高中物理同步导学学案 1.2摩擦力 重点难点 重点:滑动摩擦力大小和方向的判断,动摩擦因数的概念,静摩擦力的概念 难点:静摩擦力的大小和方向的判断 二、例题分析 第一阶段 例1、如图1-2-4所示,A、B两物体叠放在水平面上,水平力F作用在A上,使两者一起向 右做匀速直线运动,下列判断正确的是() A、由于A、B一起做匀速直线运动,故A、B间无摩擦力 B、A对B间的静摩擦力大小为F,方向向右 C、B对地面的滑动摩擦力的大小为F,方向向右 D、B物体受到向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力 解析: 由二力平衡条件,由滑动摩擦力和静摩擦力定义判断。 谷案: 以A为研究对象,它和B一起做匀速直线运动,也就是说它们之间没有相对运动,它 受到了一个向右的水平拉力,它一定还要受到向左的水平力与拉力F平衡,而A只与B有接 触,故B给A一个水平向左的静摩擦力f,与F平衡。 由于力的作用是相互的,A受到B对它向左的静摩擦力,A一定要对B施加一个向右的 静摩擦力,B做匀速直线运动,它在水平方向上一定要受到一个向左的力来与A对B的静摩 擦力平衡,B是在水平面上运动,显然,地面对B有一个向左的滑 动摩擦力,那么,B对地面施加一个向右的滑动摩擦力 综上所述,B、C、D三选项均正确。 例2、关于摩擦力,下列说法正确的是() A、滑动摩擦力总是阻碍物体的运动,其方向一定与物体的运 动方向相反 静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势的方向相反 C、受静摩擦力作用的物体一定是静止的 D、作用在运动物体上的摩擦力一定是滑动摩擦力 思路分析 受滑动摩擦力、静摩擦力作用的物体可以静止,也可以运动,两种摩擦力的方向可以 和物体运动方向相反,也可以和物体运动方向相同。 谷案:B 第二阶段 例3、如图1-10所示,木块与水平面间的滑动摩擦力大小为重力0.1倍,木块的质量 为2kg,在木块向右运动的过程中,还受到一个水平向左的大小为10N的拉力的作用,则木 块所受的滑动摩擦力大小为 方向 地面所受滑动摩擦力方向 (g取10m/s2) 思路分析: 动摩擦“,曲直方向二力平1
高中物理同步导学学案 1．2 摩擦力 一、重点难点 重点：滑动摩擦力大小和方向的判断，动摩擦因数的概念，静摩擦力的概念。 难点：静摩擦力的大小和方向的判断。 二、例题分析 第一阶段 例 1、如图 1-2-4 所示，A、B 两物体叠放在水平面上，水平力 F 作用在 A 上，使两者一起向 右做匀速直线运动，下列判断正确的是（ ） A、由于 A、B 一起做匀速直线运动，故 A、B 间无摩擦力 B、A 对 B 间的静摩擦力大小为 F，方向向右 C、B 对地面的滑动摩擦力的大小为 F，方向向右 D、B 物体受到向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力 解析： 由二力平衡条件，由滑动摩擦力和静摩擦力定义判断。 答案： 以 A 为研究对象，它和 B 一起做匀速直线运动，也就是说它们之间没有相对运动，它 受到了一个向右的水平拉力，它一定还要受到向左的水平力与拉力 F 平衡，而 A 只与 B 有接 触，故 B 给 A 一个水平向左的静摩擦力 f，与 F 平衡。 由于力的作用是相互的，A 受到 B 对它向左的静摩擦力，A 一定要对 B 施加一个向右的 静摩擦力，B 做匀速直线运动，它在水平方向上一定要受到一个向左的力来与 A 对 B 的静摩 擦力平衡，B 是在水平面上运动，显然，地面对 B 有一个向左的滑 动摩擦力，那么，B 对地面施加一个向右的滑动摩擦力。 综上所述，B、C、D 三选项均正确。 