2018-2019高中物理 第三章 研究物體間的相互作用 第二節(jié) 研究摩擦力學(xué)案 粵教版必修1.doc
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第二節(jié) 研究摩擦力 [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.理解靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件.2.會(huì)判斷摩擦力的方向及計(jì)算摩擦力的大小.3.了解最大靜摩擦力的概念. 一、滑動(dòng)摩擦力 1.定義:在滑動(dòng)摩擦中,物體間產(chǎn)生的阻礙物體相對(duì)滑動(dòng)的作用力,叫做滑動(dòng)摩擦力. 2.方向:總是與物體相對(duì)滑動(dòng)的方向相反,與它們的接觸面相切. 3.大?。夯瑒?dòng)摩擦力f的大小跟垂直接觸面的壓力(正壓力)FN成正比. 4.公式:f=μFN,μ為動(dòng)摩擦因數(shù),它與相互接觸的兩個(gè)物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”). 二、研究靜摩擦力 1.定義:當(dāng)物體具有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí),物體間產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦,這時(shí)產(chǎn)生的摩擦力叫做靜摩擦力. 2.方向:總與接觸面相切,并與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反. 3.最大靜摩擦力 定義:物體所受到的靜摩擦力有一個(gè)最大限度,這個(gè)最大值叫做最大靜摩擦力. 1.判斷下列說(shuō)法的正誤. (1)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體間一定有摩擦力.() (2)兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間一定有靜摩擦力作用.() (3)摩擦力的方向不可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同.() (4)物體所受的滑動(dòng)摩擦力與物體的重力成正比.() 2.已知木箱重200 N,木箱與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)木箱在水平桌面上以10 m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),木箱所受桌面的摩擦力大小為_(kāi)_______ N;當(dāng)木箱以15 m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),木箱所受摩擦力大小為_(kāi)_______ N;當(dāng)在該木箱上放一相同的木箱,兩箱一起 以10 m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),木箱所受桌面的摩擦力大小為_(kāi)_______ N. 答案 40 40 80 一、滑動(dòng)摩擦力 1.按如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置做一做:用力拉動(dòng)木板,使之在桌面上滑動(dòng). 圖1 (1)木塊受到的摩擦力大小和彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)有什么關(guān)系? (2)在木塊上添加重物,增大木塊對(duì)木板的壓力時(shí),摩擦力如何變化? (3)在木板上鋪一塊較粗糙的毛巾,摩擦力如何變化? 答案 (1)相等 (2)增大 (3)增大 2.(1)如圖2所示,在光滑水平地面上,B的速度v2大于A的速度v1,畫出A、B所受滑動(dòng)摩擦力的方向.(A、B接觸面粗糙) 圖2 (2)滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)嗎? 答案 (1)如圖所示 (2)滑動(dòng)摩擦力一定阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),但與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同,也可能相反,即滑動(dòng)摩擦力可能是阻力,也可能是動(dòng)力. 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 與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)直接關(guān)系,與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同,也可能相反. 3.滑動(dòng)摩擦力的大小 由公式f=μFN計(jì)算(也可以由二力平衡來(lái)求解) (1)FN是兩個(gè)相接觸的物體間的正壓力,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). 例1 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 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. 【考點(diǎn)】滑動(dòng)摩擦力 【題點(diǎn)】對(duì)滑動(dòng)摩擦力的理解及滑動(dòng)摩擦力的方向 二、靜摩擦力 (1)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3所示. 