《奪冠之路》福建專用高三物理一輪復習 第2章第2課時 摩擦力課件 魯科

第二課時摩擦力(對應學生用書第17頁)1．知道摩擦力產(chǎn)生的條件，區(qū)分滑動摩擦力和靜摩擦力．2．能熟練應用假設法判斷摩擦力的有無．會綜合力學知識求解靜摩擦力的大小和方向問題．3．理解動摩擦因數(shù)μ與接觸面的材料及接觸面的粗糙程度有關，與其他因素無關．1．摩擦力的產(chǎn)生相互接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間，有相對運動或相對運動趨勢時，在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對運動或相對運動趨勢的力．2．兩種摩擦力的比較靜摩擦力滑動摩擦力定義相互接觸、接觸面粗糙、具有相對運動趨勢的兩物體間的摩擦力相互接觸、接觸面粗糙、具有相對運動的兩物體間的摩擦力產(chǎn)生條件①接觸面粗糙②接觸處有彈力③兩物體間有相對運動趨勢①接觸面粗糙②接觸處有彈力③兩物體間有相對運動大小0<f≤fmf＝μN方向與受力物體相對運動趨勢的方向相反與受力物體相對運動的方向相反作用效果總是阻礙物體間的相對運動趨勢總是阻礙物體間的相對運動與該接觸面上彈力的關系二者方向垂直，大小不成正比二者方向垂直，大小成正比3.最大靜摩擦力靜摩擦力隨外力的增大而增大，當外力增大到某一特定值時，物體將開始沿接觸面滑動，這時物體與接觸面之間的靜摩擦力達到最大．這個最大值稱為最大靜摩擦力，最大靜摩擦力與兩物體間的壓力成正比，并與接觸面的性質(zhì)有關．(1)摩擦力阻礙的是物體間的相對運動或相對運動趨勢，但摩擦力不一定阻礙物體的運動，摩擦力的方向與物體運動的方向可能相同也可能相反，還可能成一夾角，即摩擦力可能是動力也可能是阻力．(2)最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，有時，可以認為它們的數(shù)值相等．(對應學生用書第18頁)1．以下關于摩擦力的說法中正確的是(

C

)A．只有靜止的物體才能受到靜摩擦力B．只有運動的物體才能受到滑動摩擦力C．靜摩擦力既可以是阻力也可以是動力D．滑動摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反解析：摩擦力是相互接觸的兩物體由于具有相對運動或相對運動趨勢而產(chǎn)生的力，既可以是阻力也可以是動力，與物體的運動狀態(tài)無關，方向始終與相對運動方向或相對運動趨勢方向相反，故選項C正確．2．(2011年山東濟南模擬)如圖所示，一質(zhì)量為m的木塊靠在粗糙豎直的墻上，且受到水平力F的作用，下列說法正確的是(

D

)A．若木塊靜止，則受到的靜摩擦力大小大于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．若木塊與墻壁的動摩擦因數(shù)為μ，則撤去F后，木塊受到的滑動摩擦力大小等于μmgD．若撤去F，木塊沿墻壁下滑時，木塊不受滑動摩擦力作用解析：木塊靜止時，受靜摩擦力f＝mg，方向豎直向上，且保持不變，選項A、B錯誤；撤去水平力后，木塊滑動，滑動摩擦力為Fμ＝μN＝0，選項C錯，D正確．3．(原創(chuàng)題)爬竿比賽是現(xiàn)現(xiàn)在廣大中小小學常組織的的一項娛樂健健身活動，，假設某同學學用雙手握住住豎直的竹竿竿勻速攀上和和勻速下滑，，他所受的摩摩擦力分別是是f1和f2，那么(C)A．