3 摩擦力
［学习目标］ 1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向(重点)。2.探究滑动摩擦力的大小与接触面、压力大小的关系，会计算滑动摩擦力的大小。3.通过生活实例分析体会静摩擦力的方向，知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围。
一、滑动摩擦力
1.用力将长毛刷在桌面上向前滑动，观察毛刷的弯曲方向。如图所示，毛刷为什么向后弯曲？
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2.把手按在桌面上，用力向前滑动，手有什么感觉？增大手与桌面的压力，感觉有什么不同？这说明什么？
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1.认识滑动摩擦力
(1)定义：两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生 时，每个物体的接触面上都会受到对方施加的 的力，这种力叫作滑动摩擦力。
(2)方向：总是沿着接触面，并且跟物体的 方向相反。
(3)滑动摩擦力产生的条件
①两物体相互接触挤压(即有弹力)。
②物体间的接触面不光滑。
③两物体间存在相对运动。
2.滑动摩擦力的大小
(1)滑动摩擦力f的大小跟 成正比，也就是跟两个物体表面间的 成正比。
(2)表达式： 。
(3)动摩擦因数：比例系数μ叫作动摩擦因数，它是两个力的比值，没有单位。它的大小与两个接触面的 、 等情况有关。
如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下。试讨论：
(1)鱼缸在桌面上滑动的过程中，桌面对鱼缸底的滑动摩擦力沿什么方向？鱼缸底对桌面的滑动摩擦力沿什么方向？
(2)鱼缸在桌布上滑动的过程中，桌布对鱼缸底的滑动摩擦力沿什么方向？鱼缸底对桌布的滑动摩擦力沿什么方向？
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(1)滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相同。 ( )
(2)静止的物体可能受滑动摩擦力。 ( )
(3)滑动摩擦力的大小与物体重力成正比。 ( )
例1 (2023·眉山市高一期末)如图所示，在“探究滑动摩擦力大小”实验过程中，用拉力将木板从木块下抽出，弹簧测力计的示数稳定时为3.00 N，已知木块的重力为8.00 N，则木块与木板间的滑动摩擦力大小为 ( )
A.3.00 N B.5.00 N
C.8.00 N D.11.00 N
例2 如图所示，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 ( )
A.若v1
D.若v1>v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
滑动摩擦力大小的计算方法
1.公式法：根据公式f=μF压计算。
正压力F压是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，F压的大小根据物体的受力情况确定。
2.二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。
二、静摩擦力
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，如图所示。
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，木块开始运动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变。
(1)木块受到的拉力为1 N时，为什么木块没有运动？
(2)随着拉力的增大，静摩擦力有什么变化？当变为滑动摩擦力时，摩擦力为什么又变小了？
1.认识静摩擦力
(1)定义：当两个相互接触的物体之间具有相对运动的趋势时，物体间产生的阻碍 发生的力。
(2)方向：总是沿着接触面，并且跟物体 的方向相反。
(3)静摩擦力的产生条件
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的趋势。
2.静摩擦力的大小及最大静摩擦力
(1)最大静摩擦力
①大小：最大静摩擦力的大小等于物体将要发生 时受到的作用力。
②决定因素：与物体之间的 成正比，还与接触面的 及 有关。
(2)静摩擦力的大小：
物体之间实际发生的静摩擦力f静在0与最大静摩擦力f静max之间，即 。
如图所示，用手握住水杯，杯身竖直且处于静止状态。现缓慢增大手对水杯的压力，水杯所受摩擦力大小如何变化？最大静摩擦力将如何变化？
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(1)静摩擦力的方向总是与运动方向相反。 ( )
(2)静摩擦力的大小与正压力有关。 ( )
(3)静摩擦力可以是物体运动的动力。 ( )
(4)相对地面运动的物体也可以受静摩擦力。 ( )
例3 (2023·徐州市高一期中)如图所示，水平力F将物体P压在竖直墙上，物体P处于静止状态，则下列说法中正确的是 ( )