圖3 當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1 N時(shí),木塊沒(méi)有動(dòng);逐漸增大拉力到2 N 時(shí),木塊仍靜止;繼續(xù)增大拉力到4 N時(shí),木塊開(kāi)始移動(dòng),此時(shí)拉力突然變小到3.8 N,此后木塊勻速運(yùn)動(dòng),拉力保持3.8 N不變. ①木塊受到拉力為1 N時(shí),有相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)但沒(méi)有運(yùn)動(dòng),說(shuō)明什么呢? ②隨著外力的增大,靜摩擦力有什么變化? ③靜摩擦力在哪里產(chǎn)生?沿什么方向? (2)如圖4所示,物體隨傾斜傳送帶斜向上勻速運(yùn)動(dòng). 圖4 ①寫出物體所受靜摩擦力的方向. ②只有靜止的物體才受靜摩擦力嗎? ③靜摩擦力一定是阻力嗎? 答案 (1)①說(shuō)明桌面對(duì)木塊施加了一個(gè)與拉力方向相反、大小也為1 N的力,這個(gè)力就是桌面對(duì)木塊的靜摩擦力. ②靜摩擦力的大小隨著外力的增大而增大,但有一個(gè)最大值. ③靜摩擦力產(chǎn)生在相對(duì)靜止但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的相互接觸的物體之間.靜摩擦力的方向與接觸面相切,與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反. (2)①靜摩擦力方向沿傳送帶向上. ②不是.運(yùn)動(dòng)的物體也可能受靜摩擦力. ③不是.靜摩擦力可能是阻力,也可能是動(dòng)力. 靜摩擦力 1.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). 2.方向 與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)方向無(wú)直接關(guān)系,既可與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可與運(yùn)動(dòng)方向相反或成某一夾角. 3.大小 (1)范圍:0<f≤fmax. (2)計(jì)算:物體勻速運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí),根據(jù)二力平衡條件求解. (3)靜摩擦力大小與壓力無(wú)關(guān),最大靜摩擦力與正壓力成正比. 例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.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 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,比如人正常走路時(shí),受到的就是靜摩擦力,B錯(cuò);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3 (多選)如圖5所示,一質(zhì)量為m的木塊靠在粗糙的豎直墻壁上,且受到水平力F的作用,下列說(shuō)法正確的是( ) 圖5 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 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),墻壁與木塊間無(wú)彈力,則木塊不受摩擦力作用,故D正確. 【考點(diǎn)】靜摩擦力 【題點(diǎn)】靜摩擦力的大小及計(jì)算 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. 3.物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),靜摩擦力的大小可由平衡條件求得. 三、摩擦力大小的計(jì)算 例4 如圖6所示,一重為40 N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=13 N,F(xiàn)2=6 N.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: 圖6 (1)木塊所受的摩擦力的大小和方向; (2)當(dāng)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)7 N 水平向左 (2)6 N 水平向右 (3)8 N 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=μFN=μG=0.240 N=8 N,故木塊受到桌面的最大靜摩擦力為8 N. (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=7 N.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7 N,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6 N,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8 N,方向水平向左. 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,只有滑動(dòng)摩擦力才能用f=μFN來(lái)計(jì)算. 1.(對(duì)滑動(dòng)摩擦力的理解)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(材料重心未離開(kāi)臺(tái)面),如圖7所示,則在勻速拖出的過(guò)程中( ) 圖7 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 答案 D 解析 勻速拉動(dòng)的過(guò)程只能持續(xù)到重心離開(kāi)臺(tái)面的瞬間,物體的重心在臺(tái)面上,故物體對(duì)臺(tái)面的壓力不變,故物體受到的支持力不變,C錯(cuò)誤;而在拉動(dòng)過(guò)程中動(dòng)摩擦因數(shù)不變,由f=μFN可知摩擦力是不變的,A錯(cuò)誤;因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng),摩擦力不變,所以工人的拉力是不變的,B錯(cuò)誤,D正確. 2.