第12講 摩擦力1.知道滑動摩擦力的概念及產(chǎn)生條件，會判斷滑動摩擦力的方向。2.知道滑動摩擦力的大小跟什么有關(guān)，會求滑動摩擦力。3.知道靜摩擦力的概念及產(chǎn)生條件，會判斷靜摩擦力的方向。4.知道最大靜摩擦力的概念，知道靜摩擦力的大小范圍。一、滑動摩擦力1.定義：兩個相互接觸的物體，當它們相對滑動時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力，這種力叫作滑動摩擦力。2.滑動摩擦力產(chǎn)生的條件：兩物體接觸面粗糙、有彈力、發(fā)生相對運動。注意：有彈力，不一定有摩擦力；有摩擦力，一定有彈力。3.方向：沿著接觸面，跟物體相對運動的方向相反，不一定與運動方向相反。4.滑動摩擦力方向的判斷5.大小：(1)公式：Ff＝μFN，其中FN表示接觸面上壓力的大小，μ為動摩擦因數(shù)。注意：FN是正壓力，其大小不一定等于物體的重力。(2)二力平衡法：物體勻速直線運動或靜止時，根據(jù)二力平衡條件求解。注意：物體靜止時也可能受到滑動摩擦力。(3)動摩擦因數(shù)μ跟相互接觸的兩個物體的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān)，沒有單位。 二、靜摩擦力1.定義：相互接觸的兩個物體之間只有相對運動的趨勢，而沒有相對運動，這時的摩擦力叫作靜摩擦力。2.靜摩擦力的產(chǎn)生條件：兩物體接觸面粗糙、有彈力、具有相對運動趨勢。3.方向：沿著接觸面，跟物體相對運動趨勢的方向相反。“相對運動趨勢”是指一個物體相對于與它接觸的另一個物體有運動的苗頭，但還未發(fā)生相對運動。4.靜摩擦力方向的兩種判斷方法假設(shè)法假設(shè)接觸面是光滑的，判斷物體將向哪個方向滑動，即物體相對運動趨勢的方向，靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反二力平衡法當物體受靜摩擦力處于平衡狀態(tài)時，可根據(jù)二力平衡，判斷出靜摩擦力的方向5.大小：隨外力的變化而變化，當外力增大到某一值時，物體就要滑動，此時靜摩擦力達到最大值Fmax，我們把Fmax叫作最大靜摩擦力。(1)范圍：0＜F≤Fmax。最大靜摩擦力與正壓力成正比。一般情況下，最大靜摩擦力Fmax略大于滑動摩擦力，為分析問題方便，可認為二者相等。(2)計算：物體勻速直線運動或靜止時，根據(jù)二力平衡條件求解。6.對摩擦力中“三個方向”“兩個阻礙”的理解(1)運動方向：一般指物體相對于地面的運動方向。(2)相對運動方向：指滑動摩擦力的受力物體相對于施力物體的運動方向。(3)相對運動趨勢方向：指靜摩擦力的受力物體相對于施力物體的運動趨勢方向。(4)阻礙：滑動摩擦力阻礙的是相對運動，靜摩擦力阻礙的是相對運動趨勢，但它們不一定阻礙物體的運動，即它們都可以作動力，也可以作阻力。考點一：滑動摩擦力【例1】如圖所示，重力G=20N的物體，在動摩擦因數(shù)為0.1的水平面上向左運動，同時受到大小為10N，方向向右的水平力F的作用，則物體所受合力大小和方向是（　?。?/span>  A．12N，水平向右 B．8N，水平向左C．2N，水平向右 D．8N，水平向右【答案】A【詳解】由于物體向左運動，則滑動摩擦力的方向向右，所以物體所受合力為方向水平向右。故選A。考點二：靜摩擦力【例2】用手握緊瓶子使瓶子靜止，如圖，關(guān)于瓶子所受摩擦力的情況以下正確的是（　?。?/span>  A．摩擦力的大小與手的握力成正比B．手出汗了摩擦力就會變小C．摩擦力的大小與手的握力大小無關(guān)D．摩擦力的方向向下【答案】C【詳解】ACD．瓶子保持靜止，受力平衡，對瓶子受力分析，受重力和豎直向上靜摩擦力，二力平衡，因而靜摩擦力等于重力；握力增加后，瓶子更掉不下，依然保持靜止，靜摩擦力大小還是等于重力大小，故AD錯誤，C正確；?B．當手出汗了，導(dǎo)致動摩擦因數(shù)減小，則最大靜摩擦力就會變小，而受到靜摩擦力不變，B錯誤。故選C。1．下列關(guān)于摩擦力的說法，正確的是（　　）A．相互接觸的兩物體間一定存在摩擦力B．相互接觸且有擠壓的兩物體間一定存在摩擦力C．