【先學(xué)后教新思路】2020高考物理一輪復(fù)習(xí)-教案25-摩擦力

摩擦力考綱解讀1.會(huì)推斷摩擦力的有無和方向.2.會(huì)計(jì)算摩擦力的大?。?．下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是 ()A．摩擦力的方向總與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B．摩擦力的大小與相應(yīng)的正壓力成正比C．運(yùn)動(dòng)著的物體不行能受靜摩擦力作用，只能受滑動(dòng)摩擦力作用D．靜摩擦力的方向與接觸物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反答案D解析摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向可以相同也可以相反，故A錯(cuò)；靜摩擦力的方向總是與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，故D對(duì)；靜摩擦力存在于相對(duì)靜止的物體間，物體可以是靜止的，也可以是運(yùn)動(dòng)的，故C錯(cuò)；滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力成正比，靜摩擦力與正壓力無關(guān)，最大靜摩擦力與正壓力成正比，故B錯(cuò)．2．有關(guān)滑動(dòng)摩擦力的下列說法中，正確的是 ()A．有壓力確定有滑動(dòng)摩擦力B．有滑動(dòng)摩擦力確定有壓力C．滑動(dòng)摩擦力總是與接觸面上的壓力垂直D．只有運(yùn)動(dòng)物體才受滑動(dòng)摩擦力答案BC解析產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件有四個(gè)：相互接觸、擠壓、接觸面粗糙、發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，四者缺一不行．由產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件可知A選項(xiàng)錯(cuò)，B選項(xiàng)正確．滑動(dòng)摩擦力方向與接觸面相切，而壓力垂直于接觸面，所以滑動(dòng)摩擦力方向跟接觸面所受壓力垂直，C選項(xiàng)正確．如擦黑板時(shí)，黑板是靜止的，但其相對(duì)黑板擦是運(yùn)動(dòng)的，也受滑動(dòng)摩擦力，所以關(guān)鍵是“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．3．在水平力F作用下，重為G的物體沿墻壁勻速下滑，如圖1所示．若物體與墻壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體所受的摩擦力的大小為 ()A．μF B．μF＋G 圖1C．G D.eq\r(F2＋G2)答案AC解析水平方向F＝FN，由Ff＝μFN得Ff＝μF；由豎直方向二力平衡得Ff＝G.考點(diǎn)梳理1．定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力．2．產(chǎn)生條件(1)接觸面粗糙；(2)接觸處有擠壓作用；(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)．3．方向：與受力物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反．4．大小(1)滑動(dòng)摩擦力：F＝μFN；(2)靜摩擦力：0<Ff≤Fmax.4．如圖2所示，放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所掛的托盤和砝碼總質(zhì)量為0.6kg，彈簧秤讀數(shù)為2N，滑輪摩擦不計(jì)．若輕輕取走部分砝碼，使總質(zhì)量減小為0.4kg，將會(huì)毀滅的狀況是(g＝10m/s2) ()A．A對(duì)桌面的摩擦力不變 圖2B．A所受合力增大C．A仍靜止不動(dòng)D．彈簧秤的讀數(shù)減小答案C5．分析圖3中各種狀況下物體A所受摩擦力的方向．圖3答案(a)A受沿傳送帶向上的靜摩擦力．(b)A受沿斜面對(duì)上的靜摩擦力．(c)A受豎直向上的靜摩擦力．(d)酒瓶A受豎直向上的靜摩擦力．(e)A受水平向右的靜摩擦力．方法提煉1．推斷靜摩擦力方向的方法——假設(shè)法2．滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算Ff＝μFN.FN是產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的前提，且FN與Ff確定相互垂直.考點(diǎn)一靜摩擦力方向的推斷1．假設(shè)法：靜摩擦力的方向確定與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，利用“假設(shè)法”可以推斷出物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向．2．狀態(tài)法：依據(jù)二力平衡條件、牛頓其次定律，可以推斷靜摩擦力的方向．3．