2025高考物理專項(xiàng)復(fù)習(xí)第三章 3.牛頓第三定律含答案

2025高考物理專項(xiàng)復(fù)習(xí)第三章3.牛頓第三定律含答案第三章相互作用——力3.牛頓第三定律【課程標(biāo)準(zhǔn)】1.理解牛頓第三定律。2.能用牛頓第三定律解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象、解決有關(guān)問(wèn)題。【知識(shí)導(dǎo)圖】情境引入如圖1所示,某人用力去推墻壁;如圖2所示,某次校運(yùn)動(dòng)會(huì)上,A、B兩隊(duì)進(jìn)行拔河比賽;如圖3所示,手拿一磁鐵靠近水平桌面上一安裝有磁鐵的小車,小車在磁鐵的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)。三種情況下無(wú)論物體是否接觸、運(yùn)動(dòng),當(dāng)一個(gè)物體給另一個(gè)物體施加作用力時(shí),另外一個(gè)物體是否給這個(gè)物體施加作用力?通過(guò)分析,我們可以得出作用力和反作用力有怎樣的關(guān)系?必備知識(shí)·認(rèn)知導(dǎo)學(xué)一、作用力和反作用力1.力是物體對(duì)物體的作用。任何力一定存在施力物體和受力物體。2.兩物體之間的作用總是相互的。一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體施加力的同時(shí),另一個(gè)物體一定對(duì)這個(gè)物體也施加了力。物體間相互作用的這一對(duì)力,把其中一個(gè)力稱為作用力,另一個(gè)力稱為反作用力。二、牛頓第三定律1.內(nèi)容兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。2.表達(dá)式F=-F'負(fù)號(hào)表示方向相反3.應(yīng)用舉例(1)劃船時(shí),槳向后推水,水給槳一個(gè)反作用力,從而推動(dòng)船前進(jìn)。(2)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng),由于輪胎和地面之間的摩擦,車輪向后推地面,地面給車輪一個(gè)向前的反作用力,使汽車前進(jìn)。三、物體受力的初步分析內(nèi)容把指定物體(研究對(duì)象)受到的所有力找出來(lái),并畫(huà)出受力示意圖順序重力、彈力、摩擦力思路根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化分析和判斷其受力情況根據(jù)各種力的特點(diǎn),從相互作用的角度來(lái)分析物體的受力探索求真找到兩個(gè)小磁針,其中一個(gè)小磁針繞著另外一個(gè)小磁針旋轉(zhuǎn),另外一個(gè)小磁針將會(huì)跟著旋轉(zhuǎn),請(qǐng)你動(dòng)手做一下,這是真的嗎?提示:這是真的,小磁針之間存在相互作用力,如果同名磁極相對(duì)來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)將會(huì)排斥轉(zhuǎn)動(dòng),如果是異名磁極,會(huì)出現(xiàn)吸引轉(zhuǎn)動(dòng)。明辨是非1.由于地球的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人的質(zhì)量,因此地球?qū)θ说奈Ρ热藢?duì)地球的吸引力大得多。 (×)提示:二者大小相等,屬于作用力與反作用力。2.只有在馬車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),馬拉車的力才等于車?yán)R的力。 (×)提示:二者在什么時(shí)候都相等。3.若作用力是彈力,則其反作用力也一定是彈力。 (√)4.物體間先有作用力,然后才有反作用力。 (×)提示:作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生。5.通常可以用假設(shè)法判斷彈力、摩擦力是否存在。 (√)關(guān)鍵能力·探究導(dǎo)思學(xué)習(xí)任務(wù)一作用力和反作用力探錨——情境創(chuàng)設(shè)啟發(fā)設(shè)問(wèn)如圖所示,用手?jǐn)D壓放在桌面上的氣球。(1)手?jǐn)D壓氣球,氣球發(fā)生了形變,手是否也會(huì)發(fā)生形變?如果手發(fā)生了形變,那么手和氣球發(fā)生形變的原因是什么?(2)手和氣球的形變有先后之分嗎?(3)手對(duì)氣球的力和氣球?qū)κ值牧Ω魇鞘裁葱再|(zhì)的力,它們的性質(zhì)相同嗎?提示:(1)手會(huì)發(fā)生形變,只是形變很小。手和氣球都發(fā)生了形變,原因是它們都受到了彼此的作用力。(2)沒(méi)有,形變是同時(shí)發(fā)生的。(3)都是彈力,力的性質(zhì)相同。解錨——要點(diǎn)歸納規(guī)律概括作用力與反作用力的“四同”和“三異”項(xiàng)目作用力與反作用力的關(guān)系四同等大大小相等,不能認(rèn)為只有物體處于平衡狀態(tài)時(shí)作用力和反作用力才大小相等共線作用在同一條直線上同時(shí)同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,不能認(rèn)為先有作用力后有反作用力同種類一定是同一種類的力,不同種類的力不可能有作用力和反作用力的關(guān)系三異反向方向相反不同體作用在不同的物體上不同效果在不同的物體上分別產(chǎn)生不同的作用效果,不能相互抵消起錨——典題突破學(xué)以致用角度1作用力和反作用力的相互性【典例1】如圖所示,一物塊用繩懸掛于天花板上,處于靜止?fàn)顟B(tài),則繩對(duì)物塊拉力的反作用力是 ()A.物塊對(duì)繩的拉力B.物塊的重力C.繩對(duì)天花板的拉力D.天花板對(duì)繩的拉力【解析】選A。根據(jù)作用力和反作用力的定義知繩對(duì)物塊的拉力的反作用力是物塊對(duì)繩的拉力,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。[思維升華]力的作用的相互性是指兩個(gè)物體彼此互為施力物體和受力物體。需要注意,施力物體和受力物體不能是同一個(gè)物體。角度2作用力和反作用力的方向關(guān)系【典例2】如圖所示,將吹足氣的氣球由靜止釋放,氣球內(nèi)氣體向后噴出,氣球會(huì)向前運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)闅馇蚴艿?()A.重力B.手的推力C.空氣的浮力D.噴出氣體對(duì)氣球的作用力【解析】選D。氣球內(nèi)氣體向后噴出時(shí),氣球?qū)怏w有向后的作用力,氣體對(duì)氣球有向前的反作用力使氣球向前運(yùn)動(dòng),故D項(xiàng)正確。角度3作用力和反作用力的大小關(guān)系【典例3】如圖所示,甲、乙兩人正在進(jìn)行掰手腕比賽。下列說(shuō)法正確的是 ()A.若甲贏了乙,則甲對(duì)乙的力大于乙對(duì)甲的力B.若甲贏了乙,則甲對(duì)乙的力等于乙對(duì)甲的力C.只有甲、乙相持不下時(shí),甲對(duì)乙的力才等于乙對(duì)甲的力D.甲、乙各自既是施力物體又是受力物體,所以無(wú)法判斷誰(shuí)的力大【解析】選B。