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高三一轮复习资料专业题材摩擦力

高三一轮复习资料专业题材摩擦力
高三一轮复习资料专业题材摩擦力

高三一轮复习摩擦力问题专题

何涛2015.9.122

[重点难点提示]

摩擦力问题既是进行物体受力分析的重点,又是力学计算的难点和关键.因此,弄清摩擦力产生的条件和方向的判断,掌握相关的计算规律,抓住它的特点,并正确分析、判断它的作用效果,对于解决好跟摩擦力相关的各种力学问题具有非常重要的意义.在对物体所受的摩擦力进行分析时,由于摩擦力存在条件的“复杂性”,摩擦力方向的“隐蔽性”及摩擦力大小的“不确定性”,使得对问题的研究往往容易出错.摩擦力的大小在确定摩擦力的大小之前,必须先分析物体的运动状态,判断是滑动摩擦力,还是静摩擦力.

1.摩擦力的产生条件:①两物体必须接触;②接触处有形变产生;③接触面是粗糙的;④接触物体间有相对运动或相对运动趋势。

2.摩擦力大小的计算:滑动摩擦力的计算公式为f=μN,式中μ为滑动摩擦系数,N 为压力。

需要注意的是:滑动摩擦系数与材料的表面性质有关,与接触面大小无关,一般情况下,可以认为与物体间的相对速度无关。

在滑动摩擦系数μ未知的情况下,摩擦力的大小也可以由动力学方程求解。

静摩擦力的大小:除最大静摩擦力外,与正压力不成正比关系,不能用某个简单公式来计算,只能通过平衡条件或动力学方程求解。

在一般计算中,最大静摩擦力的计算与滑动摩擦力的计算采用同一公式,即f m=μN,并且不区别静摩擦系数与滑动摩擦系数。而实际上前者要稍大于后者。

3.摩擦力的方向:沿接触面的切线方向,并和相对运动或相对运动趋势方向相反。

需要注意的是:物体所受摩擦力方向可能与物体运动方向相同,也可能相反;摩擦力可能是动力,也可能是阻力。摩擦力可以做正功,也可以做负功或不做功。滑动摩擦力的功要改变系统的机械能,损失的机械能将转化为物体的内能。而静摩擦力的功不会改变系统的机械能,不能将机械能转化为内能。

4.摩擦力做功特点:

静摩擦力做功:可以做正功、负功或不做功;一对相互作用的静摩擦力做功代数和为0。(故静摩擦力不损失系统机械能)

滑动摩擦力做:可以做正功、负功或不做功;一对滑动摩擦力做功代数和不为0,且为f s -?,s ?为相对位移。 类型一 静摩擦力的大小、方向

如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P 、Q 用轻绳连接并跨过定滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P 悬于空中,Q 放在斜面上,均处乎静止状态.当用水平向左的恒力推Q 时,P 、Q 仍静止不动,则( ). A.Q 受到的摩擦力一定变小 B.Q 受到的摩擦力一定变大 C.轻绳上拉力一定变小 D.轻绳上拉力一定不变

分析与解答::物体P 始终处于静止状态,则绳上拉力恒等于物体P 的重力,不会发生变化,所以D 选项正确.未加F 时,物体Q 处于静止状态,Q 所受静摩擦力方向不确定,设斜面倾角为α,则有T p F m g =,sin T f Q F F m g θ+=,即sin f Q p F m g m g θ=-,当

sin Q p m g m g θ>时,f F 方向沿斜面向上,再加水平向左的的推力F ,f F 可能变小,f

F

P

Q

θ

可能反向变大;当sin

Q p

m g m g

θ=时,

f

F=0,再加水平向左的推力F,sin

Q p

m g m g

θ=

变大,当sin

Q p

m g m g

θ<时,

f

F方向沿斜面向下,再加水平向左的推力F,

f

F变大.综合得物体Q受到的静摩擦力可能变小,可能变大,A、B选项均错误.答案为D

变式1 如图所示,质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上,P、Q之间的动摩擦因数为μ1,Q与斜面间的动摩擦因数为μ2。当它们从静止开始沿斜面滑下时,两物体始终保持相对静止,则物体P受到的摩擦力大小为:

A.0; B. μ1mgcosθ;

C.μ2mgcosθ;

D. (μ1+μ2)mgcosθ;

分析与解答::当物体P和Q一起沿斜面加速下滑时,其加速度

为:a=gsinθ-μ2gcosθ.因为P和Q相对静止,所以P和Q之间的摩擦

力为静摩擦力,不能用公式f N

μ

=求解。对物体P运用牛顿第二定律得:mgsinθ-f=ma,所以求得:f=μ2mgcosθ.答案为C。

变式2 长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图所示.铁块受到摩擦力f木板倾角α变化的图线可能正确的是(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小):

分析与解答:本题应分三种情况进行分析:

1. 当0 ≤α<arctanμ(μ为铁块与木板间的动摩擦因数)时,铁块相对木板处于静止

A B C D

状态,铁块受静摩擦力作用其大小与重力沿木板面(斜面)方向分力大小相等,即f = mg sinα,α=0时,f = 0;f随α增大按正弦规律增大.

2.当α= arctanμ时处于临界状态,此时摩擦力达到最大静摩擦,由题设条件可知其等于

滑动摩擦力大小.

3. 当arctanμ<α≤900时,铁块相对木板向下滑动,铁块受到滑动摩擦力的作用,根据摩擦定律可知f = μF N =μmg cosα,f随α增大按余弦规律减小.答案为C

变式3 a、b、c三个物体,均重30N,静止叠放在水平地面上,如图所示。各个接触面之间的滑动摩擦系数均为0.2。现用两个水平力F1=10N,F2=15N,分别作

用于b和c上,方向相反。则地面对物体c,c对b,b对a的摩擦力是:

A. 15N,5N,5N

B. 15N,10N,ON

C. 5N,10N,ON

D. 5N,10N,10N

分析与解答:判断三个相关联的物体间的摩擦力是否存在,是静摩擦力还是滑动摩擦力以及摩擦力的方向是一个难点,能否化难而易,取决于正确选择对象的突破口。以b与c的接触面作为切人点,a、b作为一个整体,重为60N,则物体c所受a、b对它的正压力为N=60N,如物体b、c有相对滑动,则滑动摩擦力人f1=μN =0.2×60N=l2N 此值大于F1=10N,所以在F1的作用下,物体b不可能在物体c的表面上滑动。那么在力F2的作用下,物体c有没有可能在地面上产生滑动呢?用同样的办法可以估计出物体c与地面的滑动摩擦力f2=0.2×90N=18N,大于F2,所以物体c不可能沿地面滑动,三物体保持相对静止。所以,物体b与物体a间静摩擦力为零。物体c对物体b的滑动摩擦力为f b=F1=10N,方向向左。地面对物体c的静摩擦力为f c= F2-f b=5N,方向向右。答案为C

变式4 如图所示,跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和B,物体A放在倾角为θ

的斜面上,已知A物体质量为m,A物体与斜面间的最大静摩擦力是与斜面间弹力的μ倍(μ< tanθ),滑轮摩擦不计,物体A要静止在斜面上,物体B质量的取值范围为多少?在A静止的前提下,斜面体与地面间的摩擦情况又如何?

分析与解答:先以B为研究对象,若A处于将要上滑的临界状态有:T = m B g 再以A为研究对象,若A处于将要上滑的临界状态

有:T1 = f m + mg sinθT1 = T而f m =μN

N = mg cosθ

得:m B = m(sinθ+μcosθ)

同理,若A处于将要下滑的临界状态

则有:T2 = f m + mg sin t?T2 = T

得:m B = m(sin–μcosθ)

m(sin–θcosθ)≤m B≤m(sinθ+μcosθ)

在A静止的前提下,A和滑轮支架对斜面体的总作用力竖直向下,A、B和斜面C整体对地面只有向下的压力,地面与C间无摩擦力.

变式5 如图所示,物体P左边用一根轻弹簧和竖直墙相连,放在粗糙水平面上,静止时弹簧的长度大于原长。若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直到把P拉动。在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力N的大小和地面对P的摩擦力f的大小的变化情况是

A.N始终增大,f始终减小

B.N先不变后增大,f先减小后增大C.N保持不变,f始终减小

D.N保持不变,f先减小后增大P

F

分析与解答:拉动之前弹簧伸长量始终没变,因此弹力大小不变;静摩擦力是被动力,开始方向向右,当水平力F 增大时,摩擦力先减小,减小到零后,F 再增大,P 就有向右滑动的趋势了,因此摩擦力向左,且逐渐增大到最大值。答案为D 【方法概述】

静摩擦力的分析要注意三性:

(1)隐蔽性:静摩擦力方向虽然总是阻碍相对运动趋势,但相对运动趋势往往不容易确定,一般要用假设法去推理分析.

