1、3摩擦力知识内容摩擦力考试要求必考加试cc课时要求1.知道摩擦力的定义及分类，知道静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件. 2.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.3.了解动摩擦因数与哪些因素有关，知道最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系.一、摩擦力1.定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.2.分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力.二、静摩擦力1.定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时，产生的摩擦力叫做静摩擦力.2.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反.3.大小：两物体间实际发生的静摩擦力F在
2、0与最大静摩擦力Fmax之间，即0FFmax.三、滑动摩擦力1.定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力.2.方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反.3.大小滑动摩擦力的大小跟压力成正比.公式：FFN，为动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的情况有关(填“有关”或“无关”).即学即用1.判断下列说法的正误.(1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力.()(2)一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力.()(3)滑动摩擦力的方向一定与接触面的正压力方向垂直.()(4)摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同
3、.()(5)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比.()2.已知木箱重200 N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，当木箱在水平桌面上以10 m/s的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为_ N；当木箱以15 m/s的速度运动时，木箱所受摩擦力大小为_ N；当在该木箱上放一相同的木箱，两箱一起以10 m/s的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为_ N.答案404080一、静摩擦力导学探究(1)把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图1所示.图1当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始移动，此时拉力
4、突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变.木块受到的拉力为1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？(2)如图2所示，物体随倾斜传送带斜向上匀速运动.图2物体所受静摩擦力的方向向哪儿？只有静止的物体才受静摩擦力吗？静摩擦力一定是阻力吗？答案(1)说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力.静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值.(2)静摩擦力方向沿传送带向上.不是.运动的物体也可能会受静摩擦力.不是.静摩擦力可能是阻力，也可能是动力.知识深化静摩擦力1.产生条件(1
5、)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动趋势.2.方向与相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无直接关系，既可与运动方向相同，也可与运动方向相反.3.大小(1)范围：0FFmax.(2)计算：物体处于匀速或静止时，根据二力平衡条件求解.(3)静摩擦力大小与压力无关.例1如图3所示，为倾斜的传送带传送装置.关于传送带上的物体所受的摩擦力，下列说法正确的是()图3A.若传送带静止，物体也静止，则物体不受静摩擦力B.若传送带静止，物体也静止，则物体受到沿传送带向下的静摩擦力C.若传送带顺时针匀速转动，物体随传送带一起向上做匀速运动，则物体受到沿传送带向上的静摩
6、擦力D.若传送带顺时针匀速转动，物体随传送带一起向上做匀速运动，则物体受到沿传送带向上的滑动摩擦力答案C解析物体静止在静止的传送带上时，或物体随传送带一起向上匀速运动的过程中，都具有沿传送带下滑的趋势，所以物体均受到沿传送带向上的静摩擦力作用.例2如图4所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法不正确的是()图4A.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上B.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C.若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大D.若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力作用答案B1.摩擦力的有无
