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第三章第3節(jié)　摩擦力
(分值:100分)
選擇題1~11題,每小題8分,共88分。
基礎(chǔ)對點練
題組一　滑動摩擦力
1.(多選)對于相互接觸的兩個物體之間同一接觸面上的彈力和摩擦力,以下說法中正確的是 (　　)
有彈力必有摩擦力
有摩擦力必有彈力
摩擦力的大小一定與彈力成正比
摩擦力的方向與彈力的方向垂直
2.(2024·四川眉山高一期末)如圖所示,在“探究滑動摩擦力大小”實驗過程中,用拉力將木板從木塊下抽出,彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定時為3.00 N,已知木塊的重力為8.00 N,則木塊與木板間的滑動摩擦力大小為 (　　)
3.00 N 5.00 N 8.00 N 11.00 N
3.如圖所示,在動摩擦因數(shù)μ=0.1的水平桌面上向右運(yùn)動的物體質(zhì)量為20 kg,在運(yùn)動過程中,還受到一個方向向左的大小為10 N的拉力F作用,則物體受到的滑動摩擦力為(g取10 N/kg) (　　)
10 N,向右 10 N,向左 20 N,向右 20 N,向左
4.如圖所示,有一質(zhì)量為m的磚,它的長、寬、高分別為25 cm、15 cm、8 cm,則當(dāng)它平放、側(cè)放和豎放時,運(yùn)動的磚塊所受到的摩擦力大小關(guān)系為 (　　)
f1>f2>f3 f1=f2=f3 f15.(2024·廣西百色高一期末)如圖所示,在光滑的水平面上疊放著甲、乙兩個木塊。甲木塊用一根水平輕繩固定在左邊的豎直墻壁上,甲的質(zhì)量為2 kg,甲、乙之間動摩擦因數(shù)為0.2。現(xiàn)用F=10 N的水平拉力把木塊乙從右端抽出,重力加速度g=10 m/s2。關(guān)于甲所受的摩擦力,下列說法正確的是 (　　)
是靜摩擦力,大小為2 N
是靜摩擦力,大小為4 N
是滑動摩擦力,大小為2 N
是滑動摩擦力,大小為4 N
題組二　靜摩擦力
6.下列情景中,物體M所受摩擦力f的示意圖正確的是 (　　)
A B C D
7.(2024·四川雅安高一校考期末)物體放置在粗糙水平面上,受到兩個同一直線上的推力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài),其中F1=8 N,方向水平向右,F2=18 N,方向水平向左,若撤去F2,則物體受到的摩擦力為 (　　)
10 N,水平向左 10 N,水平向右 8 N,水平向左 8 N,水平向右
8.如圖所示,A、B、C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(yùn)動,運(yùn)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
三個物體中只有A物體不受摩擦力
B受到的摩擦力沿斜面向下
B、C受到的摩擦力方向相反
綜合提升練
9.下列四幅示意圖是對運(yùn)動員在做立定跳遠(yuǎn)運(yùn)動時腳蹬地起跳前瞬間的受力分析,其中正確的是 (　　)
A B C D
10.如圖所示,將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計)夾在水平放置的物理書內(nèi),書對A4紙的壓力為3 N,A4紙與書之間的動摩擦因數(shù)為0.3,要把A4紙從書中拉出,拉力至少應(yīng)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力) (　　)
0.9 N 1.8 N 9.0 N 18 N
11.(2024·湖南長沙高一期末)學(xué)習(xí)摩擦力時,小明同學(xué)做了一個小實驗,他的實驗裝置如圖,將一重力不計的白紙鋪在水平桌面上,紙的一部分伸出桌邊,再在白紙上放一本筆記本。先用水平拉力F將白紙從筆記本底下向右抽出(筆記本未從桌面滑落),已知筆記本重力為G,所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ,則在白紙被抽出過程中 (　　)
白紙對筆記本的摩擦力方向向左
抽動瞬間,白紙受到的摩擦力為2μG
筆記本與白紙間的摩擦力大小始終等于μG
瞬間拉力F越大,筆記本與白紙間的摩擦力越大
12.(4分)如圖所示,物塊A重10 N,物塊B重20 N,A、B間的動摩擦因數(shù)為0.2,B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1。現(xiàn)用水平拉力F向左拉物塊B,要使A、B發(fā)生相對滑動,則F至少為多大
培優(yōu)加強(qiáng)練
13.(8分)如圖所示,質(zhì)量m=4 kg的物體靜置于水平面上,一質(zhì)量不計的彈簧原長為9 cm,一端固定于物體上,另一端施一水平拉力F,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.25,逐漸增大F,當(dāng)彈簧長度為13 cm時,物體剛好被拉動(g取10 m/s2,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等)。求:
(1)(2分)彈簧的勁度系數(shù);
(2)(3分)當(dāng)彈簧拉長到12 cm時,物體所受的摩擦力;
(3)(3分)當(dāng)彈簧拉長到15 cm時,物體所受的摩擦力。
第3節(jié)　摩擦力
1.BD　[摩擦力產(chǎn)生的條件中，必須接觸擠壓，所以有摩擦力必有彈力，而有彈力不一定有摩擦力，故A錯誤，B正確；滑動摩擦力的大小與正壓力成正比，靜摩擦力大小與彈力無必然聯(lián)系，故C錯誤；摩擦力的方向與接觸面平行，而彈力的方向與接觸面垂直，因此兩者方向總是垂直，故D正確。]
2.A　[對木塊受力分析，它受力平衡，則所受拉力等于木板對木塊的滑動摩擦力，則木塊與木板間的滑動摩擦力大小為3.00 N，故A正確。]
3.D　[由于N＝mg，滑動摩擦力f＝μN(yùn)＝μmg＝20 N，物體向右運(yùn)動，則滑動摩擦力方向向左，故選項D正確。]
4.B　[根據(jù)公式f＝μN(yùn)可知，滑動摩擦力的大小與動摩擦因數(shù)和壓力大小有關(guān)，與接觸面積大小無關(guān)，則三種情況下滑動摩擦力大小相等，故B正確。]
5.D　[木塊乙從甲的右端抽出過程中，甲和乙發(fā)生相對運(yùn)動，故甲、乙之間的摩擦力是滑動摩擦力，大小為f＝μm甲g＝0.2×2×10 N＝4 N，故D正確。]
6.B　[物體靜止在粗糙的水平面上，沒有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，則沒有摩擦力，故A錯誤；汽車停在斜坡上，由于有下滑趨勢，因此受到沿著斜坡向上的靜摩擦力，故B正確；物體雖貼著豎直墻面，但與豎直墻面之間沒有壓力，則沒有摩擦力，故C錯誤；瓶子被握在手中處于靜止?fàn)顟B(tài)，依據(jù)二力平衡可知，瓶子受到的靜摩擦力與重力平衡，方向豎直向上，故D錯誤。]
7.C　[物體開始在水平方向受三個力而平衡，則有f＝F2－F1＝10 N，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明物體受到的最大靜摩擦力大于10 N，撤去F2后，外力F1＝8 N，方向水平向右，其值小于最大靜摩擦力，物體仍處于平衡狀態(tài)，所以此時摩擦力大小為8 N，方向水平向左，故A、B、D錯誤，C正確。]
8.B　[A物體做水平方向的勻速直線運(yùn)動，水平方向不受摩擦力，A錯誤；假設(shè)接觸面光滑，B、C物體均有相對傳送帶向下滑動的趨勢，故均受到沿斜面向上的靜摩擦力，B正確，C、D錯誤。]
9.A　[重力方向豎直向下，支持力方向垂直于水平地面向上，蹬地時運(yùn)動員相對地面有向后的運(yùn)動趨勢，所以地面對運(yùn)動員有向前的摩擦力，故A正確，B、C、D錯誤。]