利用牛頓第三定律(即作用力與反作用力的關(guān)系)來推斷，此法關(guān)鍵是抓住“力是成對(duì)毀滅的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再依據(jù)“反向”確定另一物體受到的靜摩擦力的方向．例1(2011·天津·2)如圖4所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中B受到的摩擦力 () 圖4A．方向向左，大小不變B．方向向左，漸漸減小C．方向向右，大小不變D．方向向右，漸漸減小解析對(duì)A、B整體受力分析如圖所示，滑動(dòng)摩擦力F使整體產(chǎn)生加速度a，a等于μg不變，對(duì)B受力分析知，B所受靜摩擦力Ff＝mB·a＝μmBg，大小不變，方向向左，故A對(duì)，B、C、D錯(cuò)．答案A應(yīng)用“狀態(tài)法”解題時(shí)應(yīng)留意的問題狀態(tài)法是分析推斷靜摩擦力有無及方向、大小的常用方法,用該方法可以不必分析物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，使模糊不清的問題明朗化，簡(jiǎn)潔的問題簡(jiǎn)潔化．在使用狀態(tài)法處理問題時(shí)，需留意以下兩點(diǎn)：(1)明確物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分析物體的受力狀況，依據(jù)平衡方程或牛頓其次定律求解靜摩擦力的大小和方向．(2)靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向沒有必定關(guān)系，可能相同，也可能相反，還可能成確定的夾角．突破訓(xùn)練1如圖5所示，兩個(gè)方向相反的水平力F1和F2分別作用在物體B、C上，力的大小滿足F2＝2F1＝2F.物體A、B、止?fàn)顟B(tài)，各接觸面與水平地面平行．物體A、C間的摩擦力大小圖5為Ff1，物體B、C間的摩擦力大小為Ff2，物體C與地面間的摩擦力大小為Ff3，則()A．Ff1＝F，F(xiàn)f2＝F，F(xiàn)f3＝0B．Ff1＝0，F(xiàn)f2＝F，F(xiàn)f3＝FC．Ff1＝F，F(xiàn)f2＝0，F(xiàn)f3＝0D．Ff1＝0，F(xiàn)f2＝F，F(xiàn)f3＝2答案B解析由于各物體均靜止，所以它們受到的合外力均為零；物體A不會(huì)受C的摩擦力，否則A將加速，和題意狀態(tài)沖突，所以Ff1＝0；B受到的合外力為零，則Ff2＝F1＝F；對(duì)C受力分析，水平方向上應(yīng)有：F2＝Ff2′＋Ff3＝F＋Ff3，F(xiàn)f3＝F，即地面對(duì)C有向右的摩擦力F，綜上所述可知，選項(xiàng)B正確．考點(diǎn)二摩擦力大小的計(jì)算計(jì)算摩擦力時(shí)首先要分清是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力．(1)滑動(dòng)摩擦力由公式F＝μFN計(jì)算，應(yīng)用此公式時(shí)要留意以下兩點(diǎn)：①μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān)；FN為兩接觸面間的正壓力，其大小不愿定等于物體的重力．②滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，與接觸面積的大小無關(guān)．(2)靜摩擦力的計(jì)算①它的大小和方向都跟產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力親熱相關(guān)，跟接觸面相互擠壓力FN無直接關(guān)系，因此它具有大小、方向的可變性，變化性強(qiáng)是它的特點(diǎn)．對(duì)具體問題，要具體分析爭(zhēng)辯對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，依據(jù)物體所處的狀態(tài)(平衡、加速等)，由力的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解．②最大靜摩擦力Fmax：是物體將要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)這一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力．它的數(shù)值與FN成正比，在FN不變的狀況下，F(xiàn)max比滑動(dòng)摩擦力稍大些，通常認(rèn)為二者相等，而靜摩擦力可在0～Fmax間變化．例2如圖6所示，人重600N，木塊A重400N，人與木塊、木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2.現(xiàn)人用水平力拉繩，使他與木塊一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪摩擦不計(jì)，求：(1)人對(duì)繩的拉力大?。? 圖6(2)人腳對(duì)A的摩擦力的大小和方向．解析設(shè)繩子的拉力為FT，木塊與地面間的摩擦力為FfA.(1)取人和木塊為整體，并對(duì)其進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，由題意可知FfA＝μ(mA＋m人)g＝200N. 