(對(duì)靜摩擦力的理解)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 答案 B 解析 靜摩擦力的產(chǎn)生條件之一是接觸面間有彈力,但還需另兩個(gè)條件同時(shí)具備,即接觸面粗糙和物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),才會(huì)有靜摩擦力,所以說(shuō),有靜摩擦力一定有彈力,但有彈力不一定有靜摩擦力,A錯(cuò),B對(duì);靜摩擦力大小與彈力大小無(wú)關(guān),C、D錯(cuò). 3.(靜摩擦力的大小)如圖8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f隨水平推力F變化的關(guān)系圖線是( ) 圖8 答案 A 解析 推而未動(dòng),故摩擦力f=F,所以A正確. 【考點(diǎn)】靜摩擦力 【題點(diǎn)】靜摩擦力的大小及計(jì)算 4.(滑動(dòng)摩擦力的大小及計(jì)算)質(zhì)量為3.0 kg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=8.0 N時(shí),木箱靜止;當(dāng)拉力F2=10.3 N時(shí),木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng),求:(g取9.8 N/kg) (1)木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù); (2)木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大??; (3)木箱在12.0 N水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小. 答案 (1)0.35 (2)8.0 N (3)10.3 N 解析 (1)當(dāng)拉力F2=10.3 N時(shí),木箱勻速運(yùn)動(dòng),木箱水平方向受到拉力F2和滑動(dòng)摩擦力f1,根據(jù)二力平衡條件有:f1=F2=10.3 N 木箱放在水平地面上,則有木箱對(duì)地面壓力大小等于木箱的重力,即FN=mg 根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式f=μFN,則木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ= 聯(lián)立解得μ≈0.35. (2)當(dāng)拉力F1=8.0 N時(shí),木箱靜止,木箱水平方向所受到的靜摩擦力f2與F1是一對(duì)平衡力,則有:f2=F1=8.0 N. (3)當(dāng)拉力F3=12.0 N時(shí),木箱將在地面上滑動(dòng),此時(shí)木箱所受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力.由第(1)問(wèn)可以知道,f3=f1=10.3 N. 【考點(diǎn)】摩擦力的綜合應(yīng)用 【題點(diǎn)】摩擦力的大小計(jì)算 1.生活中的摩擦力 摩擦力在我們的生活中無(wú)處不在.踢出去的足球會(huì)慢慢停下來(lái),是由于受到摩擦力的作用.用力推一輛汽車,沒(méi)有推動(dòng),也是由于摩擦力的作用.火車頭對(duì)車廂的拉力來(lái)源于火車車輪和鐵軌之間的摩擦力.傳送帶把貨物運(yùn)往高處的過(guò)程中,貨物受到一個(gè)沿斜面向上的靜摩擦力的作用,以阻礙貨物向下滑的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì). 2.摩擦力的利與弊 人走路要利用鞋底與地面間的摩擦,為了增大摩擦,鞋底上有凹凸不平的花紋,使接觸面粗糙些.要使制動(dòng)后的汽車快點(diǎn)停下來(lái),就要利用輪胎與地面間的摩擦力,下雪天路滑,摩擦力小,剎車時(shí)不容易停住,因而發(fā)生交通事故.為了減少這類事故的發(fā)生,人們?cè)谳喬ド吓税纪共黄降幕y,在下雪時(shí)還在馬路上撒上灰渣,以增大摩擦,防止車子打滑.以上都是有益摩擦對(duì)人們的幫助,所以我們要合理利用并要想辦法增大這些有益摩擦. 事物都是一分為二的,有時(shí)候摩擦力也確實(shí)給我們?cè)黾恿艘恍┞闊?,如在現(xiàn)代汽車中,20%的功率要用來(lái)克服摩擦;飛機(jī)上的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)因摩擦損耗的功率要占10%,就是最先進(jìn)的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)也要為克服摩擦損耗2%的功率.因此,減小這些摩擦所帶來(lái)的損耗,是我們需要一直研究的問(wèn)題. 由以上可以看出,摩擦力可能是物體運(yùn)動(dòng)的阻力,也可能是物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力.上述足球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力是足球運(yùn)動(dòng)的阻力,而傳送帶將貨物運(yùn)到高處的過(guò)程中,貨物受到的摩擦力便是貨物運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力. 典題 如圖9所示,在平直公路上有一輛汽車,車廂中裝有一木箱.