【步步高】2020年高考物理大一輪 第二章 第2課時(shí) 摩擦力 新人教版必修1

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1、第2課時(shí)摩擦力 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1.會(huì)判斷摩擦力的有無(wú)和方向.2.會(huì)計(jì)算摩擦力的大小一、靜摩擦力 基礎(chǔ)導(dǎo)引1一只玻璃瓶，在下列情況下是否受到摩擦力？如果受到摩擦力，摩擦力的方向如何？(1)瓶子靜止在粗糙水平桌面上(2)瓶子靜止在傾斜的桌面上(3)瓶子被握在手中，瓶口朝上(4)瓶子壓著一紙條，扶住瓶子把紙條抽出2重量為100 N的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力，才能使它從原地開(kāi)始運(yùn)動(dòng)由此可知：木箱與地板間的最大靜摩擦力Fmax_.如果用20 N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是_知識(shí)梳理1產(chǎn)生：兩個(gè)相互接觸的物體，有_時(shí)產(chǎn)生的摩擦力2作用效果：總是起著阻礙物體間_的作用3產(chǎn)生條件：(

2、1)相互接觸且_；(2)有_；(3)_4大?。弘S外力的變化而變化，大小在零和最大靜摩擦力之間5方向：與接觸面相切，且總是與物體的_方向相反6最大靜摩擦力：靜摩擦力的最大值：受靜摩擦力的物體一定靜止嗎？舉例說(shuō)明二、滑動(dòng)摩擦力基礎(chǔ)導(dǎo)引1手壓著桌面向前移動(dòng)，會(huì)明顯地感覺(jué)到有阻力阻礙手的移動(dòng)手對(duì)桌面的壓力越大，阻力越大試一試，并說(shuō)明道理2在我國(guó)東北寒冷的冬季，雪橇是常見(jiàn)的運(yùn)輸工具一個(gè)有鋼制滑板的雪橇，連同車(chē)上的木料的總重量為4.9104 N在水平的冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)？(鋼冰間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02)知識(shí)梳理1產(chǎn)生：兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生_時(shí)產(chǎn)生的摩擦力2作用效果：

3、總是起著阻礙物體間_的作用3產(chǎn)生條件：(1)相互接觸且_；(2)有_；(3)_4大?。夯瑒?dòng)摩擦力大小與_成正比，即：Ff_.5方向：跟接觸面相切，并跟物體_相反：怎樣正確理解“相對(duì)”的含義？考點(diǎn)一靜摩擦力的有無(wú)及方向判斷考點(diǎn)解讀1若靜摩擦力產(chǎn)生在兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間，則二者一定具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，如(a)、(b)圖中，物體A有相對(duì)于傳送帶和斜面下滑的趨勢(shì)2靜摩擦力的方向一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，如圖(c)中，A相對(duì)于豎直墻有下滑的趨勢(shì)，它受到的靜摩擦力方向向上3靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同，也可能相反，也可能成任意夾角，如圖(d)中手拿瓶子可以向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)4還可以根據(jù)物體的

4、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判斷，如圖(e)中，物體A受的靜摩擦力起著動(dòng)力作用，使A與B一起加速即靜摩擦力可能是動(dòng)力，也可能是阻力典例剖析圖1例1如圖1所示，甲物體在水平外力F的作用下靜止在乙物體上， 乙物體靜止在水平地面上現(xiàn)增大外力F，兩物體仍然靜止，則下列說(shuō)法正確的是 ()A乙物體對(duì)甲物體的摩擦力一定增大B乙物體對(duì)甲物體的摩擦力一定沿斜面向上C乙物體對(duì)水平地面的摩擦力一定增大D乙物體對(duì)水平地面的壓力一定增大思維突破判斷靜摩擦力方向的方法1假設(shè)法：靜摩擦力的方向一定與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，利用“假設(shè)法”可以判斷出物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向2狀態(tài)法：根據(jù)二力平衡條件、牛頓第二定律或牛頓第三定律，可以判斷靜摩擦力

5、的方向3利用牛頓第三定律(即作用力與反作用力的關(guān)系)來(lái)判斷，此法關(guān)鍵是抓住“力是成對(duì)出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“反向”確定另一物體受到的靜摩擦力的方向圖2跟蹤訓(xùn)練1如圖2所示，楔形物塊a固定在水平地面上，在其斜面上靜止著小物塊b.現(xiàn)用大小一定的力F分別沿不同方向 作用在小物塊b上，小物塊b仍保持靜止，如下圖所示則a、b之間的靜摩擦力一定增大的是 ()考點(diǎn)二摩擦力的大小計(jì)算考點(diǎn)解讀計(jì)算摩擦力時(shí)首先要分清是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力1滑動(dòng)摩擦力由公式FFN計(jì)算計(jì)算時(shí)關(guān)鍵是對(duì)相互擠壓力FN的分析(FN跟研究對(duì)象受到的垂直于接觸面的力密切相關(guān)，也跟研究對(duì)象在該方向上的運(yùn)動(dòng)狀