A.若增大F，则P所受摩擦力增大
B.若减小F，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力减小
C.若在P上放一物体，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力增大
D.若在P上放一物体，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力不变
例4 质量为m=3 kg的空木箱，放置在水平地面上，对木箱施加水平向右的拉力，当拉力F1=8 N时，木箱静止；当拉力F2=9 N时，木箱恰能被拉动；之后，当拉力F3=8.5 N时，木箱恰好做匀速直线运动(重力加速度g=10 m/s2)，求：
(1)木箱在8 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小及木箱与地面间的最大静摩擦力的大小；
(2)木箱与地面间的动摩擦因数；
(3)在向右匀速运动期间，F3突然反向，求此后向右运动过程中摩擦力的大小与方向。
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1.物体静止时，往往根据二力平衡条件求解静摩擦力的大小。
2.静摩擦力大小与正压力无关，正压力只影响最大静摩擦力。
答案精析
一、
1.因为毛刷所受力的方向与刷子运动方向相反。
2.手受到向后的阻力。感觉手受到向后的阻力增大,说明阻力大小随着压力的增大而增大。
梳理与总结
1.(1)相对滑动 阻碍相对运动
(2)相对运动
2.(1)压力N 垂直作用力
(2)f=μN (3)材料 粗糙程度
讨论交流
(1)向左,向右 (2)向右,向左
易错辨析
(1)× (2)√ (3)×
例1 A
例2 B ［若v1
二、
(1)桌面对木块有向左的静摩擦力,大小与拉力相等。
(2)静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大,但有一个最大值,这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些。
梳理与总结
1.(1)相对运动 (2)相对运动趋势
2.(1)①相对运动 ②正压力N 材料 粗糙程度 (2)0
缓慢增大压力,水杯所受静摩擦力始终等于水杯的重力,大小保持不变,但随着压力的增大,最大静摩擦力将逐渐增大。
易错辨析
(1)× (2)× (3)√ (4)√
例3 C ［物体P在竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，增大或减小F，静摩擦力始终等于重力，保持不变；在P上放一物体，由于静摩擦力等于总重力，所以摩擦力变大，故选C。］
例4 (1)8 N 9 N (2)0.28
(3)8.5 N 方向水平向左
解析 (1)木箱在8 N的拉力作用下处于静止状态，根据平衡条件可知
f1=F1=8 N
当拉力为9 N时，木箱恰能被拉动，则最大静摩擦力为f2=F2=9 N
(2)当拉力为8.5 N时，木箱做匀速直线运动，说明滑动摩擦力与拉力大小相等，即f3=F3=8.5 N
木箱与地面间的动摩擦因数为
μ===≈0.28
(3)因速度方向没改变，故摩擦力仍为滑动摩擦力，大小为8.5 N，方向水平向左。(共53张PPT)
DISANZHANG
第三章
3 摩擦力
1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件,会判断滑动摩擦力的方向(重点)。
2.探究滑动摩擦力的大小与接触面、压力大小的关系,会计算滑动摩擦力的大小。
3.通过生活实例分析体会静摩擦力的方向,知道最大静摩擦力的概念,知道静摩擦力的大小范围。
学习目标
一、滑动摩擦力
二、静摩擦力
课时对点练
内容索引
滑动摩擦力
一
1.用力将长毛刷在桌面上向前滑动,观察毛刷的弯曲方向。如图所示,毛刷为什么向后弯曲
答案 因为毛刷所受力的方向与刷子运动方向相反。
2.把手按在桌面上,用力向前滑动,手有什么感觉 增大手与桌面的压力,感觉有什么不同 这说明什么
答案 手受到向后的阻力。感觉手受到向后的阻力增大,说明阻力大小随着压力的增大而增大。
1.认识滑动摩擦力
(1)定义:两个物体相互接触并挤压,当它们沿接触面发生 时,每个物体的接触面上都会受到对方施加的 的力,这种力叫作滑动摩擦力。
(2)方向:总是沿着接触面,并且跟物体的 方向相反。
(3)滑动摩擦力产生的条件
①两物体相互接触挤压(即有弹力)。
②物体间的接触面不光滑。
③两物体间存在相对运动。
相对滑动
阻碍相对运动
梳理与总结
相对运动
2.滑动摩擦力的大小
(1)滑动摩擦力f的大小跟 成正比,也就是跟两个物体表面间的____________成正比。
(2)表达式:______。
(3)动摩擦因数:比例系数μ叫作动摩擦因数,它是两个力的比值,没有单位。它的大小与两个接触面的 、 等情况有关。
压力N
垂直作用力
f=μN
材料
粗糙程度
如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出,鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下。试讨论:
讨论交流
(1)鱼缸在桌面上滑动的过程中,桌面对鱼缸底的滑动摩擦力沿什么方向 鱼缸底对桌面的滑动摩擦力沿什么方向