甲由于系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，故2FT＝Ff所以FT＝100N.(2)取人為爭(zhēng)辯對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行受力分析，如圖乙所示．由于人處于平衡狀態(tài)，故FT＝Ff人＝100N由于人與木塊A處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，故人與木塊A之間的摩擦力為靜摩擦力．乙由牛頓第三定律可知人腳對(duì)木塊A的摩擦力方向水平向右，大小為100N.答案(1)100N(2)100N方向水平向右1.在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí)，一般接受整體法與隔離法進(jìn)行分析．2．受靜摩擦力作用的物體不愿定是靜止的，受滑動(dòng)摩擦力作用的物體不愿定是運(yùn)動(dòng)的．3．摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但摩擦力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，即摩擦力不愿定是阻力．突破訓(xùn)練2如圖7所示，質(zhì)量為mB＝24kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA＝22kg的木箱A放在木板B上．一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，輕繩與水平方向的夾角為θ＝37°.已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.5.現(xiàn)用水平向右、大小為200N的圖7力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin37°≈0.6，cos37°≈0.8，重力加速度g取10m/s2)，則木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2的大小為 ()A．0.3 B．0.4 C．0.5 D．0.6答案A解析對(duì)A受力分析如圖甲所示，由題意得FTcosθ＝Ff1 ①FN1＋FTsinθ＝mAg ②Ff1＝μ1FN1 ③由①②③得：FT＝100N對(duì)A、B整體受力分析如圖乙所示，由題意得FTcosθ＋Ff2＝F ④FN2＋FTsinθ＝(mA＋mB)g ⑤Ff2＝μ2FN2 ⑥由④⑤⑥得：μ2＝0.3，故A答案正確．考點(diǎn)三摩擦力的突變問題當(dāng)物體的受力狀況發(fā)生變化時(shí)，摩擦力的大小和方憧憬往會(huì)發(fā)生變化，有可能會(huì)導(dǎo)致靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力之間的相互轉(zhuǎn)化．該類問題常涉及摩擦力的突變問題，在分析中很簡(jiǎn)潔發(fā)生失誤．在解決此類問題時(shí)應(yīng)留意以下兩點(diǎn)：(1)如題干中無特殊說明，一般認(rèn)為最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力．(2)由于此類問題涉及的過程較為簡(jiǎn)潔，接受特殊位置法解題往往比接受過程分析法解題更為簡(jiǎn)潔．例3長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一個(gè)木塊，如圖8所示，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)(即木板與地面的夾角α變大)，另一端不動(dòng)，則木塊受到的摩擦力Ff隨角度α的變化圖象是下列圖中的 () 圖8解析解法一：過程分析法(1)木板由水平位置剛開頭運(yùn)動(dòng)時(shí)：α＝0，F(xiàn)f靜＝0.(2)從木板開頭轉(zhuǎn)動(dòng)到木板與木塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前：木塊所受的是靜摩擦力．由于木板緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，可認(rèn)為木塊處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖：由平衡關(guān)系可知，靜摩擦力大小等于木塊重力沿木板向下的分力：Ff靜＝mgsinα.因此，靜摩擦力隨α的增大而增大，它們滿足正弦規(guī)律變化．(3)木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒滑動(dòng)時(shí)，木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力Ffm.α連續(xù)增大，木塊將開頭滑動(dòng)，靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，且滿足：Ffm>Ff滑．