(2)被动性:静摩擦力大小没有确定的计算公式,是因为其大小往往需要由其它外力和运动状态一起来决定,或其它外力跟静摩擦力的合力决定物体的运动状态.一般需要根据牛顿第二定律或平衡条件确定.

(3)可变性:静摩擦力的大小和方向一般根据牛顿第二定律或平衡条件确定.只要其大小在0m f f <≤范围内,当其它外力变化,或运动状态有所变化时,静摩擦力的大小和方向会作相应的变化.

滑动摩擦力的大小、方向。

为了测定小木板和斜面间的动摩擦因数,某同学设计了如下的实验.在小木板上固定一个弹簧测力计(质量不计),弹簧测力计下端吊一个光滑小球,将木板连同小球一起放在斜面上,如图所示.用手固定住木板时,弹簧测力计的示数为F 1,放手后木板沿斜面下滑,稳定时弹簧测力计的示数为F 2,测得斜面倾角为θ,由测得的数据可求出木板与斜面间的动摩擦因数是多少?

分析与解答:用手固定住木板时,对小球有 F 1=mgsin θ

木板沿斜面下滑时,对小球有 mgsin θ-F 2=ma

木板与小球一起下滑有共同的加速度,对整体有 (M +m )gsin θ-F f =(M +m )a

F f =μ(M +m )gcos θ

得:θμtan 1

2

F F =

变式1 如图所示,质量为m 的物体放在水平放置的钢板C 上,与钢板的动摩擦因素为μ。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A 、B 的控制,物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度V 1向右匀速运动,同时用力F 拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以速度V 2沿导槽匀速运动,求拉力F 大小。

分析与解答::物体相对钢板具有向左的速度分量V 1和侧向的速度分量V 2,故相对钢板的合速度V 的方向如图所示,滑动摩擦力的方向与V

的方向相反。根据平衡条件可得:

F=fcos θ=μmg

22

2

1

2V

V V +

从上式可以看出:钢板的速度V 1越大,拉力F 越小。 【方法概述】

滑动摩擦力的方向总是与物体“相对运动”的方向相反。所谓相对运动方向,即是把与研究对象接触的物体作为参照物,研究对象相对该参照物运动的方向。当研究对象参与

A V f

几种运动时,相对运动方向应是相对接触物体的合运动方向。静摩擦力的方向总是与物体“相对运动趋势”的方向相反。所谓相对运动趋势的方向,即是把与研究对象接触的物体作为参照物,假若没有摩擦力研究对象相对该参照物可能出现运动的方向。

变式2 如图3所示,质量为m 、带电量为+q 的小物体,放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,粗糙挡板ab 的宽度略大于小物体厚度.现给带电体一个水平冲量

I ,试分析带电体所受摩擦力的情况.

分析对于滑动摩擦力的大小,还必须了解其与物体运动状

态无关,与接触面积大小无关的特点. 带电体获得水平初速m I v /0=它在.它在

磁场中受洛仑兹力m qBI B qv f /0==洛和重力mg G =,若

G f =洛,则带电体作匀速直线运动,不受摩擦力作用.

若G f >洛,则带电体贴着a 板前进,滑动摩擦力)(mg qvB N f -==μμ滑,速度越来越小,滑f 变小,当v 减小到0v ,又有mg B qv =0,它又不受摩擦力作用而匀速前进. 若G f <洛,则带电体贴着b 板前逆。滑动摩擦力;)(qvB mg N f -==μμ滑,它减速运动动直至静止,而滑f 却是变大的.

变式3 质量m=1.5Kg 的物块(可视为质点)在水平恒力F 的作用下,从水平面上A 点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物体继续滑行t=2.0s 停在B 点.已知AB 两点间的距离S=5.0m,物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ,求恒力F 为多大?(g=10m/s 2)

分析与解答:设撤去力F 前物块的位移为1S ,撤去力F 时物块的速度为v ,物块受到的滑动摩擦力mg F μ=1

对撤去力后物块滑动过程应用动量定理得mv t F -=-01 由运动学公式得t v

S S 2

1=

= 对物块运动的全过程应用动能定理011=-S F FS 由以上各式得2

22gt

s mgs

F μμ-=

a b

代入数据解得N F 15=

变式4 如图所示,质量m 的小木块原来静止在倾角为30°的斜劈上。当对木块施加一个平行斜面的水平推力F 时,木块恰能沿与斜劈底边成60°角的方向匀速下滑。求木块与斜劈间的摩擦力是多大?

分析与解答:小木块受四个力作用, mg 、N 、f 、F ,将mg 分解为:下滑为F 1=mgsin30°和垂直斜面

分力F 2=mgcos30°。由于小木块匀速运动,所以在垂直斜面方向上有:N =mgsin30°。

对在斜面内的力由平衡条件有:F 1=fsin60°,则f=133

2

F =mg 33(如图所示) 类型三摩擦力的作用效果

如图所示,静止在水平面上的纸带上放一质量m 为的小金属块(可视为质点), 金属块离纸带右端距离为L, 金属块与纸带间动摩擦因数为μ.现用力向左将纸带从金属块下水平抽出,设纸带加速过程极短,可认为纸带在抽动过程中一直做匀速运动.求: (1)属块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向;

(2)要将纸带从金属块下水平抽出,纸带的速度v 应满足的条件.

分析与解答:(1)金属块与纸带达到共同速度前,金属块受到的摩擦力为:mg f μ=,方向向左。

(2)出纸带的最小速度为0v 即纸带从金属块下抽出时金属块速度恰好等于0v 。 对金属块:ma f =

at v =0

金属块位移:2

12

1at s =

纸带位移:t v s 02= 两者相对位移:l S S =-12解得:gl v μ20=

故要抽出纸带,纸带速度gl v μ2>

变式1 一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的

AB 边重合,如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为 μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为 μ2。

现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB 边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a 满足的条件是什么?(以g 表示重力加速度)

分析与解答:对盘在桌布上有 μ1mg = ma 1 在桌面上有μ2mg = ma 2

υ12 =2a 1s 1 υ12 =2a 2s 2

盘没有从桌面上掉下的条件是s 2≤─ 1

2

l - s 1

对桌布 s = ─ 1

2 at 2

对盘 s 1 = ─ 12

a 1t

2

而 s = ─ 12

l + s 1

由以上各式解得a ≥( μ1 + 2 μ2) μ1g/ μ2

变式2 风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室。小球孔径略大于细杆直径。如图所示。

(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍。求小球与杆间的动摩擦因数。 (2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为370并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S 所需时间为多少?(sin370 = 0.6,cos370 = 0.8)

分析与解答:依题意,设小球质量为m ,

小球受到的风力为F ,方向与风向相同,水平向左。当杆在水平方向固定时,小球在杆上匀速运动,小球处于平衡状态,受四个力作用:重力G 、支持力F N 、风力F 、摩擦力F f ,如图21所示.由平衡条件得:

F G

F f

F N

G F

F N1

F f1

F N =mg F=F f F f =μF N

解上述三式得:μ=0.5.

同理,分析杆与水平方向间夹角为370时小球的受力情况:重力G 、支持力F N1、风力F 、摩擦力F f1,如图21所示。根据牛顿第二定律可得: ma F F mg f =-+1cos sin θθ 0cos sin 1=-+θθmg F F N F f1=μF N1

解上述三式得g m

F mg F a f 4

3sin cos 1

=

-+=

θθ. 由运动学公式,可得小球从静止出发在细杆上滑下距离S 所需时间为: g

gS

a S t 3622=

=

. 变式3 如图所示,质量m=2kg 的物体原静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因

数μ=0.75,一个与水平方向成37°角斜向上、大小F=20N 的力拉物体,使物体匀加速运动,2s 后撤去拉力. 求物体在地面上从静止开始总共运动多远才停下来? (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s 2)

分析与解答:开始时物体受重力、支持力、摩擦力、拉力作用. 竖直方向上

037sin =-?+=∑mg F N F y

得 ?-=37sin F mg N 水平方向上

N F F

x

μ-?=∑37cos

所以1)37sin (37cos ma F mg F =?--?μ =

?-??-?=?--?=

2

)6.020102(75.08.020)37sin (37cos 1m F mg F a μ5m/s 2

头2s 物体的位移21121t a S =

=2

1

×5×22m=10m

第2s 末物体的速度s m t a v /101== 拉力撤去后,摩擦力mg f μ= 设加速度大小为222

/5.7/s m g m f a a =-=-=μ

位移m m a v S 7.62

5.7100202

222=?--=-=

总位移:m S S S 7.1621=+=

类型四连接体中的摩擦力

如图所示,质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上,B 与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A 、B 之间无相对运动。设弹簧的倔强系数为K ,当物体离开平衡位置的位移为x 时,A 、B 间摩擦力的大小等于: A.0 B.Kx C. Kx M m

???

