高考物理(人教版通用)大一輪復(fù)習(xí)講義【配套word版文檔】第二章 第2課時 摩擦力(18頁含解析)

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1、 第2課時 摩擦力 考綱解讀 1.會判斷摩擦力的有無和方向.2.會計(jì)算摩擦力的大?。? 1.[對摩擦力的理解]下列關(guān)于摩擦力的說法準(zhǔn)確的是 ( ) B.摩擦力的大小與相對應(yīng)的正壓力成正比 C.運(yùn)動著的物體不可能受靜摩擦力作用,只能受滑動摩擦力作用 答案 D 解析 摩擦力的方向與物體的運(yùn)動方向能夠相同也能夠相反,故A錯;靜摩擦力的方向總是與物體間相對運(yùn)動趨勢的方向相反,故D對;靜摩擦力存有于相對靜止的物體間,物體能夠是靜止的,也能夠是運(yùn)動的,故C錯;滑動摩擦力大小與正壓力成正比,靜摩擦力與正壓力無關(guān),最大靜摩擦力與正壓力成正比,故B錯. 2.[對滑動摩擦力的理

2、解]相關(guān)滑動摩擦力的下列說法中,準(zhǔn)確的是 ( ) A.有壓力一定有滑動摩擦力 B.有滑動摩擦力一定有壓力 C.滑動摩擦力總是與接觸面上的壓力垂直 D.只有運(yùn)動物體才受滑動摩擦力 答案 BC 解析 產(chǎn)生滑動摩擦力的條件有四個:相互接觸、擠壓、接觸面粗糙、發(fā)生相對滑動,四者缺一不可.由產(chǎn)生滑動摩擦力的條件可知A選項(xiàng)錯,B選項(xiàng)準(zhǔn)確.滑動摩擦力方向與接觸面相切,而壓力垂直于接觸面,所以滑動摩擦力方向跟接觸面所受壓力垂直,C選項(xiàng)準(zhǔn)確.如擦黑板時,黑板是靜止的,但其相對黑板擦是運(yùn)動的,也受滑動摩擦力,所以關(guān)鍵是“相對運(yùn)動”,故D選項(xiàng)錯誤. 3.[關(guān)于摩擦力的計(jì)算]在水平力F作用下,重

3、為G的物體沿墻壁勻速下滑, 如圖1所示.若物體與墻壁之間的動摩擦因數(shù)為μ,則物體所受的摩擦力 的大小為 ( ) A.μF B.μF+G 圖1 C.G D. 答案 AC 解析 水平方向F=FN,由Ff=μFN得Ff=μF;由豎直方向二力平衡得Ff=G. 考點(diǎn)梳理 1.定義:兩個相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生相對運(yùn)動或具有相對運(yùn)動的趨勢時,在接觸面上產(chǎn)生防礙相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力. 2.產(chǎn)生條件 (1)接觸面粗糙; (2)接觸處有擠壓作用; (3)兩物體間有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢. 3.方向

4、:與受力物體相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向相反. 4.大小 (1)滑動摩擦力:F=μFN; (2)靜摩擦力:0

5、方向. 圖3 答案 (a)A受沿傳送帶向上的靜摩擦力. (b)A受沿斜面向上的靜摩擦力. (c)A受豎直向上的靜摩擦力. (d)酒瓶A受豎直向上的靜摩擦力. (e)A受水平向右的靜摩擦力. 方法提煉 1.判斷靜摩擦力方向的方法——假設(shè)法 2.滑動摩擦力的計(jì)算 Ff=μFN.FN是產(chǎn)生滑動摩擦力的前提,且FN與Ff一定相互垂直. 考點(diǎn)一 靜摩擦力方向的判斷 1.假設(shè)法:靜摩擦力的方向一定與物體相對運(yùn)動趨勢方向相反,利用“假設(shè)法”能夠判斷出物體相對運(yùn)動趨勢的方向. 2.狀態(tài)法:根據(jù)二力平衡條件、牛頓第二定律,能夠判斷靜摩擦力的方向. 3.利用牛頓第三定律