甲對(duì)乙的力與乙對(duì)甲的力是一對(duì)作用力和反作用力,不論誰(shuí)贏、是否處于平衡狀態(tài),這兩個(gè)力始終大小相等,方向相反,作用在兩個(gè)人身上,B正確。[思維升華]作用力和反作用力的大小相等,與物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、是否有其他力的作用無(wú)關(guān)?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】一匹馬拉著車前行,關(guān)于馬拉車的力和車?yán)R的力的大小關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是()A.馬拉車的力總是大于車?yán)R的力B.馬拉車的力總是等于車?yán)R的力C.加速運(yùn)動(dòng)時(shí),馬拉車的力大于車?yán)R的力D.減速運(yùn)動(dòng)時(shí),馬拉車的力小于車?yán)R的力【解析】選B。馬向前拉車的力和車向后拉馬的力是一對(duì)作用力和反作用力,它們總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。加速運(yùn)動(dòng)或者減速運(yùn)動(dòng)時(shí),馬向前拉車的力都等于車向后拉馬的力,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。學(xué)習(xí)任務(wù)二牛頓第三定律探錨——情境創(chuàng)設(shè)啟發(fā)設(shè)問(wèn)成語(yǔ)“以卵擊石”是指拿雞蛋去碰石頭。比喻不自量力,自取滅亡。(1)如圖所示,以卵擊石時(shí),雞蛋對(duì)石頭的作用力大,還是石頭對(duì)雞蛋的作用力大?(2)為什么會(huì)出現(xiàn)卵碎石全的不同效果?提示:(1)以卵擊石時(shí),雞蛋對(duì)石頭的作用力與石頭對(duì)雞蛋的作用力是一對(duì)作用力和反作用力,兩個(gè)力等大、反向。(2)雖然雞蛋對(duì)石頭的作用力與石頭對(duì)雞蛋的作用力等大,但由于兩者能承受的最大外力不同,所以會(huì)出現(xiàn)不同的作用效果。解錨——要點(diǎn)歸納規(guī)律概括1.牛頓第三定律表達(dá)式:F=-F',式中的“-”號(hào)表示作用力與反作用力方向相反。2.牛頓第三定律中“總是”表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:(1)與物體的大小和形狀無(wú)關(guān)。(2)與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。(3)與物體受不受其他力無(wú)關(guān)。3.重要意義:定量地反映出物體間相互作用時(shí)彼此施力所遵循的規(guī)律,即作用力和反作用力的規(guī)律。4.適用范圍:牛頓第三定律是個(gè)普適定律,它的成立不受條件限制,作用力與反作用力的關(guān)系與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),與參考系的選取無(wú)關(guān)。5.作用力和反作用力與平衡力之間的異同項(xiàng)目作用力和反作用力平衡力不同點(diǎn)作用對(duì)象作用在兩個(gè)相互作用的物體上作用在同一物體上依賴關(guān)系相互依存,不可單獨(dú)存在,同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)變化,同時(shí)消失無(wú)依賴關(guān)系,撤除一個(gè),另一個(gè)依然可存在疊加性兩力作用效果不可疊加,不可求合力兩力作用效果可相互抵消,可疊加,可求合力,且合力為零力的性質(zhì)一定是同種性質(zhì)的力可以是同種性質(zhì)的力,也可以是不同種性質(zhì)的力相同點(diǎn)大小相等、方向相反、作用在同一條直線上起錨——典題突破學(xué)以致用【典例4】(2024·銀川高一檢測(cè))紅軍在長(zhǎng)征時(shí),遇到的環(huán)境十分惡劣,在過(guò)草地時(shí),有的地方看上去是草,而下面可能就是淤泥,人一不小心就會(huì)陷入淤泥中,這是因?yàn)?()A.人給地面的壓力大于地面給人的支持力B.地面給人的支持力大于人給地面的壓力C.地面給人的支持力小于人受的重力D.地面給人的支持力等于人受的重力【解析】選C。人對(duì)地面的壓力與地面對(duì)人的支持力是作用力和反作用力,大小相等,方向相反,A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤;人陷入淤泥中,是因?yàn)槿耸苤亓椭С至?重力大于支持力,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。[思維升華]區(qū)分作用力和反作用力與平衡力的方法(1)作用力和反作用力只涉及兩個(gè)相互作用的物體,是甲物體對(duì)乙物體、乙物體對(duì)甲物體的關(guān)系。(2)平衡力涉及三個(gè)及三個(gè)以上物體,即多個(gè)施力物體同時(shí)作用在一個(gè)受力物體上。(3)作用力和反作用力同生同滅,相互依存,而一對(duì)平衡力彼此沒(méi)有依存關(guān)系。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·濰坊高一檢測(cè))一本靜止在水平桌面上的書(shū),受到的重力為G,桌面對(duì)它的支持力為F1,它對(duì)桌面的壓力為F2,關(guān)于這三個(gè)力的說(shuō)法正確的是 ()A.F1與F2是一對(duì)平衡力B.G與F2是一對(duì)平衡力C.F1與F2是一對(duì)作用力與反作用力D.G與F1是一對(duì)作用力與反作用力【解析】選C。書(shū)對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書(shū)的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,即F1與F2是一對(duì)相互作用力,故A錯(cuò)誤,C正確;G是書(shū)受到的重力,而F2是桌面受到的壓力,二力不可能平衡,故B錯(cuò)誤;F1與G都作用在書(shū)上,大小相等,方向相反,是一對(duì)平衡力,故D錯(cuò)誤。學(xué)習(xí)任務(wù)三受力分析初步探錨——情境創(chuàng)設(shè)啟發(fā)設(shè)問(wèn)汽車現(xiàn)在已經(jīng)成為一種重要的交通工具,也進(jìn)入了許多平常百姓的家庭中。汽車在啟動(dòng)前,靜止在水平路面上;汽車啟動(dòng)后,將會(huì)沿水平路面加速行駛;汽車在上坡時(shí),常加大油門,使汽車能順利到達(dá)坡頂;停在斜坡上的汽車,常在車輪的下方墊上一塊石塊防止下滑。請(qǐng)小組談?wù)撘幌略诓煌臓顟B(tài)下,汽車的受力情況。提示:汽車靜止在水平路面上,受重力和路面對(duì)汽車的支持力,二力平衡。汽車加速行駛時(shí),豎直方向受重力和支持力,二力平衡,水平方向受牽引力和路面的摩擦力。汽車上坡時(shí),受重力、斜坡的支持力、牽引力和斜坡對(duì)汽車的摩擦力;停在斜坡上墊上石塊時(shí),受重力、斜坡的支持力、石塊對(duì)汽車斜向上的支持力,有可能受到靜摩擦力。