初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義版塊8 運(yùn)動(dòng)和力 專題8-3 摩擦力 （學(xué)生版）

頁(yè)專題8-3摩擦力知識(shí)·解讀一、摩擦力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)，就會(huì)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．分類：靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力和滾動(dòng)摩擦力．二、靜摩擦力1．定義：兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的摩擦力叫做靜摩擦力．2．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．3．大?。簝晌矬w間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在0與Fmax之間，即0<F≤Fmax.(1)范圍：0＜F≤Fmax.(2)計(jì)算：物體處于勻速或靜止時(shí)，根據(jù)二力平衡條件求解．(3)靜摩擦力大小與壓力無(wú)關(guān)，最大靜摩擦力與壓力成正比．4．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)趨勢(shì)．三、滑動(dòng)摩擦力1．定義：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)的時(shí)候，會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力．2．方向：總是沿著接觸面，并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反．3．大?。夯瑒?dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比．公式：F＝μFN，μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，它的數(shù)值跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料和接觸面的情況有關(guān)．(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，F(xiàn)N的大小可以與重力G大小相等，也可以不等．(2)動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小由接觸面的材料和接觸面的粗糙程度決定，與FN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)．4．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)．典例·解讀例1、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．在物體間壓力一定時(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【答案】C．【答案】C．【解析】當(dāng)兩個(gè)物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)才有可能產(chǎn)生靜摩擦力，A錯(cuò)；受靜摩擦力作用的物體有可能是運(yùn)動(dòng)的，比如人走路時(shí)，受到的就是靜摩擦力，B錯(cuò)；在物體間壓力一定時(shí)，靜摩擦力的大小可以變化，但有一個(gè)限度，這個(gè)限度就是最大靜摩擦力，C對(duì)；靜摩擦力可能是阻力也可能是動(dòng)力，D錯(cuò)．例2、(多選)如圖所示，一質(zhì)量為m的木塊靠在豎直粗糙的墻壁上，且受到水平力F的作用，下列說(shuō)法正確的是()A．若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向豎直向上B．若木塊靜止，當(dāng)F增大時(shí)，木塊受到的靜摩擦力隨之增大C．若木塊靜止，當(dāng)F增大時(shí)，最大靜摩擦力隨之增大D．若開(kāi)始時(shí)木塊靜止，當(dāng)撤去F，木塊沿墻壁下滑時(shí)，木塊不受摩擦力作用【答案】ACD．【答案】ACD．【解析】若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力與mg平衡，大小為mg，方向豎直向上，故A正確，B錯(cuò)誤；最大靜摩擦力與正壓力成正比，故C正確；當(dāng)撤去F時(shí)，墻與木塊間無(wú)彈力，則木塊不受摩擦力作用，故D正確．例3、下列有關(guān)滑動(dòng)摩擦力的說(shuō)法中，正確的是()A．有壓力一定有滑動(dòng)摩擦力B．有滑動(dòng)摩擦力一定有壓力C．滑動(dòng)摩擦力方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反D．只有運(yùn)動(dòng)物體才受滑動(dòng)摩擦力【答案】B．【答案】B．【解析】產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件有三個(gè)：正壓力(相互接觸且擠壓)、接觸面粗糙、發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，缺一不可．由產(chǎn)生條件可知，A錯(cuò)誤，B正確．滑動(dòng)摩擦力方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，C錯(cuò)誤．滑動(dòng)摩擦力發(fā)生于相對(duì)滑動(dòng)的兩物體之間，兩個(gè)物體中可能有一個(gè)相對(duì)地面是靜止的，故D錯(cuò)誤．摩擦力大小的計(jì)算例4、如圖所示，一重為40N的木塊原來(lái)靜止在水平桌面上，某瞬間在水平方向上同時(shí)受到兩個(gè)方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13N，F(xiàn)2＝6N．已知木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：(1)木塊所受的摩擦力的大小和方向；(2)當(dāng)只將F1撤去時(shí)，木塊受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木塊受到的摩擦力的大小和方向．