摩擦力總是阻礙物體的相對運動或相對運動趨勢D．摩擦力的方向總是與物體運動的方向相反【答案】C【詳解】AB．相互接觸擠壓、接觸面粗糙、有相對運動或相對運動的趨勢是摩擦力產(chǎn)生的三個條件，三個條件必須同時滿足才產(chǎn)生摩擦力，AB錯誤；C．摩擦力的作用效果總是阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢，C正確；D．摩擦力的方向與物體相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反，與物體運動的方向可能相同，也可能相反，D錯誤。故選C。2．一物體由圓錐和與它底面相同的半球組成（如下圖所示），置于粗糙的水平地面上用水平外力拉它做圖中所示三種情況的運動。比較它所受的摩擦力大小分別為、、，則（　　）  A． B．C． D．【答案】C【詳解】根據(jù)題意可知，物體在三種不同的運動情況下，都相對水平面有相對運動，故它受到滑動摩擦力的作用。在三種情況下，水平地面對物體的支持力的大小都等于物體的重力，故物體對地面的正壓力的大小都等于其重力，即因滑動摩擦力的大小與接觸面積無關(guān)。由可知以上三種情況下摩擦力的大小相等。故選C。3．如圖所示，甲、乙兩人分別乘坐兩種電動扶梯，此時兩電梯均勻速向上運轉(zhuǎn)，則（　?。?/span>A．甲受到三個力的作用B．乙受到三個力的作用C．甲對扶梯有摩擦力的作用D．乙受到的摩擦力方向沿斜面向下【答案】B【詳解】AC．題圖甲中，人處于勻速直線運動狀態(tài)，受力平衡，重力與豎直向上的支持力平衡，不受摩擦力。重力，支持力，故A、C錯誤；BD．題圖乙中，人處于勻速直線運動狀態(tài)，受力平衡，受到重力G、斜面的支持力以及沿斜面向上的摩擦力f三個力作用，如圖所示，故B正確，D錯誤。故選B。4．書法是中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化之一。如圖所示，某同學在書寫“一”字時，水平桌面上平鋪一張白紙，為防止打滑，他在白紙的左側(cè)靠近邊緣處用鎮(zhèn)紙壓住。在向右行筆的過程中鎮(zhèn)紙和白紙都處于靜止狀態(tài)，則（    ）A．鎮(zhèn)紙受到向左的摩擦力 B．毛筆受到向左的摩擦力C．桌面受到向左的摩擦力 D．白紙只受到向左的摩擦力【答案】B【詳解】BD．在向右行筆的過程中，筆相對于白紙向右運動，白紙對筆有向左的摩擦力，根據(jù)牛頓第三定律，筆對白紙有向右的摩擦力，B正確，D錯誤；C．根據(jù)上述，筆對白紙有向右的摩擦力，對白紙與鎮(zhèn)紙整體分析，該整體相對于桌面有向右運動的趨勢，桌面對白紙有向左的摩擦力，根據(jù)牛頓第三定律，桌面受到向右的摩擦力,C錯誤；A．鎮(zhèn)紙受到重力與白紙的支持力，鎮(zhèn)紙相對于白紙沒有相對運動趨勢，則鎮(zhèn)紙沒有受到摩擦力，A錯誤；故選B。5．如圖所示，當雜技演員用雙手握住固定在豎直方向的桿勻速攀上和勻速下滑時，他所受的摩擦力分別是和，那么（    ）A．豎直向上，豎直向上 B．豎直向下，豎直向下C．豎直向下，豎直向上 D．豎直向上，豎直向下【答案】A【詳解】雜技演員勻速攀上和勻速下滑時，都是處于受力平衡狀態(tài)，摩擦力豎直向上與重力平衡，區(qū)別是勻速攀上時是靜摩擦力，勻速下滑時是滑動摩擦力。故選A。6．關(guān)于滑動摩擦力和動摩擦因數(shù)，下列說法正確的是（　　）A．由滑動摩擦力公式f＝μN可知，f與μ成正比，與N成正比B．滑動摩擦力與物體間的接觸面積有關(guān)，接觸面積越大，滑動摩擦力越大C．由可知，μ與f成正比，與N成反比D．動摩擦因數(shù)由接觸面的材料和粗糙程度決定【答案】AD【詳解】AB．由滑動摩擦力公式f＝μN可知，f與μ成正比，與N成正比滑動摩擦力與物體間的接觸面積無關(guān)。故A正確；B錯誤；CD．同理，動摩擦因數(shù)由接觸面的材料和粗糙程度決定。與f和N無關(guān)。故C錯誤；D正確。故選AD。7．圖所示在水平力F的作用下，重為G的物體沿豎直墻壁勻速下滑，物體與墻之間的動摩擦因數(shù)為μ，物體所受摩擦力大小為（　　）A．