(4)木塊相對(duì)于木板開頭滑動(dòng)后，F(xiàn)f滑＝μmgcosα，此時(shí)，滑動(dòng)摩擦力隨α的增大而減小，滿足余弦規(guī)律變化．(5)最終，α＝eq\f(π,2)，F(xiàn)f滑＝0綜上分析可知選項(xiàng)C正確．解法二：特殊位置法本題選兩個(gè)特殊位置也可便利地求解，具體分析見下表：特殊位置分析過程木板剛開頭運(yùn)動(dòng)時(shí)此時(shí)木塊與木板無摩擦，即Ff靜＝0，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤．木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒滑動(dòng)時(shí)木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力，且大于剛開頭運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力，即Ffm>Ff滑，故B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.由以上分析知，選項(xiàng)C正確．答案C解決本題的關(guān)鍵在于理清物理過程，分析物體所受的摩擦力的類型，然后分階段或選用恰當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行分析，在本題中，如認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則答案應(yīng)為B項(xiàng)．突破訓(xùn)練3如圖9所示，把一重為G的物體，用一水平方向的推力F＝kt(k為恒量，t為時(shí)間)壓在豎直的足夠高的平整墻上，從t＝0開頭物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關(guān)系是下圖中的 () 圖9答案B解析物體在豎直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用．由于Ff從零開頭均勻增大，開頭一段時(shí)間Ff<G，物體加速下滑；當(dāng)Ff＝G時(shí)，物體的速度達(dá)到最大值；之后Ff>G，物體向下做減速運(yùn)動(dòng)，直至減速為零．在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，其大小為Ff＝μFN＝μF＝μkt，即Ff與t成正比，是一條過原點(diǎn)的傾斜直線．當(dāng)物體速度減為零后，滑動(dòng)摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力，其大小Ff＝G，所以物體靜止后的圖線為平行于t軸的線段．正確答案為B.5．摩擦力生疏的三個(gè)誤區(qū) (1)認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小、物體速度大小有關(guān)例4一塊質(zhì)量均勻分布的長(zhǎng)方體木塊按如圖10甲、乙、丙所示的三種方式在同一水平面上運(yùn)動(dòng)，其中甲圖中木塊做勻速運(yùn)動(dòng)，乙圖中木塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，丙圖中木塊側(cè)立在水平面上做與甲圖相同的運(yùn)動(dòng)．則下列關(guān)于甲、乙、丙三圖中木塊所受滑動(dòng)摩擦力大小關(guān)系的推斷正確的是 ()圖10A．Ff甲＝Ff乙<Ff丙 B．Ff甲＝Ff丙<Ff乙C．Ff甲＝Ff乙＝Ff丙 D．Ff丙<Ff甲＝Ff乙誤區(qū)警示1.認(rèn)為圖乙中物體加速運(yùn)動(dòng)，摩擦力就大，錯(cuò)選B.2．認(rèn)為接觸面積大，滑動(dòng)摩擦力就大，誤選D.正確解析依據(jù)公式Ff＝μFN知，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的大小無關(guān)，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也無關(guān)，C正確．答案C正本清源公式Ff＝μFN中，μ與兩接觸面的粗糙程度有關(guān)，與兩物體的材料有關(guān)，但與接觸面積無關(guān)，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也無關(guān).(2)不能生疏到摩擦力性質(zhì)、方向、大小會(huì)發(fā)生突變而產(chǎn)生錯(cuò)誤例5物體A的質(zhì)量為1kg，置于水平地面上，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.從t＝0時(shí)刻開頭，物體以確定初速度v0向右滑行的同時(shí)，受到一個(gè)水平向左、大小恒為F0＝1N的作用力．則反映物體受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是(取向右為正方向) ()誤區(qū)警示誤認(rèn)為物體減速到零后，再反向加速，而誤選B項(xiàng)．正確解析物體在向右滑行時(shí)，受到的是滑動(dòng)摩擦力，F(xiàn)f1＝μmg＝2N，方向向左．