4摩擦力—人教版(2019)高中物理必修第一冊初升高銜接預習講義(第三章)

1、第二節(jié)摩擦力一、滑動摩擦力1 .定義：兩個物體相互接觸并擠壓,當它們沿接觸面發(fā)生相對運動時，每個物體的接觸面 上都會受到對方作用的阻礙相對運動的力.2 .滑動摩擦力產(chǎn)生條件(1)兩物體直接接觸且相互擠壓 (即有彈力).(2)接觸面粗糙.(3)兩物體間有相對運動.3 .滑動摩擦力的大小(1)滑動摩擦力的大小與正壓力成正比.公式：f =處，(2)公式：f=q,其中q叫做動摩擦因數(shù)，它是兩個力的比值，沒有單位.動摩擦因數(shù)科的大小由接觸面的材料和接觸面的粗糙程度決定，與N無關.注意：(1)N是兩個相接觸的物體間的壓力，它不一定等于重力.(2)滑動摩擦力的大小與接觸面的面積無關，與物體間相對運動速度的大

2、小無關.4 .滑動摩擦力的方向：總是跟物體的接觸面相切.并且跟它們相對運動的方向相反. 注意：(1)滑動摩擦力的方向不一定與物體的運動方向相反(2)滑動摩擦力 的效果是阻礙物體間的相對運動，并不是阻礙物體的運動二、靜摩擦力1 .定義當兩個彼此接觸且相互擠壓的物體之間沒有發(fā)生相對滑動,但它們之間存在相對運動的趨勢時，在它們的接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙物體間發(fā)生相對運動的力.2 .靜摩擦力產(chǎn)生的條件(1)物體相互接觸且相互擠壓.(2)接觸面粗糙(3)兩物體間相對靜止但有相對運動趨勢.注意兩物體是“相對靜止”，并不是靜止.3 .方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反注意(1)與“相對運動趨

3、勢的方向相反”，并不是與“運動方向”相反.(2)靜摩擦力的效果是阻礙物體間的相對運動趨勢，并不是阻礙物體的運動.4 .大小當相對運動趨勢增強時，靜摩擦力也隨著增大，但有一個限度，這個靜摩擦力的最大值叫做 最大靜摩擦力.而兩物體間實際發(fā)生的靜摩擦力F在0與Fmax之間，即0 V F W Fmx.(1)靜摩擦力具有被動性，即其大小總隨物體的運動狀態(tài)及外界對它的施力情況的變化而變化。(2)靜摩擦力大小與壓力無關，最大靜摩擦力的大小與壓力成正比.(3)物體處于勻速或靜止時，根據(jù)二力平衡條件求解.如圖中水平力F=1 N、2 N、3 N時物塊沒有運動，靜摩擦力大小分別為1 N、2 N、3 N.一 一 一一

4、f三、對摩擦力的理解1 .對“相對”二字的理解靜摩擦力和滑動摩擦力中的“靜”和“動”都是相對的，指的是相互接觸的物體之間的相對靜止和相對運動，而不是物體相對地面的靜止和運動。(1)有靜摩擦力作用的兩物體是“相對”靜止的，但相對于其他物體來說并不一定靜止，所 以受到靜摩擦力作用的物體并不一定靜止，也有可能是運動的，如人爬樹時受到的摩擦力就是靜摩擦力。又譬如人把手中水杯舉高，水杯受到的是靜摩擦力。(2)存在滑動摩擦力作用的兩物體間有“相對”運動，但并不意味著這兩個物體相對于其他 物體都是運動的，所以受到滑動摩擦力作用的物體不一定運動。例如擦黑板時靜止的黑板受到的是板擦對它的滑動摩擦力。2 .作用效