G B．μF C．μ（F－G） D．F【答案】AB【詳解】由題意可知：物體沿豎直墻壁下滑，則受到滑動摩擦力，所以又由于物體勻速下滑，所以故選AB。8．如圖所示，水平桌面上的木塊處于靜止狀態(tài)，水平外力的大小分別為,下列說法正確的是（    ）A．木塊共受到4個力的作用 B．木塊受到的摩擦力方向向左C．木塊受到的摩擦力大小為 D．木塊受到的摩擦力大小為【答案】BC【詳解】A．由于大小不等，而木塊保持靜止，故木塊水平方向還受桌面靜摩擦力作用，豎直方向受重力和桌面的支持力作用，共受5個力作用，A錯誤；BC．由于，木塊有向右的運動趨勢，故摩擦力向左，其大小為，BC正確，D錯誤。 故選BC。1．關(guān)于摩擦力，下列說法正確的是（    ）A．摩擦力作用效果一定是阻礙物體間的相對運動B．靜止在粗糙水平桌面上的水杯，受到摩擦力作用C．摩擦力的方向一定與物體的運動方向相反D．靜摩擦力一定是阻力，滑動摩擦力不一定是阻力【答案】A【詳解】A．摩擦力作用效果一定是阻礙物體間的相對運動，選項A正確；B．靜止在粗糙水平桌面上的水杯，沒有運動趨勢，則不受摩擦力作用，選項B錯誤；C．摩擦力的方向一定與物體的相對運動方向或者相對運動趨勢方向相反，摩擦力的方向不一定與物體的運動方向相反，選項C錯誤；D．靜摩擦力不一定是阻力，也可能是動力；滑動摩擦力不一定是阻力，也可能是動力，選項D錯誤。故選A。2．如圖所示，在桌面上放置一張紙和一瓶礦泉水，礦泉水瓶靜止在紙面上，如果突然迅速向右拉動紙的一邊，將紙片拉出，而礦泉水瓶相對桌面的位置幾乎沒變。下列說法正確的是（　?。?/span>A．紙片對礦泉水瓶摩擦力的方向向左B．紙片對礦泉水瓶摩擦力的方向向右C．拉動紙片越快，礦泉水瓶受到的摩擦力越大D．拉動紙片越快，礦泉水瓶受到的摩擦力越小【答案】B【詳解】AB．紙片相對礦泉水瓶向右運動，故礦泉水瓶相對紙片向左運動，則紙片對礦泉水瓶的摩擦力方向向右，故A錯誤，B正確；CD．將紙片拉出過程中，紙片與礦泉水瓶間的摩擦力是滑動摩擦力，根據(jù)滑動摩擦力公式f=μFN可知滑動摩擦力的大小只與動摩擦因數(shù)、正壓力有關(guān)，與紙片運動的快慢無關(guān)，故CD錯誤。故選B。3．如圖所示，一質(zhì)量為m的木塊在水平拉力作用下在長木板上向右滑行，質(zhì)量為M的長木板處于靜止狀態(tài)，已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為，m受到的摩擦力為，木板受到地面的摩擦力，則（　?。?/span>A．大小為，方向向右 B．大小為，方向向左C．大小為，方向向左 D．大小為，方向向左【答案】D【詳解】A．木塊受到的是滑動摩擦力，受到的摩擦力方向與相對運動相反，木塊相對于木板向右運動，故摩擦力方向向左，大小為故A錯誤；BCD．由A中分析可知，木板給木塊向左的摩擦力，則木塊給木板等大的向右的摩擦力，木板因此有向右運動的趨勢，木板保持靜止，木板受到地面給的摩擦力是靜摩擦力，方向水平向左，根據(jù)受力平衡可得故BC錯誤，D正確。故選D。4．某同學利用圖甲所示的裝置研究物塊與木板之間的摩擦力。實驗臺上固定一個力傳感器，傳感器用細線拉住物塊，物塊放置在粗糙的長木板上。水平向左拉木板，傳感器記錄的圖像如圖乙所示。下列說法中正確的是（　　）A．木板一定始終做勻速運動B．物塊與木板之間的滑動摩擦力大小約為2.6NC．在時間內(nèi)，物塊與木板之間相對靜止D．在時間內(nèi)，物塊與木板之間的摩擦力是靜摩擦力【答案】C【詳解】A．物塊始終處于靜止狀態(tài)，力傳感器的示數(shù)與長木板對物塊的摩擦力大小相等，根據(jù)圖乙可知，當作用在木板上的拉力較小時，長木板處于靜止狀態(tài)，物塊與木板之間的摩擦力為靜摩擦力，隨著作用在木板上的拉力逐漸增大，木板對物塊的靜摩擦力也逐漸增大，即力傳感器的示數(shù)逐漸增大，當長木板與物塊之間的摩擦力達到最大靜摩擦力時，長木板開始相對于物塊向左運動，此后，長木板對物塊的摩擦力為滑動摩擦力，大小一定，即此后力傳感器的示數(shù)一定，根據(jù)圖乙可知，長木板在1.3s前一直處于靜止狀態(tài)，1.3s后，開始運動，由于不知道作用在長木板上的拉力的具體值，則不能確定1.3s后長木板的運動狀態(tài)，A錯誤；B．