銜接點(diǎn)15 摩擦力（原卷版）

銜接點(diǎn)15摩擦力課程標(biāo)準(zhǔn)初中知道摩擦力分為靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力，會(huì)根據(jù)二力平衡進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算高中1.知道滑動(dòng)摩擦力的概念及產(chǎn)生條件，會(huì)判斷滑動(dòng)摩擦力的方向.2.知道滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，會(huì)求滑動(dòng)摩擦力.3.知道靜摩擦力的概念及產(chǎn)生條件，會(huì)判斷靜摩擦力的方向.4.知道最大靜摩擦力的概念，及靜摩擦力大小的取值范圍．初中物理知識(shí)儲(chǔ)備摩擦力1.兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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，這種力叫做摩擦力。2.一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫做滑動(dòng)摩擦力；一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫做滾動(dòng)摩擦力；兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們要發(fā)生而尚未發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在它們接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，稱(chēng)為靜摩擦力.二、摩擦力的產(chǎn)生條件和方向1．產(chǎn)生條件：(1)物體相互接觸且擠壓（有彈力）；(2)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；(3)接觸面不光滑。2．作用點(diǎn)：摩擦力發(fā)生在接觸面上，所以摩擦力的作用點(diǎn)就在接觸面上，但為了研究方便，可把摩擦力的作用等效到一個(gè)點(diǎn)上，畫(huà)力的示意圖時(shí)，可將摩擦力作用點(diǎn)畫(huà)在物體重心上。3．方向：與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。摩擦力的方向有時(shí)與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，起阻力作用；有時(shí)與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，起動(dòng)力作用。三、摩擦力的大小測(cè)量和影響因素1．使用彈簧測(cè)力計(jì)可以粗略測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小。方法：用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它沿長(zhǎng)木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡原理，可知彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)等于滑動(dòng)摩擦力大小。根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力的因素，通過(guò)增大壓力或增大接觸面粗糙程度，可以增大摩擦，通過(guò)減小壓力或減小接觸面粗糙程度可以減小摩擦。摩擦的利用和防止1.增大摩擦的方法：（1）增大壓力；（2）增大接觸面粗糙程度；（3）將滾動(dòng)摩擦變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦。2.減小摩擦的方法：（1）減小壓力；（2）減小接觸面粗糙程度；（3）變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦；（4）使接觸面互相分離。高中物理新知識(shí)、新模型一、滑動(dòng)摩擦力1．滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件(1)兩物體相互接觸擠壓(即有彈力)．(2)物體間的接觸面粗糙．(3)兩物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)．2．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，滑動(dòng)摩擦力既可以是動(dòng)力，也可以是阻力．3．滑動(dòng)摩擦力的大小(1)公式法：根據(jù)公式Ff＝μF壓計(jì)算．①正壓力F壓是物體與接觸面間的壓力，不一定等于物體的重力，F(xiàn)壓的大小根據(jù)物體的受力情況確定．②動(dòng)摩擦因數(shù)μ與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān)，而與物體間的壓力、接觸面的大小無(wú)關(guān)．(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．二、靜摩擦力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)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力方向相反．說(shuō)明：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，所以靜摩擦力既可以是動(dòng)力，也可以是阻力．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)．初、高中物理銜接點(diǎn)1.初高中物理中對(duì)摩擦力的定義、摩擦力的產(chǎn)生條件以及摩擦力的方向等問(wèn)題的表述基本上是一致的。但是在高中物理中對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的定量計(jì)算有了明確的公式，同時(shí)對(duì)靜摩擦力的要求也是非常高，并且對(duì)靜摩擦力大小計(jì)算也和初中不一樣，需要通過(guò)平衡條件或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)情況求出，并且對(duì)最大靜摩擦力大小的求解也有相應(yīng)的公式，一般認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力的大小。2.本節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)摩擦力的規(guī)律。這是因?yàn)槟Σ亮κ且环N常見(jiàn)的重要的相互作用力，對(duì)解釋生產(chǎn)或者生活中的現(xiàn)象具有重要價(jià)值。判斷摩擦力的方向是本節(jié)課的難點(diǎn)，這是因?yàn)?第一，認(rèn)識(shí)摩擦力需要在大量體驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括歸納，同學(xué)們?cè)谌粘Ｉ钪型狈@些體驗(yàn)的積累;第二，摩擦力與機(jī)械運(yùn)動(dòng)緊密聯(lián)系，比如相對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)等概念，這些概念本身就是比較抽象的。3.對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)的認(rèn)識(shí)，主要包括兩個(gè)方面:第一，動(dòng)摩擦因數(shù)“沒(méi)有單位;第二，了解幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)，增加同學(xué)們對(duì)摩擦的感性認(rèn)識(shí)。1.(1)用力將黑板擦(毛較長(zhǎng))在黑板上滑動(dòng)，觀察毛刷的彎曲方向．如圖所示，毛刷為什么向后彎曲？(2)把手按在桌面上，用力向前滑動(dòng)，手有什么感覺(jué)？增大手與桌面的壓力，感覺(jué)有什么不同？這說(shuō)明什么？閱讀課本，寫(xiě)出滑動(dòng)摩擦力的公式．2.把木塊放在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向向右拉木塊，如圖所示．當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1N時(shí)，木塊沒(méi)有動(dòng)；逐漸增大拉力到2N時(shí)，木塊仍靜止；繼續(xù)增大拉力到4N時(shí)，木塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力突然變小到3.8N，此后木塊勻速運(yùn)動(dòng)，拉力保持3.8N不變．(1)木塊受到的拉力為1N時(shí)，為什么木塊沒(méi)有運(yùn)動(dòng)？(2)隨著拉力的增大，靜摩擦力有什么變化？當(dāng)變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力時(shí)，摩擦力為什么又變小了？例題1.如圖所示，汽車(chē)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(chē)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(chē)B所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力B．若v1<v2，汽車(chē)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(chē)B所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力D．若v1>v2，汽車(chē)B受到了貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力例題2.關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法，正確的是()A．兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間一定有靜摩擦力的作用B．受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的C．當(dāng)兩物體間的壓力一定時(shí)，靜摩擦力的大小可以變化，但有一個(gè)限度D．靜摩擦力一定是阻力例題3.質(zhì)量為3.0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，當(dāng)拉力F1＝8.0N時(shí)，木箱靜止；當(dāng)拉力F2＝10.3N時(shí)，木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)(g取9.8m/s2)，(1)求木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)木箱在F1＝8.0N的拉力作用下受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力？并求出此時(shí)摩擦力的大??；(3)木箱在F3＝12.0N的水平拉力作用下受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力？并求出此時(shí)摩擦力的大?。弧芜x題1．如圖所示，小強(qiáng)用與水平方向成θ角的輕繩拉木箱，未拉動(dòng)，此時(shí)繩中拉力為F，則木箱所受摩擦力的大小為（）

