《2020版高考物理一轮复习 第二章 第2节 摩擦力讲义（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考物理一轮复习 第二章 第2节 摩擦力讲义（含解析）（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节 摩擦力1静摩擦力(1)定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时的摩擦力。(2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动趋势。物体受静摩擦力作用时不一定处于静止状态。实际最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。(3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动趋势的方向相反。(4)大小：0F。2滑动摩擦力(1)定义：一个物体在另一个物体表面滑动时，受到另一物体阻碍它们相对滑动的力。(2)产生条件：接触面粗糙；接触处有弹力；两物体间有相对运动。(3)方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向相反。(4)大小：FFN，为动摩擦因数，其值与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。FN的大小不
2、一定等于物体的重力，等于重力是特殊情况。的大小与物体间接触面积的大小、相对运动速度的大小都无关。深化理解1区分物体间存在静摩擦力还是滑动摩擦力，要看物体间是有相对运动趋势还是有相对运动。2滑动摩擦力的大小可由公式FFN计算，而静摩擦力的大小一般不能用FFN计算。基础自测一、判断题(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。()(2)受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态。()(3)受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态。()(4)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。()(5)接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。()(6)两物体接触处的弹力越大，滑动摩擦力越大。()(7)两物体接触处的弹力增大时，接
3、触面间的静摩擦力大小可能不变。()二、选择题1粤教版必修1 P74 T9(多选)关于滑动摩擦力，下列说法正确的是()A滑动摩擦力与物体的重力成正比B滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C滑动摩擦力总是阻碍着物体间的相对运动D滑动摩擦力可能是动力解析：选CD滑动摩擦力与接触面间的压力成正比，A错误；滑动摩擦力总是与物体间的相对运动方向相反，阻碍着物体间的相对运动，但滑动摩擦力可能是动力，与物体的运动方向相同，故B错误，C、D正确。2沪科版必修1 P81 T8改编(多选)如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力F施于A，而A、B仍保持静止，则下面的
4、说法中正确的是()A物体A与地面间的静摩擦力的大小等于FB物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零C物体A与B间的静摩擦力的大小等于FD物体A与B间的静摩擦力的大小等于零解析：选AD以A、B整体为研究对象，分析受力可知，整体水平方向受到拉力F和地面对A的静摩擦力fA，由平衡条件得到，fAF。故A正确，B错误。以B为研究对象，分析受力可知，B相对于A没有运动趋势，B不受静摩擦力，即物体A与B间的静摩擦力的大小等于零。故C错误，D正确。3(多选)如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后()AM静止在传送带上BM可能
5、沿斜面向上运动CM受到的摩擦力不变DM下滑的速度不变解析：选CD由M匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力和支持力作用，传送带启动以后对M受力没有影响，自然也不会影响其运动状态，C、D项正确。高考对本节内容的考查，主要集中在摩擦力有无、大小计算和方向判断，一般以选择题的形式呈现，难度中等。另外也有摩擦力做功、摩擦生热等综合题目，可以计算题的形式出现，难度较大。考点一静摩擦力有无及方向的判断基础自修类题点全练1静摩擦力有无的判断如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起。下列说法正确的是()A石块b对a的支持力一定竖直向上B石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C石
6、块c受到水平桌面向左的摩擦力D石块c对b的作用力一定竖直向上解析：选D由题图可知，a与b的接触面不是水平面，可知石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是一对平衡力，故A、B错误；以三个石块作为整体研究，整体受到的重力与支持力是一对平衡力，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；选取a、b作为整体研究，根据平衡条件，石块c对b的作用力与a、b整体的重力平衡，则石块c对b的作用力一定竖直向上，故D正确。2静摩擦力有无及方向的判断(多选)如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确
7、的是()AA物体受到的摩擦力方向向右B三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零CB、C受到的摩擦力方向相同DB、C受到的摩擦力方向相反解析：选BCA物体与传送带一起匀速运动，它们之间无相对运动或相对运动趋势，即无摩擦力作用，A错误；B、C两物体虽运动方向不同，但都处于平衡状态，由沿传送带方向所受合力为零可知，B、C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用，故B、C正确，D错误。3“水平面”“倾斜面”间的静摩擦力综合判断(多选)如图甲、乙所示，倾角为的斜面上放置一滑块M，在滑块M上放置一个质量为m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是()A图甲中物块m受到摩擦力B图乙中物块m受到
