、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

3、自由落体运动时初速度为零的匀加速直线运动。

4、在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度。

【重点知识巩固】3、应用匀变速直线运动的规律解决问题的基本思路和方法首先，要明确有几个物体在运动，它们做何种形式的运动，是匀速直线运动还是匀变速直线运动，若是匀变速直线运动，是加速还是减速，初速度怎样等．其次，要对整个运动过程有全面的了解，分清经历了几个不同的过程．这样就可避免解题时的盲目性．要做到这一点，审题是关键，要求我们在解题之前，必须仔细分析题目叙述的条件，其中包括搞清一些隐含的条件．更重要的是要透彻了解位移、速度、加速度等物理概念，熟记运动学公式，并明确各公式的物理意义和适用范围． 例题一：火车刹车后7 s 停下来，设火车做匀减速直线运动，最后1 s 内的位移是2 m ，求刹车过程中的位移是多少米？解析： 本题可应用匀变速直线运动的规律及v －t 图象等多种方法求解．解法一 基本公式法由题意得，v =0. 设火车刹车时的速度为0v ，加速度为a ，则由at v v +=0得a v 70-=。

火车在刹车后7秒内的位移a v at t v x 249721027707+=+= 火车在刹车后6秒内的位移a v at t v x 18621026606+=+= 根据题意有m x x 267=-即m a v a v 2)186(249700=+-+ 联立得：s m v s m a 28,402=-=解得：m m x 98)4249287(7=⨯-⨯= 即火车刹车过程中的位移为98m.解法二 平均速度法如右图所示．由v ＝v 0＋at 得：v 0＝－7a ，第6 s 末的速度v 6＝－7a ＋6a ＝－a .由x ＝v t 和v ＝12(v 0＋v )得：例题二：下图是某质点运动的位移x －t 图象，对应的v －t 图象应是( )解析：答案：C5、分析纸带问题的常用方法纸带的分析与计算是近几年高考的热点，因此应该掌握有关纸带问题的处理方法．1．判断物体的运动性质(1)根据匀速直线运动特点，x ＝vt ，若纸带上各相邻的点的间隔相等，则可判定物体做匀速直线运动．(2)由匀变速直线运动的推论Δx ＝aT2，若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移相等，则说明物体做匀变速直线运动。

（答题时间：20分钟）*1. 下图是皮带运输机的示意图。

在它把货物匀速地从A运输到B（货物在皮带上不打滑）的过程中，货物受到的摩擦力及方向是（）A. 滑动摩擦力，方向沿皮带向上B. 滑动摩擦力，方向沿皮带向下C. 静摩擦力，方向沿皮带向上D. 静摩擦力，方向沿皮带向下*2.用手握住一个油瓶并保持静止（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. 摩擦力的大小等于油瓶与油总重力的大小*3. 如图所示，A、B、C三个物体的质量相等，现有F＝1N的两个水平力作于A、B两个物体上，A、B、C都静止，则地面对A物体、A物体对B物体、B物体对C物体的摩擦力分别为（）A.1N、2N、1NB.1N、0、1NC.0、1N、0D.1N、1N、0N*4. 如图所示是两个叠放在水平面上的长方形木块，对B施一向右的水平拉力F，但A、B都没动，则B给A的摩擦力（）A. 大小等于F，方向向右B. 大小等于F，方向向左C. 等于零D. 条件不足，无法确定大小和方向**5. 如图所示，质量为m 的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L ，（绳刚好拉直时）与水平方向的夹角为，当传送带分别以v 1、v 2的速度做逆时针转动时（v 1<v 2），稳定时细绳的拉力分别为F l 、F 2；若剪断细绳后，物体到达左端的时间分别为t l 、t 2，则下列关于稳定时细绳的拉力和到达左端的时间的大小一定正确的是（）A. F l <F 2B. F 1＝F 2C. t l >t 2D. t l <t 2**6. 如图所示，位于水平地面上的木板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 之间的动摩擦因数是μ､P 与地面之间的动摩擦因数是2μ，木板P 与物块Q 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.3μmgB.4μmgC.5μmgD.6μmg**7.如图所示，物体A 重40N ，物体B 重20N ，A 与B 、B 与地面间的动摩擦因数均为0.4. 当用水平力F 向右匀速拉动物体A 时，试求：（1）B 对A 的滑动摩擦力大小和方向；（2）地对A 的滑动摩擦力大小和方向。