試判斷下列情況中,木箱所受摩擦力的方向,并說(shuō)明摩擦力是動(dòng)力還是阻力. 圖9 (1)汽車由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(木箱和車廂無(wú)相對(duì)滑動(dòng)); (2)汽車剎車時(shí)(二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng)); (3)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng)); (4)汽車剎車,木箱在車上向前滑動(dòng)時(shí); (5)汽車在勻速行駛過(guò)程中突然加速,木箱在車上滑動(dòng)時(shí). 答案 (1)木箱受到向前的靜摩擦力,動(dòng)力 (2)木箱受到向后的靜摩擦力,阻力 (3)木箱與汽車間沒(méi)有摩擦力 (4)木箱受到向后的滑動(dòng)摩擦力,阻力 (5)木箱受到向前的滑動(dòng)摩擦力,動(dòng)力 解析 (1)木箱隨汽車一起由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí),假設(shè)二者的接觸面是光滑的,木箱將相對(duì)于汽車向后滑動(dòng),實(shí)際上兩者無(wú)相對(duì)滑動(dòng),說(shuō)明木箱有相對(duì)汽車向后滑動(dòng)的趨勢(shì),所以木箱受到向前的靜摩擦力,是木箱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力. (2)汽車剎車時(shí),速度減小,假設(shè)木箱與汽車的接觸面是光滑的,則木箱將相對(duì)于汽車向前滑動(dòng),實(shí)際木箱沒(méi)有滑動(dòng),說(shuō)明有相對(duì)汽車向前滑動(dòng)的趨勢(shì),所以木箱受到向后的靜摩擦力,是木箱運(yùn)動(dòng)的阻力. (3)木箱隨汽車一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng),也無(wú)相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì),木箱與汽車間沒(méi)有摩擦力. (4)汽車剎車,木箱相對(duì)汽車向前滑動(dòng),所以木箱受到向后的滑動(dòng)摩擦力,是木箱運(yùn)動(dòng)的阻力. (5)汽車在勻速行駛過(guò)程中突然加速,木箱相對(duì)汽車向后滑動(dòng),所以木箱受到向前的滑動(dòng)摩擦力,是木箱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力. 一、選擇題 考點(diǎn)一 滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的理解 1.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 答案 C 解析 靜摩擦力產(chǎn)生在彼此直接接觸且相互擠壓、接觸面粗糙、具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體之間,A錯(cuò)誤;靜摩擦力的作用是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,但可能與運(yùn)動(dòng)方向相同,B錯(cuò)誤,C正確;兩物體間靜摩擦力的大小隨物體所受外力的變化而變化,因此D錯(cuò)誤. 2.關(guān)于由滑動(dòng)摩擦力公式推出的μ=,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 答案 D 解析 動(dòng)摩擦因數(shù)取決于相互接觸的兩個(gè)物體,由兩物體接觸面的粗糙程度及材料決定,與接觸面的面積大小無(wú)關(guān),與正壓力及摩擦力無(wú)關(guān),選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,D正確. 【考點(diǎn)】滑動(dòng)摩擦力 【題點(diǎn)】對(duì)μ的理解 3.在中學(xué)秋季田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上,高一2班李好同學(xué)奮力拼搏,勇奪男子100 m冠軍,如圖1所示為該同學(xué)奔跑途中的兩個(gè)瞬間,用f1、f2分別表示該同學(xué)在圖甲、乙兩瞬間所受到的摩擦力,則關(guān)于f1、f2的方向,以下說(shuō)法正確的是( ) 圖1 A.f1向后,f2向后 B.f1向前,f2向前 C.f1向前,f2向后 D.f1向后,f2向前 答案 C 解析 該同學(xué)奔跑途中,后腳用力向后蹬,人才向前運(yùn)動(dòng),正是由于地面給后腳有個(gè)向前的靜摩擦力,使運(yùn)動(dòng)員能向前運(yùn)動(dòng).而當(dāng)前腳向前跨時(shí),地面給前腳有個(gè)向后的靜摩擦力,否則運(yùn)動(dòng)員會(huì)向前滑動(dòng),所以前腳受到地面對(duì)其向后的靜摩擦力.故選C. 【考點(diǎn)】靜摩擦力 【題點(diǎn)】靜摩擦力的方向及有無(wú)判斷 4.(多選)運(yùn)動(dòng)員雙手握住豎直桿勻速攀上和勻速滑下的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員受到的摩擦力分別為f1和f2,不計(jì)空氣阻力,那么( ) A.f1方向豎直向下,f2方向豎直向上,且f1=f2 B.f1方向豎直向上,f2方向豎直向上,且f1=f2 C.f1為靜摩擦力,f2為滑動(dòng)摩擦力 D.f1為靜摩擦力,f2為靜摩擦力 答案 BC 解析 運(yùn)動(dòng)員攀上豎直桿過(guò)程中受靜摩擦力作用,滑下過(guò)程受到滑動(dòng)摩擦力作用,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員向上、向下都是勻速運(yùn)動(dòng),且只受重力和摩擦力的作用,由二力平衡知,運(yùn)動(dòng)員所受的摩擦力總是向上,大小等于其重力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確. 