10.B　[A4紙與書上、下兩個接觸面都有滑動摩擦力，則有f＝2μN(yùn)＝2×0.3×3 N＝1.8 N；當(dāng)拉力等于滑動摩擦力時，拉力最小，所以B正確。]
11.B　[白紙相對筆記本向右運(yùn)動，所以白紙受到的摩擦力方向向左，則白紙對筆記本的摩擦力方向向右，故A錯誤；抽動瞬間，白紙上下兩個面，均受到向左的滑動摩擦力，根據(jù)滑動摩擦力公式可得f＝μN(yùn)＝μG，則白紙受到的摩擦力為f總＝2μG，故B正確；在開始一段時間內(nèi)，筆記本與白紙之間的壓力為G，此時二者間的摩擦力為μG，當(dāng)白紙滑過筆記本的中心線時，白紙和筆記本之間的壓力小于G，且隨著白紙的運(yùn)動，壓力逐漸減小，最后到零，滑動摩擦力也隨之減小一直到零，故C錯誤；滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度和壓力有關(guān)，瞬間拉力F雖然大，但白紙受到的壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力不變，故D錯誤。]
12.7 N
解析　設(shè)A、B恰好滑動時，繩子中的張力大小為T，此時F有最小值Fmin
對A受力分析可得T＝μ1GA＝2 N
此時A對B的摩擦力方向為水平向右
對B進(jìn)行分析可得Fmin＝T＋μ1GA＋μ2(GA＋GB)＝7 N
所以F至少為7 N。
13.(1)250 N/m　(2)大小為7.5 N，方向與彈簧彈力方向相反　
(3)大小為10 N，方向與彈簧彈力方向相反
解析　(1)因最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，所以
fm＝μN(yùn)＝μmg＝10 N
物體剛好被拉動時，由平衡條件得
k(x－x0)＝μmg，代入題給數(shù)據(jù)解得k＝250 N/m。
(2)當(dāng)彈簧拉長到12 cm時，彈簧的拉力為F1＝k(x1－x0)＝250×(0.12－0.09)N＝7.5 N<10 N，可知物體保持靜止，則所受的靜摩擦力大小為f1＝F1＝7.5 N，方向與彈簧彈力方向相反。
(3)當(dāng)彈簧拉長到15 cm時，彈簧彈力
F2＝k(x2－x0)＝250×(0.15－0.09)N＝15 N
物體將向右運(yùn)動，此時所受到的滑動摩擦力大小為
f2＝μN(yùn)＝μmg＝0.25×4×10 N＝10 N，方向與彈簧彈力方向相反。第3節(jié)　摩擦力
學(xué)習(xí)目標(biāo)　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哪些因素有關(guān)，會求滑動摩擦力大小。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。
知識點一　滑動摩擦力的產(chǎn)生與方向
觀察圖甲、乙中毛刷的彎曲方向有什么特點。請思考下列問題：
(1)刷毛為什么彎曲？
(2)刷毛受到的摩擦力方向有什么特點。
(3)如果增加鉤碼個數(shù)，毛刷受到的摩擦力如何變化？說明摩擦力大小與什么有關(guān)？
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1.滑動摩擦力：兩個物體相互接觸并擠壓，當(dāng)它們沿接觸面發(fā)生____________時，每個物體的接觸面上都會受到對方施加的________相對運(yùn)動的力，這種力叫作滑動摩擦力。
2.滑動摩擦力的方向：總是沿著接觸面，并且跟物體的________________________相反。
思考
1.關(guān)于滑動摩擦力的產(chǎn)生，請結(jié)合以下情境思考幾個問題。
(1)甲圖是否會產(chǎn)生滑動摩擦力。
(2)乙圖是否會產(chǎn)生滑動摩擦力。
(3)比較丙圖和丁圖，誰會產(chǎn)生滑動摩擦力。
(4)嘗試總結(jié)產(chǎn)生滑動摩擦力的條件。
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2.課間值日生擦黑板時，黑板靜止不動，它是否會受到滑動摩擦力？也就是說，靜止的物體是否可以受到滑動摩擦力？
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3.畫出下列各圖中物體A所受滑動摩擦力f的方向。
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例1 如圖所示，汽車B在水平路面上以相對于地面的速度v1向右運(yùn)動，車上的貨物A以相對于地面的速度v2向右運(yùn)動。下列判斷正確的是(　　)
A.若v1B.若v1C.若v1>v2，貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動摩擦力
D.若v1>v2，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力
聽課筆記____________________________________________________________
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1.滑動摩擦力的方向與相對運(yùn)動的方向相反，并不是與運(yùn)動的方向相反。
2.滑動摩擦力的效果是阻礙物體間的相對運(yùn)動，并不是阻礙物體的運(yùn)動。滑動摩擦力的方向與物體運(yùn)動的方向可能相反，也可能相同，即滑動摩擦力可能是阻力，也可能是動力。
如：
　　
若v1>v2，則物塊所受滑動摩擦力方向向左，為阻力。
若v1若v1＝v2，物塊與傳遞帶之間無相對運(yùn)動，則沒有滑動摩擦力。
訓(xùn)練1 如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面。則在上述過程中(　　)
A.桌布對魚缸摩擦力的方向向左
B.桌布對桌子的摩擦力方向向左
C.桌子對魚缸摩擦力的方向向左
D.魚缸所受摩擦力的方向一直未變
知識點二　滑動摩擦力的大小
在教材第75頁至76頁“實驗探究”中，用彈簧測力計拉動物體勻速運(yùn)動時，不易觀察彈簧測力計的示數(shù)，可按如圖所示實驗裝置操作：用力拉動木板，使之在桌面上勻速滑動。
探究　(1)木塊受到的摩擦力大小和彈簧測力計示數(shù)有什么關(guān)系？
(2)在木塊上添加重物時，摩擦力如何變化？
(3)在木板上鋪一條較粗糙的毛巾，摩擦力如何變化？
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1.滑動摩擦力的大小
(1)公式：f＝________，其中N表示接觸面上壓力的大小，μ為動摩擦因數(shù)。
(2)動摩擦因數(shù)μ，它是兩個力的比值，沒有單位。它的大小與兩個接觸面的________、粗糙程度等情況有關(guān)。
2.計算滑動摩擦力大小的兩種方法
(1)公式法：根據(jù)公式f＝μN(yùn)計算。
①壓力N不一定等于物體的重力，N的大小根據(jù)物體的受力情況確定。
②動摩擦因數(shù)μ與物體間的壓力、接觸面的大小無關(guān)。
(2)二力平衡法：物體處于平衡狀態(tài)(勻速直線運(yùn)動或靜止)時，根據(jù)二力平衡條件求解。
例2 質(zhì)量為3 kg的木塊放在水平地板上，用F＝6 N且水平向右的拉力拉該木塊時，木塊恰能做勻速直線運(yùn)動(g取10 N/kg)。求：
(1)木塊與地板間的動摩擦因數(shù)；
(2)若在木塊運(yùn)動過程中撤去拉力，在木塊繼續(xù)向前滑行的過程中，木塊受到的摩擦力是多大？
(3)若F的大小變?yōu)?0 N，則木塊受到的摩擦力是多大？
(4)若在木塊運(yùn)動過程中將F的方向改為水平向左，則在木塊向右運(yùn)動過程中，受到的摩擦力是多大？方向如何？
(5)若F的大小不變而將方向改為豎直向上作用于該木塊上，則此時應(yīng)加一個多大的水平拉力，才能使該木塊保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。
