（教师备课专用）浙江省2021高考物理一轮复习第二单元相互作用第6课时摩擦力课件 31页

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:0< F f ≤ F fmax 方向:与物体相对运动趋势方向相反 大小: F f =④      μF N      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     B 3. (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     BC 4. 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 m A =6 kg、 m B =2 kg, 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 =10 N,此后逐渐增大,在增大到45 N的过程中( g 取10 m/s 2 )   (　 D 　)   A.当拉力 F <12 N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12 N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 - F f = m A a ,再以 B 为研究对象, B 受水平向右的静摩擦力 F f = m B a ,当 F f 为最大静摩擦力时,解得 a =   =   =   m/s 2 =6 m/s 2 , F =48 N,由此可以看出当 F <48 N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。 1. 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 F f = 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 F f = μF N 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; F N 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 μ 1 ,物块与木板间动摩擦因数为 μ 2 ,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. μ 1 Mg 　      B. μ 2 mg C. μ 1 ( m + M ) g 　     D. μ 1 Mg + μ 2 mg 解析     木板给物块的滑动摩擦力大小为 μ 2 mg ,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 μ 2 mg ,因为木板静止,所以木板受地面的摩擦力大小为 μ 2 mg ,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 = μF N 中 F N 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 0.4 2 静止 0.6 3 直线加速 0.7 4 匀速直线 0.5 5 直线减速 0.3 A.木块受到的最大摩擦力为0.7 N B.木块受到最大静摩擦力可能为0.6 N C.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 f m ,因此可知,最大静摩擦力范围0.6 N ≤ f m <0.7 N,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 v 1 运行。初速度大小为 v 2 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 v 2 > v 1 ,则   (　　)   甲 乙 A. t 2 时刻,小物块离 A 处的距离达到最大 B. t 2 时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C.0~ t 2 时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D.0~ t 3 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 v 1 再做匀速直线运动, t 1 时刻离 A 处的距离最大,A错误; t 2 时刻物块相对传送带静止,故 t 2 时刻物块相对 传送带滑动距离最大,B正确;0~ t 2 时间内摩擦力方向一直向右,C错误;在0~ t 2 时 间内摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,在 t 2 ~ t 3 时间内物块做匀速运动,此过程摩 擦力为零,D错误。