【答案】(1)7N水平向左(2)6N水平向右．(3)8N，方向水平向左．【答案】(1)7N水平向左(2)6N水平向右．(3)8N，方向水平向左．【解析】當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力為F滑＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N，故木塊受到桌面的最大靜摩擦力為8N.(1)加上F1、F2后，F(xiàn)1和F2相當(dāng)于一個(gè)方向向右的力F＝F1－F2＝7N．由于F小于最大靜摩擦力，故木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則木塊受到桌面靜摩擦力的作用，大小為7N，方向水平向左．(2)將F1撤去后，由于F2小于最大靜摩擦力，故木塊仍然保持靜止．由二力平衡知識(shí)知，木塊受到的靜摩擦力大小等于F2，即大小為6N，方向水平向右．(3)撤去F2后，由于F1大于最大靜摩擦力，則木塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為8N，方向水平向左．方法指津方法指津求解物體受到的摩擦力大小時(shí)，要先判斷物體受到的是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力.1靜摩擦力的大?、凫o摩擦力的大小隨外力的變化而變化，必須結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和其受力情況確定：②靜摩擦力的大小與壓力無(wú)關(guān)，最大靜摩擦力的大小與壓力成正比.2滑動(dòng)摩擦力①滑動(dòng)摩擦力大小F＝μFN，μ與F、FN均無(wú)關(guān)，只與接觸面的性質(zhì)有關(guān)，F(xiàn)N指正壓力，并不一定等于重力，當(dāng)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，也可由二力平衡求解.②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).3最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的關(guān)系：最大靜摩擦力一般稍大于滑動(dòng)摩擦力，但在一般計(jì)算中可粗略地認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.培優(yōu)·訓(xùn)練1、關(guān)于靜摩擦力與彈力的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A．有彈力一定有靜摩擦力B．有靜摩擦力一定有彈力C．彈力越大，靜摩擦力越大D．靜摩擦力越大，彈力一定越大2．裝修工人在搬運(yùn)材料時(shí)施加一個(gè)水平拉力將其從水平臺(tái)面上拖出，如圖所示，則在勻速拖出的過(guò)程中()A．材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小，摩擦力逐漸減小B．材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小，拉力逐漸減小C．平臺(tái)對(duì)材料的支持力逐漸減小，摩擦力逐漸減小D．材料與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，支持力也不變，因而工人的拉力也不變第2題圖第3題圖3．（多選）如圖所示，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，直到將容器剛好盛滿為止，在此過(guò)程中容器始終保持靜止，則下列說(shuō)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增大C．水平力F可能不變D．水平力F必須逐漸增大4、關(guān)于靜摩擦力，下列說(shuō)法中正確的是()A．兩個(gè)表面粗糙的物體，只要直接接觸就會(huì)產(chǎn)生靜摩擦力B．靜摩擦力總是阻力C．靜摩擦力的方向跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反D．兩個(gè)物體之間的靜摩擦力總是一個(gè)定值5、關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是()A．壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大B．壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)不變，接觸面積越大，滑動(dòng)摩擦力越大C．壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)不變，速度越大，滑動(dòng)摩擦力越大D．動(dòng)摩擦因數(shù)不變，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大6、關(guān)于由滑動(dòng)摩擦力公式推出的μ＝eq\f(F,FN)，下列說(shuō)法中正確的是()A．動(dòng)摩擦因數(shù)μ與摩擦力F成正比，F(xiàn)越大，μ越大B．動(dòng)摩擦因數(shù)μ與正壓力FN成反比，F(xiàn)N越大，μ越小C．動(dòng)摩擦因數(shù)μ與摩擦力F成正比，與正壓力FN成反比D．動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小由兩物體接觸面的粗糙程度及材料決定7、一物體置于粗糙水平地面上，按圖所示不同的放法，在水平力F的作用下運(yùn)動(dòng)，設(shè)地面與物體各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，則物體受到的摩擦力的大小關(guān)系是()A．F甲＞F乙＞F丙B．F乙＞F甲＞F丙C．F丙＞F乙＞F甲D．F甲＝F乙＝F丙第7題圖第8題圖8、如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在粗糙的水平地面上，木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，水平推力F作用于木塊上，但未把木塊推動(dòng)，則在選項(xiàng)圖中反映木塊受到的靜摩擦力Ff隨水平推力F變化的關(guān)系圖線是()9、一只盒子在粗糙桌面上減速滑行，此過(guò)程中盒子()A．