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1、第2讲摩擦力考点一摩擦力考点一摩擦力强基础固本增分一、静摩擦力1.定义:两个相互接触的物体之间只有,而没有相对运动时在接触面上产生的阻碍 的力。可能在一起运动2.产生条件:(1)接触面;(2)接触处有;(3)两物体间有。3.方向:沿两物体的,与相对运动趋势的方向。4.大小:0F2=5N,所以地面对物体C的摩擦力方向水平向左,大小为f=F1-F2=15N,B、D错误;对A、B整体分析,由于F1的作用,整体相对C有向右运动的趋势,则物体C对物体B的摩擦力方向水平向左,C正确。考向二摩擦力大小的计算典题3(2024山东菏泽期中)防烫取物夹是生活中常用的工具,如图甲所示,我们可以用夹子夹住长方形托盘,
2、其侧视图如图乙所示。已知托盘的质量为m=160g,托盘侧边与竖直方向的夹角为=53,夹子与托盘两侧共有4个接触点,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6。当托盘水平静止时,下列说法正确的是()A.托盘与取物夹每个接触点处弹力的大小为0.24NB.托盘与取物夹每个接触点处摩擦力的大小为0.32NC.取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数的最小值为0.75D.取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数的最小值为0.60C解析对托盘进行受力分析,在每个接触点,取物夹对托盘的弹力大小满足4FN=mgsin,摩擦力大小满足4f=mgcos,解得FN=0.
3、32N,f=0.24N,A、B错误;当取物夹与托盘之间的摩擦力恰好为最大静摩擦力时,最小,则f=FN,解得=0.75,C正确,D错误。典题4(多选)质量为10kg的木箱静止在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动。现将一水平推力F作用在木箱上,F随时间t变化的图线如图所示。已知木箱在46s时间内做匀速直线运动,重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是()A.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3B.02s时间内木箱所受摩擦力大小为0C.24s时间内木箱所受摩擦力大小为35ND.46s时间内木箱所受摩擦力大小为30NAD解析木箱在46s时间内做匀速直线运动,根据二力平衡条
4、件可得此时的摩擦力为f=F=30N,木箱对地面的压力大小等于木箱的重力,即FN=mg=1010N=100N,所以动摩擦因数,A、D正确;02s时间内,推力为20N,因为20N35N,所以木箱在24s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,因压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以木箱受到滑动摩擦力的大小为30N,C错误。考向三摩擦力的综合分析与应用典题5(2024广东模拟)一些巧妙的工业设计能极大地为人们的生活提供便利。如图是竖直放置的某款可调角度的简便磨刀器,该磨刀器左右两侧对称,通过调整磨刀角度可以使该磨刀器的两侧面与刀片尖端的两侧面紧密贴合,就可以轻松满足家庭日常
5、的各种磨刀需求。关于在使用磨刀器的过程中,下列说法正确的是()A.向后轻拉刀具,磨刀器受到的摩擦力向前B.若水平匀速向后拉动刀具,则磨刀器对刀具的作用力竖直向上C.向后加速拉动刀具,刀具受到的摩擦力小于磨刀器受到的摩擦力D.对同一把刀具在竖直方向上施加相同压力时,磨刀器的夹角越小,越难被拉动D解析磨刀过程中,向后轻拉刀具,刀具受到的摩擦力向前,根据牛顿第三定律,磨刀器受到的摩擦力向后,故A错误;若水平匀速向后拉动刀具,从侧面看,刀具受力如图所示,磨刀器对刀具的作用力是支持力FN合与摩擦力f合的合力,方向应向前方偏上,故B错误;根据牛顿第三定律可知,刀具受到的摩擦力等于磨刀器受到的摩擦力,故C错
6、误;刀具对磨刀器正压力的两分力夹角应为磨刀器的夹角的补角,故磨刀器的夹角越小,正压力的两分力夹角越大,当施加相同的正压力时,两分力越大,则最大静摩擦力越大,刀具越难被拉动,故D正确。考点二摩擦力的四类突变问题考点二摩擦力的四类突变问题摩擦力的“四类典型”突变问题考向一静静突变典题6如图所示,放在粗糙水平桌面上的一个物体,受到水平方向的两个力,F1=16N,方向向右,F2=10N,方向向左,当F1从16N逐渐减小到零时,物体始终保持静止,物体与桌面间摩擦力大小变化情况是()A.先增大后减小,方向先向右后向左B.先减小后增大,方向先向左后向右C.逐渐减小,方向一直向右D.逐渐增大,方向一直向左B解
7、析物体处于平衡状态,所受合外力为零,所以摩擦力f=F1-F2,方向向左,随着F1逐渐减小,摩擦力向左减小;当F1F2时,摩擦力f=F2-F1,方向向右,随着F1逐渐减小,摩擦力向右增大,故选B。考向二动动突变典题7(多选)(2023湖北荆门调考)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数tan,若以沿传送带向下为正方向,则下列图像中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是()BD解析当小木块速度小于传送带速度时,小木块相对于传送带向上滑动,小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下,加速度a=gsin+gco
8、s;当小木块速度达到传送带速度时,由于tan,即mgcosmgsin,所以速度能够继续增加,此时滑动摩擦力的大小不变,而方向突变为向上,a=gsin-gcos,加速度变小,则v-t图像的斜率变小,所以B、D正确。考向三静动突变典题8如图所示,接通电动机电源,它通过细绳开始拉动平板小车,小车上的长方体木块随小车一起向左运动,到一定程度,小车继续向左运动而木块却不再运动。下列说法正确的是()A.木块开始时随小车一起向左运动过程中,木块受到的摩擦力为滑动摩擦力B.小车继续向左运动而木块却不再运动,木块受到的摩擦力为静摩擦力C.保持木块与小车间接触面的粗糙程度不变,在木块上方增加砝码,重复上述实验,木
9、块最后静止下来时仍在原来的位置D.保持压力不变,换用接触面更粗糙的木块,重复上述实验,木块最后静止下来时位置离定滑轮更远D解析木块开始时随小车一起向左运动过程中,木块相对小车静止,受到的摩擦力为静摩擦力,A错误;小车继续向左运动而木块却不再运动,木块相对小车滑动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,B错误;保持木块与小车间接触面的粗糙程度不变,在木块上方增加砝码,导致最大静摩擦力增大,重复上述实验,木块最后静止下来时,弹簧弹力增大,则弹簧形变量增大,木块静止在原来的位置的左侧,C错误;保持压力不变,换用接触面更粗糙的木块,也会导致最大静摩擦力增大,重复上述实验,木块最后静止下来时位置离定滑轮更远,D正确
10、。考向四动静突变典题9如图所示,质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数为=0.2,从t=0开始物体以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,以向右为正方向,则该物体受到的摩擦力f 随时间变化的图像是()A解析物体向右减速过程中,受滑动摩擦力作用,方向水平向左,大小为f1=mg=2N;物体速度减为0后,因Fmg,物体将保持静止,此时摩擦力大小f2=F=1N,方向水平向右。故A正确。方法点拨方法点拨 摩擦力突变问题注意事项1.静摩擦力是被动力,其大小、方向取决于物体间的相对运动趋势,而且静摩擦力存在最大值。存在静摩擦力的连接系统,相对滑动与相对静止的临界状态是静摩擦力达到最大值。2.滑动摩擦力的突变问题:滑动摩擦力的大小与接触面的动摩擦因数和接触面受到的压力均成正比,发生相对运动的物体,如果接触面的动摩擦因数发生变化或接触面受到的压力发生变化,则滑动摩擦力就会发生变化。3.研究传送带问题时,物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质发生变化的分界点。
