專題一摩擦力與平衡

777/777777/7777777/777777/7777專題一摩擦力與平衡摩擦力是力學(xué)中難點(diǎn)內(nèi)容之一，尤其在物體是否受到摩擦力及靜摩擦、滑動(dòng)摩擦力的大小和方向的判定，是易出錯(cuò)的地方，也是中考的一個(gè)熱點(diǎn)內(nèi)容。一、摩擦力分類靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力二、靜摩擦力1、產(chǎn)生靜摩擦力的條件（1）物體與物體之間有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢；（2）物體與物體之間接觸并且相互擠壓（有形變）；（3）兩個(gè)接觸面粗糙，不光滑。2、靜摩擦力的大小靜摩擦力是一個(gè)變力，隨外力的增大而增大。靜摩擦力不會(huì)無限制增大，它的增大有一個(gè)限度，當(dāng)超過這個(gè)限度時(shí)，物體將由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，即由相對運(yùn)動(dòng)的趨勢變?yōu)橄鄬\(yùn)動(dòng)，此時(shí)的靜摩擦力叫做最大靜摩擦力F。靜摩擦力的大小可以加與F之間，即o<F<F。max max max3、靜摩擦力的方向靜摩擦力的方向總是沿著接觸面。靜摩擦力的方向跟物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。判斷靜摩擦力方向的兩種方法：①假如“光滑”法：可假設(shè)接觸面是光滑的，看物體間是否會(huì)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)；②狀態(tài)分析法：根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)用平衡條件或牛頓定律來判斷（下一章即將學(xué)習(xí)工三、滑動(dòng)摩擦力1、定義：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對滑動(dòng)時(shí)，會(huì)受到阻礙它相對滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。2、方向：滑動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，跟物體的相對運(yùn)動(dòng)的方向相反。3、大?。夯瑒?dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與接觸面積和物體速度大小無關(guān)。四、摩擦力可能為動(dòng)力，也可能為阻力五、根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判定摩擦力的大小物體有運(yùn)動(dòng)趨勢而處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)受到平衡力的作用，據(jù)此可確定靜摩擦力的大小。如：沿水平方向推車，但未推動(dòng)，此時(shí)摩擦力為靜摩擦力，大小等于推力；增大推力，若仍未動(dòng)，摩擦力與推力仍平衡。做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力，據(jù)此可確定滑動(dòng)摩擦力的大小。若影響滑動(dòng)摩擦力的因素（壓力和接觸面的粗糙程度）不變，既使物體不做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力也不改變。典例精析TOC\o"1-5"\h\z例1、如圖，兩木塊A和B被水平力F通過擋板C壓在豎直墻上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（ ）A.物體A對B沒有摩擦力 F-B.物體A對B的靜摩擦力方向豎直向上 §C.物體A對B的靜摩擦力方向豎直向下 U一D.條件不足，無法判斷 ?解析：擋板C靜止是由于A對C的摩擦力與C的重力平衡，所以A對C的摩擦力一定向上。由于力的作用是相互的，C對A的摩擦力方向一定向下。物體A靜止是由于B對A的摩擦力與A的重力和C對A的摩擦力的合力平衡，所以B對A的摩擦力一定向上，A對B的摩擦力方向一定向下。物體A對B的靜摩擦力與B物體的重力的合力必須由墻面提供向上的摩擦力來平衡。所以答案選C項(xiàng)。例2、如圖所示，甲、乙兩物體疊放在水平桌面上，在F/口F2的作用下，以相同吱丁甲的速度向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知Fj9N,F?=5N.則甲物體對乙物體產(chǎn)生的摩擦力 |-1 L|「大小為二N,方向水平向左；水平桌面對乙物體產(chǎn)生的摩擦力大小為，N. 