3-2 摩檫力【原卷版】（人教版2019）

3.2摩檫力 3.2摩檫力①①滑動(dòng)摩擦力的方向一定和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反嗎？②滑動(dòng)摩擦力一定是阻力嗎？考點(diǎn)一：滑動(dòng)摩擦力考點(diǎn)一：滑動(dòng)摩擦力1．摩擦力的分類初中大家已經(jīng)知道摩擦力分為靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力。由于滾動(dòng)摩擦力比較復(fù)雜，高中階段，重點(diǎn)研究的是靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。2．摩擦力產(chǎn)生的條件⑴兩接觸面粗糙；⑵兩物體表面間有彈力；⑶兩物體間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)（滑動(dòng)摩擦力）或者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)（靜摩擦力）。3．滑動(dòng)摩擦力兩個(gè)相互接觸的物體，一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，要受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。⑴方向：滑動(dòng)摩擦力的方向跟接觸面相切且與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。⑵大小滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小成正比（也就是跟兩個(gè)物體表面間的垂直作用力成正比），其表達(dá)式為，為滑動(dòng)摩擦因數(shù)，它的數(shù)值與相互接觸的兩個(gè)物體的材料（粗糙程度）有關(guān)。考點(diǎn)深化考點(diǎn)深化1．滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件(1)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力)．(2)接觸面粗糙．(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)．2．滑動(dòng)摩擦力的方向滑動(dòng)摩擦力的方向沿接觸面，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反．滑動(dòng)摩擦力的作用效果是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，所以滑動(dòng)摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，也可能相反，還可能成任意夾角．3．滑動(dòng)摩擦力的大小由公式Ff＝μFN計(jì)算(也可以由二力平衡來(lái)求解)(1)FN是兩個(gè)相接觸的物體間的壓力，它不一定等于重力．(2)動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小由接觸面的材料和粗糙程度決定，與FN和Ff無(wú)關(guān)．(3)滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的面積無(wú)關(guān)，與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān)．例題精講例題精講1．（2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）滑動(dòng)摩擦力（1）定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們________________時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種________________的力，這種力叫作滑動(dòng)摩擦力。（2）方向：總是沿著________________，并且跟物體________________的方向相反。（3）大?、倩瑒?dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小成________________，還跟接觸面的粗糙程度、________________等有關(guān)。②公式：Ff＝________________。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)。動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，F(xiàn)f沿著接觸面且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，F(xiàn)N與接觸面垂直。2．（2023秋·上海徐匯·高一位育中學(xué)?？计谀┤鐖D甲所示，一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質(zhì)量為5kg的木箱，木箱所受的摩擦力f與F的關(guān)系如圖乙所示，g取10m/s2，木箱所受的最大靜摩擦力為_(kāi)__________N，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)__________。3．（2023春·上海浦東新·高一?？计谀┤鐖D所示，質(zhì)量為m的物塊在質(zhì)量為M的木板上滑行，木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，則物塊所受木板的摩擦力大小是_____，木板所受地面摩擦力的大小是_____。4．（2023春·安徽銅陵·高一銅陵一中?？茧A段練習(xí)）下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法，正確的是（）A．相互接觸的兩物體間一定存在摩擦力B．兩物體間存在摩擦力，則相互間一定存在彈力C．摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)D．只有靜止的物體才受到靜摩擦力5．（2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）如圖，木板靜止在水平面上，當(dāng)木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)，木塊對(duì)木板的壓力為，木塊所受木板的滑動(dòng)摩擦力為，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。下列說(shuō)法正確的是（）A．與接觸面的材料和粗糙程度無(wú)關(guān)B．由可知，與的值成正比，與的值成反比C．由可知，的值與成反比D．的方向與木板垂直，的方向與木塊的運(yùn)動(dòng)方向相反6．（2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）如圖所示，打印機(jī)進(jìn)紙槽里疊放有一疊白紙，進(jìn)紙時(shí)滾輪以豎直向下的力F壓在第一張白紙上，并沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，滾輪與第一張紙不打滑，但第一張紙與第二張紙間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。滾輪與白紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，白紙之間、白紙與紙槽底座之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，每張白紙的質(zhì)量為m，不考慮靜電力的影響，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．滾輪對(duì)第一張白紙的摩擦力大小為B．第二、三張白紙間的摩擦力大小為C．第三、四張白紙間的摩擦力大小為D．越靠近底座，白紙間的摩擦力越大7．（2023春·湖南常德·高一漢壽縣第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示，水平地面上質(zhì)量為m的物體，在推力F作用下向右運(yùn)動(dòng)。已知，，木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木塊受到的摩擦力為（）A．B．C．0.6FD．μmg8．（2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置研究摩擦力的變化情況。水平光滑的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上固定著一個(gè)力傳感器，力傳感器與一質(zhì)量為3.5kg的物塊用輕繩連接，物塊放置在粗糙的長(zhǎng)木板上。水平向左拉長(zhǎng)木板，傳感器記錄的圖像如圖乙所示。取重力加速度大小，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)長(zhǎng)木板相對(duì)物塊滑動(dòng)后，必須向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．向左拉長(zhǎng)木板的力的大小與時(shí)間的關(guān)系圖線和圖乙中的曲線一定相同C．物塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小約為10ND．