5、果(1)摩擦力阻礙的是接觸物體之間的相對運動或相對運動趨勢，不一定阻礙物體的運動。(2)摩擦力可以是阻力也可以是動力，如勻速前進的自行車，后輪受到的摩擦力為動力，前輪受到的摩擦力為阻力。3 對摩擦力方向的理解摩擦力的方向與相對運動或相對運動趨勢的方向相反，擦力還可以與物體的運動方向成一定角度。而不一定與物體的運動方向相反?！镜淅觥坷?1. 裝修工人在搬運材料時施加一個水平拉力將其從水平臺面上拖出，如圖所示， 則在勻速拖出的過程中 ()A.材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小，摩擦力逐漸減小B 材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小，拉力逐漸減小C.平臺對材料的支持力逐漸減小，摩擦力逐漸減小D 材料與

6、平臺之間的動摩擦因數(shù)不變，支持力也不變，因而工人拉力也不變答案：D解析：勻速拉動的過程只能持續(xù)到重心離開臺面的瞬間，材料的重心在臺面上， 故材料對臺面的壓力不變，故材料受到的支持力不變，故C 錯誤；而在拉動過程中動摩擦因數(shù)不變，由f=可知摩擦力是不變的，故 A錯誤；因為材料做勻速直線運動，摩擦力不變，所以工人的拉力是不變的，故B 錯誤， D 正確例2.在田徑世錦賽上，運動員沖刺百米，圖為運動員奔跑途中的兩個瞬間，用Fi、F2分別表示運動員在圖甲、乙兩瞬間所受到的摩擦力，則關于F1、 F2 的方向，以下說法正確的是B. Fi向前，F(xiàn)2向前A. Fi向后，F(xiàn)2向后C. Fi向前，F(xiàn)2向后D. Fi

7、向后，F(xiàn)2向前答案：C 解析：人在奔跑時，腳與地面相對靜止，受到靜摩擦力。題圖甲中，腳用力后蹬，相對地面有向后滑的趨勢，受到向前的靜摩擦力，F(xiàn)i向前；題圖乙中腳接觸地面時有相對地面向前滑的趨勢，受到的靜摩擦力向后，F(xiàn)2向后，故C對。例3.（多選）如圖所示，一質(zhì)量為m的木塊靠在豎直粗糙的墻壁上， 且受到水平力F的作用, 下列說法正確的是（）A.若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg,方向豎直向上B.若木塊靜止，當 F增大時，木塊受到的靜摩擦力隨之增大C.若木塊靜止，當 F增大時，最大靜摩擦力隨之增大D.若開始時木塊靜止，當撤去 F,木塊沿墻壁下滑時，木塊不受摩擦力作用答案：ACD解析：若木

8、塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力與mg平衡，大小為 mg,方向豎直向上，故 A正確，B錯誤；最大靜摩擦力與正壓力成正比，故 C正確；當撤去F時，墻與木塊間無彈 力，則木塊不受摩擦力作用，故 D正確.【變式訓練i】質(zhì)量為2 kg的物體靜止在水平地面上，如圖所示，物體與地面間的動摩擦因 數(shù)為0.5,最大靜摩擦力與滑動摩擦力視為相等，給物體一水平推力F.（取g=i0 N/kg）(1)當推力大小為5 N時，地面對物體的摩擦力是多大？(2)當推力大小為12 N時，地面對物體的摩擦力是多大？(3)物體運動過程中突然把推力去掉，此時地面對物體的摩擦力是多大？答案：(1)5 N (2)10 N (3)10 N解析

9、：在地面上，F(xiàn)N = mg,則滑動摩擦力(即最大靜摩擦力 Fmax)大小為 F max 科 IN 科 m g0.5X 2X 10 N= 10 N.(1)當推力F=5 N時，F(xiàn)<Fmax,物體靜止，則由二力平衡知：地面對物體的靜摩擦力的 大小F靜=F=5 N.(2)當推力F= 12 N時，F(xiàn)>Fmax,物體滑動.則地面對物體的滑動摩擦力的大小5滑=科的=mg= 10 N.(3)物體運動過程中突然把推力去掉，地面對物體的摩擦力為滑動摩擦力，其大小F滑=10 N.【變式訓練2】2019廣州高一檢測如圖所示，一重為 40 N的木塊原來靜止在水平桌面上， 某瞬間在水平方向上同時受到兩個方向相