由于F0＝1N<Ff1，物體最終靜止，受到的是靜摩擦力，其大小為Ff2＝F0＝1N，方向和F0的方向相反，即向右．因此C正確．答案C正本清源在分析摩擦力的大小與方向時(shí)，應(yīng)首先推斷準(zhǔn)摩擦力的種類.(3)認(rèn)為靜止的物體只能受到靜摩擦力，運(yùn)動(dòng)的物體只能受到滑動(dòng)摩擦力例6在圖11甲中，箱子放在汽車上，汽車啟動(dòng)時(shí)，箱子隨汽車一起從靜止到運(yùn)動(dòng)．在圖乙中，A在拉力F的作用下運(yùn)動(dòng)，B靜止不動(dòng)，試分別分析車中的箱子及物體B所受摩擦力的性質(zhì)與方向．甲乙圖11誤區(qū)警示有的同學(xué)認(rèn)為甲中的箱子隨車一起加速，它受的摩擦力確定是滑動(dòng)摩擦力；認(rèn)為乙中的B靜止，沒有運(yùn)動(dòng)，因而受的是靜摩擦力．正確解析在圖甲中，雖然箱子是運(yùn)動(dòng)的，但是卻受到了汽車對(duì)它水平向右的靜摩擦力作用．在圖乙中，雖然B是靜止的，但是卻受到了A對(duì)它水平向左的滑動(dòng)摩擦力作用．答案見解析正本清源推斷物體具有“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”或“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”不是以地面為參考系，而是以相互作用的另外一個(gè)物體作為參考系，因此靜止的物體可能受到靜摩擦力，也可能受到滑動(dòng)摩擦力；運(yùn)動(dòng)的物體可能受到滑動(dòng)摩擦力，也可能受到靜摩擦力.高考題組1．(2022·海南單科·8)下列關(guān)于摩擦力的說法，正確的是 ()A．作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力只能使物體減速，不行能使物體加速B．作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速，不行能使物體減速C．作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速D．作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速答案CD解析摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))，而物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)與物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)無關(guān)．當(dāng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向全都時(shí)，摩擦力是動(dòng)力，方向相反時(shí)為阻力，故C、D項(xiàng)正確．2．(2011·安徽·14)一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為θ的斜面上．現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)豎直向下的恒力F，如圖12所示．則物塊 ()A．仍處于靜止?fàn)顟B(tài)B．沿斜面加速下滑 圖12C．受到的摩擦力不變D．受到的合外力增大答案A解析由于物塊恰好靜止在斜面上，由平衡條件知mgsinθ＝μmgcosθ ①當(dāng)加一豎直向下的力F時(shí)Ff＝μ(mg＋F)cosθ ②由①②得Ff＝(mg＋F)sinθ，所以物塊仍保持靜止．3．(2011·海南·5)如圖13，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，則地面對(duì)斜劈的摩擦力 ()A．等于零 圖13B．不為零，方向向右C．不為零，方向向左D．不為零，v0較大時(shí)方向向左，v0較小時(shí)方向向右答案A解析解法一整體法．選物塊和斜劈組成的系統(tǒng)為爭(zhēng)辯對(duì)象，由于系統(tǒng)的加速度等于零，合力等于零，故系統(tǒng)在水平方向的合力等于零，因此地面對(duì)斜劈的摩擦力等于零．故A正確．解法二隔離法．選物塊為爭(zhēng)辯對(duì)象，受力狀況如圖所示，由于物塊勻速運(yùn)動(dòng)，故Ffcosα＝FNsinα.選斜劈為爭(zhēng)辯對(duì)象，受力狀況如圖所示，假設(shè)地面對(duì)斜劈的摩擦力為Ff″向右，則依據(jù)平衡條件，得Ff″＋FN′sinα＝Ff′cosα，且Ffcosα＝FNsinα，F(xiàn)N′＝FN，F(xiàn)f′＝Ff，所以Ff″＝Ffcosα－Ffcosα＝0.故A正確．4．(2010·課標(biāo)全國(guó)·18)如圖14所示，一物塊置于水平地面上，當(dāng)用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ()圖14A.eq\r(3)－1 B．2－eq\r(3) C.eq\f(\r(3),2)－eq\f(1,2) D．1－eq\f(\r(3),2)答案B解析當(dāng)用F1拉物塊時(shí)，由勻速直線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)知：F1cos60°＝μFN1 ①FN1＋F1sin60°＝mg ②當(dāng)用F2推物塊時(shí)，由勻速直線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)知：F2cos30°＝μFN2 ③mg＋F2sin30°＝FN2 ④又由題意知F1＝F2 ⑤聯(lián)立①②③④⑤得μ＝2－eq\r(3)