物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.29．（2023秋·新疆哈密·高一?？计谀┤鐖D甲所示，一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質(zhì)量為10kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff與F的關(guān)系如圖乙所示，g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A．木箱所受的滑動(dòng)摩擦力為20NB．木箱所受的最大靜摩擦力C．摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)D．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)10．（2023秋·廣東廣州·高一華南師大附中?？计谀┮桓L(zhǎng)為l0=30cm的輕彈簧被壓縮在物體A、B之間，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度l=10cm，物體A壓在粗糙豎直墻面上恰好能保持靜止，彈簧的另一端連接在物體B上，將B放置在粗糙水平桌面，再用一根剛性輕繩連接B，另一端跨過(guò)桌子右端的光滑輕質(zhì)定滑輪懸掛一個(gè)輕質(zhì)吊盤(pán)，整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)如圖所示。若A與墻面的摩擦因數(shù)μ1=0.5，B與桌面的摩擦因數(shù)μ2=0.4，mA=1kg，mB=8kg，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，g=10m/s2，求出：（1）墻面對(duì)A的摩擦力的大?。浚?）彈簧的勁度系數(shù)為多少？（3）小心地向吊盤(pán)內(nèi)倒入砂粒，要使得B保持不動(dòng)，加入砂粒的質(zhì)量范圍。11．（2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體放在水平地板上，用一原長(zhǎng)為8cm的輕質(zhì)彈簧水平拉該物體，當(dāng)其剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為11cm，當(dāng)彈簧拉著物體勻速前進(jìn)時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為10.5cm，已知彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m，g取10m/s2。求：（1）物體所受的最大靜摩擦力；（2）物體所受的滑動(dòng)摩擦力；（3）物體與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。12．（2023秋·上海浦東新·高一華師大二附中?？计谀┤鐖D甲所示，一靜止在水平面上的物體，質(zhì)量為2kg，在水平彈簧作用下，2s末開(kāi)始緩慢滑動(dòng)，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)了6cm．彈簧彈力F隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2．求：(1)t＝1s時(shí)物體受到的摩擦力大?。?2)彈簧的勁度系數(shù)．(3)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．13．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，用水平力F將木塊壓在豎直墻壁上，已知木塊重力，木塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)，求：（1）當(dāng)時(shí)，木塊靜止，木塊受到的摩擦力為多大？（2）當(dāng)F增大為30N時(shí)，木塊仍靜止，木塊受到的摩擦力為多大？（3）當(dāng)時(shí)，木塊沿墻面下滑，此時(shí)木塊受到的摩擦力為多大？（4）當(dāng)時(shí)，木塊受到的摩擦力為多大？14．（2023春·甘肅武威·高一統(tǒng)考階段練習(xí)）如圖所示，用手握住一個(gè)重為9N的酒瓶，使酒瓶始終處于豎直位置。已知酒瓶與手之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。試回答以下問(wèn)題：（1）用水平握力F1＝35N握住酒瓶，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，求酒瓶受到的摩擦力大??；（2）用水平握力F2＝10N握住酒瓶，求酒瓶受到的摩擦力大??；（3）至少用多大的水平握力才能握住酒瓶，使酒瓶沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)?？键c(diǎn)一：靜摩擦力考點(diǎn)一：靜摩擦力4．靜摩擦力兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)接觸面存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)但又沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接觸面上就會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力就是靜摩擦力。⑴方向：靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。⑵大?。红o摩擦力隨沿相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向的外力增大而增大，但有一個(gè)范圍。⑶最大靜摩擦力稱作最大靜摩擦力，即物體在外力作用下即將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)（臨界狀態(tài)）時(shí)的靜摩擦力。最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力略大一點(diǎn)，但通常認(rèn)為二者是相等的?？键c(diǎn)深化考點(diǎn)深化1．靜摩擦力的產(chǎn)生條件(1)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力)．(2)接觸面粗糙．(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)．2．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)當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))時(shí)，與使物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力方向相反．3．靜摩擦力的大小(1)范圍：0＜F≤Fmax.(2)計(jì)算：物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)，根據(jù)二力平衡條件求解．(3)靜摩擦力大小與正壓力無(wú)關(guān)．4．說(shuō)明(1)靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，與運(yùn)動(dòng)方向可能相同，也可能相反．(2)靜摩擦力發(fā)生在相對(duì)靜止的兩物體之間，受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，運(yùn)動(dòng)的物體也可能受靜摩擦力作用．例題精講例題精講15．（2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）一個(gè)重為的箱子，放在水平面上，受的水平推力，箱子未動(dòng)，這時(shí)箱子受到的。摩擦力________（選填“大于”、“等于”或“小于”）。當(dāng)水平推力增大到時(shí)，箱子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)水平推力增大到時(shí)，箱子受到的摩擦力為_(kāi)_______N。16．（2023秋·陜西榆林·高一統(tǒng)考期末）關(guān)于重力、彈力與摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）A．重心是物體所受重力的等效作用點(diǎn)，故重心一定在物體上B．掛在電線下的電燈受到向上的拉力，是因?yàn)殡姛舭l(fā)生了微小形變C．產(chǎn)生摩擦力的兩物體之間一定有彈力D．在水平路面上運(yùn)動(dòng)的自行車的后輪受到的最大靜摩擦力與路面的粗糙程度無(wú)關(guān)17．（2023秋·遼寧朝陽(yáng)·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，木塊A、B分別重40N和20N，它們與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2。夾在A、B間的輕彈簧被壓縮了3cm，且A、B間用輕繩拴接，彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，系統(tǒng)置于水平面上靜止不動(dòng)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則在燒斷細(xì)線瞬間，木塊A、B所受的摩擦力大小分別為（）A．6N