?? D.Kx m M m ??

? ??+ 分析与解答:物体A 、B -起在光滑水平面上作简谐振动,且振动过程中无相对运动,因此可以把它们作为整体(系统)来讨论。作为一个整体,在水平方向只受弹簧拉力F (=Kx )的作用,而作加速度不断变化的运动。牛顿第二定律是即时规律,即加速度a 与合力

F 是时刻对应满足牛顿第二定律的,故有a=

m

M Kx

+。然后再以物体B 为研究对象,依据

同样规律来求A 、B 间相互的静摩擦力f ,有f=ma=Kx m

M m

+。答案为D

变式1 水平地面上叠放着两个物体A 和B (如图5所示),质量分别为m 和M 。A 与B ,B 与地面摩擦因数分别为μl 和以μ2,现用水平拉力F 作用在A 上,要使A 、B 一起做匀速运动,μl 和μ2之间应满足的条件是什么?

分析与解答:从A 、B 整体来看,要使A 、B 一起匀速运动,必有: F= μ2(M +m )g

从B 的平衡状态来看,A 对B 的摩擦力

f =μ2(M +m )g

由A 、B 一起匀速运动可知f 应满足:f ≤μl mg 得:

m

m M +≥21μμ即为所求。 变式2 1如图所示,物块和斜面体的质量分别为m.M,物块在平行于斜面的推力F 作用下沿斜面加速度a 向上滑动时,斜面体仍保持静止.斜面倾角为θ,试求地面对斜面体的支持力和摩擦力.

分析与解答:由于小物块沿斜面加速上升,所以物块与斜面不能看成一个整体,应分别对物块与斜面进行研究。

(1) 取物块为研究对象,受力分析如图所示:

由题意得: θcos 1mg F N =

ma F mg F f =--1sin θ

由②得:ma mg F F f --=θsin 1

(2) 取斜面为研究对象,受力分析如图17得:

θθcos sin 112N

f N F M

g F F '+='+ θθsin cos 112N

f f F F F '+'= 又因为1f F 与1f F '是作用力与反作用力,1n F 与1n F '是作用力与反作用力 由牛顿第三定律得:ma m

g F F F f f --=='θsin 11

θcos 11mg F F N N

=='

得:θsin )()(2ma F g m M F N --+= θcos )(2mg F F f -=

变式3 如图物体A 叠放在物体B 上,B 置于光滑水平面上。A ,B 质量分别为m A =6kg ,m B =2kg ,A ,B 之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N ,此后逐渐增加,在增大到45N 的过程中,则( )

A .当拉力F <12N 时,两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 .两物体间从受力开始就有相对运动

D .两物体间始终没有相对运动

分析与解答: 首先以A ,B 整体为研究对象。受力如图,在水平方向只受拉力F ,根据牛顿第二定律列方程F=(m A +m B )a

再以B 为研究对象,如图,B 水平方向受摩擦力 f = m B a 当f 为最大静摩擦力时,得a=12/2=6(m/s 2) 代入式F=(6+2)×6=48N

由此可以看出当F <48N 时A ,B 间的摩擦力都达不到最大静摩擦力,也就是说,A ,B 间不会发生相对运动。答案为D

变式4 如图所示,质量为m 的人站在质量为M 的木板上,通过绕过光滑定滑轮的绳拉木板,使人和木板一起匀速运动。已知两处绳均呈水平状,且木板与水平面间的动摩擦因数为 μ。求木板对人的摩擦力F t0的大小。

分析与解答: 若人对绳的拉力大小为F ,则将人与木板视为整体和将人隔离后,其受力情况分别如图所示。由于人与木板做匀速运动,于是分别可得

2F -F f =0, F N -(m+M)g =0 F -F t0=0

而滑动摩擦力f F 与正压力F N 间关系为F t =Μfn

由此即可得F t0=1

2

(m+M)g

用动能定理求摩擦力的功

传送带通过滑道将长为L 、质量为m 的柔软匀质物体以初速0v 向右送上水平台面,物体前端在台面上滑动s 距离停下来(如图所示),已知滑道上的摩擦不计,物与台面间的动摩擦因数μ,而且s L >,试计算物体的初速度0v 分析与解答: 0,f m

x L F gx L

μ

≤≤=,

11

2

f W F L mgL μ=-=-

,f x L F mg μ≥=,2()W mg s L μ=--

由动能定理得12mgL μ-

()mg s L μ--

=201

02

mv - 0v =变式1 物体A 和半径为r 的圆柱体B 用细绳相连接并跨过定滑轮,半径为R 的

圆柱体C 穿过细绳后搁在B 上,三个物体的质量分别为m A =o.8 kg 、m B =m C =0.1 kg .现让它们由静止开始运动,B 下降h 1=0.5m 后,C 被内有圆孔(半径为R ’)的支架D 挡住(r

分析与解答:第一过程A 、B 、C 三物体一起运动,第二过程A 、B 一起运动.由动能定理有: 第一过程:(m B +m c )gh 1—μm A gh 1=(m A +m B +m C )v 2/2 第二过程:m B gh 2一μm A gh 2=o 一(m A +m B )v 2/2 代人数据解得μ=0.2.

变式2 如图所示,固定斜面倾角为θ,整个斜面长分为AB 、BC 两段,AB =2BC 。小物块P (可视为质点)和AB 、BC 两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2。已知P 由静止开始从A 点释放,恰好能滑动到C 点而停下,那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是

A .32tan 21μμθ+=

B .32tan 21μμθ+=

C .tan θ=2μ1-μ2

D .tan θ=2μ2-μ1

分析与解答:设斜面的长度是l ,小物块从斜面顶端下滑到斜

面底端的全过程用动能定理:

03

cos 32cos sin 21=?-?

-l

mgl l mg mgl θμθμθ

得3

2tan 21μμθ+= 答案为A

变式3 一质量为m 的滑雪者从A 点由静止沿粗糙曲面滑下,到B 点后水平飞离B 点.空间几何尺寸如图所示,滑雪者从B 点开始做平抛运动的水平距离为S ,求滑雪者从A 点到B 点的过程中摩擦力对滑雪者做的功.

分析与解答:设滑雪者离开B 时的速度为v , 由平抛运动规律得 S=vt

22

1

gt h =

滑雪者由A 到B 的过程中,由动能定理得

2

2

1)(mv W h H mg f =

+- 得: )(42

h H mg h

mgS W f --=

变式4 如图4所示,一小物块从倾角θ=37°的斜面上的A 点由静止开始滑下,最后停在水平面上的C 点.已知小物块的质量m =0.10kg ,小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ=0.25,A 点到斜面底部B 点的距离L =0.50m ,斜面与水平面平滑连接,小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失.求: (1)小物块在斜面上运动时的加速度; (2)BC 间的距离;

(3)若在C 点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A 点,此初速度为多大.(sin370=0.6,cos370=0.8,g =10m/s 2)

分析与解答: (1)小物块受到斜面的摩擦力f1=μmgcos θ

在平行斜面方向又牛顿第二定律mgsin θ-f=ma 解得a=gsin θ-μgcos θ

A

B

C H

S

h

(2)小物块由A 运动到B ,根据运动学公式有

小物块由B 运动到C 的过程中所受摩擦力f 2=μmg 跟据动能定理有-f 2S BC =0-21

2

B mv 解得S B

C =0.8m

(3)设小物块在C 点以初速度v C 运动,恰好回到A 点,由动能定理得

变式5 一个质量为m 带电量为-q 的小物体,可在水平轨道ox 轴上运动,o 端有一与轨道垂直的固定墙.轨道处于匀强电场中,场强大小为E ,方向沿ox 轴正方向,如图所示.小物体以初速v 0从距离o 点为x 0处沿ox 轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f 作用,且f <Eq ,设小物体与墙碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的路程s .