第4节摩擦力1.知道摩擦力产生的条件．2.会判断静摩擦力和滑动摩擦力的方向．3.了解静摩擦力和滑动摩擦力大小的计算．4．知道动摩擦因数、最大静摩擦力的概念．一、摩擦力1．概念：两个相互接触并发生挤压的物体之间产生的阻碍相对运动的力．2．分类：滑动摩擦力和静摩擦力．3．性质：摩擦力是接触力，属于除重力、弹力之外的另一种性质的力．二、滑动摩擦力1．定义：两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生相对运动时，每个物体的接触面上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力．2．产生条件(1)两物体相互接触且挤压，即存在弹力；(2)接触面不光滑；(3)两物体间存在相对运动．3．大小：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即f＝μN，其中N为两接触面间的垂直作用力；μ为动摩擦因数．4．方向：与接触面相切，跟物体的相对运动方向相反．三、静摩擦力1．定义：两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动，但它们之间存在相对运动的趋势时，在它们的接触面上产生一种阻碍物体间发生相对运动的力．2．产生条件(1)两物体相互接触且挤压，即存在弹力；(2)接触面不光滑；(3)接触面间有相对运动趋势．3．大小(1)最大静摩擦力(f静max)：在数值上等于物体将要发生相对运动时的摩擦力．(2)静摩擦力的大小范围：在0与f静max之间．4．方向：沿着接触面，跟物体的相对运动趋势的方向相反．甲、乙两位同学做“拔河”游戏，两人分别用伸平的手掌托起一长凳的一端，保持凳子的水平，然后各自向两侧拖拉，如图，若凳子下表面各处的粗糙程度相同，则谁会取胜？若在乙端的凳面上放四块砖，谁会取胜？提示：凳子最终向哪方移动取决于该方的最大静摩擦力是否比另一方大，在粗糙程度相同的情况下，最大静摩擦力的大小取决于正压力的大小，不放砖块时，双方的最大静摩擦力相等，凳子不会移动；放砖块时，乙端的凳面上有四块砖，故乙对凳子的最大静摩擦力要大于甲的，故向乙方向移动，乙获胜．对摩擦力中“相对”二字的理解[学生用书P47] 1．相对运动(相对静止)的理解(1)相对运动(相对静止)是指对于两个物体来说，每个物体相对对方是运动的(或静止的)，即它们以对方为参考系是运动的(或静止的)．运动(或静止)是指以其他物体为参考系(研究地面上物体的运动时，通常以地面为参考系)时它们是运动的(或静止的)．(2)相对运动趋势，是指想有相对运动，但没有实际的相对运动(但物体对地不一定没有运动)．摩擦力的产生条件、摩擦力的方向、摩擦力的效果都与相对运动或相对运动趋势有关，而不是与物体运动有关．2．摩擦力产生条件与“相对”：摩擦力产生的条件之一是物体之间有相对运动或相对运动的趋势，而不是物体有运动或运动趋势，运动的物体可能不受摩擦力的作用，静止的物体则可能受到摩擦力的作用，物体是否受摩擦力与物体是否运动无关．3．摩擦力的作用效果与“相对”：摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动的趋势，而不是阻碍物体的运动．对于物体的运动来说，摩擦力可以是阻力也可以是动力．例如物体在粗糙的地面上滑行时，物体受到的摩擦力对物体来说是阻力，传送带靠摩擦力将物体由低处送到高处时，物体受到的摩擦力对物体来说是动力，切莫认为“摩擦力总是阻力，总是阻碍物体的运动”．4．摩擦力的方向与“相对”：摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反，而不是与运动方向相反．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，摩擦力作动力时，摩擦力与运动方向一般是同向的，摩擦力作阻力时，摩擦力与运动方向一般是反向的．摩擦力还可以与物体的运动方向成一定角度，比如加速行驶的火车车厢后壁有一张纸附在上面不下落，它受到向上的静摩擦力以阻止它下滑，但它对地的运动方向是水平向前的．可见摩擦力的方向与运动方向间没有必然联系．(1)物体运动方向：一般指物体相对地面(以地面为参考系)来描述物体的运动方向．(2)相对运动方向：指以其中一个物体为参考系描述另一个物体的运动方向．(3)相对运动趋势的方向：以其中一个物体为参考系，另一个物体在某种条件下可能发生相对运动而还没有发生相对运动的情况．下列关于摩擦力的说法，正确的是()A．相互接触的两物体间一定存在摩擦力B．摩擦力总是阻碍物体的运动C．相对静止的物体间，也可能存在摩擦力作用D．只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动的物体不会受静摩擦力作用[解析]相互接触挤压，接触面粗糙，有相对运动或相对运动的趋势，是摩擦力产生的三个条件，三个条件必须同时满足，才产生摩擦力，A错误；摩擦力的效果总是阻碍物体间的相对运动而不是运动，B错误；相对静止的物体间，也可能存在摩擦力，比如，推地面上的桌子但没推动时，桌子仍受到地面的静摩擦力，C正确；静止的物体和运动的物体都可能受到静摩擦力的作用，比如，静止在传送带上且被传送带送到高处的物体，受到传送带的静摩擦力作用，D错误．