6、(即作用力與反作用力的關(guān)系)來判斷,此法關(guān)鍵是抓住“力是成對出現(xiàn)的”,先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向,再根據(jù)“反向”確定另一物體受到的靜摩擦力的方向. 例1 (2011天津2)如圖4所示,A、B兩物塊疊放在一起,在粗糙的水 平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動,運(yùn)動過程中B受到 的摩擦力 ( ) 圖4 A.方向向左,大小不變 B.方向向左,逐漸減小 C.方向向右,大小不變 D.方向向右,逐漸減小 解析 對A、B整體受力分析如圖所示,滑動摩擦力F使整體產(chǎn)生加 速度a,a等于μg不變,對B受力分析知,B所受靜摩擦力Ff=mBa= μmBg

7、,大小不變,方向向左,故A對,B、C、D錯. 答案 A 應(yīng)用“狀態(tài)法”解題時應(yīng)注意的問題 狀態(tài)法是分析判斷靜摩擦力有無及方向、大小的常用方法,用該方法 能夠不必分析物體相對運(yùn)動的趨勢,使模糊不清的問題明朗化,復(fù)雜的問 題簡單化.在使用狀態(tài)法處理問題時,需注意以下兩點(diǎn): (1)明確物體的運(yùn)動狀態(tài),分析物體的受力情況,根據(jù)平衡方程或牛頓第二 定律求解靜摩擦力的大小和方向. (2)靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動方向沒有必然關(guān)系,可能相同,也可能相 反,還可能成一定的夾角. 突破訓(xùn)練1 如圖5所示,兩個方向相反的水平力F1和F2分別作用在 物體B、C上,力的大小滿

8、足F2=2F1=2F.物體A、B、C均處于靜 止?fàn)顟B(tài),各接觸面與水平地面平行.物體A、C間的摩擦力大小 圖5 為Ff1,物體B、C間的摩擦力大小為Ff2,物體C與地面間的摩擦力大小為Ff3,則(  ) A.Ff1=F,F(xiàn)f2=F,F(xiàn)f3=0 B.Ff1=0,F(xiàn)f2=F,F(xiàn)f3=F C.Ff1=F,F(xiàn)f2=0,F(xiàn)f3=0 D.Ff1=0,F(xiàn)f2=F,F(xiàn)f3=2F 答案 B 解析 由于各物體均靜止,所以它們受到的合外力均為零;物體A不會受C的摩擦力,否則A將加速,和題意狀態(tài)矛盾,所以Ff1=0;B受到的合外力為零,則Ff2=F1=F;對C受力分析,水平方向上應(yīng)有

9、:F2=Ff2′+Ff3=F+Ff3,F(xiàn)f3=F,即地面對C有向右的摩擦力F,綜上所述可知,選項(xiàng)B正確. 考點(diǎn)二 摩擦力大小的計(jì)算 計(jì)算摩擦力時首先要分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力. (1)滑動摩擦力由公式F=μFN計(jì)算,應(yīng)用此公式時要注意以下兩點(diǎn): ①μ為動摩擦因數(shù),其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān);FN為兩接觸面間的正壓力,其大小不一定等于物體的重力. ②滑動摩擦力的大小與物體的運(yùn)動速度無關(guān),與接觸面積的大小無關(guān). (2)靜摩擦力的計(jì)算 ①它的大小和方向都跟產(chǎn)生相對運(yùn)動趨勢的力密切相關(guān),跟接觸面相互擠壓力FN無直接關(guān)系,因此它具有大小、方向的可變性,變化性強(qiáng)是它的特點(diǎn).

10、對具體問題,要具體分析研究對象的運(yùn)動狀態(tài),根據(jù)物體所處的狀態(tài)(平衡、加速等),由力的平衡條件或牛頓運(yùn)動定律求解. ②最大靜摩擦力Fmax:是物體將要發(fā)生相對運(yùn)動這一臨界狀態(tài)時的摩擦力.它的數(shù)值與FN成正比,在FN不變的情況下,F(xiàn)max比滑動摩擦力稍大些,通常認(rèn)為二者相等,而靜摩擦力可在0~Fmax間變化. 例2 如圖6所示,人重600 N,木塊A重400 N,人與木塊、木塊與水 平面間的動摩擦因數(shù)均為0.2.現(xiàn)人用水平力拉繩,使他與木塊一起 向右做勻速直線運(yùn)動,滑輪摩擦不計(jì),求: (1)人對繩的拉力大?。? 圖6 (2)人腳對A的摩擦力的大小和方向. 解析 

