高中物理【摩擦力综合分析】

摩擦力的理解与综合应用【考点归纳】一、摩擦力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、滑动摩擦力和静摩擦力。

二、滑动摩擦力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。

注意：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，可根据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”是一个理想化模型)。

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 N μ=注意：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。

物理摩擦力知识考点总结（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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§2.2 摩擦力 受力分析【考点聚焦】1．摩擦力摩擦力的产生条件是 ○1 相互接触的物体间有弹力存在；○2 接触面粗糙； ○3 接触的物体之间存在相对运动或有相对运动趋势．摩擦力方向总是与接触面平行，且与 相对运动方向相反或与相对运动趋势方向相反．摩擦力大小：对滑动摩擦力而言，其大小F = μF N ．对静摩擦力而言，其大小则与接触面平行方向的其它外力及物体的运动状态有关，但其有个范围即介于最大静摩擦力与零之间．2．受力分析对物体进行受力分析的一般步骤：○1 首先确定研究对象； ○2 然后根据力的概念，从物体处所的环境与其他物体的联系，按重力、弹力、摩擦力及其他力等顺序依次分析，○3 最后检查分析结果能否使物体处于题目中所给的运动状态．【好题精析】例1 如图2.2-1所示，用细绳拴着一个小球，小球静止在光滑的斜面上．试作出小球所受的弹力示意图．解析：小球只与斜面和细绳接触，根据弹力的产生条件及其方向可作出小球受力图如图2.2-1(解)．点评：弹力是接触力，接触面间的压力、支持力方向总是与接触面垂直指向被压力或起支持作用的物体；而绳的拉力总是沿着绳子，并指向收缩方向．例2 下列关于摩擦力的说示中正确的是：（ ）A ．阻碍物体运动的力称为摩擦力B ．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C ．静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直D ．接触面上的摩擦力总是与接触面平行解析：摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的，而不是阻碍物体的运动，因此A 选项错误．另一方面摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势方向相反，故B 选项错误．当相对运动趋势方向与运动方向垂直时，静摩擦力的方向就与运动方向垂直，故C 正确．摩擦力是切向力，故与接触面平行，D 正确．综上所述C 、D 正确． 点评：本题要求考生正确理解摩擦力的概念，并能把握相对运动与物体运动的区别． 例3 长直木板的上表面的一端放置一个铁块，木板放置在水平面上，将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起，木板另一端相对水平面的位置保持不变，如图2.2-2所示．铁块受到摩擦力f 木板倾角α变化的图线可能正确的是（设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小）：（ ）解析：本题应分三种情况进行分析：○1 当0 ≤α＜arctan μ（μ为铁块与木板间的动摩擦因数）时，铁块相对木板处于静止状态，铁块受静摩擦力作用其大小与重力沿木板面（斜面）方向分力大小相等，即f = 图2.2-1(解)图2.2-2 A B CD 图2.2-1mg sin α，α=0时，f = 0；f 随α增大按正弦规律增大．○2 当α= arctan μ时处于临界状态，此时摩擦力达到最大静摩擦，由题设条件可知其等于滑动摩擦力大小．○3 当arctan μ＜α≤900时，铁块相对木板向下滑动，铁块受到滑动摩擦力的作用，根据摩擦定律可知f = μF N =μmg cos α，f 随α增大按余弦规律减小．综合上述分析可知C 图可能正确地表示了f 随α变化的图线．点评：本题由铁块运动状态的不确定性来巧妙地设计了考查静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力三者区别的，这三者在产生条件和大小计算上都有一些区别，分析过程中要求考生能够从物体运动状态来进行科学分析与推理． 例4 如图2.2-3所示，质量为m 、横截面为直角三角形的物块ABC ，α=∠ABC ，AB 边靠在竖直墙面上，F 是垂直于斜面BC 的推力．现物块静止不动，则摩擦力大小为 ___________． 