[答案] C有关摩擦力的几个注意问题(1)不论物体是静止还是运动，都可能受静摩擦力或滑动摩擦力．(2)摩擦力并不总是阻碍物体的运动，它既可作动力，又可作阻力．(3)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反，也可以与运动方向相同．1.(多选)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解析：选AC.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．行驶的车厢后壁有一张纸附在上面不下落，受到向上的静摩擦力，与纸的运动方向垂直，由此可知A、C正确，B、D错误．静摩擦力的有无和方向的判断[学生用书P48] 1．摩擦力种类的判断2．判断摩擦力有无的方法(1)条件判定法：①两物体接触；②接触处有弹力；③接触面粗糙．(2)假设法：假设两物体间无静摩擦力，看物体是否相对滑动．①如果物体改变原来的运动状态发生相对滑动，则两物体之间存在静摩擦力．②如果物体的运动状态不变，不发生相对滑动，则两物体之间不存在静摩擦力．3．判断静摩擦力方向的四种方法(1)定义法：静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反．(2)假设法：若物体的相对运动趋势不易判断，可假设接触面光滑，看物体会怎样相对运动，根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向，从而判断静摩擦力的方向．(3)平衡法：若物体处于平衡状态，根据二力平衡，静摩擦力与物体受到的另一个力大小相等方向相反，从而判断静摩擦力的方向．(4)力的相互性法：根据力的相互性，若甲、乙两物体间有摩擦力，并且能判断出甲对乙的摩擦力的方向，则乙对甲的摩擦力的方向与甲对乙的摩擦力的方向相反．(1)两个物体之间若存在摩擦力，摩擦力总是成对出现，且方向相反．(2)判断摩擦力的方向时，关键是判断受力物体相对于施力物体运动或运动趋势的方向．如图所示，A、B、C三个相同的物体叠加在一起，放在水平地面上，B物体虽受水平力F作用，但三个物体都没有运动，试确定A、B、C三个物体分别所受的摩擦力的方向．[思路点拨] 在判断摩擦力是否存在时，一定要利用摩擦力产生的条件，结合物体的状态确定．特别是在相对运动趋势难以确定的情况下，更应结合物体的状态利用其满足的力学规律确定．[解析]A与B之间无相对运动趋势，可假设A物体受水平向右的摩擦力，则其受力如图所示，跟物体A接触的物体只有物体B，B最多能对A施加两个力(支持力N和摩擦力f)，由二力平衡条件知：N与G抵消，但没有力与f抵消，而力是改变物体运动状态的原因，物体A在f的作用下，运动状态将发生变化，不能保持静止，这与题意相矛盾，所以假设错误，即物体A不受摩擦力．由上述A与B之间没有相对运动趋势，而B受到向右的外力F，因而B物体存在相对C 向右的运动趋势，受C给它的摩擦力向左．而C有相对B向左的运动趋势，受B给它的摩擦力向右．再由二力平衡(水平方向)可知，地面必然给C一向左的摩擦力才能保证C物体静止．[答案]A物体不受摩擦力B物体只受C施加的摩擦力，向左C物体受到B施加的摩擦力，向右，受到地面施加的摩擦力，向左确定摩擦力方向的关键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．相对运动(趋势)是指受力物体相对于相接触的物体的运动(趋势)，而不是相对于地面的运动．物体的相对运动并不一定与物体的实际运动(相对地面)方向相同，两者方向可能相同，也可能相反．如汽车上的木箱，当汽车突然加速时，箱子相对汽车向后滑动，与实际运动方向相反；汽车急刹车时，木箱相对车向前滑动，与实际运动方向相同．牢记：摩擦力的方向与相对运动(趋势)方向相反，而不是与运动方向相反．2.(多选)物体C置于水平地面上，A、B由轻绳通过固定在C上的光滑定滑轮相连，C的上表面水平，连接B的轻绳水平，整个系统处于静止状态，如图所示．下列说法正确的是()A．B与C之间的接触面一定是粗糙的B．B与C之间的接触面可以是光滑的C．C与地面之间的接触面一定是粗糙的D．C与地面之间的接触面可以是光滑的解析：选AD.B受到C对它向右的静摩擦力作用，故B、C之间一定是粗糙的，A对，B 错；整体考虑，系统无运动趋势，C与地面间无摩擦力作用，故不能确定C与地面间粗糙与否，C错，D对．摩擦力大小的计算[学生用书P49]1．滑动摩擦力的大小(1)公式：f＝μN.(2)f的大小与N成正比，与物体的运动状态无关．(3)动摩擦因数μ与接触面的粗糙程度和材料有关，与物体间的压力，相对运动的速度及接触面的大小均无关．(4)公式f＝μN中的N是物体与接触面间的正压力，不一定等于物体的重力，求N要根据物体受力情况而定．2．静摩擦力的大小(1)大小：在0与f静max之间．(2)与物体所受压力大小无关．(3)可由受力情况及二力平衡条件来确定，总等于使物体产生相对运动趋势的外力．(4)f静max为最大静摩擦力，大小等于物体刚要发生相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力．