11、設(shè)繩子的拉力為FT,木塊與地面間的摩擦力為FfA. (1)取人和木塊為整體,并對其進(jìn)行受力分析,如圖甲所示,由題意可知 FfA=μ(mA+m人)g=200 N. 甲 由于系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),故 2FT=FfA 所以FT=100 N. (2)取人為研究對象,對其進(jìn)行受力分析,如圖乙所示. 由于人處于平衡狀態(tài),故 FT=Ff人=100 N 由于人與木塊A處于相對靜止?fàn)顟B(tài),故人與木塊A之間的摩擦力為靜摩擦力. 乙 由牛頓第三定律可知人腳對木塊A的摩擦力方向水平向右,大小為100 N. 答案 (1)100 N (2)100 N 方向水平向

12、右 1.在分析兩個或兩個以上物體間的相互作用時,一般采用 整體法與隔離法進(jìn)行分析. 2.受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的,受滑動摩擦力作用的物體 不一定是運(yùn)動的. 3.摩擦力阻礙的是物體間的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢,但摩擦力不一 定阻礙物體的運(yùn)動,即摩擦力不一定是阻力. 突破訓(xùn)練2 如圖7所示,質(zhì)量為mB=24 kg的木板B放在水平地面上, 質(zhì)量為mA=22 kg的木箱A放在木板B上.一根輕繩一端拴在木箱上, 另一端拴在天花板上,輕繩與水平方向的夾角為θ=37.已知木箱A 與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5.現(xiàn)用水平向右、大小為200 N的

13、 圖7 力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin 37≈0.6,cos 37≈0.8,重力加速度g取10 m/s2),則木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2的大小為 (  ) A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6 答案 A 解析 對A受力分析如圖甲所示,由題意得 FTcos θ=Ff1 ① FN1+FTsin θ=mAg ② Ff1=μ1FN1 ③ 由①②③得:FT=100 N   對A、B整體受力分析如圖乙所示,由題意得

14、 FTcos θ+Ff2=F ④ FN2+FTsin θ=(mA+mB)g ⑤ Ff2=μ2FN2 ⑥ 由④⑤⑥得:μ2=0.3,故A答案正確. 考點(diǎn)三 摩擦力的突變問題 當(dāng)物體的受力情況發(fā)生變化時,摩擦力的大小和方向往往會發(fā)生變化,有可能會導(dǎo)致靜摩擦力和滑動摩擦力之間的相互轉(zhuǎn)化. 該類問題常涉及摩擦力的突變問題,在分析中很容易發(fā)生失誤.在解決此類問題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn): (1)如題干中無特殊說明,一般認(rèn)為最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力. (2)由于此類問題涉及的過程較為復(fù)雜,采用特殊位置法解題往往

15、比采用過程分析法解題更為簡單. 例3 長直木板的上表面的一端放有一個木塊,如圖8所示,木板由水平 位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與地面的夾角α變大),另一端不動,則木塊 受到的摩擦力Ff隨角度α的變化圖象是下列圖中的 (  ) 圖8 解析 解法一:過程分析法 (1)木板由水平位置剛開始運(yùn)動時:α=0,F(xiàn)f靜=0. (2)從木板開始轉(zhuǎn)動到木板與木塊發(fā)生相對滑動前:木塊所受的是 靜摩擦力.由于木板緩慢轉(zhuǎn)動,可認(rèn)為木塊處于平衡狀態(tài),受力 分析如圖: 由平衡關(guān)系可知,靜摩擦力大小等于木塊重力沿木板向下的分力:Ff靜=mgsin α.因此,靜摩擦力隨α的增大而增大,它們滿足正

16、弦規(guī)律變化. (3)木塊相對于木板剛好要滑動而沒滑動時,木塊此時所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力Ffm.α繼續(xù)增大,木塊將開始滑動,靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?,且滿足:Ffm>Ff滑. (4)木塊相對于木板開始滑動后,F(xiàn)f滑=μmgcos α,此時,滑動摩擦力隨α的增大而減小,滿足余弦規(guī)律變化. (5)最后,α=,F(xiàn)f滑=0 綜上分析可知選項(xiàng)C正確. 解法二:特殊位置法 本題選兩個特殊位置也可方便地求解,具體分析見下表: 特殊位置 分析過程 木板剛開始運(yùn)動時 此時木塊與木板無摩擦,即Ff靜=0,故A選項(xiàng)錯誤. 木塊相對于木板剛好要滑動而沒滑動時 木塊此時所受的靜摩擦力為最大靜摩

