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第6课时摩擦力基础过关1.产生:相互接触且发生形变的粗糙物体间,有相对运动或相对运动趋势时,在接触面上所受到的①阻碍相对运动或相对运动趋势的力。2.两种摩擦力的比较 名称项目静摩擦力滑动摩擦力定义两②相对静止的物体间的摩擦力两③相对运动的物体间的摩擦力产生条件a.接触面粗糙b.接触处有弹力c.两物体间有相对运动趋势a.接触面粗糙b.接触处有弹力c.两物体间有相对运动大小、方向大小:0Ff≤Ffmax方向:与物体相对运动趋势方向相反大小:Ff=④μFN方向:与物体相对运动方向相反作用效果阻碍物体间的⑤相对运动趋势阻碍物体间的⑥相对运动1.判断下列说法对错。(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,接触面间的静摩擦力大小可能不变。(√)2.下列情景中,物体M所受摩擦力f的示意图正确的是 () A.物体静止在粗糙的水平面上 B.汽车停在斜坡上 C.物体贴着竖直墙面自由下落 D.瓶子被握在手中处于静止状态答案B3.(多选)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与小球接触面保持竖直,则 () A.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大B.小球受到的摩擦力与重力大小相等C.机械手臂受到的摩擦力方向竖直向下D.若铁夹水平移动,小球受到的摩擦力变大答案BC4.如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力 (A)A.方向向左,大小不变B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向右,逐渐减小考点一摩擦力的有无及方向判断考点突破判断静摩擦力的有无及方向的三种方法(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),再利用平衡条件或牛顿第二定律(F=ma)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。例1如图所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上,A、B质量分别为mA=6kg、mB=2kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力。开始时F=10N,此后逐渐增大,在增大到45N的过程中(g取10m/s2) (D) A.当拉力F12N时,物体均保持静止状态B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N时,开始相对滑动C.两物体从受力开始就有相对运动D.两物体始终没有相对运动解析首先了解各物体的运动情况,B运动是因为A对它有静摩擦力,但由于静摩擦力存在最大值,所以B的加速度存在最大值,可以求出此加速度下拉力的大小,如果拉力再增大,则物体间就会发生相对滑动,所以这里存在一个临界点,就是A、B间静摩擦力达到最大值时拉力F的大小,以A为研究对象进行受力分析,A受水平向右的拉力、水平向左的静摩擦力,则有F-Ff=mAa,再以B为研究对象,B受水平向右的静摩擦力Ff=mBa,当Ff为最大静摩擦力时,解得a= = = m/s2=6m/s2,F=48N,由此可以看出当F48N时,A、B间的摩擦力达不到最大静摩擦力,也就是说,A、B间不会发生相对运动,故选项D正确。fBFmABμmgm1221.某电视台每周都有棋类节目,铁质的棋盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是 ()A.小棋子共受三个力作用B.棋子对棋盘的压力大小等于重力C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D.质量不同的棋子所受的摩擦力不同解析D小棋子受到重力、向上的摩擦力、棋盘的吸引力和棋盘的支持力作用,选项A错误;无论棋子的磁性多强,棋盘对棋子的摩擦力总是等于棋子的重力,质量不同的棋子所受的重力不同,故摩擦力不同,选项B、C错误,D正确。2.用手向右拉毛刷,毛刷与桌面保持相对静止,则 (C)A.手与毛刷间存在滑动摩擦力B.手受到的摩擦力与毛刷受到桌面的摩擦力方向相反C.毛刷受到桌面的静摩擦力方向向左D.手与毛刷之间不存在相互作用力解析用手向右拉毛刷,毛刷相对桌面静止但产生了向右的运动趋势,桌面阻碍毛刷向右运动从而施加给毛刷向左的静摩擦力,同理,手受到向左的摩擦力,与毛刷受到桌面的摩擦力方向相同,故C正确,A、B、D错误。3.小明将一辆后轮驱动的电动小汽车按图示方法置于两个平板小车上,三者置于水平实验桌上。当小明用遥控器启动小汽车向前运动后,他看到两个平板小车也开始运动,下列标出平板小车的运动方向正确的是 (C) 解析用遥控器启动小汽车向前运动,后轮是主动轮顺时针转动,所以左侧平板小车对后轮的摩擦力向右,后轮对左侧平板小车的摩擦力向左;前轮是从动轮,所以右侧平板小车对前轮的摩擦力向左,前轮对右侧平板小车的摩擦力向右。因此左侧小车向左运动,右侧小车向右运动。故C项正确,A、B、D三项错误。考点二摩擦力的综合分析与计算1.静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速运动),利用力的平衡条件来计算静摩擦力的大小。(2)物体有加速度时,若只有静摩擦力,则Ff=ma。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。2.滑动摩擦力大小的计算滑动摩擦力的大小用公式Ff=μFN来计算,应用此公式时要注意以下几点:(1)μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;FN为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力。(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关。例2如图所示,质量为m的物块在质量为M的木板上向右滑行,木板与地面间动摩擦因数为μ1,物块与木板间动摩擦因数为μ2,已知木板处于静止状态,重力加速度为g,那么木板所受地面摩擦力的大小是 (B)A.μ1MgB.μ2mgC.μ1(m+M)gD.μ1Mg+μ2mg解析木板给物块的滑动摩擦力大小为μ2mg,方向水平向左,所以物块给木板一个水平向右的滑动摩擦力,大小为μ2mg,因为木板静止,所以木板受地面的摩擦力大小为μ2mg,方向水平向左,故选项B正确。易错提醒计算摩擦力时的三点注意事项(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F=μFN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。1.(多选)如图所示,在探究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态与弹簧测力计的读数关系如表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则由表分析可知,下列选项正确的是 ()实验次数小木块的运动状态弹簧测力计读数(N)1静止0.42静止0.63直线加速0.74匀速直线0.55直线减速0.3A.木块受到的最大摩擦力为0.7NB.木块受到最大静摩擦力可能为0.6NC.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同解析BC第一和第二次实验都没有拉动木块,说明这两次的拉力大小均未超过最大静摩擦力,第三次实验时,木块做加速运动,说明拉力已经大于最大静摩擦力fm,因此可知,最大静摩擦力范围0.6N≤fm0.7N,故A错,B对。滑动摩擦力大小与运动情况无关,因此第三、四、五次的摩擦力大小相等,故C对,D错。2.用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平固定长木板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是 ()A.木块开始运动前,拉力大于摩擦力,且摩擦力逐渐增大B.当拉力达到某一数值时木块开始移动,此后摩擦力的大小一直保持这一数值C.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小D.木块开始运动后,摩擦力随拉力的增大而增大解析C依据平衡关系,木块开始运动前,拉力等于摩擦力,拉力由零缓慢增大,且摩擦力逐渐增大,故A错误;木块被拉动后,受到滑动摩擦力的作用,但刚移动时为静摩擦力的最大值,故B错误;该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小,故C正确;当拉力达到一定值时,木块开始运动,之后摩擦力不变,故D错误。3.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2v1,则 () 甲乙A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析B由v-t图像知物块先向左减速,后反向加速到v1再做匀速直线运动,t1时刻离A处的距离最大,A错误;t2时刻物块相对传送带静止,故t2时刻物块相对传送带滑动距离最大,B正确;0~t2时间内摩擦力方向一直向右,C错误;在0~t2时间内摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,在t2~t3时间内物块做匀速运动,此过程摩擦力为零,D错误。