f1向下，f2向上，且f1＝f2B．f1向下，f2向上，且f1>f2C．f1向上，f2向上，且f1＝f2D．f1向上，f2向下，且f1＝f2解析：因為該同學勻勻速上攀或下下滑過程中摩摩擦力始終與與所受重力等等大，反向，，故f1＝f2，方向向上，，選項C正確．(對應學生用書書第18～19頁)靜摩擦力有無無的判定根據(jù)靜摩擦力力產(chǎn)生的條件件(接觸面粗糙、、兩接觸面有有擠壓，具有有相對運動趨趨勢)來判斷，是分分析靜摩擦力力最直接、最最基本的方法法．1．假設法(1)(2)2．運動狀態(tài)法根據(jù)物體的運運動狀態(tài)利用用平衡條件或或牛頓第二定定律判斷，此此方法關鍵是是先確定物體體的運動狀態(tài)態(tài)(靜止或加速)，再利用平衡衡條件或牛頓頓第二定律列列式計算，確確定靜摩擦力力存在與否及及靜摩擦力的的方向．如圖圖中汽車啟動動時，放在車車廂中的物體體．只能是受受到車廂向前前的靜摩擦力力作用才產(chǎn)生生了加速度．．3．反作用法利用牛頓第三三定律(即作用力與反反作用力的關關系)來判斷，此法法關鍵是抓住住“力是成對出現(xiàn)現(xiàn)的”，先確定受力力較少的物體體受到的靜摩摩擦力方向，，再確定另一一物體受到的的靜摩擦力．．受靜摩擦力作作用的物體不不一定是靜止止的，受滑動動摩擦力作用用的物體不一一定是運動的的．【例1】指明物體A在以下四種種情況下所所受的靜摩摩擦力的方方向．①物體A靜止于斜面面上，如圖圖(甲)所示；②物體A受到水平拉拉力F作用而仍靜靜止在水平平面上，如如圖(乙)所示；③物體A放在車上，，在剎車過過程中，A相對于車廂廂靜止，如如圖(丙)所示；④物體A在水平轉(zhuǎn)臺臺上，隨轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺一起勻勻速轉(zhuǎn)動，，如圖(丁)所示．思路點撥：：根據(jù)摩擦力力產(chǎn)生的條條件利用假假設法或運運動狀態(tài)法法分析．解析：運用假設法法不難判斷斷出圖(甲)斜面上的物物體有沿斜斜面向下滑滑動的趨勢勢，所受的的靜摩擦力力沿斜面向向上；圖(乙)中的物體A有向右滑動動的趨勢，，所受靜摩摩擦力沿水水平面向左左．判斷靜靜摩擦力方方向，還可可以根據(jù)共共點力作用用下物體的的平衡條件件或牛頓第第二定律判判斷；圖(丙)中，A物體隨車一一起向右減減速運動，，其加速度度方向水平平向左，故故A物體所受靜靜摩擦力水水平向左(與加速度同同向)；圖(丁)中，A物體隨轉(zhuǎn)臺臺勻速轉(zhuǎn)動動，做勻速速圓周運動動，其加速速度總指向向圓心，則則A受到的靜摩摩擦力也總總指向圓心心．答案：①(甲)圖中，沿斜斜面向上；；②(乙)圖中，水平平向左；③(丙)圖中，水平平向左；④④(丁)圖中，總指指向圓心．．判斷斷靜靜摩摩擦擦力力常常用用方方法法是是假假設設法法，，其其判判斷斷步步驟驟為為：：①選選研研究究對對象象(受靜靜摩摩擦擦力力作作用用的的物物體體)．②選選跟跟研研究究對對象象接接觸觸的的物物體體為為參參考考系系．．③假假設設接接觸觸面面光光滑滑，，找找出出研研究究對對象象相相對對參參考考系系的的速速度度方方向向(即相相對對運運動動趨趨勢勢的的方方向向)．④靜靜摩摩擦擦力力方方向向與與相相對對運運動動趨趨勢勢的的方方向向相相反反．．