6、態(tài)有關(guān))2靜摩擦力的計(jì)算，首先區(qū)分是最大值還是非最大值(1)最大靜摩擦力Fmax：是物體將要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)這一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力，它只在這一特定狀態(tài)下才表現(xiàn)出來(lái)它比滑動(dòng)摩擦力稍大些，通常認(rèn)為二者相等，即FmaxFN.(2)非最大靜摩擦力F，它的大小和方向都跟產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力密切相關(guān)，跟接觸面相互擠壓力FN無(wú)直接關(guān)系，因此F具有大小、方向的可變性，變化性強(qiáng)是它的特點(diǎn)對(duì)具體問(wèn)題要具體分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)物體所處的狀態(tài)(平衡、加速)，由力的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解典例剖析例2如圖3所示，人重600 N，木塊A重400 N，人與木塊、木塊 v 與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2.現(xiàn)人用水平力

7、拉繩，使他與木 塊一起向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，滑輪摩擦不計(jì)，求：圖3(1)人對(duì)繩的拉力；(2)人腳對(duì)A的摩擦力的大小和方向?qū)忣}突破審題是解題的前提，正確審題是正確解答的保證在審題時(shí)，應(yīng)特別注意對(duì)關(guān)鍵字詞的理解，可以說(shuō)關(guān)鍵字詞能夠起到“撥開(kāi)云霧見(jiàn)青天”的妙處針對(duì)本題，“勻速”二字即為關(guān)鍵字詞：勻速平衡狀態(tài)受力平衡受力分析列平衡方程解方程，即可得出答案圖4跟蹤訓(xùn)練2在粗糙的水平面上放一物體A， A上再放一質(zhì)量為m 的物體B，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，施加一水平力F作用于A(如圖4所示)，計(jì)算下列情況下A對(duì)B的摩擦力(1)當(dāng)A、B一起做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(2)當(dāng)A、B一起以加速度a向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(3)當(dāng)力F足夠

8、大而使A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)(4)當(dāng)A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，且B物體的伸到A的外面時(shí)3.摩擦力判斷的易錯(cuò)點(diǎn)(1)認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積大小、物體速度大小有關(guān)例3一塊質(zhì)量均勻分布的長(zhǎng)方體木塊按如圖5甲、乙、丙所示的三種方式在同一水平面上運(yùn)動(dòng)，其中甲圖中木塊做勻速運(yùn)動(dòng)，乙圖中木塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，丙圖中木塊側(cè)立在水平面上做與甲圖相同的運(yùn)動(dòng)則下列關(guān)于甲、乙、丙三圖中木塊所受滑動(dòng)摩擦力大小關(guān)系的判斷正確的是 ()圖5AFf甲Ff乙Ff丙 BFf甲Ff丙Ff乙CFf甲Ff乙Ff丙 DFf丙Ff甲Ff乙誤區(qū)警示1.認(rèn)為圖乙中物體加速運(yùn)動(dòng)，摩擦力就大，錯(cuò)選B.2認(rèn)為接觸面積大，滑動(dòng)摩擦力就大，誤選D.正確解析

9、根據(jù)公式FfFN知，滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的大小無(wú)關(guān)，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也無(wú)關(guān)，C正確答案C正本清源公式FfFN中，與兩接觸面的粗糙程度有關(guān)，與兩物體的材料有關(guān)，但與接觸面積無(wú)關(guān)，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也無(wú)關(guān).(2)不能認(rèn)識(shí)到摩擦力性質(zhì)、方向、大小發(fā)生突變而產(chǎn)生錯(cuò)誤例4物體A的質(zhì)量為1 kg，置于水平地面上，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.從t0時(shí)刻開(kāi)始，物體以一定初速度v0向右滑行的同時(shí)，受到一個(gè)水平向左、大小恒為F01 N的作用力則反映物體受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是(取向右為正方向) ()誤區(qū)警示誤認(rèn)為物體減速到零后，再反向加速，而誤選B項(xiàng)正確解析物體在向右滑行時(shí)，受到的是滑動(dòng)摩擦力，F(xiàn)f1=mg