解錨——要點(diǎn)歸納規(guī)律概括1.受力分析:把研究對(duì)象(指定物體)在指定的物理環(huán)境中受到的所有力都分析出來(lái),并畫(huà)出物體所受的力的示意圖,這個(gè)過(guò)程就是受力分析。2.受力分析的步驟3.如何防止“多力”或“丟力”(1)防止“多力”的有效途徑是找出力的施力物體,若某力有施力物體則它實(shí)際存在,無(wú)施力物體則它不存在。(2)按正確的順序(即一重、二彈、三摩擦、四其他)進(jìn)行受力分析是保證不“丟力”的有效措施。(3)圍繞研究對(duì)象,順時(shí)針對(duì)接觸面逐一分析。物體是否受某力的判斷依據(jù)方法內(nèi)容條件判定根據(jù)是否滿足力的產(chǎn)生條件來(lái)判斷物體是否受到某個(gè)力的作用效果判定根據(jù)力的作用效果來(lái)判斷物體是否受到某個(gè)力的作用相互作用判定利用力的作用的相互性,即受力物體同時(shí)也是施力物體,來(lái)判斷物體是否受到某個(gè)力的作用特殊法判定有些難以確定的力如彈力、摩擦力等,可以利用假設(shè)法、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析法等特殊方法來(lái)判斷起錨——典題突破學(xué)以致用【典例5】如圖所示,物體A放在物體B上,物體B為一個(gè)斜面體,且放在粗糙的水平地面上,A、B均靜止不動(dòng),則物體B的受力個(gè)數(shù)為 ()A.2B.3C.4D.5[思維導(dǎo)引]程序內(nèi)容提取信息(1)物體B為一個(gè)斜面體放在粗糙的水平地面上。(2)物體A、B均靜止不動(dòng)轉(zhuǎn)化情境物體A、B均受力平衡選擇規(guī)律牛頓第三定律【解析】選C。對(duì)物體A受力分析,如圖甲所示;由于A、B均靜止,故可將A、B視為一個(gè)整體,其水平方向無(wú)外力作用,B相對(duì)地面也就無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故地面對(duì)B無(wú)摩擦力,受力如圖乙所示;對(duì)物體B受力分析,如圖丙所示,共有4個(gè)力,C項(xiàng)正確。[思維升華]受力分析過(guò)程中研究對(duì)象的選取策略(1)若物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同,可優(yōu)先考慮整體法選取研究對(duì)象。(2)若研究?jī)?nèi)力,必須要隔離物體。隔離物體時(shí),要優(yōu)先隔離處于平衡狀態(tài)和受力較少的物體進(jìn)行受力分析?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,A物體沿豎直墻自由下滑,B、C、D物體均靜止,各接觸面均粗糙。下列說(shuō)法正確的是 ()A.A物體受到三個(gè)力作用B.B物體受到四個(gè)力作用C.C物體受到三個(gè)力作用D.D物體受到三個(gè)力作用【解析】選C。A物體沿豎直墻自由下滑,“自由”說(shuō)明物體A與豎直墻之間沒(méi)有彈力和摩擦力,因此A只受重力作用,故A錯(cuò)誤;B物體處于靜止?fàn)顟B(tài),受到重力、支持力、摩擦力三個(gè)力的作用,故B錯(cuò)誤;C物體受到重力和兩個(gè)繩子的拉力三個(gè)力作用,故C正確;D物體處于靜止?fàn)顟B(tài),受到重力、支持力、繩子的拉力和摩擦力四個(gè)力的作用,故D錯(cuò)誤。[知識(shí)拓展]受力分析的三個(gè)注意點(diǎn)(1)只分析其他物體對(duì)研究對(duì)象施加的力,而研究對(duì)象對(duì)外施加的力不要畫(huà)在示意圖中。(2)每分析一個(gè)力,都要找出它的施力物體,以防止漏力和添力。(3)以多個(gè)物體組成的整體為研究對(duì)象時(shí),分析的是外力,而不用分析物體之間的內(nèi)力?！就卣估}】考查內(nèi)容:受力分析的基本策略【典例】畫(huà)出圖中物體A所受力的示意圖,并寫(xiě)出力的名稱和施力物體:(1)物體A靜止,接觸面均光滑;(2)物體A沿固定粗糙斜面上滑;(3)物體A沿粗糙水平面滑行;(4)接觸面光滑,物體A靜止;(5)物體A靜止在粗糙水平面上?！窘馕觥?1)物體A受重力G、推力F、地面的支持力FN、墻壁對(duì)A向左的彈力FN',施力物體分別是地球、推A的物體、地面、墻壁,受力的示意圖如圖甲;(2)物體A受重力G、垂直于斜面向上的支持力FN、沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力Ff,施力物體分別是地球、斜面、斜面,受力的示意圖如圖乙;(3)物體A受重力G、支持力FN、水平向左的滑動(dòng)摩擦力Ff,施力物體分別是地球、水平面、水平面,受力的示意圖如圖丙;(4)物體A受重力G、拉力FT、彈力FN,施力物體分別是地球、繩子、墻壁,受力的示意圖如圖丁;(5)物體A受重力G、拉力FT、支持力FN,水平向左的摩擦力Ff,施力物體分別是地球、繩子、水平面、水平面,受力的示意圖如圖戊。答案:見(jiàn)解析隨堂檢測(cè)·自我診斷1.(作用力和反作用力)關(guān)于兩個(gè)物體間的作用力與反作用力,下列說(shuō)法中正確的是 ()A.有作用力才有反作用力,因此先產(chǎn)生作用力后產(chǎn)生反作用力B.若相互作用的兩個(gè)物體處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則作用力與反作用力的大小不相等C.作用力與反作用力只存在于相互接觸的兩個(gè)物體之間D.作用力與反作用力的性質(zhì)一定相同【解析】選D。作用力與反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,A錯(cuò)誤;作用力和反作用力始終等大反向,與物體所處的狀態(tài)無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;作用力和反作用力可以存在于不相互接觸的兩個(gè)物體之間,如磁體之間的相互作用力,C錯(cuò)誤;作用力與反作用力一定是同性質(zhì)的力,D正確。2.(牛頓第三定律的理解)跳水一直是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目。如圖所示,一運(yùn)動(dòng)員站在跳板上,圖中F1表示運(yùn)動(dòng)員對(duì)跳板的彈力,F2表示跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力,則 ()A.先有F1后有F2B.一旦運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板,F2立即消失,F1依舊存在C.因運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板前向上運(yùn)動(dòng),所以F2大于F1D.F1和F2大小相等、方向相反,是一對(duì)相互作用力【解析】選D。運(yùn)動(dòng)員對(duì)跳板的彈力F1和跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力F2是一對(duì)相互作用力,大小相等、方向相反、作用在同一條直線上,同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,A、B、C錯(cuò)誤,D正確。