針對對訓訓練練11：(2011年山山東東淄淄博博期期末末考考試試)在機機場場和和海海港港，，常常用用輸輸送送帶帶運運送送行行李李、、貨貨物物．．如如圖圖所所示示，，a為水水平平輸輸送送帶帶，，b為傾傾斜斜輸輸送送帶帶．．當當行行李李箱箱隨隨輸輸送送帶帶一一起起勻勻速速運運動動時時，，下下列列幾幾種種判判斷斷中中正正確確的的是是()A．a(chǎn)、b兩種情情形中中的行行李箱箱都受受到兩兩個力力作用用B．a(chǎn)、b兩種情情形中中的行行李箱箱都受受到三三個力力作用用C．情形形a中的行行李箱箱受到到兩個個力作作用，，情形形b中的行行李箱箱受到到三個個力作作用D．情形形a中的行行李箱箱受到到三個個力作作用，，情形形b中的行行李箱箱受到到四個個力作作用解析：：本題可可采用用運動動狀態(tài)態(tài)法判判斷，，行李李箱隨隨輸送送帶一一起勻勻速運運動，，根據(jù)據(jù)平衡衡條件件，合合力為為0；分析析行李李箱受受力可可得：：情形形a中行李李箱受受重力力、支支持力力兩個個力作作用；；情形形b中行李李箱受受重力力、支支持力力和靜靜摩擦擦力三三個力力作用用．本本題正正確答答案為為C.答案：：C.摩擦力力大小小的計計算1．滑動摩摩擦力力的大大小方法一一：用用公式式f＝μN來計算算，應應用此此公式式時要要注意意以下下兩點點：(1)μ為動摩摩擦因因數(shù)，，其大大小與與接觸觸面的的材料料、表表面的的粗糙糙程度度有關關；N為兩接接觸面面間的的正壓壓力，，其大大小不不一定定等于于物體體的重重力．．(2)滑動摩摩擦力力的大大小與與物體體的運運動速速度無無關，，與接接觸面面的大大小也也無關關．方法二二：利利用平平衡條條件或或牛頓頓第二二定律律．2．靜摩擦擦力的的大小小根據(jù)物物體所所受外外力及及所處處的狀狀態(tài)(平衡或或變速速)可分為為兩種種情況況：(1)物體體處處于于平平衡衡狀狀態(tài)態(tài)時時(靜止止或或勻勻速速)，利利用用力力的的平平衡衡條條件件來來判判斷斷其其大大小?。?2)物體體有有加加速速度度時時，，則則根根據(jù)據(jù)受受力力分分析析，，用用牛牛頓頓第第二二定定律律求求解解．．【例2】】(2011年福福州州模模擬擬)(6分)木塊塊重重為為6N，把把木木塊塊放放在在水水平平桌桌面面上上，，彈彈簧簧秤秤水水平平向向左左拉拉木木塊塊．．當當彈彈簧簧秤秤的的示示數(shù)數(shù)增增大大到到3.2N時，木塊塊剛好開開始移動動．已知知木塊與與接觸面面間的動動摩擦因因數(shù)μ＝0.5.(1)當彈簧秤秤示數(shù)為為1.5N時，木塊塊受到的的摩擦力力大小為為多少，，方向向向哪？(2)當彈簧秤秤示數(shù)為為4N時，木塊塊受到的的摩擦力力大小為為多少，，方向向向哪？(3)在木塊滑滑行的過過程中，，突然撤撤去彈簧簧秤，則則剛撤去去彈簧秤秤時，木木塊受到到的摩擦擦力大小小為多少少，方向向向哪？？規(guī)范解答答：(1)fmax＝3.2N，由于F1<fmax，物體靜靜止，受受靜摩擦擦力．f1＝F1＝1.5N，(1分)方向水平平向右．．(1分)(2)由于F2>fmax，物體滑滑動，受受滑動摩摩擦力f2＝μN＝μmg＝0.5×6N＝3N，(1分)方向水平平向右．．(1分)(3)撤去彈簧簧秤時，，物體仍仍受滑動動摩擦力力f3＝μN＝0.5×6N＝3N，(1分)方向水平平向右．．(1分)答案：見規(guī)范解解答對于摩擦擦力的計計算，首首先要分分清是滑滑動摩擦擦力還是是靜摩擦擦力，只只有滑動動摩擦力力才能直直接應用用公式f＝μN計算，靜靜摩擦力力的計算算必須結(jié)結(jié)合外力力和物體體的狀態(tài)態(tài)．