10、=2 N，方向向左由于F0=1 NFf1，物體最后靜止，受到的是靜摩擦力，其大小為Ff2=F0=1 N，方向和F0的方向相反，即向右因此C正確答案C正本清源在分析摩擦力的大小與方向時(shí)，應(yīng)首先判準(zhǔn)摩擦力的種類(lèi).(3)認(rèn)為靜止的物體只能受到靜摩擦力，運(yùn)動(dòng)的物體只能受到滑動(dòng)摩擦力例5在圖6甲中，箱子放在汽車(chē)上，汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)，箱子隨汽車(chē)一起從靜止到運(yùn)動(dòng)在圖乙中，A在拉力F的作用下運(yùn)動(dòng)，B靜止不動(dòng)，試分別分析車(chē)中的箱子及物體B所受摩擦力的性質(zhì)與方向甲乙圖6誤區(qū)警示有的學(xué)生認(rèn)為甲中的箱子隨車(chē)一起加速，它受的摩擦力一定是動(dòng)摩擦力；認(rèn)為乙中的B靜止，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，因而受的是靜摩擦力正確解析在圖甲中，雖然箱子是運(yùn)動(dòng)的

11、，但是卻受到了汽車(chē)對(duì)它水平向右的靜摩擦力作用在圖乙中，雖然B是靜止的，但是卻受到了A對(duì)它水平向左的滑動(dòng)摩擦力作用答案見(jiàn)解析正本清源判斷物體具有“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”或“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”不是以地面為參考系，而是以相互作用的另外一個(gè)物體作為參考系，因此靜止的物體可能受到靜摩擦力，也可能受到滑動(dòng)摩擦力；運(yùn)動(dòng)的物體可能受到滑動(dòng)摩擦力，也可能受到靜摩擦力.A組摩擦力的有無(wú)及方向判斷圖71. 如圖7所示，質(zhì)量為m的物體，在沿斜面向上的拉力F作用下，沿放在水平地面上的質(zhì)量為M的傾角為的粗糙斜面勻速下滑，此過(guò)程中斜面保持靜止，則地面對(duì)斜面 ()A無(wú)摩擦力B有水平向左的摩擦力C支持力為(Mm)gD支持力小于(Mm)g圖82

12、如圖8所示，兩個(gè)等大的水平力F分別作用在物體B和C上物體A、B、C都處于靜止?fàn)?態(tài)各接觸面與水平地面平行物體A、C間的摩擦力大小為Ff1，物體B、C間的摩擦力大小為Ff2，物體C與地面間的摩擦力大小為Ff3，則 ()AFf10，F(xiàn)f20，F(xiàn)f30 BFf10，F(xiàn)f2F，F(xiàn)f30CFf1F，F(xiàn)f20，F(xiàn)f30 DFf10，F(xiàn)f2F，F(xiàn)f3FB組摩擦力大小的分析與計(jì)算圖93如圖9所示，放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所掛的砝碼和托盤(pán)的總質(zhì)量為0.6 kg，彈簧秤讀數(shù)為2 N，滑輪摩擦不計(jì)，若輕輕取走盤(pán)中的部分砝碼，使總質(zhì)量減小到0.3 kg，將會(huì)出現(xiàn)的情況是(g10 m/s2) ()A彈簧秤的

13、讀數(shù)將變小BA仍靜止不動(dòng)CA對(duì)桌面的摩擦力不變DA所受的合力將要變大4如圖10所示，在傾角為30的粗糙斜面上放一物體，重力為 G，現(xiàn)在用與斜面底邊平行的力F推物體，物體恰能做勻速 直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則：圖10(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？(2)物體的運(yùn)動(dòng)方向與斜面底邊成多大的夾角？課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練(限時(shí)：30分鐘)1關(guān)于重力，下列說(shuō)法正確的是 ()A重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力，重力的方向總是和支持面垂直B用彈簧測(cè)力計(jì)或天平都可以直接測(cè)出重力的大小C重力的大小與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，完全失重狀態(tài)下物體仍然有重力D彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)物體的重力時(shí)，拉力就等于物體的重力，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)2對(duì)于相互接觸的兩個(gè)物體之間同一接

14、觸面上的彈力和摩擦力，以下說(shuō)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3卡車(chē)上放一木箱，車(chē)在水平路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是 ()A車(chē)啟動(dòng)時(shí)，木箱給卡車(chē)的摩擦力向后B車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，車(chē)給木箱的摩擦力向前C車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，車(chē)給木箱的摩擦力為零D車(chē)突然制動(dòng)時(shí)，木箱獲得向前的摩擦力，使木箱向前滑動(dòng)4如圖1所示，傾角為的斜面體C置于水平地面上，小物塊B置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與物體A相連接，連 接B的圖1一段細(xì)繩與斜面平行，已知A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)則()AB受到C的摩擦力一定不為零BC受到水平地面的摩擦