例 2、关于摩擦力，下列说法正确的是（ ） A、滑动摩擦力总是阻碍物体的运动，其方向一定与物体的运 动方向相反 B、静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势的方向相反 C、受静摩擦力作用的物体一定是静止的 D、作用在运动物体上的摩擦力一定是滑动摩擦力 思路分析： 受滑动摩擦力、静摩擦力作用的物体可以静止，也可以运动，两种摩擦力的方向可以 和物体运动方向相反，也可以和物体运动方向相同。 答案：B 第二阶段 例 3、如图 1-10 所示，木块与水平面间的滑动摩擦力大小为重力 0.1 倍，木块的质量 为 2kg，在木块向右运动的过程中，还受到一个水平向左的大小为 10N 的拉力的作用，则木 块所受的滑动摩擦力大小为_________,方向_________,地面所受滑动摩擦力方向 __________________(g 取 10m/s2) 思路分析： 滑动摩擦力 ，由竖直方向二力平
衡得N=20N,f=2N,木块相对水平面向右运动,木块所受的滑动摩擦力方向向左,地面相对 木块向左运动,地面所受滑动摩擦力方向向右。 答案:2N向左 向右 例4、用劲度系数k=490N/m的弹簧沿水平方向拉一木板,在水平桌面上做匀速直线运 动,弹簧的长度为12cm。若在木板上放一质量为5kg的物体,仍用原弹簧沿水平方向匀速 拉动木板,弹簧的长度变为14cm,试求木板与水平桌面间的动摩擦因数 解析:应用滑动摩擦定律和胡克定律进行计算。 当只有木板在水平桌面上弹簧的拉力为F=F=M2木板与桌面间的弹力 F1=m木 当木板上放一质量为△m=5kg的物体时,木板与桌面间的弹力N2=(m木+△m)g,弹簧的 拉力② 由②-①得:=490×(14-12)×10-2/(5×9.8)=0.2. 答案:4=02 第三阶段 例5、如图1-2-6所示是皮带传动示意图,01是主动轮,02是从动轮,两轮水平放置 当主动轮顺时针匀速转动时,重10N的物体同皮带一起运动,若物体与皮带间最大静摩擦力 为5N,则物体所受皮带的摩擦力的大小和图中皮带上P、Q两处所受到的摩擦力的方向是 向下、向下 B、0,向下、向上 C、0,向上、向上 D、0,向下、向下 解析:(1)首先明确皮带传动的装置中,先有主动轮的运动,后有从动轮的运 (2)分析主动轮上与皮带接触P点所受静摩擦力方向,由牛顿第三定律 确定皮带上P点所受静摩擦力方向 (3)分析皮带与从动轮上接触的Q点所受静摩擦力方向。 答案:物体在皮带上做匀速运动,水平方向不受外力,摩擦力为0:主动轮在P点相 对皮带有向下的运动趋势,皮带给予它的摩擦力方向是向上的,它对皮带则施加向下的摩擦 力;皮带在Q点相对从动轮有向上的运动的趋势,从动轮则对皮带有向下的摩擦力 综上所述,D选项正确。 例6、重为400N的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的最大静摩擦力是120N,动摩 擦因数是0.25,如果分别用70N和150N的水平力推木箱,木箱受到的摩擦力分别是多少牛? 方向如何? 思路分析:70N小于最大静摩擦力120N,木箱没有运动,由水平方向二力平衡知木 箱所受静摩擦力大小为70N,方向与水平推力方向相反,当用150N的水平力推时,木箱相 对地面运动,此时滑动摩擦力为:由竖直方向二力平衡知N=400N,F=0.25×400=100N,方 向与水平推力方向相反 谷案:70N 100N方向均与水平推力方向相反 练习题 A组 1.下列关于摩擦力的说法中,正确的是() A.摩擦力的大小一定与正压力成正比