答案 向左,向右
(2)鱼缸在桌布上滑动的过程中,桌布对鱼缸底的滑动摩擦力沿什么方向 鱼缸底对桌布的滑动摩擦力沿什么方向
答案 向右,向左
(1)滑动摩擦力的方向与物体运动的方向相同。 ( )
(2)静止的物体可能受滑动摩擦力。 ( )
(3)滑动摩擦力的大小与物体重力成正比。 ( )
×
√
×
(2023·眉山市高一期末)如图所示,在“探究滑动摩擦力大小”实验过程中,用拉力将木板从木块下抽出,弹簧测力计的示数稳定时为3.00 N,已知木块的重力为8.00 N,则木块与木板间的滑动摩擦力大小为
例1
A.3.00 N B.5.00 N
C.8.00 N D.11.00 N
√
对木块受力分析,它受力平衡,则所受的线的拉力大小等于木板对木块的滑动摩擦力大小,则木块与木板间的滑动摩擦力大小为3.00 N。故选A。
如图所示,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
A.若v1
B.若v1
C.若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力
D.若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
例2
√
若v1
了货物A所施加的向右的滑动摩擦力,故选项
A错误,B正确;
若v1>v2,则货物A相对汽车B向左运动,故汽车B对货物A施加向右的滑动摩擦力,汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力,故选项C、D错误。
总结提升
滑动摩擦力大小的计算方法
1.公式法:根据公式f=μF压计算。
正压力F压是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,F压的大小根据物体的受力情况确定。
2.二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。
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静摩擦力
二
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,如图所示。
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,木块开始运动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块匀速运动,拉力保持3.8 N不变。
(1)木块受到的拉力为1 N时,为什么木块没有运动
答案 桌面对木块有向左的静摩擦力,大小与拉力相等。
(2)随着拉力的增大,静摩擦力有什么变化 当变为滑动摩擦力时,摩擦力为什么又变小了
答案 静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大,但有一个最大值,这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些。
1.认识静摩擦力
(1)定义:当两个相互接触的物体之间具有相对运动的趋势时,物体间产生的阻碍 发生的力。
(2)方向:总是沿着接触面,并且跟物体 的方向相反。
(3)静摩擦力的产生条件
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的趋势。
梳理与总结
相对运动
相对运动趋势
2.静摩擦力的大小及最大静摩擦力
(1)最大静摩擦力
①大小:最大静摩擦力的大小等于物体将要发生 时受到的作用力。
②决定因素:与物体之间的 成正比,还与接触面的 及___
________有关。
(2)静摩擦力的大小:
物体之间实际发生的静摩擦力f静在0与最大静摩擦力f静max之间,即_______
_________。
相对运动
正压力N
材料
粗
糙程度
0
讨论交流
如图所示,用手握住水杯,杯身竖直且处于静止状态。现缓慢增大手对水杯的压力,水杯所受摩擦力大小如何变化 最大静摩擦力将如何变化
答案 缓慢增大压力,水杯所受静摩擦力始终等于水杯的重力,大小保持不变,但随着压力的增大,最大静摩擦力将逐渐增大。
(1)静摩擦力的方向总是与运动方向相反。( )
(2)静摩擦力的大小与正压力有关。( )
(3)静摩擦力可以是物体运动的动力。( )
(4)相对地面运动的物体也可以受静摩擦力。( )
×
√
√
×
(2023·徐州市高一期中)如图所示,水平力F将物体P压在竖直墙上,物体P处于静止状态,则下列说法中正确的是
A.若增大F,则P所受摩擦力增大
B.若减小F,物体P仍处于静止状态,则P所受摩擦力减小
C.若在P上放一物体,物体P仍处于静止状态,则P所受摩擦力增大
D.若在P上放一物体,物体P仍处于静止状态,则P所受摩擦力不变
例3
√
物体P在竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,增大或减小F,静摩擦力始终等于重力,保持不变;在P上放一物体,由于静摩擦力等于总重力,所以摩擦力变大,故选C。
质量为m=3 kg的空木箱,放置在水平地面上,对木箱施加水平向右的拉力,当拉力F1=8 N时,木箱静止;当拉力F2=9 N时,木箱恰能被拉动;之后,当拉力F3=8.5 N时,木箱恰好做匀速直线运动(重力加速度g=10 m/s2),求:
(1)木箱在8 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小及木箱与地面间的最大静摩擦力的大小;
例4
答案 8 N 9 N
木箱在8 N的拉力作用下处于静止状态,根据平衡条件可知f1=F1=8 N
当拉力为9 N时,木箱恰能被拉动,则最大静摩擦力为f2=F2=9 N
(2)木箱与地面间的动摩擦因数;
答案 0.28
当拉力为8.5 N时,木箱做匀速直线运动,说明滑动摩擦力与拉力大小相等,
即f3=F3=8.5 N
木箱与地面间的动摩擦因数为
μ===≈0.28
(3)在向右匀速运动期间,F3突然反向,求此后向右运动过程中摩擦力的大小与方向。
答案 8.5 N 方向水平向左
因速度方向没改变,故摩擦力仍为滑动摩擦力,大小为8.5 N,方向水平向左。
总结提升
1.物体静止时,往往根据二力平衡条件求解静摩擦力的大小。
2.静摩擦力大小与正压力无关,正压力只影响最大静摩擦力。
返回
课时对点练
三
考点一 滑动摩擦力
1.(2023·眉山市高一期末)关于摩擦力,下列说法正确的是
A.摩擦力的方向总跟运动方向相反
B.滑动摩擦力的大小,跟接触面材料、粗糙程度等有关
C.相互接触的物体间正压力增大,摩擦力一定增大
D.相互压紧且接触面粗糙的物体间一定有摩擦力
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基础对点练
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摩擦力的方向总是跟相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,A错误;由摩擦力的影响因素可知,滑动摩擦力的大小跟接触面材料、粗糙程度等有关,B正确;
相互压紧的粗糙物体之间有相对滑动时,物体间正压力增大,滑动摩擦力才增大,C错误;
相互压紧的粗糙物体间如果既没有相对运动,也没有相对运动趋势,则两物体间不存在摩擦力,D错误。
2.关于μ=,下列说法中正确的是
A.动摩擦因数μ与滑动摩擦力f成正比,f越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力N成反比,N越大,μ越小
C.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大
D.动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关
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动摩擦因数与两物体接触面的粗糙程度及材料有关,与正压力、接触面积及滑动摩擦力大小无关,选项A、B、C错误,D正确。
3.(2024·新疆和田高一月考)如图所示,在动摩擦因数μ=0.1的水平桌面上向右运动的物体,质量为4 kg,在运动过程中,还受到一个方向向左的大小为3 N的拉力作用。则物体受到的摩擦力为(重力加速度g=10 m/s2)
A.3 N,水平向右 B.4 N,水平向右
C.4 N,水平向左 D.3 N,水平向左
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√
物体受到的滑动摩擦力大小为f=μmg=4 N,滑动摩擦力方向与物体相对桌面的运动方向相反,为水平向左,A、B、D错误,C正确。
考点二 静摩擦力
4.(2023·福州外国语学校高一期中)关于静摩擦力的说法,正确的是
A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用
B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.当两物体间的压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度
D.静摩擦力一定是阻力
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√
当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力,A错误;
受静摩擦力作用的物体有可能是运动的,B错误;
当两物体间的压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度,这个限度就是最大静摩擦力,C正确;
当静摩擦力的方向与运动方向相同时,静摩擦力是动力,D错误。
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5.(2023·淮安市高二月考)如图所示,用F=50 N的水平推力,将质量为1 kg的物块压在竖直墙面上,当物块静止时所受摩擦力的大小为(重力加速度g取10 m/s2)
A.50 N B.40 N
C.10 N D.1 N
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√
物块静止,根据二力平衡,在竖直方向上f=mg=1×10 N=10 N。故选C。
