2014高考人教版物理大一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案第2章學(xué)案7摩擦力Word版

1、學(xué)案7 摩擦力一、概念規(guī)律題組1下列說法中不正確的是()A相互接觸并有相對運動的兩物體間必有摩擦力B兩物體間有摩擦力，則其間必有彈力C兩物體間有彈力，則其間不一定有摩擦力D兩物體間無彈力，則其間必?zé)o摩擦力2關(guān)于靜摩擦力，下列說法中不正確的是()A兩個運動的物體之間可能有靜摩擦力的作用B靜摩擦力的方向總是與物體相對運動趨勢的方向相反C當(dāng)認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力時，但不可以用FFN計算靜摩擦力D靜摩擦力的大小與接觸面的性質(zhì)及正壓力有關(guān)圖13如圖1所示，物體在水平向左拉力F1和水平向右拉力F2作用下，靜止于水平地面上，則物體所受摩擦力Ff的大小和方向為()AF1>F2時，F(xiàn)fF1F2，方

2、向水平向左BF1<F2時，F(xiàn)fF2F1，方向水平向右CF2F1，F(xiàn)f0D根據(jù)摩擦力計算公式可知，F(xiàn)f為定值mg圖24如圖2所示，在0.1的水平面上向右運動的物體，質(zhì)量為20 kg，在運動過程中，還受到一個水平向左大小為10 N的拉力F作用，則物體受到滑動摩擦力為(g取10 N/kg)()A10 N，水平向右 B10 N，水平向左C20 N，水平向右 D20 N，水平向左二、思想方法題組圖35如圖3所示，有三個相同的物體疊放在一起，置于粗糙水平地面上，現(xiàn)用水平力F作用在B上，三個物體仍然靜止，下列說法中正確的是()AA受到B摩擦力的作用BB受到A、C摩擦力的作用CB只受C摩擦力的作用DC只

3、受地面摩擦力的作用圖46如圖4所示，一輛汽車在平直公路上，車上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向以及摩擦力是動力還是阻力(1)汽車由靜止加速運動時(木箱和車面間無相對滑動)；(2)汽車剎車時(二者無相對滑動)；2 / 19(3)汽車勻速運動時(二者無相對滑動)；(4)汽車剎車，木箱在車上向前滑動時；(5)汽車突然加速，木箱在車上滑動時一、靜摩擦力1靜摩擦力的有無及其方向的判斷靜摩擦力是否存在及其方向的確定，通常采用的方法有“假設(shè)法”和“反推法”(1)假設(shè)法：假設(shè)接觸面光滑，看物體是否會發(fā)生相對運動若發(fā)生相對運動，則說明物體間有相對運動趨勢，且假設(shè)接觸面光滑后物體發(fā)生相對運動的方向

4、即為相對運動趨勢的方向，從而確定靜摩擦力的方向也可以先假設(shè)靜摩擦力沿某方向，再分析物體運動狀態(tài)是否出現(xiàn)跟已知條件相矛盾的結(jié)果，從而對假設(shè)方向做出取舍(2)反推法：從研究物體表現(xiàn)出的運動狀態(tài)這個結(jié)果反推它必須具有的條件，分析組成條件的相關(guān)因素中摩擦力所起的作用，就很容易判斷出摩擦力的方向了【例1】 指明物體A在以下四種情況下所受的靜摩擦力的方向物體A靜止于斜面上，如圖5甲所示；物體A受到水平拉力F作用仍靜止在水平面上，如圖乙所示；物體A放在車上，在剎車過程中，A相對于車廂靜止，如圖丙所示；物體A在水平轉(zhuǎn)臺上，隨轉(zhuǎn)臺一起勻速轉(zhuǎn)動，如圖丁所示圖5規(guī)范思維針對訓(xùn)練1如圖6所示，物體A置于傾斜的傳送帶上