衡得 N=20N，f=2N，木块相对水平面向右运动，木块所受的滑动摩擦力方向向左，地面相对 木块向左运动，地面所受滑动摩擦力方向向右。 答案：2N 向左 向右 例 4、用劲度系数 k=490N/m 的弹簧沿水平方向拉一木板，在水平桌面上做匀速直线运 动，弹簧的长度为 12cm。若在木板上放一质量为 5kg 的物体，仍用原弹簧沿水平方向匀速 拉动木板，弹簧的长度变为 14cm，试求木板与水平桌面间的动摩擦因数 。 解析：应用滑动摩擦定律和胡克定律进行计算。 F1=m 木 g， ① 当木板上放一质量为 Δm=5kg 的物体时，木板与桌面间的弹力 N2=(m 木+Δm)g,弹簧的 拉力 ② 由②-①得：=490×(14-12)×10-2/(5×9.8)=0.2. 第三阶段 例 5、如图 1-2-6 所示是皮带传动示意图，O1 是主动轮，O2 是从动轮，两轮水平放置， 当主动轮顺时针匀速转动时，重 10N 的物体同皮带一起运动，若物体与皮带间最大静摩擦力 为 5N，则物体所受皮带的摩擦力的大小和图中皮带上 P、Q 两处所受到的摩擦力的方向是 （ ） A、5N，向下、向下 B、0，向下、向上 C、0，向上、向上 D、0，向下、向下 解析：（1）首先明确皮带传动的装置中，先有主动轮的运动，后有从动轮的运 动。 （2）分析主动轮上与皮带接触 P 点所受静摩擦力方向，由牛顿第三定律 确定皮带上 P 点所受静摩擦力方向。 （3）分析皮带与从动轮上接触的 Q 点所受静摩擦力方向。 答案：物体在皮带上做匀速运动，水平方向不受外力，摩擦力为 0；主动轮在 P 点相 对皮带有向下的运动趋势，皮带给予它的摩擦力方向是向上的，它对皮带则施加向下的摩擦 力；皮带在 Q 点相对从动轮有向上的运动的趋势，从动轮则对皮带有向下的摩擦力。 综上所述，D 选项正确。 例 6、重为 400N 的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩擦力是 120N，动摩 擦因数是 0.25,如果分别用 70N 和 150N 的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分别是多少牛？ 方向如何？ 思路分析：70N 小于最大静摩擦力 120N，木箱没有运动，由水平方向二力平衡知木 箱所受静摩擦力大小为 70N，方向与水平推力方向相反，当用 150N 的水平力推时，木箱相 对地面运动，此时滑动摩擦力为： 由竖直方向二力平衡知 N=400N，F=0.25×400=100N,方 向与水平推力方向相反。 答案：70N 100N 方向均与水平推力方向相反。 三、练习题 A 组 1．下列关于摩擦力的说法中，正确的是（ ） A．摩擦力的大小一定与正压力成正比
B.摩擦力一定是阻力 C.摩擦力一定是阻力 D.运动的物体可能受到静摩擦力 下列关于摩擦力的叙述中正确的是() A.滑动摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比 B.滑动摩擦力的大小与接触面的性质有关,与接触面面积的大小无关 C.静摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比 D.最大静摩擦力随物体间正压力增大而增大 3.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方 向的力。物体A和B以相同的速度作匀速直线运动,由此可知,A、B间的动摩擦因数U1和 B、C间的动摩擦因数U2有可能是( 4汽车发动机通过变速器和后轮相连,当汽车由静止开始向前开动时,/4 A.U1=0,U2=0 U1=0,U2≠0 C.U1≠0,U2=0 D.U1≠0,U2≠0 B 关于前轮和后办所受的摩擦力的方向是( A.前后轮受到的摩擦力方向都向后 B.前后轮受到的摩擦力方向都向前 C.前轮受到的摩擦力方向向前,后轮受到的摩擦力方 2L/3 向向后 D.前轮受到的摩擦力方向向后,后轮受到的摩擦力方F 向向前 5.