17、擦力,且大于剛開始運(yùn)動時所受的滑動摩擦力,即Ffm>Ff滑,故B、D選項(xiàng)錯誤. 由以上分析知,選項(xiàng)C正確. 答案 C 解決本題的關(guān)鍵在于理清物理過程,分析物體所受的 摩擦力的類型,然后分階段或選用恰當(dāng)?shù)奈弧≈眠M(jìn)行分析, 在本題中,如認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則答案應(yīng)為B項(xiàng). 突破訓(xùn)練3 如圖9所示,把一重為G的物體,用一水平方向的推力 F=kt(k為恒量,t為時間)壓在豎直的足夠高的平整墻上,從t=0 開始物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關(guān)系是下圖中的 (  ) 圖9 答案 B 解析 物體在豎直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用.由于Ff從零開始均勻增大

18、,開始一段時間FfG,物體向下做減速運(yùn)動,直至減速為零. 在整個運(yùn)動過程中,摩擦力為滑動摩擦力,其大小為Ff=μFN=μF=μkt,即Ff與t成正比,是一條過原點(diǎn)的傾斜直線. 當(dāng)物體速度減為零后,滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力,其大小Ff=G,所以物體靜止后的圖線為平行于t軸的線段.正確答案為B. 5.摩擦力認(rèn)識的三個誤區(qū) (1)認(rèn)為滑動摩擦力的大小與接觸面積大小、物體速度大小有關(guān) 例4 一塊質(zhì)量均勻分布的長方體木塊按如圖10甲、乙、丙所示的三種方式在同一水平面上運(yùn)動,其中甲圖中木塊做勻速運(yùn)動,乙圖中木

19、塊做勻加速運(yùn)動,丙圖中木塊側(cè)立在水平面上做與甲圖相同的運(yùn)動.則下列關(guān)于甲、乙、丙三圖中木塊所受滑動摩擦力大小關(guān)系的判斷正確的是 (  ) 圖10 A.Ff甲=Ff乙

20、度有關(guān),與兩物體的材料有關(guān),但與接觸面積無關(guān),與相對運(yùn)動狀態(tài)也無關(guān). (2)不能認(rèn)識到摩擦力性質(zhì)、方向、大小會發(fā)生突變而產(chǎn)生錯誤 例5 物體A的質(zhì)量為1 kg,置于水平地面上,物體與地面的動摩擦因數(shù)μ=0.2.從t=0時刻開始,物體以一定初速度v0向右滑行的同時,受到一個水平向左、大小恒為F0=1 N的作用力.則反映物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖象是(取向右為正方向) (  ) 誤區(qū)警示 誤認(rèn)為物體減速到零后,再反向加速,而誤選B項(xiàng). 正確解析 物體在向右滑行時,受到的是滑動摩擦力,F(xiàn)f1=μmg=2 N,方向向左.由于F0=1 N

21、,其大小為Ff2=F0=1 N,方向和F0的方向相反,即向右.因此C正確. 答案 C 正本清源 在分析摩擦力的大小與方向時,應(yīng)首先判斷準(zhǔn)摩擦力的種類. (3)認(rèn)為靜止的物體只能受到靜摩擦力,運(yùn)動的物體只能受到滑動摩擦力 例6 在圖11甲中,箱子放在汽車上,汽車啟動時,箱子隨汽車一起從靜止到運(yùn)動.在圖乙中,A在拉力F的作用下運(yùn)動,B靜止不動,試分別分析車中的箱子及物體B所受摩擦力的性質(zhì)與方向. 甲          乙 圖11 誤區(qū)警示 有的學(xué)生認(rèn)為甲中的箱子隨車一起加速,它受的摩擦力一定是滑動摩擦力;認(rèn)為乙中的B靜止,沒有運(yùn)動,因而受的是靜摩擦力. 正確解析 在圖甲中,雖然