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訓(xùn)練2 (多選)如圖所示，以水平力F壓物體A，這時A沿豎直墻壁勻速下滑。若物體A與墻面間的動摩擦因數(shù)為μ，物體A的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則物體A與墻面間的滑動摩擦力大小等于(　　)
A.μmg B.mg
C.F D.μF
知識點三　靜摩擦力
受靜摩擦力作用的物體一定靜止嗎？如圖所示，跑步時，腳受到的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力？方向如何？
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1.靜摩擦力
當(dāng)兩個彼此接觸、擠壓的物體之間沒有發(fā)生________________，但具有________________的趨勢時，接觸面上會產(chǎn)生一種________相對運(yùn)動趨勢的力，這種力稱為靜摩擦力。
2.靜摩擦力的方向
靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對運(yùn)動趨勢的方向________。
3.靜摩擦力的產(chǎn)生條件
(1)接觸面是粗糙的。
(2)兩物體相對靜止但存在相對運(yùn)動趨勢。
(3)兩物體在接觸面上有壓力(彈力)。
思考 如圖所示，用手握住杯子，根據(jù)此情境思考以下幾個問題。
(1)杯子靜止不動，杯子是否受摩擦力，若受，試判斷靜摩擦力方向。
(2)若手握杯子一起豎直向上運(yùn)動，杯子是否受靜摩擦力的作用，若有，試判斷靜摩擦力的方向，此時摩擦力的方向與運(yùn)動方向相同還是相反？
(3)若手握杯子一起豎直向下運(yùn)動，杯子受到的靜摩擦力方向是否會發(fā)生變化？
(4)若手握杯子向右或向左運(yùn)動呢？杯子受到的靜摩擦力是否會發(fā)生變化？
(5)根據(jù)以上4種情況，作總結(jié)。
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例3 質(zhì)量為m的桿AB，處于靜止?fàn)顟B(tài)，A端用細(xì)繩豎直懸掛，B端放在水平地板上，如圖所示。下列有關(guān)桿B端所受摩擦力的說法中，正確的是(　　)
A.B端受到的靜摩擦力方向向右
B.B端受到的靜摩擦力方向向左
C.B端受到的靜摩擦力沿桿AB斜向下
D.B端不受靜摩擦力作用
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靜摩擦力有無的判斷
(1)直接法：根據(jù)產(chǎn)生靜摩擦力的條件判斷，滿足接觸面存在彈力、接觸面粗糙、有相對運(yùn)動的趨勢的條件，則有靜摩擦力存在，反之則無靜摩擦力。
(2)假設(shè)法：假設(shè)接觸面光滑，若物體能保持原來的運(yùn)動狀態(tài)不變，則沒有靜摩擦力，反之則有靜摩擦力。　　　　
例4 (多選)如圖所示，在皮帶運(yùn)輸機(jī)將物體勻速送往高處的過程中，下列結(jié)論正確的是(　　)
A.物體受到與運(yùn)動方向相同的摩擦力作用
B.皮帶的速度越大，物體受的摩擦力也越大
C.物體所受的摩擦力與勻速傳送的速度無關(guān)
D.若勻速地向下傳送物體，物體所受的摩擦力方向沿皮帶向下
聽課筆記_____________________________________________________________
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知識點四　靜摩擦力的大小
如圖所示，把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊，觀察彈簧測力計示數(shù)及其變化情況。
當(dāng)測力計的示數(shù)為1 N時，木塊沒有動；逐漸增大拉力到2 N時，木塊仍靜止；繼續(xù)增大拉力到4 N時，木塊開始運(yùn)動，此時拉力突然變小到3.8 N，此后木塊勻速運(yùn)動，拉力保持3.8 N不變。
(1)木塊受到的拉力為1 N時，有相對桌面運(yùn)動的趨勢但沒有運(yùn)動，說明什么呢？
(2)隨著外力的增大，靜摩擦力大小變化嗎？若變化，如何變化？
(3)木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)有何特點？
(4)若在木塊上增加砝碼，木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)如何變化？這說明什么？
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1.靜摩擦力的大小
隨外力的變化而變化，當(dāng)水平拉力增大到某一值時，物體就要滑動。可見靜摩擦力的增大存在一個極限，稱為____________________________，記為f靜max。靜摩擦力的取值范圍為________________________。
2.靜摩擦力大小與壓力無關(guān)。但最大靜摩擦力f靜max隨壓力增大而增大；最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，一般情況下，可認(rèn)為二者相等。
3.計算摩擦力應(yīng)注意
(1)計算摩擦力大小時，應(yīng)先判斷是靜摩擦力還是滑動摩擦力。
(2)滑動摩擦力用公式f＝μN(yùn)或平衡條件求解。
(3)靜摩擦力的大小根據(jù)運(yùn)動狀態(tài)求解。若物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，可利用二力平衡條件求解摩擦力。
例5 質(zhì)量為2 kg的木箱靜止在水平地面上。木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等，取重力加速度g＝10 N/kg，現(xiàn)給木箱一水平拉力。
(1)當(dāng)拉力大小為5 N時，地面對木箱的摩擦力是多大？
(2)當(dāng)拉力大小變?yōu)?2 N時，地面對木箱的摩擦力是多大？
(3)此后若將拉力減小為5 N(木箱仍在滑動)，地面對木箱的摩擦力是多大？
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要讓原先靜止在水平地面上的木箱發(fā)生相對滑動，所用的拉力要大于最大靜摩擦力。發(fā)生相對滑動之后，木箱所受的摩擦力也從原來的靜摩擦力轉(zhuǎn)變成滑動摩擦力。　　
遷移 在上述問題中，若在木箱中放入2 kg的重物，仍分別用5 N和12 N的水平拉力拉木箱，地面對木箱的摩擦力分別為多大？若要拉動木箱，水平拉力應(yīng)滿足什么條件？
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訓(xùn)練3 (多選)(2024·四川涼山期末)如圖所示，豎直墻壁上固定的水平彈簧測力計與物體A相連，物體A放置在上表面水平的長木板B上，長木板B放置在水平面上，用大小為F的水平恒力拉長木板B使之勻速向左運(yùn)動，水平彈簧測力計的示數(shù)為T。下列說法正確的是(　　)
A.物體A受到的滑動摩擦力的大小等于F
B.物體A受到的滑動摩擦力的大小等于T
C.若長木板B以2v的速度勻速運(yùn)動，則物體A受到的摩擦力的大小仍等于T
D.若用2F的力作用在長木板B上，則物體A受到的摩擦力的大小等于2F
隨堂對點自測
1.(摩擦力的產(chǎn)生)(2024·四川自貢高一期末)關(guān)于摩擦力，下列說法正確的是(　　)
A.摩擦力的方向總跟運(yùn)動方向相反
B.滑動摩擦力的大小，跟接觸面材料、粗糙程度等有關(guān)
C.相互接觸的物體間壓力增大，摩擦力一定增大
D.相互壓緊且接觸面粗糙的物體間一定有摩擦力
2.