15、力一定為零C斜面體C有沿地面向右滑動(dòng)的趨勢(shì)，一定受到地面向左的摩擦力D將細(xì)繩剪斷，若B物體依然靜止在斜面上，此時(shí)水平面對(duì)C的摩擦力為0圖25如圖2所示，質(zhì)量為mB24 kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA22 kg的木箱A放在木板B上一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，輕繩與水平方向的夾角為37.已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)10.5.現(xiàn)用水平方向大小為200 N的力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g取10 m/s2)，則木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)2的大小為 ()A0.3 B0.4 C0.5 D0.6圖36如圖3所示，長(zhǎng)方體物塊

16、A疊放在長(zhǎng)方體物塊B上，B置于水平地面上A、B質(zhì)量分別為mA6 kg，mB2 kg，A與B之間、B與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2.現(xiàn)用大小為10 N的水平恒力F向右拉A，若最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，g10 m/s2，則以下說(shuō)法正確的是 ()AA、B兩物塊將一起沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng)B物塊B保持靜止，物塊A相對(duì)B勻速滑動(dòng)C物塊A所受的摩擦力大小為10 ND物塊B所受的摩擦力大小為20 N圖47如圖4所示，位于傾角為的斜面上的物塊B由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊A相連從滑輪到A、B的兩段繩都與斜面平行已知A 與B之間及B與斜面之間均不光滑，若用一沿斜面向下的力F拉B并使它做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則B受

17、力的個(gè)數(shù)為 ()A4個(gè) B5個(gè) C6個(gè) D7個(gè)8如圖5甲所示，兩物體A、B疊放在光滑水平面上，對(duì)物體A施加一水平力F，F(xiàn)t關(guān)系圖象如圖乙所示兩物體在力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，且始終相對(duì)靜止，則 ()圖5A物體A對(duì)物體B的摩擦力方向始終與力F的方向相同B2 s3 s時(shí)間內(nèi)兩物體間的摩擦力逐漸減小C兩物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D兩物體沿直線(xiàn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)9如圖6所示，質(zhì)量分別為mA、mB的兩物塊A、B疊放在一起，若它們共同沿固定在水平地面上傾角為的斜面勻速下滑則()AA、B間無(wú)摩擦力圖6BA、B間有摩擦力，且A對(duì)B的摩擦力對(duì)B做正功CB與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)tan DB對(duì)斜面的摩擦力方向沿斜面向下復(fù)習(xí)講義基礎(chǔ)

18、再現(xiàn)一、基礎(chǔ)導(dǎo)引1.(1)不受摩擦力(2)受靜摩擦力，方向沿斜面向上(3)受靜摩擦力，方向豎直向上(4)受滑動(dòng)摩擦力，方向與紙條運(yùn)動(dòng)方向相同235 N20 N知識(shí)梳理1.相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)2.相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)3.(1)擠壓(2)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)(3)接觸面粗糙5.相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)思考：不一定如加速運(yùn)動(dòng)的列車(chē)，車(chē)廂內(nèi)的物體與車(chē)廂保持相對(duì)靜止，受靜摩擦力，但對(duì)地是加速運(yùn)動(dòng)的二、基礎(chǔ)導(dǎo)引1.手壓著桌面向前移動(dòng)時(shí)，手受到桌面的滑動(dòng)摩擦力作用滑動(dòng)摩擦力的方向與手指移動(dòng)的方向相反，阻礙手指的運(yùn)動(dòng)手對(duì)桌面的壓力越大，手指受到的滑動(dòng)摩擦力越大，對(duì)手指相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的阻礙作用越明顯2980 N知識(shí)梳理1.相對(duì)運(yùn)動(dòng)2.相對(duì)運(yùn)動(dòng)3(1)擠壓(2)相對(duì)運(yùn)動(dòng)(3)接觸面粗糙4.壓力FN5.相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向思考：“相對(duì)”既不是對(duì)“地”，也不是對(duì)“觀察者”，“相對(duì)”的是跟它接觸的物體，即把其中一個(gè)物體作參考系，分析另一個(gè)物體相對(duì)于參考系的運(yùn)動(dòng)課堂探究例1C跟蹤訓(xùn)練1A例2(1)100 N(2)100 N方向水平向右跟蹤訓(xùn)練2(1)0(2)ma，方向水平向右(3)mg，方向水平向右(4)mg，方向水平向右分組訓(xùn)練1BD2.B3.B4(1)(2)45角向下課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練1C2BD3AC4CD5A6C7D8A9BCD