5、，它能隨傳送帶一起向上或向下做勻速運動，下列關(guān)于物體A在上述兩種情況下的受力描述，正確的是()圖6A物體A隨傳送帶一起向上運動時，A所受的摩擦力沿斜面向下B物體A隨傳送帶一起向下運動時，A所受的摩擦力沿斜面向下C物體A隨傳送帶一起向下運動時，A不受摩擦力作用D無論物體A隨傳送帶一起向上還是向下運動，傳送帶對物體A的作用力均相同2靜摩擦力大小的計算(1)靜摩擦力與使物體產(chǎn)生相對運動趨勢的外力密切相關(guān)，但與兩接觸面間的相互間的壓力FN無直接關(guān)系，依據(jù)物體的運動狀態(tài)進行計算(2)物體處于平衡狀態(tài)時(靜止或勻速直線運動)，利用力的平衡條件求解(3)若有加速度時，可由動力學(xué)規(guī)律建立方程求解【例2】 (2

6、009·天津·1)物塊靜止在固定的斜面上，分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F豎直向上，D中F豎直向下，施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力增大的是()規(guī)范思維二、滑動摩擦力的大小與方向1滑動摩擦力一定與物體間相對運動的方向相反2計算公式：FFN，其中為動摩擦因數(shù)，它與材料，接觸面粗糙程度有關(guān)，與運動的速度、接觸面積無關(guān)圖7【例3】 如圖7所示，一質(zhì)量不計的彈簧原長為10 cm，一端固定于質(zhì)量m2 kg的物體上，另一端施一水平拉力F.(g10 m/s2)(1)若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)彈簧拉長至12

7、cm時，物體恰好勻速運動，彈簧的勁度系數(shù)多大？(2)若將彈簧拉長至11 cm，物體所受到的摩擦力大小為多少？(3)若將彈簧拉長至13 cm，物體所受的摩擦力大小為多少？(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等)規(guī)范思維【例4】 (2010·湖南·18)如圖8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，物塊做勻速直線運動；當(dāng)改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時，物塊仍做勻速直線運動若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為()圖8A.1 B2C. D1規(guī)范思維針對訓(xùn)練2如圖9所示，圖9質(zhì)量分別為m和M的兩物體P和Q疊放在傾角

8、為的斜面上，P、Q之間的動摩擦因數(shù)為1，Q與斜面間的動摩擦因數(shù)為2，當(dāng)它們從靜止開始沿斜面加速下滑時，兩物體始終保持相對靜止，則P受到的摩擦力大小為()A0 B1mgcos C2mgcos D(12)mgcos 【基礎(chǔ)演練】1如圖10所示，圖10有一個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?fàn)顟B(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，則下列說法中正確的是()A容器受到的摩擦力不變B容器受到的摩擦力逐漸減小C水平力F可能不變D水平力F必須逐漸增大圖112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11所示，則在勻加速拖出的過程中

9、()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材料與平臺之間的相對速度逐漸增大，摩擦力逐漸增大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3.圖12如圖12所示，物體A放在傾斜的木板上，木板的傾角為30°和45°時物塊所受的摩擦力大小恰好相等，則物塊和木板間的滑動摩擦因數(shù)為()A1/2 B./2C./2 D./24.圖13(2010·韶關(guān)市第二次模擬考試)如圖13所示，用水平力F推乙物塊，使甲、乙、丙、丁四個完全相同的物塊一起沿水平地面以相同的速度勻速運動，各物塊受到摩擦力的情況是()A甲

10、物塊受到一個摩擦力的作用B乙物體受到兩個摩擦力的作用C丙物體受到兩個摩擦力的作用D丁物塊沒有受到摩擦力的作用圖145(2011·江蘇南通一模)如圖14所示，質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0沿足夠長的固定斜面上滑，斜面傾角為，物塊與該斜面間的動摩擦因數(shù)>tan ，下圖中表示該物塊的速度v和所受摩擦力Ff隨時間t變化的圖線(以初速度v0的方向為正方向)，可能正確的是()6.圖15(2011·徐州測試)如圖15所示，質(zhì)量為m1的木塊在質(zhì)量為m2的長木板上滑行，長木板與地面間動摩擦因數(shù)為1，木塊與長木板間動摩擦因數(shù)為2，若長木板仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則長木板受地面摩擦力大小一定為()A