(摩擦力的方向)如圖所示，用傳送帶向上傳送貨物，貨物和傳送帶之間沒有相對滑動，則貨物受到的摩擦力是(　　)
A.靜摩擦力，方向沿傳送帶向上
B.靜摩擦力，方向沿傳送帶向下
C.滑動摩擦力，方向沿傳送帶向下
D.滑動摩擦力，方向沿傳送帶向上
3.(滑動摩擦力的大小)如圖，冰壺比賽時，運(yùn)動員常在冰壺滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，以使冰壺在水平冰面上滑行更遠(yuǎn)。設(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ，冰壺所受滑動摩擦力大小為f。則冰面被擦刷后(　　)
A.μ和f均減小 B.μ和f均增大
C.μ減小，f增大 D.μ增大，f減小
4.(摩擦力的大小)(多選)如圖甲所示，通過一拉力傳感器(能測量力大小的裝置)用力水平向右拉一水平面上質(zhì)量為5.0 kg的木塊，A端的拉力均勻增加，0～t1時間內(nèi)木塊靜止，木塊運(yùn)動后改變拉力，使木塊在t2后做勻速直線運(yùn)動。計算機(jī)對數(shù)據(jù)擬合處理后，得到如圖乙所示拉力隨時間變化的圖線，下列說法正確的是(g＝10 m/s2)(　　)
A.若F＝4.0 N，則木塊與水平面間的摩擦力f1＝4.0 N
B.若F＝6.0 N，則木塊與水平面間的摩擦力f2＝6.0 N
C.木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.11
D.木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.10
第3節(jié)　摩擦力
知識點一
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)刷毛受到了摩擦力。
(2)摩擦力方向與物體相對運(yùn)動的方向相反。
(3)摩擦力增大，說明摩擦力大小與壓力有關(guān)。
知識梳理
1.相對滑動　阻礙　2.相對運(yùn)動方向
[思考] 1.提示　(1)不會。
(2)不會。
(3)丁圖。
(4)①兩物體相互擠壓(即有彈力)。
②物體間的接觸面不光滑。
③兩物體間存在相對運(yùn)動。
2.提示　會　可以
3.提示　
例1 B　[若v1v2，則貨物A相對汽車B向左運(yùn)動，故汽車B對貨物A施加向右的滑動摩擦力，汽車B受到了貨物A所施加的向左的滑動摩擦力，故C、D錯誤。]
訓(xùn)練1 C　[魚缸相對桌布向左運(yùn)動，則桌布對魚缸摩擦力的方向向右，選項A錯誤；桌子相對桌布向左運(yùn)動，則桌布對桌子的摩擦力方向向右，選項B錯誤；魚缸相對桌面向右運(yùn)動，則桌子對魚缸摩擦力的方向向左，選項C正確；魚缸先是受到桌布方向向右的摩擦力，后受到桌子方向向左的摩擦力，則魚缸所受摩擦力的方向發(fā)生了變化，選項D錯誤。]
知識點二
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)由二力平衡可知，摩擦力與彈簧測力計示數(shù)二者相等。
(2)摩擦力增大。
(3)摩擦力增大。
知識梳理
1.(1)μN(yùn)　(2)材料　
例2 (1)0.2　(2)6 N　(3)6 N　(4)6 N　方向水平向左　(5)4.8 N
解析　(1)木塊做勻速直線運(yùn)動，則滑動摩擦力
f1＝F＝6 N，而f1＝μN(yùn)，N＝mg，
故μ＝＝＝0.2。
(2)f2＝μN(yùn)＝6 N。
(3)f3＝μN(yùn)＝6 N。
(4)f4＝μN(yùn)＝6 N，方向水平向左。
(5)此時木塊和地板間的壓力N′＝mg－F＝24 N，f5＝μN(yùn)′＝4.8 N。要保持木塊勻速運(yùn)動，需滿足拉力F′＝f5＝4.8 N。
訓(xùn)練2 BD　[由于物體A勻速下滑，因此在豎直方向上重力和摩擦力二力平衡，有f＝mg；根據(jù)滑動摩擦力的公式有f＝μN(yùn)，N＝F，所以f＝μF，選項A、C錯誤，B、D正確。]
知識點三
導(dǎo)學(xué)　提示　不一定靜止，兩物體只是相對靜止，跑步時，腳和跑步機(jī)接觸的時間內(nèi)，腳并沒有和跑步機(jī)發(fā)生相對運(yùn)動，因此腳受到的摩擦力為靜摩擦力，方向向前。
知識梳理
1.相對運(yùn)動　相對運(yùn)動　阻礙　2.相反
[思考] 提示　(1)杯子相對手有向下滑動的趨勢，故杯子受到向上的靜摩擦力。
(2)依然受向上的靜摩擦力，與運(yùn)動方向相同。
(3)杯子受到的靜摩擦力方向依然豎直向上。
(4)杯子受到的靜摩擦力依然不變。
(5)①靜摩擦力的方向與相對運(yùn)動趨勢的方向相反，與運(yùn)動方向可能相同，也可能相反。
②靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的兩物體之間，受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，運(yùn)動的物體也可能受靜摩擦力作用。
例3 D　[假設(shè)B端和水平地板是光滑的，則桿AB受到豎直向上的支持力、豎直向上的細(xì)繩拉力和豎直向下的重力，能夠保持靜止?fàn)顟B(tài)，則B端和水平地板無相對運(yùn)動趨勢，故B端不受靜摩擦力作用，D正確。]
例4 AC　[運(yùn)送過程中，物體相對于皮帶有向下運(yùn)動的趨勢，物體所受摩擦力方向沿皮帶向上，故A正確；物體勻速上升，摩擦力的大小與傳送速度無關(guān)，故B錯誤，C正確；無論把物體勻速運(yùn)往高處還是勻速向下傳送，物體在重力的作用下，都有沿皮帶向下的運(yùn)動趨勢，物體都會受到沿皮帶向上的摩擦力，故D錯誤。]
知識點四
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)說明桌面對木塊施加了一個與拉力方向相反、大小也為1 N的力，這個力就是桌面對木塊的靜摩擦力。
(2)由二力平衡知，隨著外力的增大，靜摩擦力大小發(fā)生變化，相應(yīng)增大。
(3)木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)達(dá)到最大，也就是說靜摩擦力有一個最大值，這個最大值比滑動摩擦力稍微大一些。
(4)彈簧測力計的示數(shù)增大，說明最大靜摩擦力隨正壓力的增大而增大。
知識梳理
1.最大靜摩擦力　0例5 (1)5 N　(2)10 N　(3)10 N
解析　由題意可知，m＝2 kg，μ＝0.5，
木箱與地面間的最大靜摩擦力為fmax，則
fmax＝μN(yùn)＝μmg＝0.5×2 kg×10 N/kg＝10 N
(1)當(dāng)拉力F＝5 N時，F(xiàn)＜fmax，木箱沒有滑動，地面對木箱的摩擦力為靜摩擦力
f靜＝F＝5 N。
(2)當(dāng)拉力F＝12 N時，F(xiàn)＞fmax，木箱滑動起來，地面對木箱的摩擦力為滑動摩擦力。
f滑＝μN(yùn)＝μmg＝0.5×2 kg×10 N/kg＝10 N。
(3)當(dāng)拉力減小為5 N時，木箱仍在地面上滑動，所以木箱受到地面的摩擦力仍是滑動摩擦力，大小為10 N。
遷移 見解析
解析　在木箱中放入m1＝2 kg的重物，木箱與地面間的最大靜摩擦力為
fmax′＝μN(yùn)′＝μ(m＋m1)g＝0.5×(2＋2)kg×10 N/kg＝20 N
當(dāng)拉力為5 N和12 N時，木箱都沒有滑動，地面對木箱的摩擦力均為靜摩擦力，大小分別為5 N和12 N，
若要拉動木箱，水平拉力應(yīng)大于20 N。
訓(xùn)練3 BC　[由題意可知，物體A處于平衡狀態(tài)所以物體A受到的滑動摩擦力的大小等于T，故A錯誤，B正確；若長木板B以2v的速度勻速運(yùn)動，則物體A仍處于平衡狀態(tài)，受到的摩擦力的大小仍等于T，故C正確；若用2F的力作用在長木板B上，則物體A仍處于平衡狀態(tài)，受到的摩擦力的大小仍等于T，故D錯誤。]