10、反的力F1、F2的作用，其中F1= 13 N, F2=6 No已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：(1)木塊所受的摩擦力的大小和方向；(2)當只將F1撤去時，木塊受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力不是 F1而是F2,求木塊受到的摩擦力的大小和方向。答案：(1)7 N水平向左(2)6 N水平向右(3)8 N水平向左解析：當木塊運動時受到的滑動摩擦力為F滑=(iFn= |iG= 0.2X40 N = 8 N ,故木塊受到地面最大靜摩擦力為 8 N。(1)加上F1、F2后，F(xiàn)1和F2相當于一個方向向右的 F=F1-F2 = 7 N的力。由于 F小于 最大靜

11、摩擦力，故木塊處于靜止狀態(tài)，則木塊受到地面靜摩擦力的作用，大小為7 N,方向水平向左?！咀晕覚z測】1.下列關于摩擦力的說法正確的是 （）A.有彈力就一定有摩擦力B.運動的物體一定不能受到靜摩擦力C.靜止的物體可以受到滑動摩擦力D.摩擦力的方向總與物體運動方向相反答案；C解析:有摩擦力一定有彈力， 有彈力不一定有摩擦力， 故A錯；運動的物體保持相對靜止時， 也可以受到靜摩擦力，同理，靜止的物體也可以受到滑動摩擦力 （如擦黑板），故B錯，C對;摩擦力可以是動力，也可以是阻力，故D錯。2.如圖所示，用大小為100 N的握力握住一個重為 40 N的瓶子.瓶子豎直，始終處于靜止 狀態(tài).已知手掌與瓶子間的

12、動摩擦因數(shù)尸0.5,則（）壹A.瓶子受到的摩擦力大小為 40 NB.瓶子受到的摩擦力大小為 50 NC.當握力進一步增大時，瓶子受到的摩擦力將成正比增大D.當握力持續(xù)減小時，瓶子受到的摩擦力大小將持續(xù)減小答案:A解析:瓶子重力為40 N,處于靜止狀態(tài)，則瓶子受到的摩擦力大小等于重力，為 40 N.故A 正確，B錯誤；當握力再增大時，瓶子受到的重力不變，也就是摩擦力不變.故C錯誤；當握力逐漸減小時， 導致瓶子的最大靜摩擦力減小，但只要物體仍處于靜止，則摩擦力大小不變.故D錯誤.3 .自行車在平直公路上勻速前進時，前后輪所受摩擦力的方向（）B.者B向前A.都向后C.前輪向后，后輪向前D.前輪向前，

13、后輪向后解析：自行車勻速前進時，由于人通過鏈條給后輪一個力，使后輪順時針轉(zhuǎn)動，設輪與地面接觸處光滑，則輪應加速順時針轉(zhuǎn)動，說明輪有相對地面向后轉(zhuǎn)動的趨勢，由于靜摩擦力的方向與物體的運動趨勢方向相反，故后輪所受靜摩擦力F靜的方向向前；前輪轉(zhuǎn)動是由于前輪受到力的作用，若前輪與地面接觸處光滑， 則前輪就不會轉(zhuǎn)動， 故前輪相對地面有向前運 動的趨勢，其所受摩擦力向后。故選Co/7F的作用下運動，設地面4 . 一物體置于粗糙水平地面上，按圖所示不同的放法，在水平力與物體各接觸面間的動摩擦因數(shù)相等，則物體受到的摩擦力的大小關系是（）A . f甲 f乙f丙C. f丙f乙f甲B. f乙£甲 f丙D