解析：对三角形物块进行受力分析，如图2.2-3(解)所示．由平衡条件可以有：f mg -αsin F -=0、N αcos F -=0解得摩擦力f = mg + F sin α． 点评：本题要求考生掌握物体的受力分析与平衡条件及处理平衡问题的数学方法．例5 利用一个小木块（一端带挂钩）、一个长木板、一根橡皮条和一把刻度尺，怎样粗略地测出小木块与木板之间的动摩擦因数．解析：橡皮条不能直接测量力的大小，但在其发生弹性形变时，可以粗略地认为其遵循胡克定律，可以根据其形变量来比较力的大小，可以借助借助于比例关系估算出动摩擦因数．其具体方法：○1 用刻度尺测量出橡皮条自由长度l 0，将橡皮条把木块竖直悬挂起来，测量木块静止时橡皮条的长度l 1，并计算其形变量∆l 1 = l 1 l -0；○2 将木块放在水平放置的木板上，用橡皮条水平拉动木块，使木块在木板上匀速运动，测量出这时橡皮条的长度l 2，并计算其形变量∆l 2 = l 2 l -0；○3 计算动摩擦因数μ= ∆l 2/∆l 1． 点评：这是一道设计性实验问题，它要求考生能够借助于比例关系求解．【当堂反馈】1．如图2.2-4所示，用力F 将一个木块压在倾斜板上静止不动，则木块的受力情况分析正确的是：（ ） A ．有可能只受两个力的作用 B ．有可能只受三个力的作用C ．必定受四个力的作用D ．以上说法都不对2．如图2.2-5所示的所示，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b 、c 上，a 、b 和c 仍保持静止状态．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 = 0N 、f 2 = 5N 、f 3 = 5ND ．f 1 = 0N 、f 2 = 10N 、f 3 = 5N【强化训练】1．运动员用双手握住竖直的竹秆匀速攀上和匀速下滑时，他所受到的摩擦力分别为F 1和F 2，那么它们的关系是：（ ）A ．F 1向上，F 2向下，F 1 = F 2B ．F 1向下，F 2向上，F 1 > F 2C ．F 1向上，F 2向上，F 1 = F 2D ．F 1向上，F 2向下，F 1 > F 22．把一重为G 的物体，用一个水平推力F = kt （k 是为恒量，t 为时间）压在竖直的足够高图2.2-3(解) A C Fmg N B fA B C F 图2.2-3 图 2.2-5 图2.2-4F的平整的墙上，如图2.2-6所示．从t = 0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 的变化关系是图下图中的：（ ）3．如图2.2-7所示，物体B 的上表面水平，B 上面载着物体A ，当它们一起沿固定斜面C 匀速下滑的过程中物体A 受力是：（ ） A ．只受重力 B ．只有重力和支持力C ．有重力、支持力和摩擦力D ．有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力4．如图2.2-8所示，用水平力F 将物体压在竖直墙壁上，保持静止状态，现保持力F 的大小不变，使F 的方向与水平方向夹角逐渐增大的过程中，若物体A 仍保持平衡，则物体A 受到的摩擦力：（ ）A ．可能保持不变B ．可能增大C ．可能减小D ．一定会发生变化5．如图2.2-9所示，在粗糙水平面上放一个三角形木块a ，物体b 在a 的斜面上匀速下滑，则下列判断中正确的是：（ ）A ．a 保持静止，而且没有相对水平面运动的趋势B ．a 保持静止，但有相对水平面向右运动的趋势C ．a 保持静止，但有相对水平面向左运动的趋势D ．因未给出所需数据，无法对a 是否运动或有无运动趋势做出判断6．如图2.2-10所示，放在水平地面上的物体a 上叠放着物体b ，a 和b 间用轻质弹簧相连，已知弹簧处于压缩状态，整个装置处于静止状态，则关于a 、b 的受力分析正确的是：（ ） A ．b 受到向右的摩擦力 B ．a 受到m 对它的向左的摩擦力C ．地面对a 的摩擦力向右D ．地面对a 无摩擦力作用7．如图2.2-11所示，质量为m 的物体放在水平放置的钢板c 上，与钢板间的动摩擦因数为μ．由于光滑导轨槽a 、b 控制，物体只能沿水平导轨槽运动．现使钢板以速度v 1向右运动，同时用力F 沿导轨槽的方向拉动物体使物体以速度v 2沿轨槽运动，则F 的大小为：（ ）A ．F =μmgB ．F >μmgC ．F <μmgD ．不能确定 8．如图2.2-12所示，放在倾斜的的木板上，当木板倾角θ为30o 和45o时，物体所受的摩擦力大小恰好相等，则物体与木板间的动摩擦因数是多少？9．某同学用一个弹簧秤、木块和细线去粗略地测定木块与一个固定的斜面间之间的动摩擦因数μ，设此斜面的倾角不大，不加拉力时，木块放在斜面上将保持静止．(1) 他是否要用弹簧秤称出木块的重力？(2) 写出实验的主要步骤；(3) 导出求动摩擦因数μ的计算式．图2.2-6图2.2-7 图2.2-8 图2.2-9 图2.2-10图2.2-11图2.2-1210．如图2.2-13所示，两块轻质竖直平行板A 、B 之间夹着一块重力为6N 的长方体木块C ，此时A 、B 对C 的压力均为10N 。