6N B．6N

4N C．8N

4N D．4N

2N18．（2023·陜西·高二學(xué)業(yè)考試）用手牢牢抓住一個(gè)啤酒瓶保持在豎直狀態(tài)，如圖所示，則關(guān)于啤酒瓶受到的摩擦力（）A．無(wú)論手抓得松緊，增加瓶子里的酒量，摩擦力增大B．只有手抓得更緊，并增加瓶子里的酒量，摩擦力才增大C．手捏得越緊，摩擦力越大D．手捏得越松，摩擦力越小19．（2023春·山東青島·高一統(tǒng)考開(kāi)學(xué)考試）毛球是很多高中生喜歡的體育運(yùn)動(dòng)。某同學(xué)為了將一個(gè)羽毛球從球筒中取出，他先將球筒口朝下保持豎直靜止，發(fā)現(xiàn)羽毛球并未滑出，然后舉至某一高度由靜止釋放，球筒落到地面時(shí)速度瞬間減為0，羽毛球能滑至筒口處，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A．球筒豎直靜止時(shí)，羽毛球不受摩擦力B．球筒下落過(guò)程中，羽毛球不受摩擦力C．球筒下落過(guò)程中，羽毛球所受摩擦力等于重力D．羽毛球向筒口運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，羽毛球受到摩擦力方向向下20．（2023·黑龍江·高三學(xué)業(yè)考試）下列關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間不一定有靜摩擦力B．受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的C．靜摩擦力對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)總是起阻礙作用D．靜摩擦力一定比滑動(dòng)摩擦力大21．（2023春·山東棗莊·高一統(tǒng)考開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，靜置于水平地面上的兩個(gè)完全相同、質(zhì)量均為2m的半圓柱體A、B剛好接觸?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的光滑圓柱體C放置在兩半圓柱體上，半圓柱體A、B與地面保持相對(duì)靜止。已知圓柱體C與半圓