分析与解答: 带电小物体所受电场力大小不变,方向总指向墙壁,且电场力的大小总大于滑动摩擦力的大小,所以小物体多次和墙相碰后必静止于o 点,在整个过程中电场力所做的功为W 1=Eqx o .

设小物体的总路程为s .由于在整个运动过程中滑动摩擦力方向总与小物体相对轨道运动的方向相反,则整个过程中滑动摩擦力对物体做的功

W2=-fs

在整个过程中小物体的初速度为v0,而末速度为0,依动能定理得:

Eqx0-fs=0-mv02/2

解得:s=(2Eqx0+mv02)/2f

【方法概述】解答本题时要注意:一是要充分利用题目给出的条件f<Eq,判断出小物体做往复运动,但最终停在o点;二是要清楚电场力及滑动摩擦力做功的特点,正确表达出各力对小物块的总功,对全过程运用动能定理,而不是分阶段处理,使问题复杂化.

[解题方法归纳与提升]

摩擦力问题,既是进行物体受力分析的重点,又是力学计算的难点和关键.因此,弄清摩擦力产生的条件和方向的判断,掌握相关的计算规律,抓住它的特点,并正确分析、判断它的作用效果,对于解决好跟摩擦力相关的各种力学问题具有非常重要的意义.

新人教版八年级下册物理[摩擦力(基础) 知识点整理及重点题型梳理]

新人教版八年级下册初中物理 重难点突破 知识点梳理及重点题型巩固练习 摩擦力(基础) 【学习目标】 1.知道滑动摩擦力是如何产生的; 2.理解利用二力平衡的知识测量滑动摩擦力; 3.知道影响滑动摩擦力的大小的因素; 4.知道摩擦力的利用和防止; 5.能用平衡的观点解决有关摩擦力的问题。 【要点梳理】 要点一、摩擦力 1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做滑动摩擦力。 2.方向:与相对运动的方向相反。 3.测量:利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。 要点诠释: 1.摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。 2.滑动摩擦力产生的条件:(1)接触面粗糙;(2)接触并挤压;(3)相对运动。 3.测量滑动摩擦力时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动。根据二力平衡的知识,可知弹簧测力计对木块的拉力(即弹簧测力计的示数)与木块受到的滑动摩擦力大小相等。 4.滑动摩擦与滚动摩擦的区别:一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。在相同条件下,滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。 要点二、研究影响滑动摩擦力大小的因素 1.实验方法:控制变量法。在本实验中,影响滑动摩擦力的因素有多个,所以实验探究过程中我们要用控制变量法,在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时,要保持接触面的粗糙程度等因素不变,而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,要保持压力等因素不变。 2.提出猜想:影响滑动摩擦力的因素可能有,接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。 3.实验器材:木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板两块、砝码。 4.实验步骤: (1)用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。(2)在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。 (3)换用材料相同,但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的摩擦力。

摩擦力经典习题有答案

摩擦力经典习题有答案

2

3

4.小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别为f上和f下”那么它们的关系是() A.f上向上,f下向下,且f上=f下B.f上向下,f下向上,且f上>f下 C.f上向上,f下向上,且f上=f下D.f上向上,f下向下,且f上>f下 5.如图所示,小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下端是一长木板,实验时,他以F=12N的拉力拉着长木板沿水平地面匀速向左运动时,弹簧测力计的示数为5N,则木块A受到木板的摩擦力大小和方向分别为() A.12N,水平向左 B.12N,水平向右 C.5N,水平向左D.5N,水平向右 6.如图所示,物块A的重力G A=20N,物 块B的重力G B=10N,水平推力F 作用在 4

A上,A与竖直墙面接触,A和B均静止,则墙面受到的摩擦力() A.大小为20N,方向向上B.大小为20N,方向向下 C.大小为30N,方向向上D.大小为30N,方向向下 7.如图水平面上叠放着A、B两个物体,在水平方向力F1和F2作用下,两者以共 同速度v向右做匀速直线运动,已 知F1=3N,F2=2N,那么物体B的上、下表面所受摩擦力的大小分别为() A.3N,1N B.2N,1N C.2N,3N D.3N,2N 8.如图所示,用水平拉力F拉上表面粗糙程度各处相同的物体A,使其在水平地面上匀速运动,当物体B静止不动时,与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变.关于该状态,下列说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重)()A.B对A的摩擦力为 5

静摩擦力 B.A对B的摩擦力方向水平向右 C.弹簧测力计的示数等于B所受摩擦力与水平拉力F的合力 D.弹簧测力计对B的拉力小于A对B的摩擦力 9.水平桌面上平放着一个长方体木块,木块各面的粗糙程度相同,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动该木块时,弹簧测力计示数为F1;以较大速度匀速拉动该木块时,弹簧测力计示数为F2;把该木块侧放在水平桌面并匀速拉动时,弹簧测力计示数为F3.则弹簧测力计三次示数的大小关系为() A.F1<F2<F3B.F1>F2>F3C.F1=F2>F3D.F1=F2=F3 10.如图所示,一个木块A放在长木板B上,弹簧秤一端接A,另一端固定在 墙壁上,长木板B放在水平地面 6

高中物理专题复习——摩擦力专题

高中物理专题讨论2——摩擦力专题 一、明确摩擦力产生的条件: (1)物体间直接接触 (2)接触面粗糙 (3)接触面间有弹力存在 (4)物体间有相对运动或相对运动趋势 这四个条件紧密相连,缺一不可。显然,两物体不接触,或虽接触但接触面是光滑的,则肯定不存在摩擦力,但满足(1)、(2)而缺少(3)、 (4)中的任意一条,也不会有摩擦力。如一块砖紧靠在竖直墙,放手后让其沿墙壁下滑,它满足条件(1)、(2)、(4),却不具备条件(3),即相互间无压力,故砖不可能受到摩擦力作用。又如,静止在粗糙水平面上的物体它满足了条件(1)、 (2)、(3),缺少条件(4),当然也不存在摩擦力。 由于不明确摩擦力产生的条件,导致答题错误的事是经常发生的。 例1 (1994年全国考题)如图1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μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是: A. μ1=0,μ2= 0 B. μ1=0,μ2≠ 0 C. μ1≠0,μ2= 0 D. μ1≠0,μ2≠ 0 解析:本题中选A、B整体为研究对象,由于受推力的作用做匀速直线运动,可知地面对的摩擦力一定水平向左,故μ2≠ 0,对A受力分析可知,水平方向不受力,μ1可能为0,可能不为0。正确答案为B、D。 二、了解摩擦力的特点: 摩擦力具有两个显著特点:(1)接触性; (2)被动性。所谓接触性,即指物体受摩擦力作用物体间必直接接触(反之不一定成立)。这种特点已经包括在摩擦力产生的条件里,这里不赘述。对于摩擦力的被动性,现仔细阐述。所谓被动性是指摩擦力随外界约束因素变化而变化,熟知的是静摩擦力随外力的变化而变化。 例2 (1992年全国考题)如图2所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即F1、F2和摩擦力作用,木块图2处于静止状态,其中F1=10N、F2=2N,若撤去力,则木块在水平方向受到的合力为 A. 10N,方向向左 B. 6N,方向向右 C. 2N,方向向左 D. 零 解析;没有撤去时,物体所受合外力为零,此时静摩擦力大小为8N,方向向左。撤去F1以后,物体在F2作用下不可能沿水平方向发生运动状态的改变,物体仍保拧静止。此时地面对物体的静摩擦力大小为2N,方向向右,从上述分析可见静摩擦力是被动力,答案应为D,对于滑动摩擦力同样具有被动性。

(完整版)摩擦力典型例题(整理)