3.(作用力和反作用力與平衡力)(多選)如圖所示,水平力F把一個(gè)物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是 ()A.作用力F與墻壁對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力與反作用力B.作用力F與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)平衡力C.物體的重力與墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)平衡力D.物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力和反作用力【解析】選C、D。作用力F與墻壁對(duì)物體的支持力作用在同一物體上,大小相等、方向相反,在一條直線上,是一對(duì)平衡力,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;作用力F作用在物體上,而物體對(duì)墻壁的壓力作用在墻壁上,這兩個(gè)力不能成為平衡力,也不是作用力和反作用力,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;物體在豎直方向上,受豎直向下的重力和墻壁對(duì)物體豎直向上的靜摩擦力,因物體處于靜止?fàn)顟B(tài),故這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力,故C項(xiàng)正確;物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的支持力,是兩個(gè)物體之間的相互作用力,是一對(duì)作用力和反作用力,故D項(xiàng)正確。4.(受力分析初步)如圖所示,竿和底座靜止在水平地面上,質(zhì)量為M,一質(zhì)量為m的猴子沿竿勻速下滑,則底座對(duì)地面的壓力為 ()A.mgB.MgC.(M-m)g D.(M+m)g【解析】選D。以猴子為研究對(duì)象,分析猴子的受力如圖甲所示。在豎直方向上受重力mg和竿對(duì)猴子的摩擦力Ff則有mg=Ff①竿和底座受力如圖乙所示受重力Mg、支持力FN、猴子對(duì)竿的摩擦力Ff'則有FN=Mg+Ff' ②由牛頓第三定律得Ff'=Ff③由①②③解得FN=Mg+mg由牛頓第三定律知底座對(duì)地面的壓力為FN'=FN=Mg+mg,方向豎直向下。故選項(xiàng)D正確。第三章相互作用——力2.摩擦力第2課時(shí)靜摩擦力【課程標(biāo)準(zhǔn)】1.認(rèn)識(shí)摩擦力。2.知道靜摩擦力、最大靜摩擦力。3.能用平衡知識(shí)求解靜摩擦力的大小?！局R(shí)導(dǎo)圖】情境引入筷子是中國(guó)古代獨(dú)特的發(fā)明,在亞洲各國(guó)也廣為流行,彰顯了東方飲食文化的內(nèi)斂與優(yōu)雅。必備知識(shí)·認(rèn)知導(dǎo)學(xué)靜摩擦力定義相互接觸的兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),而沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力產(chǎn)生條件(1)兩物體相互接觸且有彈力(2)接觸面粗糙(3)在接觸面上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反一般最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力(1)靜摩擦力的最大值(2)與物體剛要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的最小外力相等大小0<F≤Fmax明辨是非1.靜摩擦力的方向總是與運(yùn)動(dòng)方向相反。 (×)提示:靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向可以成任意角度。2.靜摩擦力的大小與正壓力有關(guān)。 (×)提示:靜摩擦力與正壓力沒(méi)有必然關(guān)系。3.靜摩擦力可以是動(dòng)力。 (√)4.靜摩擦力就是靜止物體受到的摩擦力。 (×)提示:運(yùn)動(dòng)的物體也能受到靜摩擦力。5.靜摩擦力方向一定與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。 (√)探索求真如圖所示,將大米裝入干凈的瓶子后,將筷子插入大米中,盡量讓筷子插得深一些。請(qǐng)同學(xué)們按照這樣的做法嘗試一下是否可以通過(guò)提筷子的方法將瓶子提起來(lái)。提示:將大米壓實(shí),就可以通過(guò)提筷子的方法將瓶子提升起來(lái)。關(guān)鍵能力·探究導(dǎo)思學(xué)習(xí)任務(wù)一靜摩擦力的方向探錨——情境創(chuàng)設(shè)啟發(fā)設(shè)問(wèn)仔細(xì)觀察下列圖片,分析下列問(wèn)題。問(wèn)題1.如圖所示,人用平行于地面的力推沙發(fā),沙發(fā)沒(méi)動(dòng),沙發(fā)相對(duì)地面有沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)?運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向是什么?提示:有,沙發(fā)相對(duì)地面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。問(wèn)題2.沙發(fā)相對(duì)地面處于什么狀態(tài)?沙發(fā)在水平方向上只受人的推力作用嗎?提示:沙發(fā)相對(duì)地面處于靜止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知,這時(shí)一定有一個(gè)力與推力平衡,這個(gè)力與人對(duì)沙發(fā)的推力大小相等、方向相反,即這個(gè)力的方向與沙發(fā)相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。解錨——要點(diǎn)歸納規(guī)律概括1.靜摩擦力的方向(1)在接觸面上,與接觸面相切,且與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。(2)與物體運(yùn)動(dòng)的方向可能相同,可能相反,也可能不在同一條直線上。例如:2.靜摩擦力有無(wú)及方向的判斷方法方法內(nèi)容條件法根據(jù)靜摩擦力產(chǎn)生的條件——擠壓、粗糙、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)判斷,且靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。