11、1(m1m2)g B2m1gC1m1g D1m1g2m2g圖167(2011·無錫市期中考試)如圖16所示，帶有長方體盒子的斜劈A放在固定的斜面體C上，在盒子內(nèi)放有光滑球B，B恰與盒子前、后壁P、Q點相接觸若使斜劈A在斜面C上靜止不動，則P、Q對球B無壓力以下說法不正確的是()A若C的斜面光滑，斜劈A由靜止釋放，則Q點對球B有壓力B若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，則P、Q對球B均無壓力C若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面勻速下滑，則P、Q對球B均無壓力D若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，則Q點對球B有壓力【能力提升】8一個質(zhì)量為3 kg的物體，被放置在傾角為37&#

12、176;、動摩擦因數(shù)為0.2的固定斜面上，下列選項中所示的四種情況下物體不能處于平衡狀態(tài)的是(令最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2)()9(2009·北京·18)圖17如圖17所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為.若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g，則()A將滑塊由靜止釋放，如果>tan ，滑塊將下滑B給滑塊沿斜面向下的初速度，如果<tan ，滑塊將減速下滑C用平行于斜面向上的力拉著滑塊向上勻速滑動，如果tan ，拉力大小

13、應(yīng)是2mgsin D用平行于斜面向下的力拉著滑塊向下勻速滑動，如果tan ，拉力大小應(yīng)是mgsin 題號123456789答案10.(2011·田家炳實驗中學(xué)模擬)圖18某同學(xué)在探究摩擦力的實驗中采用了如圖18所示的操作，將一個長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個力傳感器對木塊施加一個水平拉力F，并用另外一個傳感器對木塊的運動狀態(tài)進行監(jiān)測，表中是她記錄的實驗數(shù)據(jù)木塊的重力為10.00 N，重力加速度為g9.8 m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題(答案保留3位有效數(shù)字)：實驗次數(shù)運動狀態(tài)水平拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49(1)木

14、塊與桌面間的最大摩擦力Fmax>_ N；(2)木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)_；(3)木塊勻加速運動時受到的摩擦力Ff_ N.11如圖19所示，圖19水平面上有一重為40 N的物體，受到F113 N和F26 N的水平力作用而保持靜止已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：(1)物體所受的摩擦力的大小與方向；(2)若只將F1撤去，物體受到的摩擦力的大小和方向圖2012如圖20所示，在傾角為37°的固定斜面上靜置一個質(zhì)量為5 kg的物體，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8.求：(1)物體所受的摩擦力(sin 37°0.6，cos 37°0

15、.8)；(2)若用原長為10 cm，勁度系數(shù)為3.1×103 N/m的彈簧沿斜面向上拉物體，使之向上勻速運動，則彈簧的最終長度是多少？(取g10 m/s2)學(xué)案7摩擦力【課前雙基回扣】1BD2.AB3AC當(dāng)F1>F2時，物體有向左的運動趨勢，故Ff方向為水平向右，根據(jù)平衡條件可知FfF1F2.當(dāng)F1<F2時，物體有向右的運動趨勢，故Ff方向為水平向左，同理可得，F(xiàn)fF2F1.當(dāng)F1F2時，物體受力平衡，無相對運動趨勢，故Ff0.題中已知物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，不會有滑動摩擦力產(chǎn)生，計算公式不成立故正確答案為A、C.4D本題考查滑動摩擦力的大小和方向與物體受到的動力方向無關(guān)的特點

16、在本題中，物體受水平力和不受水平力，物體對地面的壓力都等于物體的重力，據(jù)滑動摩擦力計算公式：FFN，其中FNmg200 N，得到F20 N，摩擦力方向與物體相對地面的運動方向相反，即水平向左5C由于A處于平衡狀態(tài)，故A不受B的摩擦力；把A、B作為一個整體，水平方向上其受到力F的作用，故C對B有向左的摩擦力，根據(jù)力的定義，B對C有向右的摩擦力，把A、B、C作為一個整體，由于其受力平衡，故地面對C有向左的摩擦力，根據(jù)以上分析，只有選項C正確6見解析解析(1)木箱隨汽車一起由靜止加速運動時，假設(shè)二者的接觸面是光滑的，則汽車加速時，木箱會保持原有靜止?fàn)顟B(tài)，因此它將相對于汽車向后滑動，而實際木箱沒有滑動