‘lj摩擦力典型例题 一、判断是否受摩擦力 (1)静止的物体 1.下图(1)中,物体A静止在水平地面上; 图(2)中,物体B静止在斜面上; 图(3)中,物体C被压 在竖直墙壁上而处于静止, 图(1)图(2)图(3) 试分析上图中,物体A、B、C是否受摩擦力? 2. 在棋类比赛中,比赛现场附近的讲棋室内所用的棋盘是竖直放置的,棋子可以在棋盘上移动但不会掉下来。原来,棋盘和棋子都是由磁性材料制成的。棋子不会掉落的原因是因为棋子() A.受到的重力很小可忽略不计 B.和棋盘间存在很大的吸引力 C.受到棋盘对它向上的摩擦力 D.受到的空气的浮力等于重力 (2)运动的物体 1.下图中,物体A在水平向右的拉力作用下做匀速直线运动,B物体在水平皮带上跟随皮带一起做匀速直 线运动,C物体沿着倾斜的皮带一起匀速直线运动,D物体沿着竖直墙壁向下做匀速直线运动,现在不考 虑空气阻力,试分析它们是否受摩擦力? 图(1)图(2)图(3)图(4) 2. 关于磁悬浮列车减小摩擦的方法,正确的说法是() A.给摩擦面加润滑油 B.减小摩擦面间的压力 C.使摩擦面脱离接触 D.变滑动摩擦为滚动摩擦 3. 将皮带张紧后,就不会在皮带轮上打滑,这是采用__________的方法来增大摩擦的;在积有冰雪而变得很滑的公路上行驶的汽车,需要在轮子上缠防滑铁链,这是采用 ______________________________的方法来增大摩擦的。 4. 如图1-24所示,A为长木板,在水平面上以速度向右运动,物块B在木板A的上面以速度向右运动,

下列判断正确的是() A.若是,A、B之间无滑动摩擦力 B.若是,A受到了B所施加向右的滑动摩擦力 C.若是,B受到了A所施加向右的没动摩擦力 D.若是,B受到了A所施加向左的滑动摩擦力 (3)接触面光滑时 1.如右图,小球重20牛,以2米/秒的速度在光滑水平面上做匀速直线运动,它在水平方向受到的推 力是() A.0牛 B.10牛 C.20牛 D.40牛 2. 如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱,试判断 下列情况中,木箱所受摩擦力的方向。 (1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动); (2)汽车刹车时(二者无相对滑动); (3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动); (4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时; (5)汽车在匀速行驶中突然加速,木箱在车上滑动时。 二、推断摩擦力的大小 (1)静摩擦力的大小 1.如图所示,一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车,但小车仍保持静止,则() A.小孩对车的推力大于车受到的阻力 B.小孩对车的推力等于车受到的阻力 C.小孩对车的推力小于车受到的阻力 D.小孩对车的推力与车受到的阻力的大小关系不能确定 2.如图(甲)所示,质量为m的物体被水平推力F压在竖直的墙上,静止不动.当水 平力F逐渐增大时,物体m所受的摩擦力将怎样变化? 3.用力F=40N,按住一重10N的木块,如图所示,当木块相对竖直墙壁静止不动时,木块 受到的摩擦力的大小() F A.30N B.40N C.50N D.10N 4.如图所示,用手握着一个瓶子悬在空中不动,当手握瓶子的力增大时,瓶子受到手的摩擦

高三一轮复习专题__摩擦力

高三一轮复习摩擦力问题专题 何涛重点难点提示] 摩擦力问题既是进行物体受力分析的重点,又是力学计算的难点和关键.因此,弄清摩擦力产生的条件和方向的判断,掌握相关的计算规律,抓住它的特点,并正确分析、判断它的作用效果,对于解决好跟摩擦力相关的各种力学问题具有非常重要的意义.在对物体所受的摩擦力进行分析时,由于摩擦力存在条件的“复杂性”,摩擦力方向的“隐蔽性”及摩擦力大小的“不确定性”,使得对问题的研究往往容易出错.摩擦力的大小在确定摩擦力的大小之前,必须先分析物体的运动状态,判断是滑动摩擦力,还是静摩擦力. 1.摩擦力的产生条件:①两物体必须接触;②接触处有形变产生;③接触面是粗糙的; ④接触物体间有相对运动或相对运动趋势。 2.摩擦力大小的计算:滑动摩擦力的计算公式为f=μN,式中μ为滑动摩擦系数,N为压力。 需要注意的是:滑动摩擦系数与材料的表面性质有关,与接触面大小无关,一般情况下,可以认为与物体间的相对速度无关。 在滑动摩擦系数μ未知的情况下,摩擦力的大小也可以由动力学方程求解。 静摩擦力的大小:除最大静摩擦力外,与正压力不成正比关系,不能用某个简单公式来计算,只能通过平衡条件或动力学方程求解。 在一般计算中,最大静摩擦力的计算与滑动摩擦力的计算采用同一公式,即f m=μN,并且不区别静摩擦系数与滑动摩擦系数。而实际上前者要稍大于后者。 3.摩擦力的方向:沿接触面的切线方向,并和相对运动或相对运动趋势方向相反。 需要注意的是:物体所受摩擦力方向可能与物体运动方向相同,也可能相反;摩擦力可能是动力,也可能是阻力。摩擦力可以做正功,也可以做负功或不做功。滑动摩擦力的功要改变系统的机械能,损失的机械能将转化为物体的内能。而静摩擦力的功不会改变系统的机械能,不能将机械能转化为内能。 4.摩擦力做功特点:

高中物理专题练习《摩擦力做功》

一物体以某一初速度沿糙粗斜面向上滑,达到最高点后又滑回出发点,则下列说法中正确的是( ) A .上滑过程中重力的冲量值比下滑过程中重力的冲量值小 B .上滑过程中重力做功值比下滑过程中重力做功值小 C .上滑过程中摩擦力的冲量值比下滑过程中摩擦力的冲量值大 D .上滑过程中摩擦力做功值比下滑过程中摩擦力做功值大 答案:A 来源: 题型:单选题,难度:理解 如图所示,一物块(可视为质点)以 7 m / s 的初速度从半 圆面的A 点滑下,运动到B 点时的速度大小仍为 7 m / s 。若该物块以 6 m / s 的初速度仍由A 点滑下,则运动到B 点时的速度大小 为( ) A.大于6m/s B.等于6m/s C.小于6m/s D.无法确定 答案:A 来源: 题型:单选题,难度:理解 如图,一物块以s m /1的初速度沿曲面由A 处下滑,到达较低的B 点时速度恰好也是s m /1,如果此物块以s m /2的初速度仍由A 处下滑,则它达到B 点时的速度 ( ) A 、等于s m /2 B 、小于s m /2 C 、大于s m /2 D 、以上三种情况都有可能

答案:B 来源: 题型:单选题,难度:识记 如图所示在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB 和AB / (都可看作斜面)。甲、乙两名旅游者分乘两个滑沙撬从插有红旗的A 点由静止出发同时沿AB 和AB / 滑下,最后都停在水平沙面BC 上.设滑沙撬 和沙面间的动摩擦因数处处相同,滑沙者保持一定 姿势坐在滑沙撬上不动。下列说法中正确的是 A.甲在B 点的速率等于乙在B / 点的速率 B.甲的滑行总路程比乙短 C.甲全部滑行过程的水平位移一定比乙全部滑行过程的水平位移大 D.甲、乙停止滑行后回头看A 处的红旗时视线的仰角一定相同 答案:D 来源:2004年高考江苏 题型:单选题,难度:应用 如图6甲所示,一质量为m 的滑块以初速度v 0自固定于地面的斜面底端A 开始冲上斜面,到达某一高度后返回A ,斜面与滑块之间有摩擦,图6乙中分别表示它在斜面上运动的速度V 、加速度a 、势能E P 和机械能E 随时间的变化图线,可能正确的是 A B B / C

摩擦力经典习题有答案

摩擦力习题 一.选择题(共24小题) 1用弹簧测力计沿水平方向拉一个重5N的木块,在水平桌面上匀速直线运动时,弹簧测 力计的示数为1.2N ,保持其他条件不变,当拉力增大为1.8N时,下列判断正确的是( ) A .木块受的摩擦力为1.8N B。木块受的摩擦力为1.2N C .木块保持匀速直线运动 D .木块的运动速度逐渐减小 2.自行车在我国是很普及的代步工具,从自行车的结构和使用上来看,它涉及了许多物 理知识,对其认识错误的是()A ?在路上行驶时自行车和地面的摩擦越小越好 B ?自行车的刹车闸是一个省力杠杆 C.在车外胎、把手塑料套、脚蹬上都刻有花纹是为了增大摩擦 D ?车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦 4?小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别为f上和f下”那么它们的关系是() A . f上向上,f下向下,且f 上=f下B. f上向下,f下向上,且f上>f下 C. f上向上,f下向上,且f 上=f下 D . f上向上,f下向下,且f 上>f下 5?如图所示,小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块 A ,木块下端是一长 木板,实验时,他以F=12N的拉力拉着长木板沿水平地面匀速向左运动时,弹簧测力计的示数为5N ,则木块A受到木板的摩擦力大小和方向分别为() A . 12N ,水平向左B. 12N ,水平向右 C. 5N,水平向左 D. 5N ,水平向右 6.如图所示,物块A的重力G A=20N ,物块B的重力G B=10N ,水平推力F作用在A 上,A与竖直墙面接触,A和B均静止,则墙面受到的摩擦力() A .大小为20N ,方向向上C.大小为30N ,方向向上 B .大小为20N ,方向向下D .大小为30N ,方向向下