其值略大于滑动摩擦力，有时认为二者相等．(1)计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力．(2)静摩擦力用平衡条件计算，其大小只与平行于接触面方向的力有关，与垂直接触面方向的力无关．(3)滑动摩擦力用f＝μN计算或用平衡条件计算，其大小只与垂直接触面方向的力有关，与沿接触面方向的力无关．命题视角1摩擦力的计算如图所示，一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13 N，F2＝6 N．已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)木块所受的摩擦力的大小和方向．(2)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向．(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向．(4)若撤去F2，在F1作用下木块向右运动到有三分之一长度探出桌面，求木块受到的摩擦力大小．[解析]当木块运动时受到的滑动摩擦力为f滑＝μN＝μG＝0.2×40 N＝8 N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8 N .(1)加上F 1、F 2后，F 1和F 2相当于一个方向向右的F ＝F 1－F 2＝7 N 的力．由于F 小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到桌面静摩擦力的作用，大小为7 N ，方向水平向左．(2)当撤去F 1时，由于F 2小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止．由二力平衡条件知，木块受到静摩擦力大小等于F 2，即大小为6 N ，方向水平向右．(3)当撤掉F 2后，由于F 1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 N ，方向水平向左．(4)若撤去F 2，在F 1作用下，木块有三分之一探出桌面时，木块与桌面之间的正压力不变，动摩擦因数μ不变．所以木块所受的摩擦力与(3)中情况相同，其大小仍为8 N .[答案] (1)7 N 水平向左 (2)6 N 水平向右(3)8 N 水平向左 (4)8 N静摩擦力与滑动摩擦力的判断正确求出摩擦力大小的关键是先明确所求摩擦力为哪种摩擦力，判断思路是：物体间有相对滑动时一定是滑动摩擦力；物体静止或匀速运动时若平行接触面方向的合外力(摩擦力除外)小于最大静摩擦力则为静摩擦力，若平行接触面方向的合外力大于最大静摩擦力则为滑动摩擦力．命题视角2 整体法和隔离法在求解摩擦力时的应用如图所示，两块相同的竖直木板A 、B 间有质量均为m的4块相同的砖块，两侧用大小均为F 的力水平压木板使砖块静止不动，则第2、3块砖间的摩擦力的大小为( )A ．0B ．12mgC ．mgD ．2mg[解析] 以砖块1、2、3、4整体为研究对象，由于重力作用，整体相对木板有向下运动的趋势，故木板对整体有向上的静摩擦力，根据对称和二力平衡，左右两块木板对整体左右两面有向上的静摩擦力，大小为F 1＝F 2且F 1＋F 2＝4mg ，F 1＝2mg .再以砖块1、2为整体，1、2整体受的重力为2mg，左侧木板对砖块1、2向上的静摩擦力F1＝2mg，根据平衡条件知砖块2与砖块3之间的接触面上没有静摩擦力，A正确．其受力分析如表所示．研究对象整体砖块1、2砖块受力分析依据规律二力平衡F1＋F2＝4mg力的关系F1＝2mgF1＝F2＝2mg综合分析砖块2、3之间没有静摩擦力[答案] A解决连接体问题时，往往先用整体法选取合适的研究对象作为切入点，达到简化解题过程的目的．本题应先用“整体法”分析，再用“隔离法”．研究2与3间接触面上的摩擦力，必须以2、3砖块的接触面为分界面将砖块隔离，从而使该接触面上的摩擦力转化为外力．巧妙使用“整体法”可以简化解题过程，达到事半功倍的效果．3.如图所示，一小孩用80 N的水平力推重力为200 N的木箱，木箱不动；当小孩子用100 N的水平力推木箱，木箱恰好能被推动．当木箱被推动之后，小孩只要用90 N的水平推力就可以使木箱沿地面匀速前进，以下是对上述过程作出的计算和判断，其中正确的是() A．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.45B．木箱与地面间的最大静摩擦力大小为90 NC．木箱与地面间的摩擦力大小始终为80 ND．木箱与地面间的滑动摩擦力大小为100 N解析：选A.木箱沿地面匀速前进时水平推动为F＝90 N，由平衡条件得到，滑动摩擦力大小为f＝F＝90 N，木箱对地面的压力大小N＝G＝200 N，则木箱与地面间的动摩擦因数μ＝f＝0.45，故A正确、D错误；当小孩用100 N的水平力推木箱，木箱恰好能被推动，此时N木箱受到的地面的静摩擦力达到最大值，大小等于推力，即为100 N，故B错误；当木箱保持静止时，木箱所受的摩擦力随着推力的增大而增大，当木箱滑动后，摩擦力大小不变，故C 错误．。