6.(多选)将木块(含槽中钩码)放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,弹簧测力计的指针下轻塞一个可以随指针移动的小纸团,用于记录指针到达的最大位置。缓慢增大拉力,直至木块相对长木板开始移动。下列说法中正确的是
A.木块开始运动前,木块与长木板间的摩擦力大小一定
等于弹簧测力计示数
B.木块发生运动时,木块与长木板间的摩擦力大小一定等于弹簧测力计示数
C.木块与长木板间的最大静摩擦力大小等于小纸团所在位置对应的弹簧
测力计示数
D.增大木块(含槽中钩码)的质量,小纸团最终所在位置不会改变
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木块开始运动前,木块受到的摩擦力与拉力平衡,
木块与长木板间的摩擦力大小一定等于弹簧测力
计示数,故A正确;
缓慢增大拉力,直至木块相对长木板开始移动,此时木块受到的最大静摩擦力恰好等于弹簧测力计的拉力,即木块与长木板间的最大静摩擦力大小等于小纸团所在位置对应的弹簧测力计示数,故C正确;
木块发生运动时,拉力等于最大静摩擦力,受到的拉力大于滑动摩擦力,木块与长木板间的摩擦力大小小于弹簧测力计示数,故B错误;
增大木块(含槽中钩码)的质量,最大静摩擦力增大,则小纸团最终所在位置会改变,故D错误。
7.图甲中小明用60 N的水平力推木箱未推动,此时木箱受到的摩擦力为f1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受到的摩擦力为f2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受到的摩擦力为f3。已知木箱对地面的压力为300 N,木箱与地面间的动摩擦因数为0.3,则f1、f2、f3的大小分别为
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A.0,100 N,300 N B.60 N,100 N,90 N
C.60 N,100 N,300 N D.0,100 N,90 N
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用60 N的水平力没推动,木箱所受静摩擦力等于推力,f1=60 N,用100 N的水平力恰好能推动,此时木箱受的静摩擦力达到最大值,即f2=100 N。木箱运动之后,木箱受滑动摩擦力f3=μN=90 N,故选B。
8.(2024·白银市高一期末)如图所示,将一张白纸(质量可忽略不计)夹在一本书中,书压住的面积只占白纸总面积的一半,书对白纸的压力为2 N,白纸与书之间的动摩擦因数为0.4。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则要把白纸从书中拉出,拉力F至少应为
A.1.6 N B.0.8 N
C.0.4 N D.0.2 N
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摩擦力的大小与接触面积大小无关,由于纸的上下两面都要受到书对它的滑动摩擦力的作用,根据滑动摩擦力公式可得f=2×μN,解得f=1.6 N,即拉力F的最小值为1.6 N。故选A。
9.(多选)(2023·凉山州宁南中学高一期末)如图所示,竖直墙壁上固定的水平弹簧测力计与物体A相连,物体A放置在上表面水平的长木板B上,长木板B放置在水平面上,用大小为F的水平恒力拉长木板B使之匀速向左运动,水平弹簧测力计的示数为T。下列说法正确的是
A.物体A受到的滑动摩擦力的大小等于F
B.物体A受到的滑动摩擦力的大小等于T
C.若长木板B以2v的速度匀速运动,则物体A受到的摩擦力的大小仍等于T
D.若用2F的力作用在长木板B上,则物体A受到的摩擦力的大小等于2F
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由题意可知,物体A处于平衡状态,所以物体A受到的滑动摩擦力的大小等于T,故A错误,B正确;
若长木板B以2v的速度匀速运动,则物体A仍处于平衡状态,受到的摩擦力的大小仍等于T,故C正确;
若用2F的力作用在长木板B上,则物体A仍处于平衡状态,受到的摩擦力的大小仍等于T,故D错误。
10.(2024·河北师范大学附中高一期中)在我国东北寒冷的冬季,有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇,总质量为100 kg。在水平的冰道上,拉橇狗只需要在水平方向用20 N拉力就能够拉着雪橇匀速前进,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)钢制滑板与水平面之间的动摩擦因数;
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答案 0.02
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因为拉橇狗拉着雪橇在水平雪地上沿直线匀速滑行,根据二力平衡条件,雪橇受到的拉力和摩擦力大小相等,因此拉橇狗对雪橇水平方向的拉力大小F=f=μmg
钢制滑板与水平面之间的动摩擦因数
μ===0.02
(2)如果雪橇上再坐上一位20 kg的少年,拉橇狗需要在水平方向用多大拉力才能够拉着雪橇匀速前进
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答案 24 N