7、可以根据产生条件判断或者用假设法判断.2.用假设法判断静摩擦力方向的操作程序是：(1)选研究对象受静摩擦力作用的物体；(2)选参照物体与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体；(3)假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体的运动方向，即相对运动趋势的方向；(4)确定静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反.3.摩擦力的方向与物体运动方向无直接关系，可与运动方向同向，也可与运动方向反向.二、滑动摩擦力导学探究(1)按如图5所示实验装置做一做：用力拉动木板，使之在桌面上滑动.图5木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系？在木块上添加重物，增大木块对木板的压力时，摩擦力如何变化？在木板上铺一块较粗
8、糙的毛巾，摩擦力如何变化？(2)如图6所示，B的速度v2大于A的速度v1，画出A、B所受滑动摩擦力的方向.图6滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？答案(1)相等增大增大(2)如图所示滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动，但与物体的运动方向可能相同，也可能相反，即滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力.知识深化滑动摩擦力1.产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动.2.方向与相对运动方向相反，与物体的运动方向无直接关系，与物体的运动方向可能相同，也可能相反.3.大小由公式FFN计算(也可以由二力平衡来求解)(1)FN是两个相接触的物体间的正压力，FN的大
9、小可以与重力G大小相等，也可以不等.(2)动摩擦因数的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与FN无关.(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关.例3如图7所示，汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动，车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动.下列判断正确的是()图7A.若v1v2，货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力B.若v1v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力D.若v1v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力答案B解析滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动.若v1v2，货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力，汽车B受到了
10、货物A所施加的向左的滑动摩擦力，选项C、D错误.三、摩擦力大小的计算例4如图8所示，一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F113 N，F26 N.已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：图8 (1)木块所受的摩擦力的大小和方向；(2)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向.答案(1)7 N水平向左(2)6 N水平向右(3)8 N水平向左解析当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑FNG0.240 N8 N，故木块受到桌面的最大
11、静摩擦力为8 N.(1)加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的力FF1F27 N.由于F小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到桌面静摩擦力的作用，大小为7 N，方向水平向左.(2)将F1撤去后，由于F2小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止.由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于F2，即大小为6 N，方向水平向右.(3)撤去F2后，由于F1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 N，方向水平向左.计算摩擦力的大小之前，首先判断是滑动摩擦力还是静摩擦力.(1)静摩擦力的大小静摩擦力的大小随外力的变化而变化，必须结合物体的运动状态和其受力情况确定.静摩擦
12、力的大小与压力无关，最大静摩擦力的大小与正压力成正比.(2)滑动摩擦力滑动摩擦力大小FFN，与F、FN均无关，只与接触面的性质有关，FN指正压力，并不一定等于重力，当物体匀速运动时，也可由二力平衡求解.滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小也无关.(3)最大静摩擦力和滑动摩擦力的关系：最大静摩擦力一般稍大于滑动摩擦力，但在一般计算中可粗略地认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.1.(对静摩擦力的理解)关于静摩擦力，下列说法中正确的是()A.两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力B.静摩擦力总是阻力C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D.两个物体之间的静摩