摩擦力的综合分析高中物理习题合格考达标练1.(多选)下列关于摩擦力的说法,正确的是()A.静摩擦力的方向一定与接触面相切B.只有静止的物体才受到静摩擦力C.运动的物体也可以受到静摩擦力D.静摩擦力的大小与压力的大小成正比,选项A正确;运动的物体同样可以受到静摩擦力的作用,例如随传送带斜向上运动的物体,选项B错误,C正确;静摩擦力的大小根据二力平衡求解,滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比,选项D错误。

2.关于摩擦力,下列说法正确的是()A.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用B.摩擦力一定是阻力C.受静摩擦力作用的物体一定是静止的D.在压力一定的条件下,静摩擦力的大小是可以变化的,但有一定限度,且有相对滑动趋势,只有同时满足才能产生静摩擦力,选项A错误;摩擦力不一定是阻力,比如正与传送带一起斜向上运动的物体,所受的静摩擦力是动力,此时物体处于运动状态,选项B、C错误;在压力一定的条件下,最大静摩擦力通常不变,但静摩擦力却随引起滑动趋势的外力的变化而变化,选项D正确。

3.如图所示,A为长木板,在光滑水平面上以速度v1匀速向右运动,同时物块B 在A的上表面以速度v2匀速向右运动,且A、B间接触面粗糙。

下列判断正确的是()A.若v1=v2,A、B之间无摩擦力B.若v1>v2,A受到B所施加的向右的滑动摩擦力C.若v1<v2,B受到A所施加的向右的滑动摩擦力D.若v1>v2,A、B之间无滑动摩擦力4.关于摩擦力,有人总结了四条“不一定”,其中说法错误的是()A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力,也可能与物体运动方向相同,选项A正确。

静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,也可能成一定角度,例如用手竖直握住瓶子,让瓶子水平移动,选项B正确。

运动的物体和静止的物体都可能受到静摩擦力或滑动摩擦力的作用,例如货物在传送带上向高处运动时,货物受静摩擦力但不静止;正在滑轨上滑行的物体,滑轨受到滑动摩擦力,而滑轨是静止的,选项C正确。