A．F B．Fsinθ C．0 D．Fcosθ2．卡車(chē)上載著一只木箱，總是與卡車(chē)處于相對(duì)靜止的狀態(tài)，則卡車(chē)在水平路面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A．卡車(chē)起動(dòng)時(shí)，卡車(chē)給木箱向前的摩擦力B．卡車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，卡車(chē)給木箱向前的摩擦力C．卡車(chē)突然制動(dòng)時(shí)，卡車(chē)給木箱向前的摩擦力D．卡車(chē)突然制動(dòng)時(shí)，卡車(chē)不給木箱摩擦力3．在下列各情況中，不存在靜摩擦力的是（）A．靜止放在水平地面上的木箱與水平地面之間B．靜止在斜面上的物體C．拔河比賽中，某運(yùn)動(dòng)員握緊繩子的手與繩子之間D．用力平推放在地面上的柜子（但沒(méi)有推動(dòng)），人的腳與地面之間4．如圖所示，水平地面上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力情況，下列說(shuō)法正確的是（）

A．M處受到的支持力垂直MN向上B．N處受到的支持力豎直向上C．M處可能受到沿MN方向的靜摩擦力D．N處可能受到沿MN方向的靜摩擦力5．如圖所示，一個(gè)物塊沿著傾斜的傳送帶勻速直線下滑，則物塊受到的摩擦力說(shuō)法正確的是（）

A．物塊一定受到沿斜面向上的摩擦力B．物塊一定受到沿斜面向下的摩擦力C．物塊可能不受摩擦力的作用D．物塊受到的摩擦力可能沿斜面向上也可能向下6．如圖所示,把一重為G的物塊，用一水平方向的推力（k為恒量，t為時(shí)間）壓在豎直的足夠高的平整墻上，t=0時(shí)刻物塊靜止在墻壁上，一段時(shí)間后物塊才沿墻壁向下滑動(dòng)，則從t=0開(kāi)始物體所受的摩擦力f隨t的變化關(guān)系是圖中的（