22、箱子是運(yùn)動的,但是卻受到了汽車對它水平向右的靜摩擦力作用.在圖乙中,雖然B是靜止的,但是卻受到了A對它水平向左的滑動摩擦力作用. 答案 見解析 正本清源 判斷物體具有“相對運(yùn)動”或“相對運(yùn)動趨勢”不是以地面為參考系,而是以相互作用的另外一個物體作為參考系,因此靜止的物體可能受到靜摩擦力,也可能受到滑動摩擦力;運(yùn)動的物體可能受到滑動摩擦力,也可能受到靜摩擦力. 高考題組 1.(2012海南單科8)下列關(guān)于摩擦力的說法,正確的是 (  ) A.作用在物體上的滑動摩擦力只能使物體減速,不可能使物體加速 B.作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速,不可能使物體減速 C.作用

23、在物體上的滑動摩擦力既可能使物體減速,也可能使物體加速 D.作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速,也可能使物體減速 答案 CD 解析 摩擦力總是阻礙物體的相對運(yùn)動(或相對運(yùn)動趨勢),而物體間的相對運(yùn)動與物體的實(shí)際運(yùn)動無關(guān).當(dāng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動方向一致時,摩擦力是動力,方向相反時為阻力,故C、D項(xiàng)正確. 2.(2011安徽14)一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為θ的斜面上.現(xiàn)對 物塊施加一個豎直向下的恒力F,如圖12所示.則物塊 (  ) A.仍處于靜止?fàn)顟B(tài) B.沿斜面加速下滑 圖12 C.受到的摩擦力不變 D.受到的合外力增大 答案 A 解

24、析 由于物塊恰好靜止在斜面上,由平衡條件知 mgsin θ=μmgcos θ ① 當(dāng)加一豎直向下的力F時 Ff=μ(mg+F)cos θ ② 由①②得Ff=(mg+F)sin θ,所以物塊仍保持靜止. 3.(2011海南5)如圖13,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物塊 正在沿斜面以速度v0勻速下滑,斜劈保持靜止,則地面對斜劈的摩 擦力 (  ) A.等于零 圖13 B.不為零,方向向右 C.不為零,方向向左 D.不為零,v0較大時方向向左,v0較小時方向向右

25、 答案 A 解析 解法一 整體法. 選物塊和斜劈組成的系統(tǒng)為研究對象,由于系統(tǒng)的加速度等于零,合力等于零,故系統(tǒng)在水平方向的合力等于零,因此地面對斜劈的摩擦力等于零.故A正確. 解法二 隔離法. 選物塊為研究對象,受力情況如圖所示,由于物塊勻速運(yùn)動, 故Ffcos α=FNsin α. 選斜劈為研究對象,受力情況如圖所示,假設(shè)地面對斜劈的 摩擦力為Ff″向右,則根據(jù)平衡條件,得Ff″+FN′sin α= Ff′cos α,且Ffcos α=FNsin α,F(xiàn)N′=FN,F(xiàn)f′=Ff,所以Ff″=Ffcos α-Ffcos α=0.故A正確. 4.(2010課標(biāo)全國18)如圖

26、14所示,一物塊置于水平地面上,當(dāng)用與水平方向成60角的力F1拉物塊時,物塊做勻速直線運(yùn)動;當(dāng)改用與水平方向成30角的力F2推物塊時,物塊仍做勻速直線運(yùn)動.若F1和F2的大小相等,則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為 (  ) 圖14 A.-1 B.2- C.- D.1- 答案 B 解析 當(dāng)用F1拉物塊時,由勻速直線運(yùn)動的受力特點(diǎn)知: F1cos 60=μFN1 ① FN1+F1sin 60=mg ② 當(dāng)用F2推物塊時,由勻速直線運(yùn)動的受力特點(diǎn)知: F2cos 30=μFN2

27、 ③ mg+F2sin 30=FN2 ④ 又由題意知F1=F2 ⑤ 聯(lián)立①②③④⑤得μ=2- 模擬題組 5.在滅火搶險的過程中,消防隊(duì)員有時要借助消防車上的梯子爬到 高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè),如圖15所示.已知消防車梯子的下 端放置在粗糙的車廂表面上,上端靠在摩擦很小的豎直玻璃幕墻 上.消防車靜止不動,在消防隊(duì)員沿梯子勻速向上爬的過程中, 下列說法正確的是 (  ) 圖15 A.車廂對梯子的作用力大小不變 B.墻對梯子的彈力大小不變 C.地面對車的摩擦力逐漸增大 D.地面對車的彈力大小不變