高中物理中的摩擦力分析【正文】在高中物理中，摩擦力是一个重要的概念，它被广泛应用于实际生活中的各个领域。

摩擦力是指两个物体接触时由于相互摩擦而产生的阻碍运动的力。

本文将从摩擦力的定义、计算公式、研究方法以及应用实例等方面展开论述，以帮助读者更好地理解和应用物理中的摩擦力。

首先，我们来了解一下摩擦力的定义。

摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力两种。

静摩擦力是指两个物体接触时，相互间表面粗糙度阻碍相对运动所产生的力；而动摩擦力则是物体已处于相对运动状态时，相互间由于表面间的阻力阻碍运动的力。

摩擦力的大小取决于物体间的接触面积以及两物体材质的粗糙度，通常可以用摩擦系数来表示。

计算摩擦力的公式为：F=μN，其中F表示摩擦力，μ表示摩擦系数，N表示垂直于接触面的压力。

摩擦系数是一个无单位的常数，它能反映出两种材料间相互摩擦的特性。

摩擦系数的大小取决于摩擦材料的性质，不同材料的摩擦系数也会有所不同。

通过实验测量，我们可以得到不同物体间的摩擦系数，并根据公式进行摩擦力的计算。

研究摩擦力的方法主要包括理论分析和实验测量。

理论分析是基于摩擦力的定义和公式进行推导和计算，以获得摩擦力的数值。

实验测量是通过实际实验来获取摩擦力的数值，通常采用各种仪器和设备来模拟真实情况，以保证实验结果的准确性。

两种方法相互结合，能够更全面地了解摩擦力的特性和规律。

摩擦力在日常生活中有着广泛的应用。

例如，当我们行走时，鞋底与地面之间的摩擦力起到了支持和阻碍运动的作用；在物体的运输和搬运过程中，摩擦力能够提供所需的固定力，以保证物体不会滑动或倾斜；在机械装置中，摩擦力能够转换为动能或热能，实现能量的转化。

此外，摩擦力还广泛应用于工程设计、交通运输、运动力学等领域，对于保证安全和正常运行具有重要意义。

总结起来，摩擦力是高中物理中的一个重要概念，它可以通过公式计算并通过实验测量来确定。

摩擦力的大小取决于物体间的接触面积和材料的粗糙度，通过调整这些因素可以有效地控制或利用摩擦力。

第10讲摩擦力模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理（吃透教材）模块三教材习题学解题模块四核心考点精准练（7大考点）模块五小试牛刀过关测1.滑动摩擦力及其公式；2.滑动摩擦因数；3.静摩擦力及最大值。

■知识点一：滑动摩擦力(1)定义：两个相互接触的物体，当它们时，在接触面上会产生一种阻碍的力，这种力叫作滑动摩擦力。

(2)方向：总是接触面，并且跟物体的方向相反。

(3)大小：滑动摩擦力的大小跟压力的大小，即F f ＝。

F压表示，μ是比例系数，叫作。

μ的值跟接触面的和有关。

(4)作用效果：总是阻碍物体间的。

■知识点二：静摩擦力(1)定义：在一个面上推(拉)物体而没有推(拉)动物体时，相互接触的两个物体之间只有 ，而没有 ，这时的摩擦力叫作静摩擦力。

(2)方向：总是跟物体 的方向相反。

(3)大小：静摩擦力会随着外力的改变而改变。

当物体静止时，静摩擦力的大小总等于使物体有相对运动趋势的外力。

静摩擦力的增大有一个限度，即存在最大静摩擦力F max ，静摩擦力的大小范围是 。

(4)作用效果：总是阻碍物体间的 。

【参考答案】1.滑动摩擦力(1)相对滑动、相对运动(2)沿着、相对运动(3)成正比、μF 压、压力的大小、动摩擦因数、材料、粗糙程度(4)相对运动。

二.静摩擦力(1)相对运动的趋势、相对运动(2)相对运动趋势(3)0<F ≤F max(4)相对运动趋势教材习题01在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。

一个有钢制滑板的雪橇，连同车上木料的总质量为34.910kg 。

在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？g 取10N /kg 。

（μ=0.02）解题方法 ①确定是滑动摩擦力还静摩擦力； ②根据相应摩擦力的计算方法进行处理【答案】980N教材习题02一只玻璃瓶，在下列情况下是否受到摩擦力？如果受解题方法 根据摩擦力产生的条件判断到摩擦力，摩擦力朝什么方向？(1)瓶子静止在粗糙水平桌上面；(2)瓶子静止在倾斜的桌面上；(3)瓶子被瓶口朝上握在手中静止；(4)瓶子压着一张纸条，扶住瓶子把纸条抽出。