針對訓訓練21：如圖所所示，，物體體A質(zhì)量為為4kg，物體體B質(zhì)量為為2kg，A與B、A與地的的動摩摩擦因因數(shù)相相同，，物體體B用細繩繩系住住，當當水平平力F＝32N時，才才能將將A勻速拉拉出，，求：：(1)B對A的壓力力大小小；(2)地面對對A的支持持力大大??；；(3)接觸面面間的的動摩摩擦因因數(shù)．．(g＝10m/s2)解析：：(1)以A物體為為研究究對象象，其其受力力情況況如圖圖所示示：則物體體B對其壓壓力N2＝GB＝mg＝20N.(2)地面對對A的支持持力N1＝GA＋GB＝60N.(3)A受B的滑動摩擦擦力f2＝μN2＝20μNA受地面的摩摩擦力f1＝μN1＝60μN又由題意得得：F＝f1＋f2＝(60μ＋20μ)N＝80μN將F＝32N代入即可得得到μ＝0.4.答案：(1)20N(2)60N(3)0.4考點一：靜靜摩擦力的的特點【例1】】(基礎礎題題)下列列關關于于物物體體受受靜靜摩摩擦擦力力作作用用的的敘敘述述中中正正確確的的是是()A．靜靜摩摩擦擦力力的的方方向向一一定定與與物物體體的的運運動動方方向向相相反反B．靜靜摩摩擦擦力力的的方方向向不不可可能能與與物物體體的的運運動動方方向向相相同同C．靜靜摩摩擦擦力力的的方方向向可可能能與與物物體體的的運運動動方方向向垂垂直直D．靜靜止止物物體體所所受受靜靜摩摩擦擦力力一一定定為為零零解析析：：靜摩摩擦擦力力總總是是與與相相對對運運動動趨趨勢勢方方向向相相反反，，但但可可以以與與運運動動方方向向相相同同，，也也可可以以與與運運動動方方向向相相反反，，還還可可以以與與運運動動方方向向垂垂直直(勻速速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動的的圓圓盤盤上上相相對對靜靜止止的的物物塊塊受受到到的的靜靜摩摩擦擦力力提提供供向向心心力力)，所以選項A、B錯誤，C正確．靜摩擦擦力的大小介介于0～fm之間，所以選選項D錯誤．答案：C.考點二：摩擦擦力的計算【例2】(能力題)重100N的木塊放在水水平面上，它它與水平面的的動摩擦因數(shù)數(shù)為0.25，最大靜摩擦擦力為27N．現(xiàn)用水平拉拉力拉木塊，，當此拉力的的大小由0增大到26N時，木塊受到到的摩擦力大大小為f1，當拉力大小小由30N減小到27N時，木塊受到到的摩擦力大大小為f2，則下列說法法正確的是()A．f1＝25Nf2＝25NB．f1＝25Nf2＝27NC．f1＝26Nf2＝25ND．f1＝26Nf2＝27N解析：木塊要發(fā)生相相對運動，拉拉力應克服最最大靜摩擦力力，本題最大大靜摩擦力為為27N，當外力由0增大到26N的過程中，拉拉力小于最大大靜摩擦力，，所以木塊受受到的是靜摩摩擦力，大小小與拉力相等等，即f1＝26N；當拉力為30N時，木塊發(fā)生生相對運動，，從30N減小到27N的過程中，拉拉力一直大于于滑動摩擦力力(25N)，所以木塊受受到的是滑動動摩擦力，即即f2＝μG＝25N.答案：C.(2010年山東卷，17)(多選題)如圖所示，質(zhì)質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通通過輕彈簧連連接，在力F的作用下一起起沿水平方向向做勻速直線線運動(m1在地面上，m2在空中)，力F與水平方向成成θ角，則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是(AC)A．