28、 答案 CD 解析 對梯子及消防隊(duì)員整體受力分析,墻對梯子的彈力FNx、梯子的重力mg及車廂對梯子的作用力F,這三個力必定為共點(diǎn)力,必定相交于一點(diǎn),隨著消防隊(duì)員的重心往上移動,可知墻對梯子的彈力FNx增大、車廂對梯子的作用力增大,A、B均錯.對消防車、消防隊(duì)員及梯子整體受力分析:水平方向有地面對車的摩擦力Ff和墻對梯子的彈力FNx,且Ff=FNx,豎直方向有整體的重力G和地面對車的彈力FNy.系統(tǒng)均處于平衡狀態(tài),故地面對車的彈力大小FNy總等于整體的重力G,D對;FNx增大,則Ff增大,C對. 6.如圖16所示,楔形物塊a固定在水平地面上,在其斜面上靜止著 小物塊b.現(xiàn)用大小一定的力F分

29、別沿不同方向作用在小物塊b上, 小物塊b仍保持靜止,如下圖所示.則a、b之間的靜摩擦力一定 增大的是 (  ) 圖16 答案 A 解析 未加力F前對b進(jìn)行受力分析可知,b受沿斜面向上的靜摩擦力.A中加力F后,靜摩擦力一定增大;B、C中加力F后,靜摩擦力可能減小,B、C錯;D中加力F后,靜摩擦力不變,D錯.A選項(xiàng)正確. (限時:45分鐘) ?題組1 對摩擦力的理解 1.關(guān)于摩擦力,有人總結(jié)了“四條不一定”,其中說法錯誤的是 (  ) A.摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動方向相同 B.靜摩擦力的方向不一定與運(yùn)動方向共線 C.受靜

30、摩擦力或滑動摩擦力的物體不一定靜止或運(yùn)動 D.靜摩擦力一定是阻力,滑動摩擦力不一定是阻力 答案 D 解析 摩擦力的方向與跟它相接觸的物體的相對運(yùn)動方向或相對運(yùn)動趨勢的方向相反,與它的運(yùn)動方向可能相同,也可能相反,也可能不在一條直線上,故A、B正確;運(yùn)動的物體可受靜摩擦力作用,如隨傳送帶一起加速的物體,靜止的物體可受滑動摩擦力作用,如滑塊滑過固定的木板時木板受的力,故C正確;靜摩擦力也可以充當(dāng)動力,故D不正確. 2.卡車上放一木箱,車在水平路面上運(yùn)動時,以下說法中正確的是 (  ) A.車啟動時,木箱給卡車的摩擦力向后 B.車做勻速直線運(yùn)動時,車給木箱的摩擦力向前 C.車做勻

31、速直線運(yùn)動時,車給木箱的摩擦力為零 D.車突然制動時,木箱獲得向前的摩擦力,使木箱向前滑動 答案 AC 解析 車啟動時,卡車及木箱均有向前的加速度,故卡車應(yīng)給木箱一個向前的摩擦力,其反作用力應(yīng)向后,故A項(xiàng)正確;勻速運(yùn)動時,水平方向不受力或合力為零,故B項(xiàng)錯誤,C項(xiàng)正確.車突然制動時,減速運(yùn)動,故加速度向后,木箱獲得的摩擦力也向后,木箱向前減速滑行,D項(xiàng)錯誤. 3.人握住旗桿勻速上爬,則下列說法正確的是 (  ) A.人受到的摩擦力的方向是向下的 B.人受到的摩擦力的方向是向上的 C.人握旗桿用力越大,人受的摩擦力也越大 D.人握旗桿用力越大,并不會使人受的摩擦力也

32、增大 答案 BD 解析 人的手與旗桿是相對靜止的,人受到的是靜摩擦力,方向沿桿向上,由二力平衡可知,摩擦力大小始終等于人的重力大小,故B、D正確. 4.如圖1所示,物塊A放在傾斜的木板上,木板的傾角α分別為30 和45時物塊所受摩擦力的大小恰好相同,則物塊和木板間的動摩 擦因數(shù)為 (  ) A. B. 圖1 C. D. 答案 C 解析 由題意可以判斷出,當(dāng)傾角α=30時,物塊受到的摩擦力是靜摩擦力,大小為Ff1=mgsin 30,當(dāng)α=45時,物塊受到的摩擦力為滑動摩擦力,大小為Ff2=μFN=μmgco