13、擦力总是一个定值答案C2.(对滑动摩擦力的理解)装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台上拖出，如图9所示，则在匀速拖出的过程中()图9A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变答案D3.(静摩擦力的大小计算) 如图10所示，用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的瓶子.瓶子竖直，始终处于静止状态.已知手掌与瓶子间的动摩擦因数0.5，则()图10A.瓶子受到的摩擦力大小为40 NB.瓶子受到的摩擦力大小为50
14、 NC.当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大D.当握力持续减小时，瓶子受到的摩擦力大小将持续减小答案A解析瓶子重力为40 N，处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小等于重力，为40 N.故A正确，B错误；当握力再增大时，瓶子受到的重力不变，也就是摩擦力不变.故C错误；当握力逐渐减小时，导致瓶子的最大静摩擦力减小，但只要瓶子仍处于静止，则摩擦力大小不变.故D错误.4.(摩擦力的大小计算) 质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图11所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力F.(取g10 N/kg)图11(1)当推力大小为5 N时，地面
15、对物体的摩擦力是多大？(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？(3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？答案(1)5 N(2)10 N(3)10 N解析在地面上，FNmg，则滑动摩擦力(即最大静摩擦力Fmax)大小为FmaxFNmg0.5210 N10 N.(1)当推力F5 N时，FFmax，物体滑动.则地面对物体的滑动摩擦力的大小F滑FNmg10 N.(3)物体运动过程中突然把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小仍为F滑10 N.课时作业一、单选题1.关于静摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的是()A.有弹力一定有静摩擦力B.有静摩擦力一定有
16、弹力C.弹力越大，静摩擦力越大D.静摩擦力越大，弹力一定越大答案B解析静摩擦力的产生条件之一是接触面间有弹力，但还需另两个条件同时具备，即接触面粗糙和物体间存在相对运动趋势，才会有静摩擦力，所以说，有静摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有静摩擦力，A错，B对.静摩擦力大小与弹力大小无关，C、D错.2.(2016金华高一检测)下列有关摩擦力的说法正确的是()A.一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定有静摩擦力B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C.摩擦力可以是阻力也可以是动力D.由公式可以看出与F成正比，与FN成反比答案C解析根据静摩擦力的产生条件知，A错；滑动摩擦力的方向总是与物体
17、的相对运动方向相反，与运动方向可能相同，B错；摩擦力既可以是动力，也可以是阻力，C对；仅由接触物体的材料和接触面的粗糙程度决定，与其他因素无关，D错.3.为保障旅客安全出行，铁道部门须对乘客所携带的物品实施安全检查.如图1所示，乘客将携带物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查.当乘客将物品无初速度放在传送带上之后，物品()图1A.与传送带相对静止时受到静摩擦力B.初始阶段受与运动方向相同的摩擦力作用C.相对传送带静止时受与运动方向相同的摩擦力作用D.相对地面运动故一定受到滑动摩擦力答案B解析当物品与水平传送带相对静止时，两者之间没有要发生相对运动的趋势
18、，故物品不受静摩擦力，所以A、C错误；初始阶段物品受到摩擦力作用时，是摩擦动力，则摩擦力方向与物品运动方向相同，所以B正确；判断物体是否受滑动摩擦力，是看与接触面有没有发生相对运动，与物品相对地面的运动情况无关，所以D错误.4.(2016浙江丽水期末)某消防战士握住旗杆匀速上爬，到顶后再匀速滑下到达底端，则下列说法正确的是()A.该战士上爬时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的B.该战士下滑时受到的摩擦力方向是沿着旗杆向下的C.该战士上爬时手握旗杆的力越大，他受到的摩擦力越大D.体重更大的战士匀速上爬时，他受到的摩擦力更大答案D解析战士握住旗杆匀速上爬时，人相对于旗杆有向下滑的趋势，受到旗杆的静摩
19、擦力方向向上，A错误；战士握住旗杆匀速下滑时，人相对于旗杆向下运动，受到旗杆的滑动摩擦力方向向上，B错误；由于人是匀速运动的，人竖直方向受到重力和摩擦力，由平衡条件分析得知，人受的摩擦力等于人的重力，人的重力保持不变，所以人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力增大，故C错误，D正确.5.(2016浙江校级学业考试)如图2所示，用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计读数为0.90 N，已知滑块重力为3 N，则滑块与桌面间动摩擦因数为()图2A.0.1 B.0.3 C.2.0 D.3.0答案B解析滑块匀速运动时弹簧测力计的拉力与滑块受到的滑动摩擦力平衡，由公式FFN知，0.