受到靜摩擦力，大小保持不變B．受到靜摩擦力，大小不斷減小C．受到滑動(dòng)摩擦力，大小保持不變D．受到滑動(dòng)摩擦力，大小不斷減小10、水平桌面上一重為200N的物體，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)依次用15N、30N、80N的水平力拉此物體時(shí)，物體受到的摩擦力依次為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)()A．15N、30N、40NB．15N、30N、80NC．0、0、40ND．40N、40N、40N11、如圖甲所示，小孩用50N的水平力推木箱不動(dòng)，木箱此時(shí)受到的摩擦力大小為F1；如圖乙所示，小孩用60N的水平力恰能推動(dòng)木箱，此時(shí)木箱與地面間的摩擦力大小為F2；如圖丙所示，小孩把木箱推動(dòng)了，此時(shí)木箱與地面間摩擦力大小為F3.若木箱對(duì)地面的壓力大小為100N，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.55，則F1、F2、F3的大小分別為()A．0N、60N、55NB．50N、60N、55NC．50N、55N、60ND．50N、55N、55N第11題圖第12題圖12、如圖所示，用大小為100N的握力握住一個(gè)重為40N的瓶子．瓶子豎直，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知手掌與瓶子間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，則()A．瓶子受到的摩擦力大小為40NB．瓶子受到的摩擦力大小為50NC．當(dāng)握力進(jìn)一步增大時(shí)，瓶子受到的摩擦力將成正比增大D．當(dāng)握力持續(xù)減小時(shí)，瓶子受到的摩擦力大小將持續(xù)減小13、如圖所示，物體在F＝100N、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右運(yùn)動(dòng)．已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，物體質(zhì)量m＝5kg，可知物體所受摩擦力為(g＝10m/s2)()A．10N，水平向左B．10N，水平向右C．20N，水平向左D．20N，水平向右14、（多選）關(guān)于摩擦力，下列說(shuō)法正確的是()A．無(wú)論是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，均跟正壓力有關(guān)B．靜摩擦力跟平行于接觸面的外力大小有關(guān)C．正壓力增大，靜摩擦力有可能不變D．靜摩擦力的大小跟接觸面粗糙程度有關(guān)15、（多選）如圖所示，為傾斜的皮帶傳送裝置．關(guān)于傳送帶上的物體所受的摩擦力，下列說(shuō)法正確的是()A．若傳送帶靜止，物體也靜止，則物體受到沿傳送帶向上的靜摩擦力B．若傳送帶靜止，物體也靜止，則物體受到沿傳送帶向下的靜摩擦力C．若傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物體隨傳送帶一起向上做勻速運(yùn)動(dòng)，則物體受到沿傳送帶向上的靜摩擦力D．若傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物體隨傳送帶一起向上做勻速運(yùn)動(dòng)，則物體受到沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力16、質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，如圖9所示，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等，給物體一水平推力F.(取g＝10N/kg)(1)當(dāng)推力大小為5N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？(2)當(dāng)推力大小為12N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？(3)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然把推力去掉，此時(shí)地面對(duì)物體的摩擦力是多大？17、如圖甲所示，用一拉力傳感器(能感應(yīng)力大小的裝置)水平向右拉一水平面上的木塊，A端的拉力均勻增加，0～t1時(shí)間木塊靜止；木塊運(yùn)動(dòng)后改變拉力大小，使木塊在t2時(shí)刻后處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)擬合處理后，得到如圖乙所示的拉力隨時(shí)間變化的圖線．則：當(dāng)用F＝5.3N的水平拉力拉靜止的木塊時(shí)，木塊所受摩擦力大小為_(kāi)_______N；若用F＝5.8N的水平拉力拉木塊，木塊所受摩擦力大小為_(kāi)_______N.18、重為100N、長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2m的均勻木棒放在水平桌面上，如圖甲所示，至少要用35N的水平推力，才能使它從原地開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．木棒從原地移動(dòng)以后，用30N的水平推力，就可以使木棒繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)．求：(1)木棒與桌面間的最大靜摩擦力Fmax.(2)木棒與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.(3)當(dāng)水平推力使木棒勻速運(yùn)動(dòng)至木棒有0.5m露出桌面時(shí)，如圖乙所示，水平推力的大小F.(4)當(dāng)撤去推力后，木棒減速向右運(yùn)動(dòng)(露出桌面的長(zhǎng)度小于1m)的過(guò)程中，受到的摩擦力大?。?9、如圖所示，A、B兩物體疊放在水平桌面上受到兩個(gè)水平拉力而保持靜止，已知F1＝5N，F(xiàn)2＝3N．那么物體B受物體A和水