【考點(diǎn)】滑動(dòng)摩擦力 【題點(diǎn)】對(duì)滑動(dòng)摩擦力的理解及滑動(dòng)摩擦力的方向 5.一物體置于粗糙水平地面上,按圖2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( ) 圖2 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 答案 D 解析 滑動(dòng)摩擦力f=μFN,滑動(dòng)摩擦力與接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)以及正壓力有關(guān),三種情況下μ相同,F(xiàn)N也相等,故三種情況下的滑動(dòng)摩擦力大小相等. 【考點(diǎn)】滑動(dòng)摩擦力 【題點(diǎn)】對(duì)滑動(dòng)摩擦力的理解及滑動(dòng)摩擦力的方向 考點(diǎn)二 摩擦力的大小 6.(多選)如圖3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( ) 圖3 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一定逐漸增大 答案 BC 解析 容器處于平衡狀態(tài),在豎直方向上重力與摩擦力平衡,盛滿水前墻面對(duì)容器的靜摩擦力一直增大,如果一直沒(méi)有達(dá)到正壓力F作用下的最大靜摩擦力,則水平力F可能不變,選項(xiàng)B、C正確. 7.(多選)如圖4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10 kg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10 m/s2,下列說(shuō)法正確的是( ) 圖4 A.木箱所受的最大靜摩擦力fm=21 N B.木箱所受的最大靜摩擦力fm=20 N C.木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.21 D.木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2 答案 AD 解析 木箱受到的靜摩擦力隨推力的增大而增大,最大靜摩擦力為21 N,當(dāng)推力F>21 N后,摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,大小為20 N,木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ==0.2,選項(xiàng)A、D正確. 【考點(diǎn)】滑動(dòng)摩擦力 【題點(diǎn)】滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算 8.如圖5所示,用大小為100 N的握力握住一個(gè)重為40 N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( ) 圖5 A.瓶子受到的摩擦力大小為40 N B.瓶子受到的摩擦力大小為50 N C.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(始終靜止)受到的摩擦力大小將持續(xù)減小 答案 A 解析 瓶子重力為40 N,處于靜止?fàn)顟B(tài),則瓶子受到的摩擦力大小等于其重力,為40 N,故A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)握力增大時(shí),瓶子受到的重力不變,摩擦力不變,故C錯(cuò)誤;當(dāng)握力逐漸減小時(shí),導(dǎo)致瓶子的最大靜摩擦力減小,但只要瓶子仍處于靜止?fàn)顟B(tài),則摩擦力大小不變,故D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】靜摩擦力 【題點(diǎn)】靜摩擦力的大小及計(jì)算 9.如圖6所示,物體在F=100 N、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=5 kg,可知物體在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力為(g=10 m/s2)( ) 圖6 A.10 N,水平向左 B.10 N,水平向右 C.20 N,水平向左 D.20 N,水平向右 答案 A 解析 物體相對(duì)地面運(yùn)動(dòng),故物體受到的是滑動(dòng)摩擦力,則摩擦力的大小為f=μFN=μmg=0.2510 N=10 N;滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,故摩擦力方向水平向左,故A正確. 【考點(diǎn)】滑動(dòng)摩擦力 【題點(diǎn)】滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算 10.一物塊在水平力拉動(dòng)下,沿靜止的水平傳送帶由A端運(yùn)動(dòng)到B端,如圖7甲所示,這時(shí)所受摩擦力為f1;現(xiàn)開(kāi)動(dòng)機(jī)械讓傳送帶向左勻速傳動(dòng),再次將同樣的物塊由傳送帶的A端勻速拉動(dòng)到B端,這時(shí)所受摩擦力大小為f2,如圖乙所示.則f1、f2的大小關(guān)系滿足( ) 圖7 A.f1=f2 B.f1- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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