適用于受力較少、相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)明顯的物體假設(shè)法狀態(tài)分析法分析除了要研究的靜摩擦力外,物體所受的其他作用力與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否滿足相應(yīng)的規(guī)律(目前主要應(yīng)用二力平衡的規(guī)律),若還需要有沿某個(gè)方向的靜摩擦力,才能使物體的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況滿足相應(yīng)的規(guī)律,則存在靜摩擦力且靜摩擦力沿此方向相互作用分析法若研究對(duì)象甲受力較復(fù)雜,難以判斷其是否受靜摩擦力以及摩擦力的方向,可以先分析與之接觸的受力較少的乙物體,判斷乙是否受甲的靜摩擦力以及摩擦力的方向。若乙受到甲的靜摩擦力,則根據(jù)物體間的力是相互的,可判斷出甲也受到乙的靜摩擦力,且兩力的方向相反;若乙沒(méi)有受到甲的靜摩擦力,則可判斷出甲也沒(méi)有受到乙的靜摩擦力注意:條件法、狀態(tài)分析法、相互作用分析法同樣適用于滑動(dòng)摩擦力有無(wú)及方向的判斷。起錨——典題突破學(xué)以致用角度1靜摩擦力的理解【典例1】(多選)關(guān)于靜摩擦力,下列說(shuō)法中正確的是 ()A.靜摩擦力的方向可能與速度的方向相同B.靜摩擦力的方向與速度的方向一定相反C.運(yùn)動(dòng)的物體也可能產(chǎn)生靜摩擦力D.只有相互壓緊和有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體間才可能有靜摩擦力的作用【解析】選A、C、D。靜摩擦力的方向與速度的方向沒(méi)有必然聯(lián)系,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤。運(yùn)動(dòng)的物體也可能產(chǎn)生靜摩擦力,例如傾斜傳送帶把貨物從低處搬運(yùn)到高處時(shí),貨物與傳送帶之間的摩擦力為靜摩擦力,C項(xiàng)正確。要產(chǎn)生靜摩擦力,首先要有彈力,其次要接觸面不光滑,還要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),D項(xiàng)正確。[思維升華]關(guān)于摩擦力的三點(diǎn)提醒(1)有彈力不一定有摩擦力,有摩擦力一定有彈力,且兩者相互垂直。(2)運(yùn)動(dòng)和靜止的物體均可以產(chǎn)生靜摩擦力。(3)靜摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),其可以與物體運(yùn)動(dòng)方向相同,也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反,但一定沿接觸面。角度2靜摩擦力有無(wú)的判斷【典例2】(2024·汕頭高一檢測(cè))如圖所示,在水平桌面上放置一斜面體P,兩長(zhǎng)方體物塊a與b疊放在P的斜面上,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a與b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2和f3表示。則 ()A.f1=0,f2≠0,f3≠0B.f1≠0,f2=0,f3=0C.f1≠0,f2≠0,f3=0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0【解析】選C。對(duì)a分析可知,a受重力、支持力的作用,有沿物塊b平行斜面向下滑動(dòng)的趨勢(shì),因此a受到b沿斜面向上的摩擦力,f1≠0;再對(duì)a、b組成的整體分析可知,a、b組成的整體受重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑動(dòng)的趨勢(shì),因此b受到P沿斜面向上的摩擦力,f2≠0;對(duì)a、b及P組成的整體分析,由于整體在水平方向不受外力,因此P不受桌面的摩擦力,f3=0,C項(xiàng)正確。學(xué)習(xí)任務(wù)二靜摩擦力的大小探錨——情境創(chuàng)設(shè)啟發(fā)設(shè)問(wèn)如圖所示,用力握住裝有水的水杯,使其靜止在空中。問(wèn)題1.手對(duì)水杯的靜摩擦力大小是多少?提示:手對(duì)水杯的靜摩擦力等于水杯和水的重力。問(wèn)題2.若用力緊握水杯,水杯所受靜摩擦力大小是否發(fā)生變化?提示:水杯所受的靜摩擦力不變,仍等于水杯和水的重力。問(wèn)題3.由此可見(jiàn),靜摩擦力的大小與正壓力是否也成正比?那么,在用不同大小的力握緊同一水杯過(guò)程中,我們說(shuō)哪個(gè)摩擦力增大?提示:靜摩擦力大小與正壓力不成正比。用手握緊同一水杯,壓力增大,我們說(shuō)最大靜摩擦力增大。解錨——要點(diǎn)歸納規(guī)律概括1.兩個(gè)相互接觸的物體將要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的靜摩擦力叫最大靜摩擦力,用Fmax表示。2.兩物體間的靜摩擦力的范圍是0<F≤Fmax。3.最大靜摩擦力隨物體間正壓力的增大而增大。起錨——典題突破學(xué)以致用【典例3】(2024·天津南開(kāi)區(qū)高一檢測(cè))水平桌面上有一個(gè)重200N的物體,與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)依次用15N、30N、80N的水平拉力拉此物體時(shí),物體受到的摩擦力依次為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力) ()A.15N、30N、40NB.15N、30N、80NC.0、0、40N D.15N、40N、40N【解析】選A。物體與桌面間的最大靜摩擦力Ffmax=μFN=0.2×200N=40N。拉力為15N、30N時(shí),物體靜止,根據(jù)二力平衡知,靜摩擦力大小分別為15N、30N;當(dāng)拉力為80N時(shí),物體滑動(dòng),為滑動(dòng)摩擦力,大小為Ff=μFN=0.2×200N=40N,選項(xiàng)A正確。[思維導(dǎo)引]計(jì)算摩擦力大小的一般步驟對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練如圖所示,用大小為100N的握力握住一個(gè)重為40N的杯子,杯子豎直,始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知手掌與杯子間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,則 ()A.杯子受到的摩擦力大小為40NB.杯子受到的摩擦力大小為50NC.當(dāng)握力增大時(shí),杯子受到的摩擦力將增大D.當(dāng)握力持續(xù)減小時(shí),杯子受到的摩擦力大小將持續(xù)減小【解析】選A。杯子重力為40N,處于靜止?fàn)顟B(tài),則杯子受到的摩擦力大小等于其重力,為40N,故A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)握力增大時(shí),杯子受到的重力不變,摩擦力不變,故C錯(cuò)誤;當(dāng)握力逐漸減小時(shí),導(dǎo)致杯子的最大靜摩擦力減小,但只要杯子仍處于靜止?fàn)顟B(tài),則摩擦力大小不變,故D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,靜止在水平桌面上的木塊在水平方向受到推力F1、F2和摩擦力Ff的作用。