高三一轮复习专题--摩擦力

高三一轮复习 摩擦力问题专题 何涛 2015.9.122 [重点难点提示] 摩擦力问题既是进行物体受力分析的重点,又是力学计算的难点和关键.因此,弄清摩擦力产生的条件和方向的判断,掌握相关的计算规律,抓住它的特点,并正确分析、判断它的作用效果,对于解决好跟摩擦力相关的各种力学问题具有非常重要的意义. 在对物体所受的摩擦力进行分析时,由于摩擦力存在条件的“复杂性”,摩擦力方向的“隐蔽性”及摩擦力大小的“不确定性”,使得对问题的研究往往容易出错.摩擦力的大小在确定摩擦力的大小之前,必须先分析物体的运动状态,判断是滑动摩擦力,还是静摩擦力. 1.摩擦力的产生条件:①两物体必须接触;②接触处有形变产生;③接触面是粗糙的;④接触物体间有相对运动或相对运动趋势。 2.摩擦力大小的计算:滑动摩擦力的计算公式为f =μN ,式中μ为滑动摩擦系数,N 为压力。 需要注意的是:滑动摩擦系数与材料的表面性质有关,与接触面大小无关,一般情况下,可以认为与物体间的相对速度无关。 在滑动摩擦系数μ未知的情况下,摩擦力的大小也可以由动力学方程求解。 静摩擦力的大小:除最大静摩擦力外,与正压力不成正比关系,不能用某个简单公式来计算,只能通过平衡条件或动力学方程求解。 在一般计算中,最大静摩擦力的计算与滑动摩擦力的计算采用同一公式,即 f m =μN ,并且不区别静摩擦系数与滑动摩擦系数。而实际上前者要稍大于后者。 3.摩擦力的方向:沿接触面的切线方向,并和相对运动或相对运动趋势方向相反。 需要注意的是:物体所受摩擦力方向可能与物体运动方向相同,也可能相反;摩擦力可能是动力,也可能是阻力。摩擦力可以做正功,也可以做负功或不做功。滑动摩擦力的功要改变系统的机械能,损失的机械能将转化为物体的内能。而静摩擦力的功不会改变系统的机械能,不能将机械能转化为内能。 4.摩擦力做功特点: 静摩擦力做功:可以做正功、负功或不做功;一对相互作用的静摩擦力做功代数和为0。(故静摩擦力不损失系统机械能) 滑动摩擦力做:可以做正功、负功或不做功;一对滑动摩擦力做功代数和不为0,且为f s -?,s ?为相对位移。 类型一 静摩擦力的大小、方向 如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P 、Q 用轻绳连接并跨过定滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P 悬于空中,Q 放在斜面上,均处 乎静止状态.当用水平向左的恒力推Q 时,P 、Q 仍静止不动, 则( ). A.Q 受到的摩擦力一定变小 B.Q 受到的摩擦力一定变大 C.轻绳上拉力一定变小 D.轻绳上拉力一定不变 分析与解答::物体P 始终处于静止状态,则绳上拉力恒等于物体P 的重力,不会发生变化,所以D 选项正确.未加F 时,物体Q 处于静止状态,Q 所受静摩擦力方向不确定,

高一物理摩擦力典型习题

摩擦力大全 1 .如图所示,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑 轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的.已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m ,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F 拉Q 使它做匀速运动,则F 的大小为 ( ) A .mg μ B .mg μ2 C .mg μ3 D .mg μ4 2 .如图所示,质量为m 的木块的在质量为M 的长木板上 滑行,长木板与地面间动摩擦因数为1μ,木块与长木板间动摩擦因数为2μ,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为: ( ) A .mg 2μ B .g m m )(211+μ C .mg 1μ D .mg mg 12μμ+ 3 .如图1-B-8所示,质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上,二者间动摩擦因 数为μ,由于光滑导槽 ( ) A . B 的控制,工件只能沿水平导槽运动,现在使钢板以速度ν1向右运动,同时用力F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度ν2沿导槽运动,则F 的大小为 A 等于μmg B .大于μmg C 小于μmg D .不能确定 P Q F 图1-B-8

4 .用一个水平推力F=Kt (K为恒量,t为时间)把一重为G的物体压在竖直的足够 高的平整墙上,如图1-B-5所示,从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t变化关系是中的哪一个? 图 1-B- 6 5 .一皮带传动装置,轮A.B均沿同方向转动,设皮带不打滑,A.B为两边缘上的点, 某时刻a、b、o、o’位于同一水平面上,如图 1-B-3所示.设该时刻a、b所受摩擦力分别为f a、 f b,则下列说确的是

高考物理复习-摩擦力专题

高考物理复习 摩擦力专题(附参考答案) 一、 明确摩擦力产生的条件 (1) 物体间直接接触 (2) 接触面粗糙 (3) 接触面间有弹力存在 (4) 物体间有相对运动或相对运动趋势 这四个条件紧密相连,缺一不可.显然,两物体不接触,或虽接触但接触面是光滑的,则肯定不存在摩擦力.但满足(1)、(2)而缺少(3)、 (4)中的任意一条,也不会有摩擦力.如一块砖紧靠在竖直墙,放手后让其沿墙壁下滑,它满足条件(1)、(2)、(4),却不具备条件(3),即相互间无压力,故砖不可能受到摩擦力作用.又如,静止在粗糙水平面上的物体它满足了条件(1)、 (2)、(3),缺少条件(4),当然也不存在摩擦力. 由于不明确摩擦力产生的条件,导致答题错误的事是经常发生的. 例1 (1994年全国考题)如图1所示,C 是水平地面,A 、B 是两个长方形物块,F 是作用在物 块上沿水平方向的力,物体A 和B 以相同的速度 作匀速直綫运动,由此可知,A 、B 间的动摩擦因数1μ和B 、C 间的动摩擦因数2μ有可能是 (A)=1μ 0,=2μ 0 (B) =1μ0,≠2μ 0 (C) ≠1μ0,=2μ0 (D) ≠1μ0,≠2μ0 解析:本题中选A 、B 整体为研究对象,由于受推力的作用做匀速直线运动,可知地面对的摩擦力一定水平向左,故≠2μ 0,对A 受力分析可知,水平方向不受力,1μ可能为0,可能不为0。正确答案为(B)、(D). 二、了解摩擦力的特点 摩擦力具有两个显著特点:(1)接触性; (2)被动性.所谓接触性,即指物体受摩擦力作用物体间必直接接触(反之不一定成立)。这种特点已经包括在摩擦力产生的条件里,这里不赘述。对于摩擦力的被动性,现仔细阐述。所谓被动性是指摩擦力随外界约束因素变化而变化.熟知的是静摩擦力随外力的变化而变化。 例2 (1992年全国考题)如图2所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即1F 、2F 和摩擦力作用,木块图2处于静止状态,其中 1F =10N 、2 F =2N ,若撤去 力1F ,则木块在水平方向受到的合力为 (A)10N ,方向向左 (B)6N ,方向向右 (C)2N ,方向向左 (D)零 解析;1F 没有撤去时,物体所受合外力为零,此时静摩擦力大小为8N ,方 向向左.撤去1F 以后,物体在2F 作用下不可能沿水平方向发生运动状态的改变,物体仍保拧静止.此时地面对物体的静摩擦力大小为2N ,方向向右.从上 图2 图 1

高中物理必修摩擦力经典习题及答案

【本讲教育信息】 一. 教学内容: 第三节摩擦力 二. 教学要点: 知道静摩擦力的含义并能分析简单的事例,知道静摩擦力是可变的且有最大值。最大静摩擦力与压力成正比。知道滑动摩擦力的含义,能用F=μF N进行计算滑动摩擦力。会判断摩擦力的方向。 三. 重点、难点解析: 1. 静摩擦力 (1)定义:两个相互接触而保持相对静止的物体,当它们之间存在滑动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对滑动的力,这种力叫静摩擦力。 (2)产生条件:①两物体相接触;②接触面不光滑;③两物体间有弹力;④两物体间有相对运动的趋势。 (3)大小:静摩擦力的大小随推力的增大而增大,所以说静摩擦力的大小由外部因素决定。当人的水平推力增大到某一值F m时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把F m(或者F max)叫做最大静摩擦力,故静摩擦力的取值范围是:0≤F