）

A．

B．

C．

D．

7．下列說(shuō)法正確的是（）A．有彈力一定有摩擦力，有摩擦力不一定有彈力B．質(zhì)量均勻分布、形狀規(guī)則的物體的重心可能在物體上，也可能在物體外C．由磁鐵間存在相互作用可知：力可以離開(kāi)物體而單獨(dú)存在D．摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反8．如圖所示，在粗糙水平面上放置有一豎直截面為平行四邊形的木塊，圖中木塊傾角為θ，木塊與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木塊所受重力為G，現(xiàn)用一水平恒力F推木塊，使木塊由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，則木塊所受的摩擦力大小為（）

A．F B． C． D．二、多選題9．圖所示在水平力F的作用下，重為G的物體沿豎直墻壁勻速下滑，物體與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體所受摩擦力大小為（）A．G B．μF C．μ（F－G） D．F10．如圖所示，兩個(gè)相同的立方體A和B，疊放在水平桌面上，今以水平力F拉B，而兩立方體均保持靜止，則下列結(jié)論不正確的是（）

A．A和B之間不存在摩擦力作用B．A和B之間存在靜摩擦力作用C．B與桌面間存在靜摩擦力作用D．若撤去外力F，則A和B之間，B與水平面之間都不存在摩擦力11．在車(chē)站、機(jī)場(chǎng)常用傳送帶運(yùn)送旅客的貨物，如圖所示，傳送帶與水平面夾角為θ，當(dāng)貨物隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列關(guān)于貨物受力的說(shuō)法中正確的是（）A．貨物所受摩擦力方向沿傳送帶向上B．貨物所受摩擦力方向沿傳送帶向下C．貨物受到三個(gè)力的作用D．因貨物與傳送帶相對(duì)靜止，所以貨物不受摩擦力12．如圖所示，A是主動(dòng)輪，B是從動(dòng)輪，它們通過(guò)不打滑的皮帶傳動(dòng)，輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示，B輪上帶有負(fù)載，P、Q分別是兩輪邊緣上的點(diǎn)，則關(guān)于P、Q所受摩擦力的判斷正確的是（）A．P受到的是靜摩擦力，方向向上 B．P受到的是滑動(dòng)摩擦力，方向向上C．Q受到的是靜摩擦力，方向向上 D．Q受到的是滑動(dòng)摩擦力，方向向下13．水平皮帶傳動(dòng)裝置如圖所示，皮帶速度大小保持不變，將一滑塊輕輕地放在A點(diǎn)，開(kāi)始時(shí)滑塊在皮帶上滑動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)位置C時(shí)停止滑動(dòng)，之后隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，直至被傳送到目的地B端。在傳送過(guò)程中，滑塊受到的摩擦力情況為（）A．在AC段受水平向左的滑動(dòng)摩擦力B．在AC段受水平向右的滑動(dòng)摩擦力C．在CB段不受靜摩擦力D．在CB段受水平向右的靜摩擦力14．靜止的車(chē)廂頂部用細(xì)線豎直懸掛一小球，如圖所示，小球下方與一光滑斜面接觸。關(guān)于小球的受力，下列說(shuō)法正確的是（）A．細(xì)線對(duì)它一定有拉力作用 B．細(xì)線可能對(duì)它沒(méi)有拉力作用C．斜面對(duì)它可能有支持力作用 D．斜面對(duì)它一定沒(méi)有支持力作用15．如圖所示，兩個(gè)相同的長(zhǎng)方體A和B疊放在水平桌面上，今用水平力F拉B時(shí)，兩長(zhǎng)方體均保持靜止。下列結(jié)論正確的是（）A．A和B之間不存在摩擦力作用B．A和B之間存在靜摩擦力作用C．B與桌面間存在靜摩擦力作用D．若撤去外力F，則A與B之間及B與水平桌面之間都不存在摩擦力三、解答題16．某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖所示的操作，將木塊放在水平長(zhǎng)木板上，長(zhǎng)木板放在光滑水平面上，如圖(甲)所示，用力沿水平方向拉長(zhǎng)木板，拉力從0開(kāi)始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊所受到的摩擦力，并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖像，如圖(乙)所示．已知木塊質(zhì)量為1.0kg，取重力加速度。由上述采集的數(shù)據(jù)，請(qǐng)你回答下列問(wèn)題：（1）木塊與長(zhǎng)木板間的最大靜摩擦力fm是多少？（2）木塊與長(zhǎng)木板間的滑動(dòng)摩擦力f為多少？（3）木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多少？

17．如圖所示，在兩塊相同的豎直木板A、B間有重力為50N的物體。用兩個(gè)大小均為的水平力壓木板，物體與