乙 一冬解析：由于甲、乙均屬于平衡狀態(tài)，水平方向所受的合力均為零。由甲水平方向合力為零分析出甲受的摩擦力，再根據(jù)力的作用是相互的分析出甲對乙的摩擦力，最后由乙所受的合力為零分析水平桌面對乙的摩擦力大小。拓展訓(xùn)練1、如圖所示，置于水平地面上的立柱質(zhì)量為M,有一質(zhì)量為m的猴子從立柱上勻速下滑。巳知猴子沿立柱滑下時(shí)，受到摩擦力為f,則猴子下滑時(shí)立柱對地面的壓力為（B）A.MgB.Mg+fC.Mg—fD.（M十m）g+f2.如圖所示，用一個(gè)大小為20牛，方向沿斜面向上的力拉物體A時(shí)，A物體能沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體所受的摩擦力大小為8牛.如果要使物體A靜止斜面上，則作用在物體A上的沿斜面方向的力的大小不可能是（D）A.8NB.12NC.20ND.28N3、如圖所示，A、B兩物體疊放在水平桌面上，在兩個(gè)水平力F1、F2的共同作用下以相同速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，已知F1=5N,F2=3N,那么物體B受到物體A和桌面的摩擦力大小應(yīng)分別為（B）A.5N、3NB.5N、8NC.3N、8ND.8N、8N4、（多選）如圖所示為皮帶傳動(dòng)裝置，裝在電動(dòng)機(jī)上的飛輪A通過皮帶使裝在車床上的飛輪B轉(zhuǎn)動(dòng)，若A輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則（AD）A、A輪對皮帶的摩擦力沿順時(shí)針方向B、B輪對皮帶的摩擦力沿順時(shí)針方向C、A輪對皮帶的摩擦力沿逆時(shí)針方向D、B輪對皮帶的摩擦力沿逆時(shí)針方向5（多選）如圖所示，質(zhì)量為M的木塊B中央有一豎直的槽，槽內(nèi)夾有一個(gè)質(zhì)量為m的木塊A.用一個(gè)豎直向上的力F拉木塊A,恰能使A勻速上升.已知A與槽的兩個(gè)接觸面間的摩擦力的大小均為f,B始終靜止不動(dòng).則此過程中，水平地面對木塊B的支持力大小為（BC）A.Mg-F B.Mg+mg-FC.Mg-2f D.Mg+mg-2f6、 10N。甲、乙之間用一根輕繩通過定滑輪相連，沿著水平方向的拉力F的大小為5N時(shí)，物體甲恰能在光滑的水平桌面上向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)滑輪處摩擦，下列說法中正確的是（AC）A.物體甲受到的運(yùn)動(dòng)阻力為5N B.物體乙受到的運(yùn)動(dòng)阻力為5NC.豎直墻面對滑輪沿水平方向的拉力為5N D.甲乙兩物體的物重不同，受到摩擦力的大小也不同7、如圖所示的裝置，物塊M放在粗糙程度相同的水平桌面上，左右兩端用細(xì)線通過滑輪連接著兩個(gè)相同的吊盤.小聰用它做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)在左盤中放100g的砝碼、右盤中放200g的砝碼時(shí)，物塊M可以向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).如果盤中的原有砝碼都不變，使物塊M最終可以向左勻速直線運(yùn)動(dòng)的方案是（滑輪的摩擦不計(jì)）（B）A.在左盤中再加100g砝碼B.在左盤中再加200g砝碼C在左盤中再加100g砝碼，在右盤中再加100g砝碼D.在左盤中再加200g砝碼，在右盤中再加100g砝碼8、如圖所示，輕彈簧的上端固定在粗糙斜面的細(xì)桿上，另一端系一物塊，彈簧處于拉伸狀態(tài)，系統(tǒng)靜止.則斜面對物塊的摩擦力（D）A.方向一定沿斜面向上B.方向一定沿斜面向下C無摩擦力D.三種情況都有可能9、如圖所示，一個(gè)物體放在粗糙的水平面上，在水平推力F1、F2的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知F1=3N,F2=8N,當(dāng)撒去推力F2后，物體受到的合力為（D） 12 1 23N,方向水平向右 ％ %8N,方向水平向右 >亡2N,方向水平向左D.零10、如圖所示，物塊A的重力GA=20N,物塊B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上，A與豎直墻面接觸，A和B勻速下滑，在推力F保持不變時(shí)，將B取走，在A的下方施加一個(gè)力F1,使物體A恰好向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F1的大小為（D）A、20NB、30NC、40ND、50Nn、A、B、C疊放在一起，在水平力F「Fb=10牛的作用下以相同的速度V沿水平方向向左勻速滑動(dòng)，如圖所示.