初中物理摩擦力典型例题

摩擦力训练题 2.木箱重500N,放在水平地面上,某人用40N的力沿水平方向推木箱,未能推动,则下列说法中正确的是() (A)人的推力小于箱子受到的摩擦力(B)箱子受到的摩擦力等于40N (C)箱子受到的摩擦力最小值为40N (D)箱子受到的摩擦力在40N和500N之间1.关于摩擦力,下列说法正确的是: A.相互压紧的粗糙物体间一定存在摩擦力; B.运动的物体一定受到滑动摩擦力; C.静止的物体一定受到静摩擦力; D.相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时,才受滑动摩擦力. 3.A、B、C三物块叠放在一起,大不平力F A=F B=10N的作用下以相同的速度 沿水平方向向左匀速滑动,如图所示。那么此时物体B作用于物体A的摩擦力大小和作用于C的摩擦 力大小分别为() (A)20N,0 (B)20N,10N (C)10N,20N (D)10N,0 4.一人用100N的水平力推着一个重150N的木箱在地板上匀速前进,如图所示,若另一人再加给木箱50N竖直向下的力,那么() (A)木箱的运动状态要发生改变 (B)木箱的运动状态保持不变 (C)木箱重变为200N (D)木箱共受到四个力的作用 5.一个物体重100N,受到的空气阻力是10N,下列说法中正确的是:①若物体竖直向上运动时,合力大小是110N;②若物体竖直向上运动时,合力大小是90N,合力的竖直方向向下;③若物体竖直向下运动时,合力大小是90N,合力的方向竖直向下;④若物体竖直向下运动时,合力大小是110N,合力的方向竖直向下() (A):①③(B)②④(C)①④(D)②③ 6.如图两位同学在水平面上推动底部垫有圆木箱做匀速直线运动, 以下分析正确的是()

(完整)高一物理摩擦力典型习题

摩擦力大全 1 .如图所示,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑轮到P 和 到Q 的两段绳都是水平的.已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m ,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F 拉Q 使它做匀速运动,则F 的大小为 ( ) A .mg μ B .mg μ2 C .mg μ3 D .mg μ4 2 .如图所示,质量为m 的木块的在质量为M 的长木板上滑行,长 木板与地面间动摩擦因数为1μ,木块与长木板间动摩擦因数为2μ,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为: ( ) A .mg 2μ B .g m m )(211+μ C .mg 1μ D .mg mg 12μμ+ 3 .如图1-B-8所示,质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上,二者间动摩擦因数为μ,由 于光滑导槽 ( ) A .B 的控制,工件只能沿水平导槽运动,现在使钢板以速度ν1向右运动,同时用力F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度ν2沿导槽运动,则F 的大小为 A 等于μmg B .大于μmg C 小于μmg D .不能确定 4 .用一个水平推力F=Kt (K 为恒量,t 为时间)把一重为G 的 物体压在竖直的足够高的平整墙上,如图1-B-5所示,从t=0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 变化关系是中的哪一个? 图1-B-6 P Q F 图1-B-8

5 .一皮带传动装置,轮A .B 均沿同方向转动,设皮带不打滑,A .B 为两边缘上的点,某时刻a 、 b 、o 、o ’位于同一水平面上,如图1-B-3所示.设该时刻a 、b 所受摩擦力分别为f a 、f b ,则下列说法正确的是 图1-B-3 ( ) A .f a 、f b 都是动力、而且方向相同 D .f a 、f b 都是阻力,而且方向相反 C .f a 若是动力,则f b 一定是阻力,两力方向相反 D .f a 若是阻力,则f b 一定是动力,两方向相同 6 .如图所示,A 是主动轮,B 是从动轮,它们通过不打滑的皮带转动,轮的转动方向如图所 示,B 轮上带有负载,P 、Q 分别是两轮边缘上的点,则关于P 、Q 所受摩擦力的判断正确的是 A P 受到的是静摩擦力,方向向下 B P 受到的是滑动摩擦力,方向向上 C Q 受到的是静摩擦力,方向向上 D Q 受到的是滑动摩擦力,方向向下 7 .如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2,中间用一原长为l 、 劲度系数为K 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是: ( ) A .g m K l 1μ + B . g m m K l )(21++ μ C .g m K l 2μ + D .g m m m m K l )(2 121++μ 8 .如图所示,重物A .B 叠放在水平桌面上.质量分别为m 1、m 2、m 3的物体分别通过细线跨过 定滑轮水平系在重物A .B 上,已知m 1>m 2+m 3,A .B 保持静止.现将m 3解下放在物体A 的上方,发现A .B 仍处于静止.关于A .B 间的摩擦力f 1和B 与桌面间的摩擦力f 2的变化情况,下列说法中正确的是 ( ) A .f 1变大,f 2不变 B .f 1变大,f 2变大 C .f 1变小,f 2不变 D .f 1变小,f 2变大 9 .如图所示,水平地面上有一质量为M 的长木板,质量为m 的小物块放在长木板的左端,现 用水平恒力F 向右拉小物块使它在木板上向右滑动,木板仍处于静止状态?已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则以下说法正确的是 ( ) A .木板受到地面的摩擦力大小为μ1mg B .木板受到地面的摩擦力大小为μ2Mg C .木板受到地面的摩擦力大小为μ2(M +m )g A B m 1 m 2 m 3

初中 物理8.3摩擦力经典题(2017中考题)

初中物理8.3 摩擦力经典题(2017年中考题汇总) 一.选择题(共30小题) 1.班级大扫除时,小天发现许多现象与摩擦有关,其中减少摩擦的措施是()A.擦玻璃时把抹布压紧在玻璃上去擦 B.书柜下装有滚轮便于移动位置 C.黑板刷的刷面使用更粗糙的材料制成 D.水桶的手柄上刻有凹凸不平的花纹 2.如图所示,穿久了的运动鞋鞋底磨损得厉害,原因是鞋底受到() A.重力B.摩擦力C.压力D.支持力 3.假如摩擦力消失了,将会直接导致() A.声音不能传播B.冰块不能漂浮于水面 C.徒手不能爬上直杆D.电灯通电后不能发光 4.在日常生活和生产劳动中,有时要增大摩擦,有时要减小摩擦,下列做法为了减小摩擦的是() A.足球守门员比赛时要戴防滑手套 B.郊游爱好者远足时要穿上旅游鞋 C.地面铺设带有凹凸花纹的地板砖 D.磁悬浮列车靠强磁场托起离开轨道 5.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以相同的速度做匀速直线运动.由此可知,关于A、B间摩擦力F1和B、C间摩擦力F2的分析中,正确的是() A.F1=0,F2=0 B.F1=0,F2≠0 C.F1≠0,F2=0 D.F1≠0,F2≠0

6.自行车是我们熟悉的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它涉及不少有关摩擦的知识.下列说法正确的是() A.捏住刹车后没有推动水平地面上的自行车,是因为推力小于摩擦力 B.轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的 C.刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦的 D.在转轴上加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的 7.骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式,下列说法正确的是()A.自行车轮胎上的花纹是为了增大摩擦 B.用力蹬车是为了增大车的惯性来增大速度 C.下坡时以自行车为参照物,车的坐垫是运动的 D.停在路边的自行车,它对地面的压力和所受到的重力是一对平衡力 8.在研究滑动摩擦力时,小王利用同一木块进行了如图所示的三次实验,当用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3大小关系正确的是() A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F1=F2=F3 D.F1>F2=F3 9.自行车在设计和使用过程中,属于减小摩擦力的是() A.轮胎上造有花纹 B.刹车时用力紧握刹车闸 C.给车轴加润滑油 D.脚踏板有很深的凹槽 10.为安全起见,在下坡路上,小华握紧自行车刹把缓慢行驶.在此过程中,增大滑动摩擦力的方法是() A.增大压力B.减小速度 C.增大接触面积D.增大接触面粗糙程度 11.教室的门关不紧,常被风吹开,小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了.下列解释合理的是() A.塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦力 B.门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力