20、3，B正确.6.如图3甲所示，小孩用50 N的水平力推木箱不动，木箱此时受到的摩擦力大小为F1；如图乙所示，小孩用60 N的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面间的摩擦力大小为F2；如图丙所示，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为F3.若木箱对地面的压力大小为100 N，木箱与地面间的动摩擦因数为0.55，则F1、F2、F3的大小分别为()图3A.0 N、60 N、55 N B.50 N、60 N、55 NC.50 N、55 N、60 N D.50 N、55 N、55 N答案B解析题图甲中，推木箱不动，静摩擦力与推力平衡，故F150 N；题图乙中，用60 N的水平力恰能推动木箱，故静摩
21、擦力达到最大值，即F260 N；题图丙中，小孩把木箱推动了，受滑动摩擦力，大小为F3FN0.55100 N55 N.选项B正确.7.如图4所示，质量为m的木块放在粗糙的水平地面上，木块与地面间的动摩擦因数为0.5，水平推力F作用于木块上，但未把木块推动，则在选项图中反映木块受到的静摩擦力Ff随水平推力F变化的关系图线是()图4答案A解析推而未动，故摩擦力FfF，所以A正确.8.一只盒子在粗糙桌面上减速滑行，此过程中盒子()A.受到静摩擦力，大小保持不变B.受到静摩擦力，大小不断减小C.受到滑动摩擦力，大小保持不变D.受到滑动摩擦力，大小不断减小答案C解析由FFN知，滑动摩擦力与速度无关.9.(
22、2016浙江衢州一中高一期末)某同学骑如图5所示的自行车上学时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为F2；推自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F3，对后轮的摩擦力为F4则()图5A.F1与车前进方向相同B.F2与车前进方向相同C.F3与车前进方向相同D.F4与车前进方向相同答案B解析骑车前进时，后轮是主动轮，在它与地面接触处有相对地面向后滑的趋势，故受向前的摩擦力；前轮是从动轮，它在与地面接触处有相对于地面向前滑的趋势，故受向后的摩擦力.而推自行车前进时，地面对前后轮的摩擦力方向都向后，综上所述，F1向后，F2向前，F3和F4都向后.A、C、D错误，B正确. 10.如图6所示，A、B间的
23、最大静摩擦力为3 N，B与地面间的最大静摩擦力为6 N，同时有方向相反、大小均为F1 N的两个水平力分别作用于A和B上，下列判断正确的是()A.A对B的摩擦力方向向右B.地面对B的摩擦力方向向左C.B和地面间的摩擦力为1 ND.A、B间的摩擦力为1 N图6答案D解析先对物体A受力分析，拉力为1 N，最大静摩擦力为3 N，拉力小于最大静摩擦力，故拉不动，故A、B间是静摩擦力，根据平衡条件可知，A、B间的静摩擦力为1 N，B对A的摩擦力方向向右，则A对B的摩擦力方向向左，故A错误，D正确；再对A、B整体受力分析，两个拉力恰好平衡，故整体相对地面无运动趋势，不受摩擦力，即整体与地面间的摩擦力为零，故
24、B、C错误.11.如图7所示，用水平力F将同种材料、不同质量的物体压到一竖直墙壁上，下列说法正确的是()图7A.若物体保持静止，则F越大，物体所受摩擦力越大B.若物体保持静止，则质量越大，物体所受摩擦力越小C.若物体沿墙壁向下滑动，则F越大，物体所受摩擦力越大D.若物体沿墙壁向下滑动，则质量越大，物体所受摩擦力越大答案C解析物体静止时受静摩擦力，大小等于其重力，与水平力F无关，物体质量越大，所受摩擦力越大，故A、B错误；物体向下滑动时，受到滑动摩擦力作用，大小为FfFNF，故F越大，摩擦力越大，且与物体的质量无关，C正确，D错误.二、非选择题12.如图8甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装
25、置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0t1时间木块静止；木块运动后改变拉力大小，使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变化的图线.则：当用F5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为_N；若用F5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为_N.图8答案5.35.1解析当用F5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受静摩擦力大小等于拉力大小，即为5.3 N；若用F5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受滑动摩擦力大小为5.1 N.13.重为100 N、长为L2 m的均匀木棒放在水平桌面上，如图9甲所示，至少要用3
26、5 N的水平推力，才能使它从原地开始运动.木棒从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木棒继续做匀速运动.求：图9(1)木棒与桌面间的最大静摩擦力Fmax.(2)木棒与桌面间的动摩擦因数.(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时，如图乙所示，水平推力的大小F.(4)当撤去推力后，木棒减速向右运动(露出桌面的长度小于1 m)的过程中，受到的摩擦力大小.答案(1)35 N(2)0.3(3)30 N(4)30 N解析(1)木棒从原地开始运动必须克服最大静摩擦力，所以FmaxF135 N.(2)推力F2与滑动摩擦力相等时，木棒做匀速运动，所以F2mg，0.3.(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时，水平推力等于此时的滑动摩擦力，而滑动摩擦力与接触面的面积大小无关，则滑动摩擦力FFNmg不变，所以F30 N.(4)滑动摩擦力的大小与速度无关，大小仍为30 N.