17、，有相對于汽車向后滑動的趨勢，所以，木箱受到向前的靜摩擦力因為靜摩擦力的方向與木箱運動方向相同，是動力(2)汽車剎車時，速度減小，假設(shè)木箱與汽車的接觸面是光滑的，則木箱將相對汽車向前滑動，而實際木箱沒有滑動，但有相對汽車向前滑動的趨勢，所以木箱受到向后的靜摩擦力因為靜摩擦力的方向與木箱運動方向相反，是阻力(3)木箱隨汽車一起勻速運動時，二者無相對滑動，木箱受到重力和支持力，假設(shè)木箱再受到汽車的水平向前的摩擦力，由二力平衡條件可知：豎直方向上支持力與重力抵消，但水平方向上沒有力與摩擦力抵消，這樣物體不能保持平衡，故假設(shè)不正確，所以木箱不受摩擦力作用(4)汽車剎車，木箱在車上向前滑動時，木箱和汽車

18、之間有相對運動，且相對汽車向前滑動，故木箱受到向后的滑動摩擦力，因為滑動摩擦力的方向與木箱運動方向相反，是阻力(5)汽車突然加速，木箱在車上滑動時，木箱和汽車之間有相對運動，且相對汽車向后滑動，故木箱受到向前的滑動摩擦力因為滑動摩擦力的方向與木箱運動方向相同，是動力思維提升1摩擦力的多解問題主要是由于：(1)靜摩擦力的大小、方向會隨外因(外力，狀態(tài))改變而改變；(2)不同條件下，物體所受的摩擦力可能是靜摩擦力、最大靜摩擦力或滑動摩擦力在分析時分別討論可使問題簡化2(1)如何分析一個物體受到的摩擦力？一看“接觸”，看該物體與周圍幾個物體接觸，就最多可能有幾個摩擦力二看接觸面間是否有“壓力”，是否

19、有“相對運動”或“相對運動趨勢”三要“分析”，綜合分析物體的受力情況，結(jié)合物體的運動狀態(tài)，判斷物體所受摩擦力的情況(2)判斷摩擦力時，有時還會用到假設(shè)法和整體法3(1)“假設(shè)法”是判斷靜摩擦力方向的有效方法(2)對于摩擦力，如果沒有明確指出物體受的是滑動摩擦力還是靜摩擦力，那它的方向可以與物體運動的方向相反，也可以與物體運動的方向相同【核心考點突破】例1 甲圖中，沿斜面向上乙圖中，水平向左丙圖中，水平向左丁圖中，總指向圓心解析運用假設(shè)法判斷出圖甲斜面上的物體有沿斜面向下滑動的趨勢，所受的靜摩擦力沿斜面向上；圖乙中的物體A有向右滑動的趨勢，所受靜摩擦力沿水平面向左判斷靜摩擦力方向，還可以根據(jù)共點

20、力作用下物體的平衡條件或牛頓第二定律判斷，圖丙中，A物體隨車一起向右減速運動，其加速度方向水平向左，故A物體所受靜摩擦力水平向左(與加速度同向)；圖丁中，A物體隨轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，做勻速圓周運動，其加速度總指向圓心，則A受到的靜摩擦力也總指向圓心規(guī)范思維(1)靜摩擦力產(chǎn)生在兩個相對靜止的物體之間，但物體本身不一定靜止；(2)靜摩擦力的方向可以和運動方向相同，也可以和運動方向相反，還可能成任意夾角(如手拿瓶子斜向上運動的過程中)所以靜摩擦力可以是阻力，也可以是動力；(3)靜摩擦力方向的判斷有時根據(jù)產(chǎn)生條件無法直接判斷出來，要結(jié)合物體的運動情況來進行判斷例2 D對物塊受力分析，由平衡條件知A、B兩種情