高中物理 摩擦力专题讲义

摩擦力专题 一、复习旧知 (1)知道摩擦力产生的条件。 (2)能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力。 (3)掌握动磨擦因数,会在具体问题中计算滑动磨擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。 (4)知道影响到摩擦因数的因素。 二、重难、考点: 1.静摩擦力 静摩擦力产生的条件:相互接触的物体间有相对运动的趋势,而又保持相对静止状态。 静摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动趋势的方向相反。 静摩擦力的大小:m f ~0 2.滑动摩擦力 滑动摩擦力产生的条件:相互接触的物体间发生相对运动时。 滑动摩擦力的方向:跟接触面相切,跟相对运动的方向相反。 滑动摩擦力的大小:N f μ=滑 三、例题讲解 【例1】、如图所示位于水平桌面上物块P ,由跨过定滑轮轻绳与物块Q 相连,滑轮到P 和到Q 两段绳都是水平的,已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块质量都是m ,滑轮质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右力F 拉Q 使它做匀速运动,则F 大小为( ) A 、mg μ B 、mg μ2 C 、mg μ3 D 、mg μ4 【对应练习1】、如图所示,质量为m 的木块的在质量为M 的长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为1μ,木块与长木板间动摩擦因数为2μ,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为( ) A 、mg 2μ B 、g m m )(211+μ P Q F

C 、mg 1μ D 、mg mg 12μμ+ 【例2】、一皮带传动装置轮A 、B 均沿同方向转动设皮带不打滑,A 、B 为两边缘上的点,某时刻a 、b 、o 、o’位于同一水平面上如图所示设该时刻a 、b 所受摩擦力分别为f a 、f b ,则下列说法正确是( ) A 、f a 、f b 都是动力、而且方向相同 D 、f a 、f b 都是阻力,而且方向相反 C 、f a 若是动力,则f b 一定是阻力,两力方向相反 D 、f a 若是阻力,则f b 一定是动力,两方向相同 【对应练习2】、如图所示,A 是主动轮,B 是从动轮,它们通过不打滑的皮带转动,轮的转动方向如图所示,B 轮上带有负载,P 、Q 分别是两轮边缘上的点,则关于P 、Q 所受摩擦力的判断正确的是( ) A 、P 受到的是静摩擦力,方向向下 B 、P 受到的是滑动摩擦力,方向向上 C 、Q 受到的是静摩擦力,方向向上 D 、Q 受到的是滑动摩擦力,方向向下 【例3】如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2,中间用一原长为l 、劲度系数为K 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是:( ) A 、g m K l 1μ + B 、g m m K l )(21++ μ

(完整版)初中摩擦力经典练习题

13.3 摩擦力 问:摩擦力产生的条件是什么? 答:物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件: 第一, 物体必须互相接触且有压力. 第二, 接触面粗糙. 第三, 相互接触的两物体间将要运动(有相对运动趋势)或已运动(位置相对发生改变) . 问:怎么判断两个相对静止的物体之间有没有静摩擦力?答:可以用假设法。假设两相对静止的物体之间不存在静摩擦力,若两物体会由静止变为运动,说明两物体间有相对运动趋势,即它们之间存在静摩擦力,若两物体仍静止,则说明它们之间没有相对运动的趋势,即不存在静摩擦力。如:斜面上的物体,若无摩擦就要下滑,所以静止时有向下运动的趋势,受到静摩擦力;而水平面上的物体,无摩擦时也不会运动,就无运动趋势,没有受到静摩擦力。 问:摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反吗?答:在分析摩擦力问题时,一定弄清摩擦力的作用是阻碍物体相对运动,而不是阻碍物体运动.“相对运动” 是以相互接触的物体作为参照物的. “物体运动”可能是以其它物体作参照物的。因此,摩擦力的方向不一定总是与物体运动方向相反,有时也跟物体运动方向相同.另外,摩擦力也不一定都是阻力,有时也可以是动力.如人走路时脚向后蹬地,若不打滑,脚相对地面有—个向后运动的趋势,地面对脚有一个向前的摩擦力,使人相对地面向前运动.成为人向前的动力。 问:增大、减小摩擦的方法分别有哪些?答:(一)增大有益摩擦的方法: (1)增大接触面的粗糙程度。如汽车、拖拉机、自行车的轮胎上做有凹凸不平的花纹是为了增大接触面的粗糙程度, 从而增大轮胎与地面的摩擦. (2)增大压力. 如骑自行车刹车时捏闸的力越大, 自行车刹皮与钢圈间摩擦越大, 自行车就容易停下来. (3)除上述两种增大有益摩擦的方法外, 还可采用变滚动为滑动的方法来增大有益的摩擦. 如火车、汽车在紧急制动时. 车轮只滑不滚、车停下来就快. (二)减小有害摩擦的方法: (1)使接触面变光滑。

八年级物理摩擦力专题练习及答案

摩擦力专题练习 一、填空题 1.下列各种摩擦中,属于有害摩擦的是,属于有益摩擦的是. ①机器运转时,各部件之间的摩擦②拔河比赛时,手与绳之间的摩擦 ③汽车行驶时与空气之间的摩擦④吃饭时,筷子与食物之间的摩擦 2.让世人瞩目的我国首条磁悬浮列车线路在上海建成.科学家们利用磁悬浮使得列车与导轨脱离接触,目的是为了,从而提高车速. 3.两个互相接触的物体,当它们做_____时,在_________________上会产生一种_____的力,这种力就叫做_____. 4.实验室中研究滑动摩擦时,是用弹簧秤拉着木块在水平桌面上做_________________ 运动,弹簧秤的示数直接表示______力的大小,根据______条件,这时弹簧秤的示数与_________________ 力的大小相等,因而间接知道了_________________力的大小. 5.在压力和接触面相同的情况下,_____摩擦比_____摩擦小得多,用_________________来代替_________________可以大大减小摩擦.在移动笨重物体时,人们常在重物下垫上滚木,这是因为_________. 6.汽车轮胎上和鞋底上都有花纹,这是为了使______,起到_____ 的作用. 7. 冬天,汽车在松花江的冰面上行驶时,轮胎上经常缠上防滑链,这是采用的办法来摩擦的. 8.一个质量是10 kg的物体,沿水平面做匀速直线运动,物体受到的摩擦力是20 N,物体受到的拉力是_____ N,水平面对它的支持力是______N,如果将该物体用绳吊起来,绳对物体的拉力是_____ N. 9.重为100 N的物体静止在粗糙的水平面上,物体所受摩擦力的大小为_________________,如果用30 N的力沿水平向右拉着物体做匀速直线运动,物体受到的摩擦力为_____ N,方向______ . 10.观察一辆自行车,在它行驶时,有些地方的摩擦是有益的,有些地方的摩擦是 有害的.分别举出自行车一个“有益”和“有害”摩擦的实例,并说明增大和减小摩擦的 方法. “有益”摩擦:___________,增大摩擦的方法__________ ; “有害”摩擦:________,减小摩擦的方法_ ______. 二、判断题 11.物体越重受到的摩擦力就越大.( ) 12.用10 N的力拉着木箱在水平面上运动时,木箱受到的摩擦力是10 N. ( ) 13.因为摩擦有害,所以要想办法来减小摩擦. .( ) 14.用50 N的力推桌子没有推动,是因为推力小于摩擦力. .( ) 15.任何情况下物体受到的支持力一定等于重力. .( ) 三、选择题(19题~21题为多项选择题) 16.小孩从滑梯上滑下的过程,受到的力有( ) A.下滑力、摩擦力 B.重力、下滑力、摩擦力 C.下滑力、摩擦力、重力、支持力 D.重力、支持力、摩擦力 17.骑自行车的人,遇到紧急情况刹车时,用力捏闸,其目的是为了() A 增大压力以增大摩擦 B 使接触面粗糙以增大摩擦 C 减小摩擦 D 以上说法都不对 18.下列措施中,为了减小摩擦的是( ) A.垫上一块胶皮将瓶盖拧开 B.往轴承中注入一些润滑油 C.在皮带传动中将皮带张紧些 D.在皮带传动中往皮带上涂皮带油 19.一物体重100 N,当在水平地面上滑动时摩擦力是30 N,将物体提起时对它的拉力为F1,在地面上匀速运动时拉力为F2,则F1、F2的大小分别是( ) A.100 N、100 N B.30 N、30 N C.100 N、30 N D.30 N、100 N 20关于摩擦力,下列说法中错误 ..的是() A 滑动摩擦力的大小跟物体间的压力和接触面的粗糙程度有关 B 在相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小 C 在任何情况下摩擦力总是有害的

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