高中物理摩擦力题例解析摩擦力是物理学中的一个重要概念，我们在日常生活中经常会遇到与摩擦力相关的问题。

本文将通过几个例子来讲解高中物理中关于摩擦力的题目，并对解题方法进行分析。

例一：一个木块在水平地面上，另一个木块被施加一个水平向右的力。

两个木块之间的摩擦力是多少？解析：根据题目所给的条件，我们可以推导出木块之间的摩擦力等于施加在第二个木块上的力。

而根据牛顿第二定律，物体受到的力等于质量乘以加速度。

因此，我们需要先求出第二个木块受到的加速度。

设第一个木块的质量为m1，第二个木块的质量为m2。

施加在第二个木块上的力为F。

根据牛顿第二定律，我们有：F - f = m2 * a其中，f是摩擦力，a是加速度。

由于第一个木块处于静止状态，所以摩擦力等于静摩擦力：f = μs * m1 * g其中，μs是静摩擦系数，g是重力加速度。

将上述等式代入前面的公式中，可以得到：F - μs * m1 * g = m2 * a根据摩擦力的定义，我们可以知道摩擦力的最大值是静摩擦力，即f = μs * m1 * g。

因此，当施加的力小于或等于静摩擦力时，第二个木块不会移动，摩擦力等于施加的力。

当施加的力大于静摩擦力时，第二个木块会受到摩擦力的作用，而摩擦力的大小与施加的力相等。

例二：一个箱子以一定的速度沿水平地面移动，施加在它上面的摩擦力是多少？解析：根据题目所给的条件，我们可以得知箱子处于匀速运动状态，即受到的合外力为零。

根据牛顿第一定律，物体在受力平衡的情况下，速度不变。

因此，箱子受到的摩擦力必须与施加在上面的力相等。

设施加在箱子上的力为F，摩擦力为f。

根据受力平衡的条件，有：F - f = 0因此，摩擦力等于施加在箱子上的力。

例三：一个滑雪者正沿着一条坡滑行，坡的倾角为θ。

滑雪者所受的摩擦力是多少？解析：根据题目所给的条件，我们可以知道滑雪者受到重力的作用，而重力可以分解为两个分力，一个沿着坡面方向，一个垂直于坡面方向。

高中物理-摩擦力考点考点分类：考点分类见下表考点内容考点分析与常见题型对称法解决非共面力问题选择题摩擦与自锁现象选择题绳(杆)上的“死结”和“活结”模型选择题较多摩擦力方向与运动方向的关系选择题较多考点一对称法解决非共面力问题在力的合成与分解的实际问题中，经常遇到物体受多个非共面力作用处于平衡状态的情况，而在这类平衡问题中，又常有图形结构对称的特点，结构的对称性往往对应着物体受力的对称性．学%科网解决这类问题的方法是根据物体受力的对称性，结合力的合成与分解知识及平衡条件列出方程，求解结果．考点二摩擦与自锁现象1．力学中有一类现象，当物体的某一物理量满足一定条件时，无论施以多大的力都不可能让它与另一个物体之间发生相对运动，物理上称这种现象为“自锁”．生活中存在大量的自锁现象，例如维修汽车时所用的千斤顶就是根据自锁原理设计的．2．摩擦自锁现象是指当主动力合力的作用线位于摩擦角以内时，无论主动力合力多大，约束力都可与之平衡．摩擦自锁在生活中也大量的存在，并起着相当大的作用．3．最大静摩擦力Ffm与接触面的正压力FN之间的数量关系为Ffm＝μFN.其中，静摩擦系数μ取决于相互接触的两物体表面的材料性质及表面状况．考点三绳(杆)上的“死结”和“活结”模型1．绳模型(1)“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点．“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等．(2)“活结”可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点．“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的．绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线．2．杆模型杆可分为固定杆和活动杆．固定杆的弹力方向不一定沿杆，弹力方向视具体情况而定，活动杆只能起到“拉”和“推”的作用．一般情况下，插入墙中的杆属于固定杆(如甲、乙两图中的杆)，弹力方向不一定沿杆，而用铰链相连的杆属于活动杆(如丙图中的杆)，弹力方向一定沿杆．考点四摩擦力方向与运动方向的关系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(以地面为参考系)可能相同,可能相反,也可能不在同一直线上.典例精析★考点一：对称法解决非共面力问题◆典例一：（2018福建质检）课堂上，老师准备了“∟”型光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按图示（截面图）方式堆放在木板上，则木板与水平面夹角θ的最大值为A．30°B．45°C．60°D．90°【参考答案】A【考查内容】本题是以三个圆柱形积木在“∟”型光滑木板上处于平衡状态为情境，主要考查共点力的平衡等知识。