那么此時(shí)物體B作用于A的摩擦力大小和作用于C的摩擦力大小分別為（D）A.20牛，0牛B.20牛，10牛C.10牛，20牛D.10牛，0牛12、一輕質(zhì)彈簧，一端固定在墻上，另一端連一小物塊，小物塊放在摩擦系數(shù)為U的水平面上，彈簧處在自然狀態(tài)，小物塊位于。處，現(xiàn)用手將小物塊向右移到a處，然后從靜止釋放小物塊，發(fā)現(xiàn)小物塊開始向左移動(dòng)（C）A.小物塊不可能停在。點(diǎn) B.小物塊停止以后所受的摩擦力必不為0C.小物塊無論停在。點(diǎn)的左邊還是右邊，停前所受的摩擦力的方向和停后所受摩擦力的方向兩者既可能相同，也可能相反D.小物塊在通過。點(diǎn)后向右運(yùn)動(dòng)直到最遠(yuǎn)處的過程中，速度的大小總是減??；小物塊在由右邊最遠(yuǎn)處回到0點(diǎn)的過程中，速度大小總是增大13、如圖所示，長木板B放在粗糙水平面上，物塊A放在長木板B上，細(xì)繩拴在A上，跨過定滑輪后又拴在B上.已知A的質(zhì)量為2kg,B的質(zhì)量為1kg.A、B之間的摩擦力為A重的0.2倍，現(xiàn)在B上施加一個(gè)大小為F=17N的水平拉力，恰好能使B向右勻速運(yùn)動(dòng).由此可知長木板B的上表面受到的摩擦力大小為方向水平向左，下表面受到的摩擦力大小為_^N.（g取10N/kg）14、如圖所示，水平桌面的右端固定一定滑輪，輕質(zhì)小盤通過一根繞過定滑輪的細(xì)繩與桌面上重為4N的木塊相連，當(dāng)小盤內(nèi)放有重為0.5N的砝碼時(shí)，木塊保持靜止?fàn)顟B(tài).這時(shí)木塊受到的摩擦力大小為0.5N;當(dāng)小盤內(nèi)放有重為0.6N的砝碼時(shí)，木塊正好作勻速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)小盤內(nèi)放上重為0.7N的砝碼時(shí)，木塊受到的摩擦力大小為0.6N.木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生改變（不計(jì)繩重及繩與滑輪的摩擦）.7Trrf77r77r77TT7JT77F771777t777TF777777F7TTr15、如圖所示，A物體重40N,B物體重12N.A物體在繩子水平拉力作用下沿水平桌面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它受到桌面的摩擦力為12N.如果要使A物體勻速向左運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)給它施加一個(gè)大小為24N的水平向左拉力.B16、如圖所示，甲乙兩個(gè)相同的木塊放在水平面上用繩子相連，在力F1和F2的作用下勻速向左運(yùn)動(dòng)，則繩子上的拉力大小為4N。17、如圖所示，兩塊相同的豎直擋板A、B之間有質(zhì)量為1kg的4塊相同的磚，分別標(biāo)號為1、2、3、4,已知g=10N/kg。用大小均為30N的水平力壓住擋板，使磚保持靜止不動(dòng)。（1）1、2塊磚之間的摩擦力大小為10N，1號磚受到2號磚的摩擦力的方向_豎直向下 （2）2、3塊磚之間的摩擦力是_0_.18、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以產(chǎn)生方向水平、速度大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)，用來研究處在流動(dòng)氣體中物體的受力情況.將一個(gè)套有木球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，球受到的重力為G.球在桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)，球與桿之間的滑動(dòng)摩擦力跟它們之間的壓力成正比，比例系數(shù)是k.如圖甲所示，將桿沿平行風(fēng)速的方向固定，調(diào)節(jié)風(fēng)速的大小，使球恰能沿桿勻速運(yùn)動(dòng).再將桿沿豎直方向固定，如圖乙所示，將球從桿的上端由靜止釋放，保持球下滑過程中所受風(fēng)力與桿處于水平方向時(shí)受到的風(fēng)力大小相同.則球下滑過程中受到的滑動(dòng)摩擦力為一k2G_19、如圖所示，重3N的甲物體和重12N的乙物體通過細(xì)線繞過定滑輪與丙物體連在一起，丙放在傾角為30°的光滑斜面上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將斜面變成粗糙的斜面，乙物體重量變?yōu)?0N,其余不變，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則此時(shí)丙物體受到的摩擦力大小為__8_N。（不計(jì)繩重和滑輪處摩擦）20、如