隨堂對點自測
1.B　[滑動摩擦力的方向總是跟相對運(yùn)動方向相反，A錯誤；由摩擦力大小的影響因素可知，滑動摩擦力的大小，跟接觸面的材料、粗糙程度等有關(guān)，B正確；相互緊壓的粗糙物體之間有相對滑動時，物體間壓力增大，滑動摩擦力才增大，C錯誤；相互壓緊的粗糙物體間如果既沒有相對運(yùn)動，也沒有相對運(yùn)動趨勢，則兩物體間不存在摩擦力，D錯誤。]
2.A　[貨物在傳送帶上有相對傳送帶向下滑動的趨勢，所以貨物受到沿傳送帶向上的靜摩擦力作用，A正確。]
3.A　[運(yùn)動員常在冰壺滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，摩擦生熱，使部分冰融化成水，動摩擦因數(shù)變小，滑動摩擦力變小，以使冰壺在水平冰面上滑行更遠(yuǎn)。故選項A正確。]
4.AD　[若F＝4.0 N，木塊與水平面間的摩擦力為靜摩擦力，故摩擦力為f1＝F＝4.0 N，故A正確；若F＝6.0 N，木塊與水平面間的摩擦力為滑動摩擦力，由圖乙可得f2＝5.0 N，故B錯誤；由圖乙可知木塊與水平面間的滑動摩擦力大小f2＝5.0 N，因此木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝＝0.10，故C錯誤，D正確。](共61張PPT)
第3節(jié)　摩擦力
第三章　相互作用
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哪些因素有關(guān)，會求滑動摩擦力大小。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。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識點
1
知識點二　滑動摩擦力的大小
知識點一　滑動摩擦力的產(chǎn)生與方向
知識點三　靜摩擦力
知識點四　靜摩擦力的大小
知識點一　滑動摩擦力的產(chǎn)生與方向
觀察圖甲、乙中毛刷的彎曲方向有什么特點。請思考下列問題：
(1)刷毛為什么彎曲？
(2)刷毛受到的摩擦力方向有什么特點。
(3)如果增加鉤碼個數(shù)，毛刷受到的摩擦力
如何變化？說明摩擦力大小與什么有關(guān)？
提示　(1)刷毛受到了摩擦力。
(2)摩擦力方向與物體相對運(yùn)動的方向相反。
(3)摩擦力增大，說明摩擦力大小與壓力有關(guān)。
1.滑動摩擦力：兩個物體相互接觸并擠壓，當(dāng)它們沿接觸面發(fā)生____________時，每個物體的接觸面上都會受到對方施加的______相對運(yùn)動的力，這種力叫作滑動摩擦力。
2.滑動摩擦力的方向：總是沿著接觸面，并且跟物體的__________________相反。
相對滑動
阻礙
相對運(yùn)動方向
【思考】
1.關(guān)于滑動摩擦力的產(chǎn)生，請結(jié)合以下情境思考幾個問題。
(1)甲圖是否會產(chǎn)生滑動摩擦力。
(2)乙圖是否會產(chǎn)生滑動摩擦力。
(3)比較丙圖和丁圖，誰會產(chǎn)生滑動摩擦力。
(4)嘗試總結(jié)產(chǎn)生滑動摩擦力的條件。
提示　(1)不會。
(2)不會。
(3)丁圖。
(4)①兩物體相互擠壓(即有彈力)。
②物體間的接觸面不光滑。
③兩物體間存在相對運(yùn)動。
2.課間值日生擦黑板時，黑板靜止不動，它是否會受到滑動摩擦力？也就是說，靜止的物體是否可以受到滑動摩擦力？
提示　會　可以
3.畫出下列各圖中物體A所受滑動摩擦力f的方向。
提示　
B
例1 如圖所示，汽車B在水平路面上以相對于地面的速度v1向右運(yùn)動，車上的貨物A以相對于地面的速度v2向右運(yùn)動。下列判斷正確的是(　　)
A.若v1B.若v1C.若v1>v2，貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動摩擦力
D.若v1>v2，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力
解析　若v1v2，則貨物A相對汽車B向左運(yùn)動，故汽車B對貨物A施加向右的滑動摩擦力，汽車B受到了貨物A所施加的向左的滑動摩擦力，故C、D錯誤。
1.滑動摩擦力的方向與相對運(yùn)動的方向相反，并不是與運(yùn)動的方向相反。
2.滑動摩擦力的效果是阻礙物體間的相對運(yùn)動，并不是阻礙物體的運(yùn)動。滑動摩擦力的方向與物體運(yùn)動的方向可能相反，也可能相同，即滑動摩擦力可能是阻力，也可能是動力。
如：
若v1>v2，則物塊所受滑動摩擦力方向向左，為阻力。
若v1若v1＝v2，物塊與傳遞帶之間無相對運(yùn)動，則沒有滑動摩擦力。　　
C
訓(xùn)練1 如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面。則在上述過程中(　　)
A.桌布對魚缸摩擦力的方向向左
B.桌布對桌子的摩擦力方向向左
C.桌子對魚缸摩擦力的方向向左
D.魚缸所受摩擦力的方向一直未變
解析　魚缸相對桌布向左運(yùn)動，則桌布對魚缸摩擦力的方向向右，選項A錯誤；桌子相對桌布向左運(yùn)動，則桌布對桌子的摩擦力方向向右，選項B錯誤；魚缸相對桌面向右運(yùn)動，則桌子對魚缸摩擦力的方向向左，選項C正確；魚缸先是受到桌布方向向右的摩擦力，后受到桌子方向向左的摩擦力，則魚缸所受摩擦力的方向發(fā)生了變化，選項D錯誤。
知識點二　滑動摩擦力的大小
在教材第75頁至76頁“實驗探究”中，用彈簧測力計拉動物體勻速運(yùn)動時，不易觀察彈簧測力計的示數(shù)，可按如圖所示實驗裝置操作：用力拉動木板，使之在桌面上勻速滑動。
探究　(1)木塊受到的摩擦力大小和彈簧測力計示
數(shù)有什么關(guān)系？
(2)在木塊上添加重物時，摩擦力如何變化？
(3)在木板上鋪一條較粗糙的毛巾，摩擦力如何變化？
提示　(1)由二力平衡可知，摩擦力與彈簧測力計示數(shù)二者相等。
(2)摩擦力增大。
(3)摩擦力增大。
1.滑動摩擦力的大小
(1)公式：f＝______，其中N表示接觸面上壓力的大小，μ為動摩擦因數(shù)。
(2)動摩擦因數(shù)μ，它是兩個力的比值，沒有單位。它的大小與兩個接觸面的______、粗糙程度等情況有關(guān)。
μN(yùn)
材料
2.計算滑動摩擦力大小的兩種方法
(1)公式法：根據(jù)公式f＝μN(yùn)計算。
①壓力N不一定等于物體的重力，N的大小根據(jù)物體的受力情況確定。
②動摩擦因數(shù)μ與物體間的壓力、接觸面的大小無關(guān)。
(2)二力平衡法：物體處于平衡狀態(tài)(勻速直線運(yùn)動或靜止)時，根據(jù)二力平衡條件求解。
例2 質(zhì)量為3 kg的木塊放在水平地板上，用F＝6 N且水平向右的拉力拉該木塊時，木塊恰能做勻速直線運(yùn)動(g取10 N/kg)。求：
(1)木塊與地板間的動摩擦因數(shù)；
(2)若在木塊運(yùn)動過程中撤去拉力，在木塊繼續(xù)向前滑行的過程中，木塊受到的摩擦力是多大？
(3)若F的大小變?yōu)?0 N，則木塊受到的摩擦力是多大？
(4)若在木塊運(yùn)動過程中將F的方向改為水平向左，則在木塊向右運(yùn)動過程中，受到的摩擦力是多大？方向如何？
(5)若F的大小不變而將方向改為豎直向上作用于該木塊上，則此時應(yīng)加一個多大的水平拉力，才能使該木塊保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。
解析　(1)木塊做勻速直線運(yùn)動，則滑動摩擦力
f1＝F＝6 N，而f1＝μN(yùn)，N＝mg，
(2)f2＝μN(yùn)＝6 N。
(3)f3＝μN(yùn)＝6 N。
(4)f4＝μN(yùn)＝6 N，方向水平向左。