根據(jù)圖乙，結(jié)合上述可知，物塊與木板之間的滑動摩擦力大小約為2.0N，B錯誤；C．根據(jù)上述可知，在時間內(nèi)，物塊受到的是靜摩擦力，即此時間內(nèi)，物塊與木板之間相對靜止，C正確；D．根據(jù)圖乙，結(jié)合上述可知，在時間內(nèi)，物塊與木板之間的摩擦力是滑動摩擦力，D錯誤。故選C。5．如圖所示，物塊靜止在固定斜面上，接觸面粗糙，現(xiàn)在用一定大小的力F沿斜面向上拉物塊，物塊仍保持靜止，此時物塊受到的摩擦力，以下描述正確的是（　　）A．方向沿斜面向上B．方向沿斜面向下C．摩擦力為0D．無法確定【答案】D【詳解】物塊在沿斜面方向上有向上的拉力，向下的重力分力，以及不確定方向的摩擦力，當此時當物塊有上滑的趨勢，摩擦力方向沿斜面向下。當物塊有下滑的趨勢，摩擦力方向沿斜面向上。因為物塊的運動趨勢不確定，所以摩擦力的方向不確定。故選D。6．如圖所示，，，三個物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)也相同，三個物體隨傳送帶一起勻速運動，運動方向如圖中箭頭所示，則下列說法正確的是（　　）A．物體受到的摩擦力方向向右B．三個物體中只有物體受到的摩擦力是零C．受到的摩擦力沿傳送帶向下D．、受到的摩擦力方向相反【答案】B【詳解】A．根據(jù)題意可知，物體A在水平方向上做勻速直線運動，水平方向不受摩擦力，故A錯誤；CD．根據(jù)題意可知，物體B、C均有相對傳送帶向下滑的趨勢，由平衡條件可得，物體B、C均受到沿斜面向上的靜摩擦力，大小等于，故CD錯誤；B．由上述分析可知，三個物體中只有物體受到的摩擦力是零，故B正確。故選B。7．如圖甲所示，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Ff與F的關(guān)系如圖乙所示，g取10 m/s2，下列說法正確的是（　?。?/span>A．木箱所受的滑動摩擦力為20 NB．木箱所受的最大靜摩擦力C．摩擦力總是阻礙物體間的相對運動D．木箱與地面間的動摩擦因數(shù)【答案】ACD【詳解】AB．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，當推力后，靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，大小?/span>20N，故A正確，B錯誤；C．靜摩擦力的方向總是與物體的相對運動趨勢方向相反，滑動摩擦力的效果總是阻礙物體間的相對運動，故C正確；D．木箱與地面間的動摩擦因數(shù)故D正確。故選ACD。8．如圖所示，質(zhì)量不計的彈簧原長為10 cm，一端固定于質(zhì)量為2 kg 的物體上，另一端施一水平拉力F。若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當彈簧長度為12 cm 時，物體恰好勻速運動，g取10 m/s2。設(shè)最大靜摩擦力的大小等于滑動摩擦力，則（　?。?/span>A．彈簧的勁度系數(shù)為100 N/mB．從靜止開始拉物體，當彈簧長度為11 cm 時，物體所受到的摩擦力為2 NC．從靜止開始拉物體，當彈簧長度為13 cm 時，物體所受到的摩擦力為4 ND．從靜止開始拉物體，當彈簧長度為13 cm 時，物體所受到的摩擦力為6 N【答案】BC【詳解】A．由題意得物體與地面間最大靜摩擦力物體恰好做勻速直線運動，物體所受彈力等于滑動摩擦力，即等于最大靜摩擦力所以故A錯誤；B．從靜止開始拉物體，當彈簧長度為11 cm 時，因為11cm<12cm，由前面分析可知物體靜止，則摩擦力為故B正確；CD．從靜止開始拉物體，當彈簧長度為13 cm 時，物體所受的拉力大于最大靜摩擦力，相對于地面不能靜止，物體相對地面滑動過程中受到的滑動摩擦力等于4N；故C正確，D錯誤。故選BC。 

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