N＝m1g＋m2g－FsinθθB．N＝m1g＋m2g－FcosθθC．f＝FcosθθD．f＝Fsinθθ解析：：選m1、m2、彈簧簧整體體為研研究對對象，，受力力如圖圖：由平衡衡條件件得：：Fsinθθ＋N＝(m1＋m2)g①①f＝Fcosθθ②②由①得得N＝(m1＋m2)g－Fsinθθ，故A正確，，B錯誤．．由②知知C正確，，D錯誤．．故選選項A、C正確．．本題考考查了了研究究對象象的選選取及及彈力力和摩摩擦力力的計計算．．正確確的受受力分分析是是解決決此類類問題題的關關鍵，，對多多個研研究對對象相相關聯(lián)聯(lián)的情情況，，若不不涉及及相互互作用用力，，整體體法是是比較較簡捷捷的方方式．．(對應學學生用用書第第215～216頁)【測控導導航】考點題號1.摩擦力有無的分析與判斷1、22.影響摩擦力大小的因素3、43.摩擦力的圖象問題54.摩擦力的綜合分析與計算6、7、8、91．(2011年福建龍巖巖模擬)如圖所示，，兩物體A和B通過跨過定定滑輪的細細繩連接，，它們都處處于靜止狀狀態(tài)．對于于物體A的受力，下下列說法正正確的是(C)A．有可能繩繩子拉力的的豎直分量量跟重力大大小相等，，則水平面面給它的彈彈力為零，，所以A受重力、繩繩子拉力和和摩擦力三三個力的作作用B．可能受重重力、繩子子拉力、水水平面給它它的彈力三三個力的作作用C．一定受重重力、繩子子拉力、水水平面給它它的彈力和和摩擦力四四個力的作作用D．可能受重重力和繩子子拉力兩個個力的作用用解析：物體A處于靜止狀狀態(tài)，一定定受斜向上上的繩子拉拉力、地面面的摩擦力力、彈力和和重力作用用，故選項項C正確，A項中若彈力力為零則不不會受摩擦擦力，不可可能平衡，，故A錯；因繩子子拉力有水水平分量故故一定受摩摩擦力才能能平衡，所所以B、D兩項錯誤．．2．(2010年廈門聯(lián)考考)如圖所示，，放在水平平桌面上的的木塊A處于靜止狀狀態(tài)，所掛掛的砝碼和和托盤的總總質(zhì)量為0.6kg，彈簧測力力計讀數(shù)為為2N，滑輪摩擦擦不計，若若輕輕取走走盤中的部部分砝碼，，使總質(zhì)量量減少到0.3kg時，將會出出現(xiàn)的情況況是(g＝10m/s2)(B)A．彈簧測力力計的讀數(shù)數(shù)將變小B．A仍靜止不動動C．A對桌面的摩摩擦力不變變D．A所受的合力力將要變大大解析：當砝碼和和托盤的的總質(zhì)量量為m1＝0.6kg時，F(xiàn)＋f＝m1g＝6N，f＝4N，可知A與桌面的的最大靜靜摩擦力力至少為為4N，當總質(zhì)質(zhì)量為m2＝0.3kg時，設A仍不動，，有F不變，F(xiàn)＋f′＝m2g，f′＝1N<4N，故假設設成立，，A仍靜止不不動，A對桌面的的摩擦力力減為1N，彈簧測測力計的的示數(shù)不不變，故故只有B正確．3．(2011年江蘇省省南京市市期末調(diào)調(diào)研)如圖所示示，某人人為執(zhí)行行一項特特殊任務務，須從從橢球形形屋頂半半中間位位置開始始向上緩緩慢爬行行，他在在向上爬爬行的過過程中(C)A．屋頂對對他的支支持力變變小B．屋頂對對他的支支持力不不變C．屋頂對對他的摩摩擦力變變小D．