(5)此時木塊和地板間的壓力N′＝mg－F＝24 N，f5＝μN(yùn)′＝4.8 N。要保持木塊勻速運(yùn)動，需滿足拉力F′＝f5＝4.8 N。
答案　(1)0.2　(2)6 N　(3)6 N　(4)6 N　方向水平向左　(5)4.8 N
訓(xùn)練2 (多選)如圖所示，以水平力F壓物體A，這時A沿豎直墻壁勻速下滑。若物體A與墻面間的動摩擦因數(shù)為μ，物體A的質(zhì)量為m，重力加速度為g，則物體A與墻面間的滑動摩擦力大小等于(　　)
A.μmg B.mg C.F D.μF
BD
解析　由于物體A勻速下滑，因此在豎直方向上重力和摩擦力二力平衡，有f＝mg；根據(jù)滑動摩擦力的公式有f＝μN(yùn)，N＝F，所以f＝μF，選項A、C錯誤，B、D正確。
知識點三　靜摩擦力
受靜摩擦力作用的物體一定靜止嗎？如圖所示，跑步時，腳受到的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力？方向如何？
提示　不一定靜止，兩物體只是相對靜止，跑步時，腳和跑步機(jī)接觸的時間內(nèi)，腳并沒有和跑步機(jī)發(fā)生相對運(yùn)動，因此腳受到的摩擦力為靜摩擦力，方向向前。
1.靜摩擦力
當(dāng)兩個彼此接觸、擠壓的物體之間沒有發(fā)生____________，但具有____________的趨勢時，接觸面上會產(chǎn)生一種______相對運(yùn)動趨勢的力，這種力稱為靜摩擦力。
2.靜摩擦力的方向
靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對運(yùn)動趨勢的方向______。
相對運(yùn)動
相對運(yùn)動
阻礙
相反
3.靜摩擦力的產(chǎn)生條件
(1)接觸面是粗糙的。
(2)兩物體相對靜止但存在相對運(yùn)動趨勢。
(3)兩物體在接觸面上有壓力(彈力)。
【思考】 如圖所示，用手握住杯子，根據(jù)此情境思考以下幾個問題。
(1)杯子靜止不動，杯子是否受摩擦力，若受，試判斷靜摩擦力方向。
(2)若手握杯子一起豎直向上運(yùn)動，杯子是否受靜摩擦力的作用，若有，試判斷靜摩擦力的方向，此時摩擦力的方向與運(yùn)動方向相同還是相反？
(3)若手握杯子一起豎直向下運(yùn)動，杯子受到的靜摩擦力方向是否會發(fā)生變化？
(4)若手握杯子向右或向左運(yùn)動呢？杯子受到的靜摩擦力是否會發(fā)生變化？
(5)根據(jù)以上4種情況，作總結(jié)。
提示　(1)杯子相對手有向下滑動的趨勢，故杯子受到
向上的靜摩擦力。
(2)依然受向上的靜摩擦力，與運(yùn)動方向相同。
(3)杯子受到的靜摩擦力方向依然豎直向上。
(4)杯子受到的靜摩擦力依然不變。
(5)①靜摩擦力的方向與相對運(yùn)動趨勢的方向相反，與運(yùn)動方向可能相同，也可能相反。
②靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的兩物體之間，受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，運(yùn)動的物體也可能受靜摩擦力作用。
例3 質(zhì)量為m的桿AB，處于靜止?fàn)顟B(tài)，A端用細(xì)繩豎直懸掛，B端放在水平地板上，如圖所示。下列有關(guān)桿B端所受摩擦力的說法中，正確的是(　　)
D
A.B端受到的靜摩擦力方向向右
B.B端受到的靜摩擦力方向向左
C.B端受到的靜摩擦力沿桿AB斜向下
D.B端不受靜摩擦力作用
解析　假設(shè)B端和水平地板是光滑的，則桿AB受到豎直向上的支持力、豎直向上的細(xì)繩拉力和豎直向下的重力，能夠保持靜止?fàn)顟B(tài)，則B端和水平地板無相對運(yùn)動趨勢，故B端不受靜摩擦力作用，D正確。
靜摩擦力有無的判斷
(1)直接法：根據(jù)產(chǎn)生靜摩擦力的條件判斷，滿足接觸面存在彈力、接觸面粗糙、有相對運(yùn)動的趨勢的條件，則有靜摩擦力存在，反之則無靜摩擦力。
(2)假設(shè)法：假設(shè)接觸面光滑，若物體能保持原來的運(yùn)動狀態(tài)不變，則沒有靜摩擦力，反之則有靜摩擦力。　　
AC
例4 (多選)如圖所示，在皮帶運(yùn)輸機(jī)將物體勻速送往高處的過程中，下列結(jié)論正確的是(　　)
A.物體受到與運(yùn)動方向相同的摩擦力作用
B.皮帶的速度越大，物體受的摩擦力也越大
C.物體所受的摩擦力與勻速傳送的速度無關(guān)
D.若勻速地向下傳送物體，物體所受的摩擦力方向沿皮帶向下
解析　運(yùn)送過程中，物體相對于皮帶有向下運(yùn)動的趨勢，物體所受摩擦力方向沿皮帶向上，故A正確；物體勻速上升，摩擦力的大小與傳送速度無關(guān)，故B錯誤，C正確；無論把物體勻速運(yùn)往高處還是勻速向下傳送，物體在重力的作用下，都有沿皮帶向下的運(yùn)動趨勢，物體都會受到沿皮帶向上的摩擦力，故D錯誤。
知識點四　靜摩擦力的大小
如圖所示，把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊，觀察彈簧測力計示數(shù)及其變化情況。
當(dāng)測力計的示數(shù)為1 N時，木塊沒有動；逐漸增大拉力到2 N時，木塊仍靜止；繼續(xù)增大拉力到4 N時，木塊開始運(yùn)動，此時拉力突然變小到3.8 N，此后木塊勻速運(yùn)動，拉力保持3.8 N不變。
(1)木塊受到的拉力為1 N時，有相對桌面運(yùn)動的趨勢但沒有運(yùn)動，說明什么呢？
(2)隨著外力的增大，靜摩擦力大小變化嗎？若變化，如何變化？
(3)木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)有何特點？
(4)若在木塊上增加砝碼，木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)如何變化？這說明什么？
提示　(1)說明桌面對木塊施加了一個與拉力方向相反、大小也為1 N的力，這個力就是桌面對木塊的靜摩擦力。
(2)由二力平衡知，隨著外力的增大，靜摩擦力大小發(fā)生變化，相應(yīng)增大。
(3)木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)達(dá)到最大，也就是說靜摩擦力有一個最大值，這個最大值比滑動摩擦力稍微大一些。
(4)彈簧測力計的示數(shù)增大，說明最大靜摩擦力隨正壓力的增大而增大。
1.靜摩擦力的大小
隨外力的變化而變化，當(dāng)水平拉力增大到某一值時，物體就要滑動。可見靜摩擦力的增大存在一個極限，稱為__________________，記為f靜max。靜摩擦力的取值范圍為_________________。
2.靜摩擦力大小與壓力無關(guān)。但最大靜摩擦力f靜max隨壓力增大而增大；最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，一般情況下，可認(rèn)為二者相等。
最大靜摩擦力
03.計算摩擦力應(yīng)注意
(1)計算摩擦力大小時，應(yīng)先判斷是靜摩擦力還是滑動摩擦力。
(2)滑動摩擦力用公式f＝μN(yùn)或平衡條件求解。
(3)靜摩擦力的大小根據(jù)運(yùn)動狀態(tài)求解。若物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，可利用二力平衡條件求解摩擦力。
例5 質(zhì)量為2 kg的木箱靜止在水平地面上。木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等，取重力加速度g＝10 N/kg，現(xiàn)給木箱一水平拉力。
(1)當(dāng)拉力大小為5 N時，地面對木箱的摩擦力是多大？
(2)當(dāng)拉力大小變?yōu)?2 N時，地面對木箱的摩擦力是多大？
(3)此后若將拉力減小為5 N(木箱仍在滑動)，地面對木箱的摩擦力是多大？