一根质量为m、长为L的均匀长方体木料放在水平桌布, 木料与桌面间的动摩擦因数为u,现用水平力F推木料,当木 料经过图所示的位置时,桌面对它的摩擦力大小为 6.如图所示,水平地面上的木箱,在水平向右的恒力F1=100N和水平向左的恒力F2=20N 作用下静止不动,这时木箱受到地面的静摩擦力方向 大小为 。若撤去F1,这时木箱在水平方向上受到的F F2 合力为 7.如图所示,滑块A以一定的初速度沿木板B向右滑动。已知滑块A 的质量为m1,木板的质量为m2,m2>m1,A、B间的动摩擦因数 和B与地面间的动摩擦因数均为u,则在A滑动过程中,A受到的摩擦 力 木块B受到地面的摩擦力f2= 8.如图所示,两块同的木板在水平压力作用下,夹持着 重量均为G的完全相同的6块砖,保持静止不动的状态 这时3、4两块砖之间相互作用的摩擦力为 3456-F A组答案 A、B、D 3.B、D 5.umg6.水平 向左,80N,0 7. uml, uml
B．摩擦力一定是阻力 C．摩擦力一定是阻力 D．运动的物体可能受到静摩擦力 2．下列关于摩擦力的叙述中正确的是（ ） A．滑动摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比 B．滑动摩擦力的大小与接触面的性质有关，与接触面面积的大小无关 C．静摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比 D．最大静摩擦力随物体间正压力增大而增大 3．如图所示，C 是水平地面，A、B 是两个长方形物块，F 是作用在物块 B 上沿水平方 向的力。物体 A 和 B 以相同的速度作匀速直线运动，由此可知，A、B 间的动摩擦因数 U1 和 B、C 间的动摩擦因数 U2 有可能是（ ） A．U1=0，U2=0 B．U1=0，U2≠0 C．U1≠0，U2=0 D．U1≠0，U2≠0 4．汽车发动机通过变速器和后轮相连，当汽车由静止开始向前开动时， 关于前轮和后办所受的摩擦力的方向是（ ） A．前后轮受到的摩擦力方向都向后 B．前后轮受到的摩擦力方向都向前 C．前轮受到的摩擦力方向向前，后轮受到的摩擦力方 向向后 D．前轮受到的摩擦力方向向后，后轮受到的摩擦力方 向向前 5．一根质量为 m、长为 L 的均匀长方体木料放在水平桌布， 木料与桌面间的动摩擦因数为 u，现用水平力 F 推木料，当木 料经过图所示的位置时，桌面对它的摩擦力大小为________. 6．如图所示，水平地面上的木箱，在水平向右的恒力 F1=100N 和水平向左的恒力 F2=20N 作用下静止不动，这时木箱受到地面的静摩擦力方向________， 大小为________。 若撤去 F1，这时木箱在水平方向上受到的 合力为________。 7．如图所示，滑块 A 以一定的初速度沿木板 B 向右滑动。已知滑块 A 的质量为 m1，木板的质量为 m2， m2>m1，A、B 间的动摩擦因数 和 B 与地面间的动摩擦因数均为 u，则在 A 滑动过程中，A 受到的摩擦 力 f1=________。木块 B 受到地面的摩擦力 f2=________。 8．如图所示，两块同的木板在水平压力作用下，夹持着 重量均为 G 的完全相同的 6 块砖，保持静止不动的状态， 这时 3、4 两块砖之间相互作用的摩擦力为 ________。 A 组答案 1．D 2．A、B、D 3．B、D 4．D 5．umg 6．水平 向左，80N，0 7．um1g，um1g 8．0