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拉橇狗拉着雪橇匀速前进,由二力平衡可知
F'=f'=μ(m+M)g=0.02×(100+20)×10 N=24 N。
11.如图所示,物体A的质量mA=0.2 kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0 kg,轻绳和滑轮间的摩擦不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且A和B恰好处于静止状态。(重力加速度g=10 m/s2)
(1)求物体B与水平面间的动摩擦因数。
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尖子生选练
答案 0.2
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对A受力分析,
由二力平衡可知绳的拉力T=mAg,
对物体B受力分析,水平方向受摩擦力和绳的拉力,
二力平衡。
由于绳的拉力等于mAg,所以μmBg=mAg
解得μ=0.2
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(2)如果用水平力F向左拉B,使物体A和B做匀速运动,需要多大的拉力
答案 4 N
对物体B受力分析,水平方向受水平力F、绳的拉力和水平方向的摩擦力,物体B匀速运动,则水平力F与B受到的摩擦力和绳的拉力之和相等,
由于A匀速运动,由二力平衡可知绳的拉力仍等于mAg,
即F=μmBg+mAg=4 N
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(3)若在物体B上放一个质量与物体B质量相等的物体,则物体B受到的摩擦力为多大
答案 2 N
物体B静止不动,放上另一物体后,物体B受到的摩擦力仍为静摩擦力,f=mAg=2 N。
返回作业20 摩擦力
[分值:60分]
1~7题每题4分,共28分
考点一 滑动摩擦力
1.(2023·眉山市高一期末)关于摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A.摩擦力的方向总跟运动方向相反
B.滑动摩擦力的大小,跟接触面材料、粗糙程度等有关
C.相互接触的物体间正压力增大,摩擦力一定增大
D.相互压紧且接触面粗糙的物体间一定有摩擦力
2.关于μ=,下列说法中正确的是 ( )
A.动摩擦因数μ与滑动摩擦力f成正比,f越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力N成反比,N越大,μ越小
C.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大
D.动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关
3.(2024·新疆和田高一月考)如图所示,在动摩擦因数μ=0.1的水平桌面上向右运动的物体,质量为4 kg,在运动过程中,还受到一个方向向左的大小为3 N的拉力作用。则物体受到的摩擦力为(重力加速度g=10 m/s2) ( )
A.3 N,水平向右 B.4 N,水平向右
C.4 N,水平向左 D.3 N,水平向左
考点二 静摩擦力
4.(2023·福州外国语学校高一期中)关于静摩擦力的说法,正确的是 ( )
A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用
B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.当两物体间的压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度
D.静摩擦力一定是阻力
5.(2023·淮安市高二月考)如图所示,用F=50 N的水平推力,将质量为1 kg的物块压在竖直墙面上,当物块静止时所受摩擦力的大小为(重力加速度g取10 m/s2) ( )
A.50 N B.40 N
C.10 N D.1 N
6.(多选)将木块(含槽中钩码)放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,弹簧测力计的指针下轻塞一个可以随指针移动的小纸团,用于记录指针到达的最大位置。缓慢增大拉力,直至木块相对长木板开始移动。下列说法中正确的是 ( )
A.木块开始运动前,木块与长木板间的摩擦力大小一定等于弹簧测力计示数
B.木块发生运动时,木块与长木板间的摩擦力大小一定等于弹簧测力计示数
C.木块与长木板间的最大静摩擦力大小等于小纸团所在位置对应的弹簧测力计示数
D.增大木块(含槽中钩码)的质量,小纸团最终所在位置不会改变
7.图甲中小明用60 N的水平力推木箱未推动,此时木箱受到的摩擦力为f1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受到的摩擦力为f2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受到的摩擦力为f3。已知木箱对地面的压力为300 N,木箱与地面间的动摩擦因数为0.3,则f1、f2、f3的大小分别为 ( )