解析　由題意可知，m＝2 kg，μ＝0.5，
木箱與地面間的最大靜摩擦力為fmax，則
fmax＝μN(yùn)＝μmg＝0.5×2 kg×10 N/kg＝10 N
(1)當(dāng)拉力F＝5 N時，F(xiàn)＜fmax，木箱沒有滑動，地面對木箱的摩擦力為靜摩擦力
f靜＝F＝5 N。
(2)當(dāng)拉力F＝12 N時，F(xiàn)＞fmax，木箱滑動起來，地面對木箱的摩擦力為滑動摩擦力。
f滑＝μN(yùn)＝μmg＝0.5×2 kg×10 N/kg＝10 N。
(3)當(dāng)拉力減小為5 N時，木箱仍在地面上滑動，所以木箱受到地面的摩擦力仍是滑動摩擦力，大小為10 N。
答案　(1)5 N　(2)10 N　(3)10 N
要讓原先靜止在水平地面上的木箱發(fā)生相對滑動，所用的拉力要大于最大靜摩擦力。發(fā)生相對滑動之后，木箱所受的摩擦力也從原來的靜摩擦力轉(zhuǎn)變成滑動摩擦力。　　
遷移 在上述問題中，若在木箱中放入2 kg的重物，仍分別用5 N和12 N的水平拉力拉木箱，地面對木箱的摩擦力分別為多大？若要拉動木箱，水平拉力應(yīng)滿足什么條件？
答案　見解析
解析　在木箱中放入m1＝2 kg的重物，木箱與地面間的最大靜摩擦力為
fmax′＝μN(yùn)′＝μ(m＋m1)g＝0.5×(2＋2)kg×10 N/kg＝20 N
當(dāng)拉力為5 N和12 N時，木箱都沒有滑動，地面對木箱的摩擦力均為靜摩擦力，大小分別為5 N和12 N，
若要拉動木箱，水平拉力應(yīng)大于20 N。
訓(xùn)練3 (多選)(2024·四川涼山期末)如圖所示，豎直墻壁上固定的水平彈簧測力計與物體A相連，物體A放置在上表面水平的長木板B上，長木板B放置在水平面上，用大小為F的水平恒力拉長木板B使之勻速向左運(yùn)動，水平彈簧測力計的示數(shù)為T。下列說法正確的是(　　)
BC
A.物體A受到的滑動摩擦力的大小等于F
B.物體A受到的滑動摩擦力的大小等于T
C.若長木板B以2v的速度勻速運(yùn)動，則物體A受到的摩擦力的大小仍等于T
D.若用2F的力作用在長木板B上，則物體A受到的摩擦力的大小等于2F
解析　由題意可知，物體A處于平衡狀態(tài)所以物體A受到的滑動摩擦力的大小等于T，故A錯誤，B正確；若長木板B以2v的速度勻速運(yùn)動，則物體A仍處于平衡狀態(tài)，受到的摩擦力的大小仍等于T，故C正確；若用2F的力作用在長木板B上，則物體A仍處于平衡狀態(tài)，受到的摩擦力的大小仍等于T，故D錯誤。
隨堂對點自測
2
B
1.(摩擦力的產(chǎn)生)(2024·四川自貢高一期末)關(guān)于摩擦力，下列說法正確的是(　　)
A.摩擦力的方向總跟運(yùn)動方向相反
B.滑動摩擦力的大小，跟接觸面材料、粗糙程度等有關(guān)
C.相互接觸的物體間壓力增大，摩擦力一定增大
D.相互壓緊且接觸面粗糙的物體間一定有摩擦力
解析　滑動摩擦力的方向總是跟相對運(yùn)動方向相反，A錯誤；由摩擦力大小的影響因素可知，滑動摩擦力的大小，跟接觸面的材料、粗糙程度等有關(guān)，B正確；相互緊壓的粗糙物體之間有相對滑動時，物體間壓力增大，滑動摩擦力才增大，C錯誤；相互壓緊的粗糙物體間如果既沒有相對運(yùn)動，也沒有相對運(yùn)動趨勢，則兩物體間不存在摩擦力，D錯誤。
A
2.(摩擦力的方向)如圖所示，用傳送帶向上傳送貨物，
貨物和傳送帶之間沒有相對滑動，則貨物受到的摩擦
力是(　　)
A.靜摩擦力，方向沿傳送帶向上
B.靜摩擦力，方向沿傳送帶向下
C.滑動摩擦力，方向沿傳送帶向下
D.滑動摩擦力，方向沿傳送帶向上
解析　貨物在傳送帶上有相對傳送帶向下滑動的趨勢，所以貨物受到沿傳送帶向上的靜摩擦力作用，A正確。
A
3.(滑動摩擦力的大小)如圖，冰壺比賽時，運(yùn)動員常在冰壺滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，以使冰壺在水平冰面上滑行更遠(yuǎn)。設(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ，冰壺所受滑動摩擦力大小為f。則冰面被擦刷后(　　)
A.μ和f均減小 B.μ和f均增大
C.μ減小，f增大 D.μ增大，f減小
解析　運(yùn)動員常在冰壺滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，摩擦生熱，使部分冰融化成水，動摩擦因數(shù)變小，滑動摩擦力變小，以使冰壺在水平冰面上滑行更遠(yuǎn)。故選項A正確。
AD
4.(摩擦力的大小)(多選)如圖甲所示，通過一拉力傳感器(能測量力大小的裝置)用力水平向右拉一水平面上質(zhì)量為5.0 kg的木塊，A端的拉力均勻增加，0～t1時間內(nèi)木塊靜止，木塊運(yùn)動后改變拉力，使木塊在t2后做勻速直線運(yùn)動。計算機(jī)對數(shù)據(jù)擬合處理后，得到如圖乙所示拉力隨時間變化的圖線，下列說法正確的是(g＝10 m/s2)(　　)
A.若F＝4.0 N，則木塊與水平面間的
摩擦力f1＝4.0 N
B.若F＝6.0 N，則木塊與水平面間的摩擦力f2＝6.0 N
C.木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.11
D.木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.10
課后鞏固訓(xùn)練
3
BD
題組一　滑動摩擦力
1.(多選)對于相互接觸的兩個物體之間同一接觸面上的彈力和摩擦力，以下說法中正確的是(　　)
A.有彈力必有摩擦力 B.有摩擦力必有彈力
C.摩擦力的大小一定與彈力成正比 D.摩擦力的方向與彈力的方向垂直
基礎(chǔ)對點練
解析　摩擦力產(chǎn)生的條件中，必須接觸擠壓，所以有摩擦力必有彈力，而有彈力不一定有摩擦力，故A錯誤，B正確；滑動摩擦力的大小與正壓力成正比，靜摩擦力大小與彈力無必然聯(lián)系，故C錯誤；摩擦力的方向與接觸面平行，而彈力的方向與接觸面垂直，因此兩者方向總是垂直，故D正確。
A
2.(2024·四川眉山高一期末)如圖所示，在“探究滑動摩擦力大小”實驗過程中，用拉力將木板從木塊下抽出，彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定時為3.00 N，已知木塊的重力為8.00 N，則木塊與木板間的滑動摩擦力大小為(　　)
A.3.00 N B.5.00 N C.8.00 N D.11.00 N
解析　對木塊受力分析，它受力平衡，則所受拉力等于木板對木塊的滑動摩擦力，則木塊與木板間的滑動摩擦力大小為3.00 N，故A正確。
D
3.如圖所示，在動摩擦因數(shù)μ＝0.1的水平桌面上向右運(yùn)動的物體質(zhì)量為20 kg，在運(yùn)動過程中，還受到一個方向向左的大小為10 N的拉力F作用，則物體受到的滑動摩擦力為(g取10 N/kg)(　　)
A.10 N，向右 B.10 N，向左
C.20 N，向右 D.20 N，向左
解析　由于N＝mg，滑動摩擦力f＝μN(yùn)＝μmg＝20 N，物體向右運(yùn)動，則滑動摩擦力方向向左，故選項D正確。
B
4.如圖所示，有一質(zhì)量為m的磚，它的長、寬、高分別為25 cm、15 cm、8 cm，則當(dāng)它平放、側(cè)放和豎放時，運(yùn)動的磚塊所受到的摩擦力大小關(guān)系為(　　)
A.f1>f2>f3 B.f1＝f2＝f3 C.f1解析　根據(jù)公式f＝μN(yùn)可知，滑動摩擦力的大小與動摩擦因數(shù)和壓力大小有關(guān)，與接觸面積大小無關(guān)，則三種情況下滑動摩擦力大小相等，故B正確。
D