21、況不會改變摩擦力的大小，C中F豎直向上，靜摩擦力減小，D中F豎直向下，靜摩擦力由mgsin 變?yōu)?mgF)sin ，增大，故D對規(guī)范思維靜摩擦力的大小通?？筛鶕?jù)平衡條件或牛頓第二定律來計算例3 (1)200 N/m(2)2 N(3)4 N解析(1)物體勻速運動時，k(xx0)mg則k N/m200 N/m(2)F1k(x1x0)200×(0.110.10) N2 N最大靜摩擦力可看作等于滑動摩擦力Fmax0.2×2×10 N4 N故物體沒動，所受靜摩擦力Ff1F12 N.(3)彈簧彈力F2k(x2x0)200×(0.130.10) N6 N.物體將加速前

22、進，此時所受到的滑動摩擦力為Ff2FNmg0.2×2×10 N4 N.規(guī)范思維摩擦力大小的計算方法：在計算摩擦力的大小之前，必須先分析物體的運動情況，判明是滑動摩擦，還是靜摩擦(1)滑動摩擦力的計算方法：可用FfFN計算最關(guān)鍵的是對相互擠壓力FN的分析，并不總是等于物體的重力，它跟研究對象受到的垂直于接觸面方向的力密切相關(guān)(2)靜摩擦力的計算方法：一般應(yīng)根據(jù)物體的運動情況(靜止、勻速運動或加速運動)，利用平衡條件或牛頓定律列方程求解例4 B物體受重力mg、支持力FN、已知力F的共同作用且處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件，有F1cos 60°(mgF1sin 60

23、6;) F2cos 30°(mgF2sin 30°)又F1F2，聯(lián)立解得2.規(guī)范思維本題首先應(yīng)分析物體的受力情況，然后列平衡方程，聯(lián)立求解注意滑動摩擦力FfFN，而FN隨外力F的變化而變化針對訓(xùn)練1D由于A隨傳送帶一起勻速運動，相對靜止，由力的平衡條件知，無論向上運動還是向下運動，A受的靜摩擦力方向一定都是向上的，且大小為Ffmgsin ，選項D正確2C當(dāng)物體P和Q一起沿斜面加速下滑時，其加速度可由對整體運用牛頓第二定律求得，即agsin 2gcos 再對物體P運用牛頓第二定律，得mgsin Ffma從而求得P所受的靜摩擦力為：Ff2mgcos ，故C選項正確【課時效果檢測

24、】1BC2.D3.B4.C5AC物塊向上滑動時做勻減速運動，所受摩擦力是滑動摩擦力，F(xiàn)f1mgcos ，沿斜面向下；當(dāng)物體速度減為零后，由于>tan ，物塊靜止在斜面上，受靜摩擦力，F(xiàn)f2mgsin ，沿斜面向上，且Ff1>Ff2，選項A、C正確6B木塊在木板上滑行，木板上表面所受滑動摩擦力Ff2m1g；木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向上受到木塊對木板的滑動摩擦力和地面對木板的靜摩擦力，根據(jù)力的平衡條件可知，地面對木板的靜摩擦力的大小等于木塊對木板的滑動摩擦力的大小，B項正確7CD若C的斜面光滑，無論A由靜止釋放還是沿斜面向上滑行，通過A、B整體受力分析可知，整體具有沿斜面向下的加速度，

25、B球所受合力應(yīng)沿斜面向下，故Q點對球B有壓力，A、B項錯；若C的斜面粗糙，斜劈A勻速下滑時，整體所受合力為零，故P、Q不可能對球B有壓力，C項正確；若C的斜面粗糙，斜劈A加速下滑時，A、B整體具有沿斜面向下的加速度，球B所受合力也應(yīng)沿斜面向下，故Q點一定對球B有壓力，D項正確8BCD物體與斜面間的最大靜摩擦力Fmaxmgcos 37°4.8 N假設(shè)物體不動，物體受斜面的靜摩擦力沿斜面向上，由FFfmgsin 37°可得FfA9 N>Fmax，F(xiàn)fB3 N<FmaxFfC0<Fmax，F(xiàn)fD4 N，|FfD|<Fmax，負號表示Ff方向沿斜面向下，可以得出，B、C、D均處于平衡狀態(tài)，A物體沿斜面向下運動，故選B、C、D.9C若有mgsin mgcos ，則tan ，滑塊恰好平衡；若&