A.0,100 N,300 N B.60 N,100 N,90 N
C.60 N,100 N,300 N D.0,100 N,90 N
8~9题每题6分,10题8分,11题12分,共32分
8.(2024·白银市高一期末)如图所示,将一张白纸(质量可忽略不计)夹在一本书中,书压住的面积只占白纸总面积的一半,书对白纸的压力为2 N,白纸与书之间的动摩擦因数为0.4。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则要把白纸从书中拉出,拉力F至少应为 ( )
A.1.6 N B.0.8 N
C.0.4 N D.0.2 N
9.(多选)(2023·凉山州宁南中学高一期末)如图所示,竖直墙壁上固定的水平弹簧测力计与物体A相连,物体A放置在上表面水平的长木板B上,长木板B放置在水平面上,用大小为F的水平恒力拉长木板B使之匀速向左运动,水平弹簧测力计的示数为T。下列说法正确的是 ( )
A.物体A受到的滑动摩擦力的大小等于F
B.物体A受到的滑动摩擦力的大小等于T
C.若长木板B以2v的速度匀速运动,则物体A受到的摩擦力的大小仍等于T
D.若用2F的力作用在长木板B上,则物体A受到的摩擦力的大小等于2F
10.(8分)(2024·河北师范大学附中高一期中)在我国东北寒冷的冬季,有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇,总质量为100 kg。在水平的冰道上,拉橇狗只需要在水平方向用20 N拉力就能够拉着雪橇匀速前进,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)(4分)钢制滑板与水平面之间的动摩擦因数;
(2)(4分)如果雪橇上再坐上一位20 kg的少年,拉橇狗需要在水平方向用多大拉力才能够拉着雪橇匀速前进
11.(12分)如图所示,物体A的质量mA=0.2 kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0 kg,轻绳和滑轮间的摩擦不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且A和B恰好处于静止状态。(重力加速度g=10 m/s2)
(1)(4分)求物体B与水平面间的动摩擦因数。
(2)(5分)如果用水平力F向左拉B,使物体A和B做匀速运动,需要多大的拉力
(3)(3分)若在物体B上放一个质量与物体B质量相等的物体,则物体B受到的摩擦力为多大
答案精析
1.B 2.D
3.C ［物体受到的滑动摩擦力大小为f=μmg=4 N，滑动摩擦力方向与物体相对桌面的运动方向相反，为水平向左，A、B、D错误，C正确。］
4.C
5.C ［物块静止，根据二力平衡，在竖直方向上f=mg=1×10 N=10 N。故选C。］
6.AC ［木块开始运动前，木块受到的摩擦力与拉力平衡，木块与长木板间的摩擦力大小一定等于弹簧测力计示数，故A正确；缓慢增大拉力，直至木块相对长木板开始移动，此时木块受到的最大静摩擦力恰好等于弹簧测力计的拉力，即木块与长木板间的最大静摩擦力大小等于小纸团所在位置对应的弹簧测力计示数，故C正确；木块发生运动时，拉力等于最大静摩擦力，受到的拉力大于滑动摩擦力，木块与长木板间的摩擦力大小小于弹簧测力计示数，故B错误；增大木块(含槽中钩码)的质量，最大静摩擦力增大，则小纸团最终所在位置会改变，故D错误。］
7.B ［用60 N的水平力没推动，木箱所受静摩擦力等于推力，f1=60 N，用100 N的水平力恰好能推动，此时木箱受的静摩擦力达到最大值，即f2=100 N。木箱运动之后，木箱受滑动摩擦力f3=μN=90 N，故选B。］
8.A ［摩擦力的大小与接触面积大小无关，由于纸的上下两面都要受到书对它的滑动摩擦力的作用，根据滑动摩擦力公式可得f=2×μN，解得f=1.6 N，即拉力F的最小值为1.6 N。故选A。］
9.BC ［由题意可知，物体A处于平衡状态，所以物体A受到的滑动摩擦力的大小等于T，故A错误，B正确；若长木板B以2v的速度匀速运动，则物体A仍处于平衡状态，受到的摩擦力的大小仍等于T，故C正确；若用2F的力作用在长木板B上，则物体A仍处于平衡状态，受到的摩擦力的大小仍等于T，故D错误。］
10.(1)0.02 (2)24 N
解析 (1)因为拉橇狗拉着雪橇在水平雪地上沿直线匀速滑行，根据二力平衡条件，雪橇受到的拉力和摩擦力大小相等，因此拉橇狗对雪橇水平方向的拉力大小F=f=μmg
钢制滑板与水平面之间的动摩擦因数
μ===0.02
(2)拉橇狗拉着雪橇匀速前进，由二力平衡可知
F'=f'=μ(m+M)g=0.02×(100+20)×10 N=24 N。
11.(1)0.2 (2)4 N (3)2 N
解析 (1)对A受力分析，
由二力平衡可知绳的拉力T=mAg，
对物体B受力分析，水平方向受摩擦力和绳的拉力，二力平衡。由于绳的拉力等于mAg，所以μmBg=mAg
解得μ=0.2
(2)对物体B受力分析，水平方向受水平力F、绳的拉力和水平方向的摩擦力，物体B匀速运动，则水平力F与B受到的摩擦力和绳的拉力之和相等，
由于A匀速运动，由二力平衡可知绳的拉力仍等于mAg，
即F=μmBg+mAg=4 N
(3)物体B静止不动，放上另一物体后，物体B受到的摩擦力仍为静摩擦力，f=mAg=2 N。