5.(2024·廣西百色高一期末)如圖所示，在光滑的水平面上疊放著甲、乙兩個木塊。甲木塊用一根水平輕繩固定在左邊的豎直墻壁上，甲的質(zhì)量為2 kg，甲、乙之間動摩擦因數(shù)為0.2。現(xiàn)用F＝10 N的水平拉力把木塊乙從右端抽出，重力加速度g＝10 m/s2。關(guān)于甲所受的摩擦力，下列說法正確的是(　　)
A.是靜摩擦力，大小為2 N B.是靜摩擦力，大小為4 N
C.是滑動摩擦力，大小為2 N D.是滑動摩擦力，大小為4 N
解析　木塊乙從甲的右端抽出過程中，甲和乙發(fā)生相對運(yùn)動，故甲、乙之間的摩擦力是滑動摩擦力，大小為f＝μm甲g＝0.2×2×10 N＝4 N，故D正確。
B
題組二　靜摩擦力
6.下列情景中，物體M所受摩擦力f的示意圖正確的是(　　)
解析　物體靜止在粗糙的水平面上，沒有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，則沒有摩擦力，故A錯誤；汽車停在斜坡上，由于有下滑趨勢，因此受到沿著斜坡向上的靜摩擦力，故B正確；物體雖貼著豎直墻面，但與豎直墻面之間沒有壓力，則沒有摩擦力，故C錯誤；瓶子被握在手中處于靜止?fàn)顟B(tài)，依據(jù)二力平衡可知，瓶子受到的靜摩擦力與重力平衡，方向豎直向上，故D錯誤。
C
7.(2024·四川雅安高一校考期末)物體放置在粗糙水平面上，受到兩個同一直線上的推力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F1＝8 N，方向水平向右，F(xiàn)2＝18 N，方向水平向左，若撤去F2，則物體受到的摩擦力為(　　)
A.10 N，水平向左 B.10 N，水平向右
C.8 N，水平向左 D.8 N，水平向右
解析　物體開始在水平方向受三個力而平衡，則有f＝F2－F1＝10 N，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明物體受到的最大靜摩擦力大于10 N，撤去F2后，外力F1＝8 N，方向水平向右，其值小于最大靜摩擦力，物體仍處于平衡狀態(tài)，所以此時摩擦力大小為8 N，方向水平向左，故A、B、D錯誤，C正確。
B
8.如圖所示，A、B、C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(yùn)動，運(yùn)動方向如圖中箭頭所示。則下列說法正確的是(　　)
A.A物體受到的摩擦力方向向右
B.三個物體中只有A物體不受摩擦力
C.B受到的摩擦力沿斜面向下
D.B、C受到的摩擦力方向相反
解析　A物體做水平方向的勻速直線運(yùn)動，水平方向不受摩擦力，A錯誤；假設(shè)接觸面光滑，B、C物體均有相對傳送帶向下滑動的趨勢，故均受到沿斜面向上的靜摩擦力，B正確，C、D錯誤。
A
9.下列四幅示意圖是對運(yùn)動員在做立定跳遠(yuǎn)運(yùn)動時腳蹬地起跳前瞬間的受力分析，其中正確的是(　　)
綜合提升練
解析　重力方向豎直向下，支持力方向垂直于水平地面向上，蹬地時運(yùn)動員相對地面有向后的運(yùn)動趨勢，所以地面對運(yùn)動員有向前的摩擦力，故A正確，B、C、D錯誤。
B
10.如圖所示，將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計)夾在水平放置的物理書內(nèi)，書對A4紙的壓力為3 N，A4紙與書之間的動摩擦因數(shù)為0.3，要把A4紙從書中拉出，拉力至少應(yīng)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(　　)
A.0.9 N B.1.8 N C.9.0 N D.18 N
解析　A4紙與書上、下兩個接觸面都有滑動摩擦力，則有f＝2μN(yùn)＝2×0.3×3 N＝1.8 N；當(dāng)拉力等于滑動摩擦力時，拉力最小，所以B正確。
B
11.(2024·湖南長沙高一期末)學(xué)習(xí)摩擦力時，小明同學(xué)做了一個小實驗，他的實驗裝置如圖，將一重力不計的白紙鋪在水平桌面上，紙的一部分伸出桌邊，再在白紙上放一本筆記本。先用水平拉力F將白紙從筆記本底下向右抽出(筆記本未從桌面滑落)，已知筆記本重力為G，所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ，則在白紙被抽出過程中(　　)
A.白紙對筆記本的摩擦力方向向左
B.抽動瞬間，白紙受到的摩擦力為2μG
C.筆記本與白紙間的摩擦力大小始終等于μG
D.瞬間拉力F越大，筆記本與白紙間的摩擦力越大
解析　白紙相對筆記本向右運(yùn)動，所以白紙受到的摩擦力方向向左，則白紙對筆記本的摩擦力方向向右，故A錯誤；抽動瞬間，白紙上下兩個面，均受到向左的滑動摩擦力，根據(jù)滑動摩擦力公式可得f＝μN(yùn)＝μG，則白紙受到的摩擦力為f總＝2μG，故B正確；在開始一段時間內(nèi)，筆記本與白紙之間的壓力為G，此時二者間的摩擦力為μG，當(dāng)白紙滑過筆記本的中心線時，白紙和筆記本之間的壓力小于G，且隨著白紙的運(yùn)動，壓力逐漸減小，最后到零，滑動摩擦力也隨之減小一直到零，故C錯誤；滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度和壓力有關(guān)，瞬間拉力F雖然大，但白紙受到的壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力不變，故D錯誤。
12.如圖所示，物塊A重10 N，物塊B重20 N，A、B間的動摩擦因數(shù)為0.2，B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1。現(xiàn)用水平拉力F向左拉物塊B，要使A、B發(fā)生相對滑動，則F至少為多大？
答案　7 N
解析　設(shè)A、B恰好滑動時，繩子中的張力大小為T，此時F有最小值Fmin
對A受力分析可得T＝μ1GA＝2 N
此時A對B的摩擦力方向為水平向右
對B進(jìn)行分析可得Fmin＝T＋μ1GA＋μ2(GA＋GB)＝7 N
所以F至少為7 N。
13.如圖所示，質(zhì)量m＝4 kg的物體靜置于水平面上，一質(zhì)量不計的彈簧原長為9 cm，一端固定于物體上，另一端施一水平拉力F，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.25，逐漸增大F，當(dāng)彈簧長度為13 cm時，物體剛好被拉動(g取10 m/s2，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等)。求：
培優(yōu)加強(qiáng)練
(1)彈簧的勁度系數(shù)；
(2)當(dāng)彈簧拉長到12 cm時，物體所受的摩擦力；
(3)當(dāng)彈簧拉長到15 cm時，物體所受的摩擦力。
答案　(1)250 N/m　(2)大小為7.5 N，方向與彈簧彈力方向相反　(3)大小為10 N，方向與彈簧彈力方向相反
解析　(1)因最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，所以fm＝μN(yùn)＝μmg＝10 N，物體剛好被拉動時，由平衡條件得k(x－x0)＝μmg，代入題給數(shù)據(jù)解得
k＝250 N/m。
(2)當(dāng)彈簧拉長到12 cm時，彈簧的拉力為F1＝k(x1－x0)＝250×(0.12－0.09)N＝7.5 N<10 N，可知物體保持靜止，則所受的靜摩擦力大小為
f1＝F1＝7.5 N，方向與彈簧彈力方向相反。
(3)當(dāng)彈簧拉長到15 cm時，彈簧彈力
F2＝k(x2－x0)＝250×(0.15－0.09)N＝15 N
物體將向右運(yùn)動，此時所受到的滑動摩擦力大小為
f2＝μN(yùn)＝μmg＝0.25×4×10 N＝10 N，方向與彈簧彈力方向相反。

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