已知F1=10N,F2=2N,則木塊受到的摩擦力大小為 ()A.2NB.10NC.8ND.12N【解析】選C。由于F1>F2,木塊有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以靜摩擦力Ff方向水平向左;又由三力平衡有F1-F2-Ff=0,解得Ff=F1-F2=8N,故C正確。隨堂檢測(cè)·自我診斷1.(摩擦力的理解)如圖所示,用手指轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,在這一過(guò)程中手指和旋鈕之間 ()A.只有摩擦力B.既沒(méi)有彈力,也沒(méi)有摩擦力C.只有彈力D.既有彈力,又有摩擦力【解析】選D。因?yàn)槭种改苻D(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,靠的是手指和旋鈕之間的摩擦力,而有摩擦力的前提是兩者之間有彈力,D項(xiàng)正確。2.(靜摩擦力的方向)如圖所示,皮帶運(yùn)輸機(jī)可以把物體勻速送往高處,也可以把物體從高處勻速運(yùn)往地面,則關(guān)于這兩種情況下物體受到的摩擦力的方向,下列說(shuō)法正確的是 ()A.運(yùn)往高處時(shí)物體不受摩擦力的作用B.運(yùn)往高處時(shí)物體受到的摩擦力方向沿皮帶向下C.運(yùn)往地面時(shí)物體受到的摩擦力方向沿皮帶向上D.運(yùn)往地面時(shí)物體受到的摩擦力方向沿皮帶向下【解析】選C。無(wú)論把物體勻速運(yùn)往高處還是勻速運(yùn)往地面,物體在重力的作用下,都有沿皮帶向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以這兩種情況下都會(huì)有沿皮帶向上的摩擦力,A、B、D三項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。3.(多選)(靜摩擦力的大小及方向)如圖所示,一個(gè)重為100N的木箱靜止在水平地板上,木箱與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,用20N的水平推力向右推它但沒(méi)有推動(dòng),則此時(shí)地板對(duì)木箱的摩擦力 ()A.是靜摩擦力B.是滑動(dòng)摩擦力C.大小為20N D.大小為30N【解析】選A、C。用20N的水平推力向右推木箱,但沒(méi)有推動(dòng),木箱處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)地板對(duì)木箱的摩擦力是靜摩擦力,大小等于推力,為20N,A、C兩項(xiàng)正確。第三章2.摩擦力第1課時(shí)滑動(dòng)摩擦力【課程標(biāo)準(zhǔn)】1.認(rèn)識(shí)摩擦力。2.知道滑動(dòng)摩擦力。3.能用動(dòng)摩擦因數(shù)計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小?！局R(shí)導(dǎo)圖】情境引入同學(xué)們仔細(xì)觀察圖1、圖2所示情境,思考火柴被擦燃時(shí)、傳送帶把貨物從低處搬到高處,是哪個(gè)力在起作用?如果用很小的力輕輕擦火柴,火柴能被擦燃嗎?若傳送帶是光滑的,貨物還能搬運(yùn)上去嗎?讓我們帶著這些疑問(wèn)開(kāi)始本節(jié)課的學(xué)習(xí)吧。必備知識(shí)·認(rèn)知導(dǎo)學(xué)滑動(dòng)摩擦力1.定義:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們相對(duì)滑動(dòng)時(shí),在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力叫作滑動(dòng)摩擦力。2.滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件(1)兩物體相互接觸并擠壓;(2)兩物體間的接觸面粗糙;(3)兩物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3.滑動(dòng)摩擦力的方向:沿著接觸面,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向不一定是運(yùn)動(dòng)方向4.滑動(dòng)摩擦力的大小:(1)滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小成正比。(2)公式:Ff=μFN。(3)動(dòng)摩擦因數(shù)μ:它的值跟接觸面的材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面的大小無(wú)關(guān)。明辨是非1.只要兩個(gè)物體之間有彈力產(chǎn)生,又有相對(duì)運(yùn)動(dòng),兩個(gè)物體之間就一定存在滑動(dòng)摩擦力。 (×)提示:接觸面如果光滑的話,不存在滑動(dòng)摩擦力。2.摩擦力一定產(chǎn)生于兩個(gè)相互接觸的物體之間。 (√)3.運(yùn)動(dòng)的物體一定會(huì)受到滑動(dòng)摩擦力的作用。 (×)提示:運(yùn)動(dòng)物體在光滑面上不受滑動(dòng)摩擦力。4.動(dòng)摩擦因數(shù)的大小與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān)。 (√)5.接觸面積越大或速度越大,滑動(dòng)摩擦力就越大。 (×)提示:滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積、速度大小無(wú)關(guān)。關(guān)鍵能力·探究導(dǎo)思學(xué)習(xí)任務(wù)一滑動(dòng)摩擦力的方向探錨——情境創(chuàng)設(shè)啟發(fā)設(shè)問(wèn)(生活情境)如圖所示,將若干支圓頭鉛筆并排放置在水平桌面上,在上方放置一塊泡沫塑料板。先將后驅(qū)的玩具車在桌面上向同一方向摩擦幾下(注意用力不用太猛),使其具有向前運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力,然后將玩具車輕輕地平放在泡沫塑料板上,觀察泡沫塑料板的運(yùn)動(dòng)方向。通過(guò)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)在玩具車向右運(yùn)動(dòng)的同時(shí)泡沫塑料板向左運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題1.泡沫板運(yùn)動(dòng)是由玩具車對(duì)其施加的哪個(gè)作用力引起的?提示:摩擦力。問(wèn)題2.泡沫板運(yùn)動(dòng)的方向與玩具車后輪受到的摩擦力方向有何關(guān)系?提示:相反。泡沫板向左運(yùn)動(dòng),說(shuō)明泡沫板受到向左的摩擦力。根據(jù)力的作用是相互的,說(shuō)明玩具車后輪受到向右的摩擦力。問(wèn)題3.根據(jù)以上現(xiàn)象思考,摩擦力是不是一定是阻力?提示:不一定。摩擦力既可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,也可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。