高中物理人教版 (2019)必修 第一冊2 摩擦力優(yōu)秀學(xué)案

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目標(biāo)導(dǎo)航


知識精講

知識點01 滑動摩擦力
1．定義：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運動時，在接觸面上會產(chǎn)生阻礙 的力．
2．產(chǎn)生條件
(1)接觸面 ．
(2)接觸處有 ．
(3)兩物體間有 ．
3．方向：與受力物體 的方向相反．
4．大小
Ff＝ ，μ為動摩擦因數(shù)
5．彈力與摩擦力的關(guān)系
若兩物體間有摩擦力，則兩物體間 有彈力，若兩物體間有彈力，但兩物體間 摩擦力．(填“一定有”或“不一定有”)
6．滑動摩擦力的五個“不一定”
(1)滑動摩擦力的方向總是與物體間相對運動的方向相反，但不一定與物體的運動方向相反．
(2滑動)摩擦力總是阻礙物體間的相對運動，但不一定阻礙物體的運動．
(3)滑動摩擦力不一定是阻力，也可以是動力．
(4)滑動摩擦力不一定使物體減速，也可以使物體加速．
(5)受滑動摩擦力作用的物體不一定運動，但一定保持相對運動．
【即學(xué)即練1】為了研究手機(jī)保護(hù)套與書桌之間的動摩擦因數(shù)，小明找來了拉力傳感器，先測得該帶保護(hù)套的手機(jī)的質(zhì)量為0.25 kg，再按如圖7甲所示將手機(jī)放置在桌面上，用拉力傳感器緩慢拉手機(jī)，直至手機(jī)在桌面上緩慢向右運動一段距離，截取計算機(jī)屏幕上的一段F－t圖線，如圖乙所示，重力加速度g取10 m/s2，則以下說法正確的是( )
A．桌面所受的滑動摩擦力約為2.60 N，方向向右
B．手機(jī)保護(hù)套與桌面間的動摩擦因數(shù)隨著拉力F的增大而增大
C．若在手機(jī)上增加壓力，手機(jī)保護(hù)套與桌面間的動摩擦因數(shù)增大
D．手機(jī)保護(hù)套與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ＝1.12
知識點02 靜摩擦力
1．定義：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們具有相對運動的趨勢時，在接觸面上會產(chǎn)生阻礙 的力．
2．產(chǎn)生條件
(1)接觸面 ．
(2)接觸處有 ．
(3)兩物體間有 ．
3．方向：與受力物體 的方向相反．
4．大?。?FN2, Ff1＝Ff2
D．FN1＝FN2, Ff1>Ff2
5．如圖所示，質(zhì)量為1 kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，從t＝0時刻開始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時受到一個水平向左的恒力F＝1 N的作用，取向右為正方向，該物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖象是下列圖中的(g＝10 m/s2)( )
6．如圖所示，有一重力不計的方形容器，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
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

題組C 培優(yōu)拔尖練
1.如圖所示，有8個完全相同的長方體木板疊放在一起，每個木板的質(zhì)量為100 g，某人用手在這疊木板的兩側(cè)分別加一大小為F的水平壓力，使木板水平靜止．若手與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.5，木板與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.則水平壓力F至少為( )
A．8 N B．15 N
C．16 N D．30 N
2.如圖，位于水平桌面上的物塊P，由跨過輕質(zhì)定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的，已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都為μ，兩物塊的質(zhì)量都是m，不計滑輪的摩擦，重力加速度為g，若用一水平向右的力F拉P使其做勻速運動，則F的大小為( )
A．4μmg B．3μmg
C．2μmg D．μmg
3.打印機(jī)是現(xiàn)代辦公不可或缺的設(shè)備，正常情況下，進(jìn)紙系統(tǒng)能做到“每次只進(jìn)一張紙”，進(jìn)紙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示．設(shè)圖中剛好有10張相同的紙，每張紙的質(zhì)量均為m，搓紙輪按圖示方向轉(zhuǎn)動時帶動最上面的第1張紙勻速向右運動，搓紙輪與紙張之間的動摩擦因數(shù)為μ1，紙張與紙張之間、紙張與底部摩擦片之間的動摩擦因數(shù)均為μ2，重力加速度為g，打印機(jī)正常工作時，下列說法正確的是( )
A．第1張紙受到搓紙輪的摩擦力方向向左
B．第2張與第3張紙之間的摩擦力大小為2μ2mg
C．第10張紙與摩擦片之間的摩擦力為0
D．要做到“每次只進(jìn)一張紙”，應(yīng)要求μ1＞μ2
4.[多選]如圖所示，用一水平力F把A、B兩個物體擠壓在豎直的墻上，A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列判斷正確的是( )
A．B物體對A物體的靜摩擦力方向向下
B．F增大時，A和墻之間的摩擦力也增大
C．若B的重力大于A的重力，則B受到的摩擦力大于墻對A的摩擦力
D．不論A、B的重力哪個大，B受到的摩擦力一定小于墻對A的摩擦力
5.如圖所示，A、B兩物體疊放在水平地面上，A物體質(zhì)量m＝20 kg，B物體質(zhì)量M＝30 kg。處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁，另一端與A物體相連，輕彈簧處于自然狀態(tài)，其勁度系數(shù)為250 N/m，A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5?，F(xiàn)有一水平推力F作用于物體B上使B緩慢地向墻壁移動，當(dāng)移動0.2 m時，水平推力F的大小為(已知A、B之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2)( )
A．350 N B．300 N
C．250 N D．200 N
參考答案
知識精講
知識點01 滑動摩擦力
1．定義：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運動時，在接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運動的力．
2．產(chǎn)生條件
(1)接觸面粗糙．
(2)接觸處有壓力．
(3)兩物體間有相對運動．
3．方向：與受力物體相對運動的方向相反．
4．大小
Ff＝μFN，μ為動摩擦因數(shù)
5．彈力與摩擦力的關(guān)系
若兩物體間有摩擦力，則兩物體間一定有彈力，若兩物體間有彈力，但兩物體間不一定有摩擦力．(填“一定有”或“不一定有”)
【即學(xué)即練1】答案 A
解析 由F－t圖線可得，在0～t1時間內(nèi)，拉力F逐漸增大，在t1時刻，拉力達(dá)到最大，手機(jī)剛開始向右運動，即t1時刻拉力的大小等于最大靜摩擦力Ffmax，約為2.80 N，之后手機(jī)緩慢運動時拉力等于滑動摩擦力Ff，由題圖乙可知手機(jī)所受的滑動摩擦力約為2.60 N，方向向左，可知桌面所受的滑動摩擦力大小約為2.60 N，方向向右，A選項正確；動摩擦因數(shù)由接觸面的材料和接觸面的粗糙程度決定，與拉力和壓力都無關(guān)，且μ＝eq \f(Ff,mg)＝1.04，B、C、D選項錯誤．
知識點02 靜摩擦力
1．定義：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們具有相對運動的趨勢時，在接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運動趨勢的力．
2．產(chǎn)生條件
(1)接觸面粗糙．
(2)接觸處有壓力．
(3)兩物體間有相對運動的趨勢．
3．方向：與受力物體相對運動趨勢的方向相反．
4．大?。?Ff1＝mg，而下滑時是滑動摩擦力，即Ff滑＝μFN2＝mg，可知FN1>FN2，故選C.
5．答案 A
解析 開始物體受到水平向左的滑動摩擦力：Ff＝μmg＝0.2×1×10 N＝2 N，物體速度減為0后，F(xiàn)