专题08 摩擦力（学生版）新高一物理多维度导学与分层专练.docxVIP

高一物理多维度导学与分层专练

专题08摩擦力

导练目标

导练内容

目标1

摩擦力的大小和方向

目标2

摩擦力的四类突变问题

目标3

全反力和摩擦角

【知识导学与典例导练】

摩擦力的大小和方向

1.静摩擦力和滑动摩擦力

静摩擦力

滑动摩擦力

定义

两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力

两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力

产生条件

(1)接触面粗糙;

(2)接触处有弹力;

(3)两物体间有相对运动趋势

(1)接触面粗糙;

(2)接触处有弹力;

(3)两物体间有相对运动

大小

(1)静摩擦力大小，与正压力无关，即0Ff≤Ffmax

(2)最大静摩擦力Ffmax的大小与正压力大小有关

滑动摩擦力的大小与正压力成正比，即f=μFN

(μ：取决于接触面的材料及粗糙程度，与FN为无关)

方向

与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反

与接触面平行，与物体相对运动方向相反

注意：①运动方向：一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向；

②相对运动（趋势）方向：以其中一个物体为参考系,另一个物体相对参考系的运动方向。

2.判断静摩擦力的有无及方向的三种方法

（1）假设法：

（2）状态法：

（3）牛顿第三定律法：“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定相互作用的另一物体受到的静摩擦力的方向。

（4）带动法：①“主动带动被动”②“同向快带慢，反向互相阻”，多用于传送带和板块模型中，摩擦力方向的判断。

注意：摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但与物体的运动方向可能相反，也可能相同，还有可能不在同一一线上。

【例1】（假设法）如图，甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则（）

A．甲受到三个力的作用

B．甲受到的摩擦力水平向右

C．扶梯对乙的作用力方向垂直扶梯向上

D．扶梯对乙的作用力方向竖直向上

【例2】（状态法）最近，不少人喜欢踩着一种独轮车，穿梭街头。这种独轮车全名叫电动平衡独轮车，其中间是一个窄窄的轮子，两侧各有一块踏板。当人站在踏板上向右运动时，可简化为如图甲、乙所示的模型。关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力，下列说法正确的是（）

A．考虑空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力向左

B．不计空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力向左

C．考虑空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力可能为零

D．不计空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力不可能为零

【例3】（牛顿第三定律法）如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平地面上，物体B受到大小为15N、方向水平向右的力F1的作用，物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F2的作用，三者均处于静止状态，则（）

A．物体B对物体A的摩擦力方向水平向右

B．物体C对物体B的摩擦力方向水平向左

C．地面与物体C之间的摩擦力大小为5N

D．地面与物体C之间无摩擦力

3.摩擦力大小的计算

【例4】如图所示，木块A、B所受重力分别为50N和60N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，力F作用瞬间（）

A．木块B所受摩擦力大小是10N

B．木块B所受摩擦力大小是7N

C．木块A所受摩擦力大小是12.5N

D．木块A所受摩擦力大小是8N

【例5】如图所示，在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体，现用的力，斜向下推物体，力F与水平面成角，物体与水平面之间的滑动摩擦系数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，则（）

A．物体对地面的压力为20N B．物体所受的摩擦力为14.5N

C．物体所受的摩擦力为 D．物体将向右匀速运动

二、摩擦力的突变问题

1.“静→静”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。

【例6】如图所示为分拣快件的皮带传输机，转动轮带动倾斜皮带匀速向上运动，快件能随皮带一起向上做匀速运动，其间突遇故障，皮带减速直至停止。假设在上述过程中，快件与皮带始终保持相对静止，则（）

A．快件匀速运动时受到的摩擦力对其做正功

B．快件匀速运动时受到的摩擦力一定为零

C．快件减速运动时受到的摩擦力不可能为零

D．快件减速运动时受到的摩擦力方向一定沿皮带向下

2.“静→动”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静摩擦力可能突变为滑动摩擦