解錨——要點(diǎn)歸納規(guī)律概括1.滑動(dòng)摩擦力的方向(1)在接觸面上,與接觸面相切,且與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。(2)與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同,也可能相反。例如:2.“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的理解:滑動(dòng)摩擦力存在于發(fā)生“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的兩個(gè)物體之間,兩個(gè)物體“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”時(shí),可能是一個(gè)靜止,另一個(gè)在運(yùn)動(dòng);也可能是一個(gè)運(yùn)動(dòng)得快,另一個(gè)運(yùn)動(dòng)得慢;還可能是兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的方向相反。起錨——典題突破學(xué)以致用【典例1】如圖所示,汽車B在水平路面上以相對(duì)于地面的速度v1向右運(yùn)動(dòng),車上的貨物A以相對(duì)于地面的速度v2向右運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是 ()A.若v1<v2,貨物A受到了汽車B所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力B.若v1<v2,汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力C.若v1>v2,貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力D.若v1>v2,汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力【解題探究】(1)判斷貨物A相對(duì)汽車B的運(yùn)動(dòng)方向時(shí),應(yīng)該把哪個(gè)物體看成靜止的?提示:相對(duì)哪個(gè)物體運(yùn)動(dòng),將哪個(gè)物體看成靜止的,所以將汽車B看成靜止的。(2)若v1>v2,貨物A相對(duì)汽車B的運(yùn)動(dòng)方向如何?若v1<v2,汽車B相對(duì)貨物A的運(yùn)動(dòng)方向又如何?提示:若v1>v2,貨物A相對(duì)汽車B向左運(yùn)動(dòng);若v1<v2,汽車B相對(duì)貨物A向左運(yùn)動(dòng)?！窘馕觥窟xB。若v1<v2,則A相對(duì)B向右運(yùn)動(dòng),故B對(duì)A施加向左的滑動(dòng)摩擦力,汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力,故A錯(cuò)誤、B正確;若v1>v2,則A相對(duì)B向左運(yùn)動(dòng),故B對(duì)A施加向右的滑動(dòng)摩擦力,汽車B受到了貨物A所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力,故C、D錯(cuò)誤。[思維升華]判斷滑動(dòng)摩擦力方向的步驟(1)確定發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體;(2)將一個(gè)物體選作參考系(視作靜止);(3)判斷另一個(gè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向;(4)根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的方向總是跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,判斷滑動(dòng)摩擦力的方向?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)如圖所示,在世界抽桌布挑戰(zhàn)賽中,用高腳杯塔壓住桌布,比賽者向右將桌布快速拉出,杯塔不倒塌則為挑戰(zhàn)成功。下列說(shuō)法正確的是 ()。A.杯子受到向右的摩擦力B.杯子受到向左的摩擦力C.桌面受到向右的摩擦力D.桌面受到向左的摩擦力【解析】選A、C。對(duì)杯子分析可知,杯子相對(duì)桌布向左運(yùn)動(dòng),故受到向右的摩擦力,A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于桌布相對(duì)于桌面向右運(yùn)動(dòng),桌面相對(duì)于桌布向左運(yùn)動(dòng),故桌面受向右的摩擦力,C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。學(xué)習(xí)任務(wù)二滑動(dòng)摩擦力的大小探錨——情境創(chuàng)設(shè)啟發(fā)設(shè)問(wèn)如圖甲、乙、丙所示,質(zhì)量為2kg的木塊在不同水平拉力的作用下,均向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題1.以上三圖中的木塊除了受到水平拉力外,水平方向還受到一個(gè)什么力?你能根據(jù)二力平衡確定這個(gè)力的大小嗎?提示:滑動(dòng)摩擦力;能,其大小和拉力大小相等,即3.6N、6.6N、5.6N。問(wèn)題2.比較三種情況下的滑動(dòng)摩擦力大小后,請(qǐng)你猜測(cè)影響滑動(dòng)摩擦力的因素有哪些?提示:接觸面的材料、接觸面之間的壓力大小等等。解錨——要點(diǎn)歸納規(guī)律概括1.滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生在兩個(gè)相對(duì)滑動(dòng)的物體之間,大小與壓力大小成正比,即Ff=μFN。2.μ是接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。3.滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算方法(1)公式法:根據(jù)公式Ff=μFN計(jì)算。正壓力FN是物體與接觸面間的壓力,不一定等于物體的重力,FN的大小根據(jù)物體的受力情況確定。(2)二力平衡法:物體處于平衡狀態(tài)(勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止)時(shí),根據(jù)二力平衡條件求解。起錨——典題突破學(xué)以致用角度1公式法求解滑動(dòng)摩擦力【典例2】(2024·朔州高一檢測(cè))如圖所示,一個(gè)在水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體,質(zhì)量為40kg,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,還受到一個(gè)水平向左、大小為20N的力的作用。取g=10N/kg,則物體受到水平面的滑動(dòng)摩擦力為 ()A.40N,方向水平向右B.40N,方向水平向左C.20N,方向水平向右D.20N,方向水平向左【解析】選B。