屋頂對對他的摩摩擦力變變大解析：設人的運運動方向向與水平平方向的的夾角為為θ，根據(jù)力力的分解解和物體體的平衡衡條件，，屋頂對對人的支支持力大大小為N＝mgcosθθ，摩擦力力大小為為f＝mgsinθθ，本題答答案為C.4．(2011年河北唐唐山一模模)如圖所示示，一木木板B放在水平平地面上上，木塊塊A放在B的上面，，A的左端通通過輕質(zhì)質(zhì)彈簧秤秤固定在在直立的的墻壁上上，用力力F向右拉動動木板B，使它以以速度v勻速運動，這這時彈簧秤示示數(shù)為F1.已知木塊與木木板之間、木木板和地面之之間的動摩擦擦因數(shù)相同，，則下面的說說法中正確的的是(D)A．木板B受到的滑動摩摩擦力的大小小等于F1B．地面受到的的滑動摩擦力力的大小等于于F1C．若木板B以2v的速度運動，，木塊A受到的摩擦力力的大小等于于2F1D．若用2F的力作用在木木板B上，木塊A受到的摩擦力力的大小仍為為F1解析：B勻速運動，根根據(jù)平衡條件件可知，B所受A的摩擦力與地地面對B的摩擦力的和和與拉力F平衡，A項錯；對A做受力分析，，A保持靜止，故故A所受摩擦力與與彈簧秤彈力力平衡，即A、B之間的摩擦力力大小為F1，結(jié)合對B的受力分析，，可知，地面面對B的摩擦力大小小為F－F1，B項錯；A、B之間的摩擦力力為滑動摩擦擦力，與相對對速度無關，，故C項錯，D項正確．5．(拓展探究題)如圖所示，斜斜面固定在地地面上，傾角角為37°(sin37°°＝0.6，cos37°＝0.8)，質(zhì)量為1kg的滑塊，以一一定的初速度度沿斜面向下下滑，斜面足足夠長，滑塊塊與斜面間的的動摩擦因數(shù)數(shù)為0.8，該滑塊所受受摩擦力f隨時間變化的的圖象是圖中中的(取初速度方向向為正方向，，取g＝10m/s2)(A)解析：由題意知，重重力沿斜面向向下的分力mgsin37°＝6N，滑動摩擦力力μmgcos37°＝6.4N，所以滑塊做做勻減速直線線運動，最后后靜止在斜面面上，即滑塊塊先受滑動摩摩擦力，大小小為6.4N，后為靜摩擦擦力，大小與與重力沿斜面面向下的分力力相等，為6N，其方向都與與初速度方向向相反，選項項A正確．6．(2010年濟南模擬)如圖，一固定定斜面上兩個個質(zhì)量相同的的小物塊A和B緊挨著勻速下下滑，A與B的接觸面光光滑．已知知A與斜面之間間的動摩擦擦因數(shù)是B與斜面之間間動摩擦因因數(shù)的2倍，斜面傾傾角為α.B與斜面之間間的動摩擦擦因數(shù)是(A)An.taαB.cotαC．tanααD．cotαα解析：①A、B兩物體受到到斜面的支支持力均為為mgcosα，所受滑動動摩擦力分分別為fA＝μAmgcosα，fB＝μBmgcosα；②對整體受受力分析結(jié)結(jié)合平衡條條件可得2mgsinα＝μAmgcosα＋μBmgcosα，且μA＝2μB；③解之得μB＝tanαα，故A項正確．7．如圖所示示，截面為為三角形的的木塊a上放置一鐵鐵塊b，三角形木木塊豎直邊邊靠在豎直直且粗糙的的豎直面上上，現(xiàn)用豎豎直向上的的作用力F，推動木塊塊與鐵塊一一起向上勻勻速運動，，運動過程程中鐵塊與與木塊始終終保持相對對靜止，則則下面說法法正確的是是(A)A．木塊a與鐵塊b間一定存在在摩擦力B．木塊與豎豎直墻面間間一定存在在水平彈力力C．木塊與豎豎直墻面間間一定存在在摩擦力D．8．如如圖圖所所示示，，水水平平面面上上有有一一重重為為40N的物物體體，，受受到到F1＝13N和F2＝6N的水水平平力力作作用用而而保保持持靜靜止止．．已已知知物物體體與與水水平平面面間間