8、摩擦力C图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力解析：选BD对题图甲：设物块m受到重力、支持力、摩擦力，而重力、支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向水平，则物块m受力将不平衡，与题中条件矛盾，故假设不成立，A、C项错误；对题图乙：设物块m不受摩擦力，由于m匀速下滑，m必受力平衡，若m只受重力、支持力作用，由于支持力与接触面垂直，故重力、支持力不可能平衡，则假设不成立，由受力分析知：m受到与斜面平行向上的摩擦力，B、D项正确。名师微点静摩擦力有无及方向的三种判断方法(1)假设法(2)运动状态法此法关键是先确定物体的运动状态(如平衡或求出加速度)，
9、再利用平衡条件或牛顿第二定律(Fma)确定静摩擦力的方向。(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另一物体受到的静摩擦力的方向。考点二摩擦力大小的计算师生共研类1滑动摩擦力的计算方法可用公式FFN计算，注意对物体间相互挤压的弹力FN的分析，FN并不总是等于物体的重力，它与研究对象受到的垂直接触面方向的力密切相关，也与研究对象在该方向上的运动状态有关。2静摩擦力的计算方法(1)最大静摩擦力Fmax的计算：最大静摩擦力Fmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来，比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即FmaxFN。(
10、2)一般静摩擦力的计算物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来计算其大小。物体有加速度时，根据牛顿第二定律进行分析。例如，水平匀速转动的圆盘上物块靠静摩擦力提供向心力产生向心加速度，若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合ma，先求合力再求静摩擦力。典例一横截面为直角三角形的木块按如图所示方式放置，质量均为m的A、B两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30的直角边上，物体C放在倾角为60的直角边上，B与C之间用跨过定滑轮的轻质细线连接，A、C的质量比为，整个装置处于静止状态。已知物体A、B与斜面间的动摩擦因数相同(1)且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹力大小为mg，C与斜面间无摩擦
11、，则()A物体A、B均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向B物体A所受摩擦力大小为mg，物体B不受摩擦力作用C弹簧处于拉伸状态，A、B两物体所受摩擦力大小均为mg，方向均沿斜面向下D剪断弹簧瞬间，物体A一定加速下滑解析对A分析：重力下滑分力为mg，静摩擦力Ff0mgcos 30mg，F弹mg，因此弹簧弹力方向沿斜面向上，摩擦力方向沿斜面向下，如图甲所示，则FfAF弹mgsin 30mg。对B分析：细线对B的拉力FmCgsin 602mgF弹mBgsin 30。所以B所受摩擦力沿斜面向下，如图乙所示，FfBFF弹mBgsin 30mg，故A、B错误，C正确。剪断弹簧，A受摩擦力向上，且满足FfA
12、mg，故A仍处于静止状态，D错误。答案C计算摩擦力时的三点注意(1)首先分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才能利用公式计算，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿定律来求解。(2)公式FFN中FN为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等于物体的重力。(3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关。题点全练1静摩擦力大小的计算如图所示，两个相同的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上，连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连，箱内放有一小球与箱内壁右侧接触，整个系统处于静止状态，已知A、B的质量均为m，C的质量为M，小球的质量为m0，物体B与桌面间的动摩擦因数为，
13、重力加速度为g，不计滑轮摩擦和空气阻力，下列说法中正确的是()A物体A受到三个力的作用B小球受到三个力的作用C桌面受到物体的摩擦力大小为2mgD桌面受到物体的摩擦力大小为(Mm0)g解析：选D以A为研究对象，根据平衡条件可知B对A没有摩擦力，则A受到重力和B的支持力两个力作用，故A错误；小球受重力和箱底的支持力两个力作用，故B错误；以A、B整体为研究对象，由平衡条件可知，桌面对B的摩擦力等于(Mm0)g，B与桌面间的静摩擦力不一定达到最大静摩擦力，所以桌面对B的摩擦力大小不一定等于2mg，由牛顿第三定律知桌面受到B的摩擦力大小为(Mm0)g，故C错误，D正确。2滑动摩擦力大小的计算如图所示，有
14、8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100 g，某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F，使木板水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为10.5，木板与木板之间的动摩擦因数为20.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。则水平压力F至少为()A8 NB15 NC16 N D30 N解析：选B先将所有的木板当成整体，受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，则二力平衡有21F8mg；再对除两外侧木板剩余木板受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，由二力平衡有22F6mg；联立解得F15 N；故B正确，A、C、D错误。3利用牛顿第二定律分析摩擦力大小变化(多选)如图甲所示，两物体A、
15、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平变力F，Ft关系图像如图乙所示，两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，规定水平向右为正方向，则()A两物体一直向右做直线运动B两物体沿直线做往复运动C在23 s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小DB物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同解析：选AD在02 s内整体向右做加速运动，加速度先增大后减小；24 s内加速度反向，做减速运动，因为两段时间内受力是对称的，所以4 s末速度变为零，在04 s内一直向右运动，然后又重复以前的运动，A正确，B错误。在23 s这段时间内，F逐渐增大，整体加速度逐渐增大，隔离对B分析，B的合力逐渐增大，即B所受的摩擦力逐渐增大，C错误。