根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式可知,Ff=μFN=μmg=0.1×40kg×10N/kg=40N,方向與物體相對(duì)水平面的運(yùn)動(dòng)方向相反,為水平向左,B正確,A、C、D錯(cuò)誤。[思維升華]公式法中的正壓力FN的正確理解正壓力FN是物體與接觸面間的壓力,FN的大小可根據(jù)物體的受力情況確定,FN大小不一定等于物體的重力?？赏ㄟ^(guò)以下四例說(shuō)明:【補(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)(2024·福州高一檢測(cè))如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的木塊放在水平面上,在水平向右的外力F=5N作用下向右做勻速運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是 ()A.木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5B.若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然將外力大小變?yōu)?0N,則摩擦力大小也立刻變?yōu)?0NC.若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然將外力變?yōu)樗较蜃?則摩擦力方向立刻變?yōu)樗较蛴褼.若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然將外力撤掉,則一段時(shí)間內(nèi)摩擦力大小不變【解析】選A、D。木塊向右做勻速運(yùn)動(dòng),則有F=f,f=μmg,解得μ=Fmg=0.角度2平衡法求解滑動(dòng)摩擦力【典例3】(2024·內(nèi)江高一檢測(cè))如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體A,向其施加一個(gè)方向水平、大小未知的力F,使A沿豎直墻壁勻速下滑,若物體A與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,那么物體A與墻面間的摩擦力為(重力加速度為g) ()A.μmg方向向上B.mg方向向上C.F方向向下 D.μF方向向上[思維導(dǎo)引]程序內(nèi)容提取信息勻速下滑轉(zhuǎn)化情境選擇規(guī)律豎直方向二力平衡【解析】選B。物體A勻速下滑,則其在豎直方向上所受合外力為零,摩擦力方向向上,Ff=mg。滑動(dòng)摩擦力的大小Ff=μFN,FN=F,則Ff=μF,因?yàn)镕大小未知,所以A、C、D錯(cuò)誤,B正確。學(xué)習(xí)任務(wù)動(dòng)摩擦因數(shù)的測(cè)定探錨——情境創(chuàng)設(shè)啟發(fā)設(shè)問(wèn)探究滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素用帶滑輪的長(zhǎng)木板、電動(dòng)機(jī)、平板小車、毛巾、木塊、砝碼、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)等,探究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力、接觸面間粗糙程度的關(guān)系。(1)怎樣測(cè)量壓力?如何改變壓力?提示:用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊的重力,即為木塊對(duì)平板小車的壓力;實(shí)驗(yàn)中在木塊上方增減砝碼即可改變壓力。(2)怎樣改變物體與接觸面的性質(zhì)?提示:改變接觸面的光滑程度,即可改變物體與接觸面的性質(zhì)。(3)如何測(cè)量木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小?提示:用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)平板小車向左運(yùn)動(dòng),注意觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù),當(dāng)指針位置相對(duì)穩(wěn)定時(shí),讀出其示數(shù),即為木塊所受的滑動(dòng)摩擦力的大小。解錨——要點(diǎn)歸納規(guī)律概括1.μ與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān),兩接觸面確定的情況下,μ是確定的,不隨壓力的改變而改變。2.幾種不同材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)材料動(dòng)摩擦因數(shù)材料動(dòng)摩擦因數(shù)鋼—鋼0.25鋼—冰0.02木—木0.30木—冰0.03木—金屬0.20橡膠輪胎—路面(干)0.71皮革—鑄鐵0.28木—皮帶0.40起錨——典題突破學(xué)以致用【典例】科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下環(huán)節(jié):提出問(wèn)題,作出假設(shè),制訂計(jì)劃并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集證據(jù),分析論證,評(píng)估交流等。一位同學(xué)學(xué)習(xí)了滑動(dòng)摩擦力后,懷疑滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面積有關(guān),于是他準(zhǔn)備用實(shí)驗(yàn)探究這個(gè)問(wèn)題。(1)這位同學(xué)認(rèn)為:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積成正比,這屬于科學(xué)探究活動(dòng)的__________環(huán)節(jié)。

(2)為完成本實(shí)驗(yàn),需要自己制作木塊,他應(yīng)制作的木塊是下列選項(xiàng)中的__________。

A.各面粗糙程度相同的正方體木塊B.各面粗糙程度不相同的正方體木塊C.各面粗糙程度相同、長(zhǎng)寬高各不相等的長(zhǎng)方體木塊D.各面粗糙程度不相同、長(zhǎng)寬高各不相等的長(zhǎng)方體木塊(3)為了測(cè)量木塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力,他設(shè)計(jì)了如圖兩種方案:甲是將木板固定在水平面上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木板上的木塊;乙是用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉住木塊,他水平拉動(dòng)木塊下的木板。你認(rèn)為更利于操作的方案是__________;理由是____。

【解析】(1)這個(gè)環(huán)節(jié)是在探究前對(duì)可能的結(jié)果進(jìn)行猜想和假設(shè),屬于