模擬題組5．在滅火搶險(xiǎn)的過程中，消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)，如圖15所示．已知消防車梯子的下端放置在粗糙的車廂表面上，上端靠在摩擦很小的豎直玻璃幕墻上．消防車靜止不動(dòng)，在消防隊(duì)員沿梯子勻速向上爬的過程中，下列說法正確的是 () 圖15A．車廂對(duì)梯子的作用力大小不變B．墻對(duì)梯子的彈力大小不變C．地面對(duì)車的摩擦力漸漸增大D．地面對(duì)車的彈力大小不變答案CD解析對(duì)梯子及消防隊(duì)員整體受力分析，墻對(duì)梯子的彈力FNx、梯子的重力mg及車廂對(duì)梯子的作用力F，這三個(gè)力必定為共點(diǎn)力，必定相交于一點(diǎn)，隨著消防隊(duì)員的重心往上移動(dòng)，可知墻對(duì)梯子的彈力FNx增大、車廂對(duì)梯子的作用力增大，A、B均錯(cuò)．對(duì)消防車、消防隊(duì)員及梯子整體受力分析：水平方向有地面對(duì)車的摩擦力Ff和墻對(duì)梯子的彈力FNx，且Ff＝FNx，豎直方向有整體的重力G和地面對(duì)車的彈力FNy.系統(tǒng)均處于平衡狀態(tài)，故地面對(duì)車的彈力大小FNy總等于整體的重力G，D對(duì)；FNx增大，則Ff增大，C對(duì)．6．如圖16所示，楔形物塊a固定在水平地面上，在其斜面上靜止著小物塊b.現(xiàn)用大小確定的力F分別沿不同方向作用在小物塊b上，小物塊b仍保持靜止，如下圖所示．則a、b之間的靜摩擦力確定增大的是 () 圖16答案A解析未加力F前對(duì)b進(jìn)行受力分析可知，b受沿斜面對(duì)上的靜摩擦力．A中加力F后，靜摩擦力確定增大；B、C中加力F后，靜摩擦力可能減小，B、C錯(cuò)；D中加力F后，靜摩擦力不變，D錯(cuò)．A選項(xiàng)正確．?題組1對(duì)摩擦力的理解1．關(guān)于摩擦力，有人總結(jié)了“四條不愿定”，其中說法錯(cuò)誤的是 ()A．摩擦力的方向不愿定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同B．靜摩擦力的方向不愿定與運(yùn)動(dòng)方向共線C．受靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力的物體不愿定靜止或運(yùn)動(dòng)D．靜摩擦力確定是阻力，滑動(dòng)摩擦力不愿定是阻力答案D解析摩擦力的方向與跟它相接觸的物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，與它的運(yùn)動(dòng)方向可能相同，也可能相反，也可能不在一條直線上，故A、B正確；運(yùn)動(dòng)的物體可受靜摩擦力作用，如隨傳送帶一起加速的物體，靜止的物體可受滑動(dòng)摩擦力作用，如滑塊滑過固定的木板時(shí)木板受的力，故C正確；靜摩擦力也可以充當(dāng)動(dòng)力，故D不正確．2．卡車上放一木箱，車在水平路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說法中正確的是 ()A．車啟動(dòng)時(shí)，木箱給卡車的摩擦力向后B．車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，車給木箱的摩擦力向前C．車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，車給木箱的摩擦力為零D．車突然制動(dòng)時(shí)，木箱獲得向前的摩擦力，使木箱向前滑動(dòng)答案AC解析車啟動(dòng)時(shí)，卡車及木箱均有向前的加速度，故卡車應(yīng)給木箱一個(gè)向前的摩擦力，其反作用力應(yīng)向后，故A項(xiàng)正確；勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向不受力或合力為零，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確．車突然制動(dòng)時(shí)，減速運(yùn)動(dòng)，故加速度向后，木箱獲得的摩擦力也向后，木箱向前減速滑行，D項(xiàng)錯(cuò)誤．3．人握住旗桿勻速上爬，則下列說法正確的是 ()A．人受到的摩擦力的方向是向下的B．人受到的摩擦力的方向是向上的C．人握旗桿用力越大，人受的摩擦力也越大D．人握旗桿用力越大，并不會(huì)使人受的摩擦力也增大答案BD解析人的手與旗桿是相對(duì)靜止的，人受到的是靜摩擦力，方向沿桿向上，由二力平衡可知，摩擦力大小始終等于人的重力大小，故B、D正確．4．