B组 1、以下实际问题中,关于摩擦力的说法正确的是() A、举重运动员比赛前双手都要抓些粉末,目的是增加手和杠铃间的摩擦力 B、所有车辆都用轮子行驶,因为滚动摩擦力远小于滑动摩擦力 C、磁悬浮列车在行驶时脱离轨道悬空,不受铁轨摩擦力的作用,所以可以高速运行 D、棉纱可以织成布,是因为棉纱之间存在摩擦力 2、如果地面没有摩擦() A、人们行走将十分困难,抬腿就可能跌倒 B、人们将行走如飞 C、所有车辆将无法靠车轮启动和刹车 D、人们将无法握住任何东西 3、置于水平面上的物体,在水平方向的拉力作用下向前运动,当拉力增大时,物体的运动 速度也随之变大,则该物体所受的滑动摩擦力将() A、增大 不变 C、减小 D、无法确定 4、甲工厂里用水平放置的传送带运送工件,工件随传送带一起做匀速运动(不计空气等阻 力作用),乙工厂里用倾斜放置的传送带向上运送工件,工件随传送带一起做匀速运 A、因为工件在运动,所以甲、乙两种情况工件都受到与运动方向相反的摩擦力 B、因为工件在运动,所以甲、乙两种情况工件都受到与运动方向相同的摩擦力 C、因为甲情况工件与传送带之间不存在相对运动趋势,所以工件不受摩擦力作用 D、因为乙情况工件有沿传送带下滑的相对运动趋势,所以工件受沿倾斜面向上的静摩 擦力作用 5、水平地面上放一个重为200N的铁块,铁块与地面间的最大静摩擦力大小为85N,铁块与 地面间的动摩擦因素为0.4,一个人用沿着水平方向的力推原静止的铁块,试求下列各种情 况下铁块所受的摩擦力大小: (1)推力为50N时 (2)推力为83N时 (3)推力为100N时。 6、某人推着自行车前时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为F2:该人骑着自行 车前进时,地面对前轮的摩擦力为F3,对后轮的摩擦力为F4,下列说法中正确的是() A、F1与车前进方向相同 B、F2与车前进方向相同 C、F3与车前进方向相同 D、F4与车前进方向相同
B 组 1、以下实际问题中，关于摩擦力的说法正确的是（ ） A、举重运动员比赛前双手都要抓些粉末，目的是增加手和杠铃间的摩擦力 B、所有车辆都用轮子行驶，因为滚动摩擦力远小于滑动摩擦力 C、磁悬浮列车在行驶时脱离轨道悬空，不受铁轨摩擦力的作用，所以可以高速运行 D、棉纱可以织成布，是因为棉纱之间存在摩擦力 2、如果地面没有摩擦（ ） A、人们行走将十分困难，抬腿就可能跌倒 B、人们将行走如飞 C、所有车辆将无法靠车轮启动和刹车 D、人们将无法握住任何东西 3、置于水平面上的物体，在水平方向的拉力作用下向前运动，当拉力增大时，物体的运动 速度也随之变大，则该物体所受的滑动摩擦力将（ ） A、增大 B、不变 C、减小 D、无法确定 4、甲工厂里用水平放置的传送带运送工件，工件随传送带一起做匀速运动（不计空气等阻 力作用），乙工厂里用倾斜放置的传送带向上运送工件，工件随传送带一起做匀速运动，则 （ ） A、因为工件在运动，所以甲、乙两种情况工件都受到与运动方向相反的摩擦力 B、因为工件在运动，所以甲、乙两种情况工件都受到与运动方向相同的摩擦力 C、因为甲情况工件与传送带之间不存在相对运动趋势，所以工件不受摩擦力作用 D、因为乙情况工件有沿传送带下滑的相对运动趋势，所以工件受沿倾斜面向上的静摩 擦力作用 5、水平地面上放一个重为 200N 的铁块，铁块与地面间的最大静摩擦力大小为 85N，铁块与 地面间的动摩擦因素为 0.4,一个人用沿着水平方向的力推原静止的铁块，试求下列各种情 况下铁块所受的摩擦力大小： （1）推力为 50N 时； （2）推力为 83N 时； （3）推力为 100N 时。 6、某人推着自行车前时，地面对前轮的摩擦力为 F1，对后轮的摩擦力为 F2；该人骑着自行 车前进时，地面对前轮的摩擦力为 F3，对后轮的摩擦力为 F4，下列说法中正确的是（ ） A、F1 与车前进方向相同 B、F2 与车前进方向相同 C、F3 与车前进方向相同 D、F4 与车前进方向相同
B组谷案 1、ABCD2、ACD3、B4、CD 5、50N83N80N
B 组答案 1、ABCD 2、ACD 3、B 4、CD 5、50N 83N 80N 6、D