14、. f甲=f乙=f丙答案:D解析:滑動摩擦力f= N,滑動摩擦力與接觸面的動摩擦因數(shù)和彈力有關，三種情況下 "目同，N也相等，故三種情況下的滑動摩擦力相等.5 .如圖所示，質(zhì)量為 m的木塊放在粗糙的水平地面上，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5,水平推力F作用于木塊上，但未把木塊推動，則在選項圖中反映木塊受到的靜摩擦力 f隨水 平推力F變化的關系圖線是（）解析:推而未動，故摩擦力 f=F,所以A正確.6如圖所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向上共受三個力即Fi、F2和摩擦力的作用,木塊處于靜止狀態(tài)。其中Fi=10 N, F2=2 No若撤去Fi,則木塊在水平方向上受到的摩擦力為（）A

15、. 2 N,方向向右C. 2 N,方向向左B. 8 N,方向向右D.零答案：A解析：撤去Fl前，木塊所受靜摩擦力為 Fl- F2 = 8 N,說明Fmax> 8 N,故撤去F1后木塊仍靜止，由二力平衡可知，木塊所受摩擦力為2N,方向向右，選項 A對。7.（多選）如圖所示，有一重力不計的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止,在此過程中容器始終保持靜止，則卜列說法中正確的是（）A.容器受到的摩擦力不變B.容器受到的摩擦力逐漸增大C.水平力F可能不變D.水平力F必須逐漸增大答案：BC解析：容器處于平衡狀態(tài)，在豎直方向上重力與摩擦力平衡，

16、 盛滿水前墻面對容器的靜摩擦 力一直增大，如果一直沒有達到正壓力 F作用下的最大靜摩擦力，則水平力 F可能不變， 選項B、C正確.8 .如圖甲所示，小孩用 50 N的水平力推木箱不動，木箱此時受到的摩擦力大小為fi;如圖乙所示，小孩用60 N的水平力恰能推動木箱，此時木箱與地面間的摩擦力大小為f2；如圖丙所示，小孩把木箱推動了，此時木箱與地面間摩擦力大小為f3.若木箱對地面的壓力大小為100 N,木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為尸0.55,則fi、僅f3的大小分別為()B. 50 N、60 N、55 NC. 50 N、55 N、60 ND. 50 N、55 N、55 NA. 0 N、60 N、 55

17、 N答案：B解析：題圖甲中，推木箱不動，靜摩擦力與推力平衡，故fi= 50 N;題圖乙中，用60 N的水平力恰能推動木箱，故靜摩擦力達到最大值，即f2= 60 N ;題圖丙中，小孩把木箱推動了，受滑動摩擦力，大小為 f3=N= 0.55X 100 N= 55 N.選項B正確.9 .如圖所示，物體在 F=100 N、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右運動.已知物 體與水平面間的動摩擦因數(shù)ii= 0.2,物體質(zhì)量 m= 5 kg,可知物體所受摩擦力為(g=10m/s2)()A. 10 N,水平向左B. 10 N,水平向右C. 20 N,水平向左D. 20 N,水平向右答案：A解析;物體相對地面

18、運動，故物體受到的是滑動摩擦力，則摩擦力的大小為f= N= mg=0.2X5X10 N=10 N;滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反，故摩擦力方向水平向左，故 A正確.10 .如圖所示，將一張 A4紙(質(zhì)量可忽略不計)夾在英漢字典內(nèi)，書對 A4紙的壓力為3 N,B. 1.2 ND. 3 NA4紙與書之間的動摩擦因數(shù)為0.4,要把A4紙從書中拉出，拉力至少應為（）A. 0.6 NC. 2.4 N答案：C解析;根據(jù)5=口* F=1.2 N,因為紙的上下兩面都要受到書對它的滑動摩擦力，所以要把 紙從書中拉出，拉力至少應為2.4 N, C正確.11 .如圖所示，攀巖運動員雙手緊握豎直繩勻速攀上和勻速滑下時，所受的摩擦力分別為Fi和F2,則下列情況中正確的是 ()A. Fi向下，F(xiàn)2向上，且Fi= F2B. Fi向下，F(xiàn)2向上，且Fi>F2C. Fi向下，F(xiàn)2向上，且Fi<F2D. Fi向上，F(xiàn)2向上，且 Fi= F2答案：D解析；運動員無論