如圖1所示，物塊A放在傾斜的木板上，木板的傾角α分別為30°和45°時(shí)物塊所受摩擦力的大小恰好相同，則物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ()A.eq\f(1,2) B.eq\f(\r(3),2) 圖1C.eq\f(\r(2),2) D.eq\f(\r(5),2)答案C解析由題意可以推斷出，當(dāng)傾角α＝30°時(shí)，物塊受到的摩擦力是靜摩擦力，大小為Ff1＝mgsin30°，當(dāng)α＝45°時(shí)，物塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為Ff2＝μFN＝μmgcos45°，由Ff1＝Ff2得μ＝eq\f(\r(2),2).題組2靜摩擦力分析和計(jì)算5．如圖2所示，有一重力不計(jì)的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到注滿為止，此過程中容器始終保持靜止，則下列說法正確的是 ()A．容器受到的摩擦力不斷增大 圖2B．容器受到的摩擦力不變C．水平力F必需漸漸增大D．容器受到的合力漸漸增大答案A解析由于容器始終保持靜止，故摩擦力為靜摩擦力，而且始終與容器受到的重力平衡，由于水的質(zhì)量不斷增大，因此靜摩擦力也隨之增大，只有A正確．6．如圖3所示，傾角為θ的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)．則 ()A．B受到C的摩擦力確定不為零 圖3B．C受到水平面的摩擦力確定為零C．不論B、C間摩擦力大小、方向如何，水平面對(duì)C的摩擦力方向確定向左D．水平面對(duì)C的支持力與B、C的總重力大小相等答案C解析由于B受到的重力沿斜面對(duì)下的分力與繩對(duì)它的拉力關(guān)系未知，所以B受到C的摩擦力狀況不確定，A錯(cuò)；對(duì)B、C整體，受力如圖所示，C受到水平面的摩擦力與拉力的水平分力相等，水平面對(duì)C的支持力等于B、C的總重力大小與拉力的豎直分力的差值，故C對(duì)，B、D錯(cuò)．7．如下圖所示，質(zhì)量為m的物塊，在力F作用下靜止于傾角為α的斜面上，力F大小相等且F<mgsinα，則物塊所受摩擦力最大的是 ()答案D解析在A中，mgsinα＝F＋FfA，F(xiàn)fA＝mgsinα－F；在B中，mgsinα＝Fcosα＋FfB，F(xiàn)fB＝mgsinα－Fcosα；在C中，mgsinα＝FfC；在D中，(mg＋F)sinα＝FfD.由以上四式可知，F(xiàn)fD最大，正確選項(xiàng)為D.8．如圖4所示，矩形物體甲和丙在水平外力F的作用下靜止在乙物體上，物體乙靜止在水平面上．現(xiàn)減小水平外力F，三物體照舊靜止，則下列說法中正確的是()A．物體乙對(duì)于物體甲的摩擦力確定減小 圖4B．物體丙對(duì)于物體甲的壓力確定減小C．物體乙對(duì)于地面的摩擦力確定減小D．物體丙對(duì)于物體甲的摩擦力可能減小答案C解析把甲、丙看做一個(gè)整體，甲受的摩擦力有兩種狀況，①(m甲＋m丙)gsinα＋Ff＝Fcosα；②(m甲＋m丙)gsinα＝Fcosα＋Ff.如是第①種狀況，F(xiàn)減小，F(xiàn)f減??；如是第②種狀況，F(xiàn)減小，F(xiàn)f增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤．甲對(duì)丙的支持力、摩擦力不隨F的變化而變化，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤．把甲、乙、丙看做一個(gè)整體，F(xiàn)f地乙＝F，F(xiàn)減小時(shí)，F(xiàn)f地乙確定減小，選項(xiàng)C正確．9．質(zhì)量為m的木塊被水平力F緊壓在傾角為θ＝60°的固定木板上靜止，如圖5所示．則木板對(duì)木塊的作用力大小為 ()A．F B.eq\f(\r(3),2)FC.eq\f(1,2)F D.eq\r(F2＋mg2) 圖5答案D10．如圖6所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁．若再在斜面上加一物體m，且M、m都靜止，此時(shí)小車受力個(gè)數(shù)為()A．3 B．4C．5 D．6 圖6答案B解析對(duì)M和m整體，它們必受到重力和地面支持力，因小車靜止，由平衡條件知墻面對(duì)小車必?zé)o作用力，以小車為爭(zhēng)辯對(duì)象，如圖所示，它受四個(gè)力：重力Mg，地面的支持力FN1，m對(duì)它的壓力FN2和靜摩擦力Ff，由于m靜止，可知Ff和FN2的合力必定豎直向下，故B項(xiàng)正確．題組3對(duì)滑動(dòng)摩擦力分析和計(jì)算的考查11．已知一些材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)如下表所示：材料木—金屬木—木木—冰鋼—鋼動(dòng)摩擦因數(shù)0.200.300.030.25如圖7所示，一質(zhì)量為1.0kg的物塊放置在某材料制作的固定斜面上，斜面傾角為30°，現(xiàn)用彈簧秤沿斜面方向以1m/s2的加速度拉此物塊，使其勻加速上升，讀得彈簧秤的示數(shù)為8.17N，則兩接觸面的材料可能是(g取10m/s2) ()A．木—金屬 B．木—木C．鋼—鋼 D．木—冰答案C解析對(duì)物塊受力分析，由牛頓其次定律有F－Mgsin30°－μMgcos30°＝Ma，所以μ＝eq\f(F－Mgsin