33、s 45,由Ff1=Ff2得μ=. 題組2 靜摩擦力分析和計(jì)算 5.如圖2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,直到注滿為止, 此過程中容器始終保持靜止,則下列說法正確的是 (  ) A.容器受到的摩擦力不斷增大 圖2 B.容器受到的摩擦力不變 C.水平力F必須逐漸增大 D.容器受到的合力逐漸增大 答案 A 解析 由于容器始終保持靜止,故摩擦力為靜摩擦力,而且始終與容器受到的重力平衡,由于水的質(zhì)量不斷增大,因此靜摩擦力也隨之增大,只有A正確. 6.如圖3所示,傾角為θ的斜面體C置于水平面上,B置于

34、斜面上, 通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接,連接B的一段細(xì)繩與斜 面平行,A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài).則 (  ) A.B受到C的摩擦力一定不為零 圖3 B.C受到水平面的摩擦力一定為零 C.不論B、C間摩擦力大小、方向如何,水平面對C的摩擦力方向一定向左 D.水平面對C的支持力與B、C的總重力大小相等 答案 C 解析 由于B受到的重力沿斜面向下的分力與繩對它的拉力 關(guān)系未知,所以B受到C的摩擦力情況不確定,A錯;對B、 C整體,受力如圖所示,C受到水平面的摩擦力與拉力的水平 分力相等,水平面對C的支持力等于B、C的總重力大小與拉力的豎直分力的差

35、值,故C對,B、D錯. 7.如下圖所示,質(zhì)量為m的物塊,在力F作用下靜止于傾角為α的斜面上,力F大小相等且F

36、物 體仍然靜止,則下列說法中正確的是(  ) A.物體乙對于物體甲的摩擦力一定減小 圖4 B.物體丙對于物體甲的壓力一定減小 C.物體乙對于地面的摩擦力一定減小 D.物體丙對于物體甲的摩擦力可能減小 答案 C 解析 把甲、丙看做一個整體,甲受的摩擦力有兩種情況,①(m甲+m丙)gsin α+Ff= Fcos α;②(m甲+m丙)gsin α=Fcos α+Ff.如是第①種情況,F(xiàn)減小,F(xiàn)f減??;如是第②種情況,F(xiàn)減小,F(xiàn)f增大,A項(xiàng)錯誤.甲對丙的支持力、摩擦力不隨F的變化而變化,選項(xiàng)B、D錯誤.把甲、乙、丙看做一個整體,F(xiàn)f地乙=F,F(xiàn)減小時,F(xiàn)f地乙一定減小,選

37、項(xiàng)C正確. 9.質(zhì)量為m的木塊被水平力F緊壓在傾角為θ=60的固定木板上靜止, 如圖5所示.則木板對木塊的作用力大小為 (  ) A.F B.F C.F D. 圖5 答案 D 10.如圖6所示,斜面小車M靜止在光滑水平面上,一邊緊貼墻壁.若再 在斜面上加一物體m,且M、m都靜止,此時小車受力個數(shù)為 (  ) A.3 B.4 C.5 D.6 圖6 答案 B 解析 對M和m整體,它們必受到重力和地面支持力,因小車 靜止,由平衡條件知墻面對小車必?zé)o作用力,

38、以小車為研究對象, 如圖所示,它受四個力:重力Mg,地面的支持力FN1,m對它的 壓力FN2和靜摩擦力Ff,由于m靜止,可知Ff和FN2的合力必定豎直向下,故B項(xiàng)正確. 題組3 對滑動摩擦力分析和計(jì)算的考查 11.已知一些材料間的動摩擦因數(shù)如下表所示: 材料 木—金屬 木—木 木—冰 鋼—鋼 動摩擦因數(shù) 0.20 0.30 0.03 0.25 如圖7所示,一質(zhì)量為1.0 kg的物塊放置在某材料制作的固定斜面上, 斜面傾角為30,現(xiàn)用彈簧秤沿斜面方向以1 m/s2的加速度拉此物塊, 使其勻加速上升,讀得彈簧秤的示數(shù)為8.17 N,則兩接觸面的材料可 能是(

39、g取10 m/s2) (  ) A.木—金屬 B.木—木 C.鋼—鋼 D.木—冰 答案 C 解析 對物塊受力分析,由牛頓第二定律有 F-Mgsin 30-μMgcos 30=Ma, 所以μ==0.25,C正確. 12.如圖8所示,質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上向右滑行, 木塊受到向右的拉力F的作用,長木板處于靜止?fàn)顟B(tài),已知木塊 與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2, 圖8 則 (  ) A.長木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg B.長木板

40、受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g C.當(dāng)F>μ2(m+M)g時,長木板便開始運(yùn)動 D.無論怎樣改變F的大小,長木板都不可能運(yùn)動 答案 AD 解析 m在F作用下向右滑行時受的滑動摩擦力為μ1mg,同樣m對M的摩擦力也為μ1mg.由M靜止,可知地面對M的靜摩擦力Ff=μ1mg,且Ff=μ1mg一定小于等于長木板與地面間的最大靜摩擦力.A項(xiàng)對,B項(xiàng)錯.無論所加的F多大,m對M的摩擦力都不會大于μ1mg,木板也就不可能運(yùn)動,所以C項(xiàng)錯,D項(xiàng)對. 13.如圖9所示,兩個長方體木塊P、Q疊放在水平地面上.第一次用 大小為F的水平拉力拉P,第二次也用大小為F的水平拉力拉Q, 兩次都

41、能使P、Q保持相對靜止共同向右做勻速運(yùn)動.設(shè)第一次 圖9 PQ間、Q與地面間的摩擦力大小分別為Ff1、Ff1′,第二次PQ間、Q與地面間的摩擦力大小分別為Ff2、Ff2′,則下列結(jié)論正確的是 (  ) A.Ff1=Ff1′=Ff2=Ff2′=F B.Ff1=Ff1′=Ff2=Ff2′

42、C正確. 14.在粗糙的水平面上放一物體A,A上再放一質(zhì)量為m的物體B, A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)施加一水平力F作用于A(如圖10 所示),計(jì)算下列情況下A對B的摩擦力. (1)當(dāng)A、B一起做勻速運(yùn)動時. 圖10 (2)當(dāng)A、B一起以加速度a向右勻加速運(yùn)動時. (3)當(dāng)力F足夠大而使A、B發(fā)生相對滑動時. (4)當(dāng)A、B發(fā)生相對滑動,且B物體的伸到A的外面時. 答案 (1)0 (2)ma,方向水平向右 (3)μmg,方向水平向右 (4)μmg,方向水平向右 解析 (1)因A、B向右勻速運(yùn)動,B物體受到的合力為零,所以B物體受到的摩擦力為零. (2)因

43、A、B無相對滑動,所以B受到的摩擦力是靜摩擦力,此時不能用Ff=μFN來計(jì)算,對B物體受力分析,由牛頓第二定律得F合=ma,所以Ff=ma,方向水平向右. (3)因A、B發(fā)生相對滑動,所以B受到的摩擦力是滑動摩擦力,即Ff=μFN=μmg,方向水平向右. (4)因滑動摩擦力的大小與物體間的接觸面積大小無關(guān),所以Ff=μmg,方向水平向右. 15.如圖11所示,質(zhì)量為mB=14 kg的木板B放在水平地面上,質(zhì)量 為mA=10 kg的貨箱A放在木板B上.一根輕繩一端拴在貨箱上, 另一端拴在地面,繩繃緊時與水平面的夾角為θ=37.已知貨箱A 與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5,木板B

44、與地面之間的動摩擦 圖11 因數(shù)μ2=0.4.重力加速度g取10 m/s2.現(xiàn)用水平力F將木板B從貨箱A下面勻速抽出,試求:(sin 37=0.6,cos 37=0.8) (1)繩上張力FT的大?。? (2)拉力F的大?。? 答案 (1)100 N (2)200 N 解析 (1)對A進(jìn)行受力分析可知A受四個力作用,分解繩的拉力,根據(jù)A受力平衡可得 FN1=mAg+FTsin θ,F(xiàn)f1=FTcos θ,F(xiàn)f1=μ1FN1 解得FT= 代入數(shù)據(jù)得繩子張力FT=100 N. (2)對B進(jìn)行受力分析可知B受六個力的作用 地面對B的支持力 FN2=mBg+FN1,而FN1=mAg+FTsin θ=160 N 拉力F=μ2FN2+μ1FN1=200 N.

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