高中物理第三节 摩擦力导学案

这是一份高中物理第三节 摩擦力导学案，共10页。学案主要包含了概念判断，选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、概念判断
1．滑动摩擦力的方向一定与接触面的压力方向垂直。( √ )
2．滑动摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同。( × )
提示：滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相反，与运动方向相同或相反。
3．物体所受的滑动摩擦力一定与物体的重力大小成正比。( × )
提示：滑动摩擦力的大小与压力大小成正比，压力可以等于重力，也可以不等于重力。
4．静摩擦力一定是静止物体受到的摩擦力。( × )
提示：受静摩擦力的物体可以是运动的。
5．静摩擦力可以是动力。( √ )
6．静摩擦力的大小与压力成正比。( × )
提示：最大静摩擦力与压力有关，非最大静摩擦力与压力无关。
二、选择题
·题组一 滑动摩擦力
1．下列关于摩擦力的说法中正确的是( )
A.一定是相对地球静止不动的物体才受静摩擦力
B.运动的物体不可能受静摩擦力的作用
C.滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反
D.在粗糙程度相同的接触面上，滑动摩擦力的大小一定与正压力的大小成正比
【解析】选D。受静摩擦力的物体可以是相对于地面运动的，也可以是相对于地面静止的，A、B错误；滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反，例如水平传送带上在摩擦力作用下加速运动的物块，摩擦力与运动方向相同，C错误；根据滑动摩擦力公式f＝μFN可知，在粗糙程度相同的接触面上，滑动摩擦力的大小一定与正压力的大小成正比，D正确。
2．(金榜原创题)关于水平面上滑行的物体所受摩擦力的说法正确的是( )
A.有摩擦力一定有弹力
B.当物体与支持面间的压力一定时，滑动摩擦力将随接触面增大而增大
C.滑动摩擦力不可能提供动力
D.水平面上运动的物体当外力变为零时，滑动摩擦力也变为零。
【解析】选A。根据摩擦力产生的条件可知，有摩擦力一定有弹力，A正确；当物体与支持面间的压力一定时，滑动摩擦力与接触面积无关，B错误；滑动摩擦力可以是阻力，也可提供动力，C错误；只要物体运动，则一定还继续受到滑动摩擦力，D错误。
3.如图所示，质量为10 kg的货物在水平面上向左运动过程中，受到大小为10 N、方向向右的水平拉力F的作用，货物与水平面的动摩擦因数为0.2，则货物所受摩擦力的大小和方向是(g取10 m/s2)( )
A.20 N、水平向左 B．20 N、水平向右
C.10 N、水平向左 D．10 N、水平向右
【解析】选B。货物在水平面上向左运动，受到水平面滑动摩擦力方向向右；货物对水平面的压力大小N等于货物的重力G，则摩擦力大小为：f＝μN＝μG＝0.2×100 N＝20 N，故B正确，A、C、D错误。
·题组二 静摩擦力
4．关于静摩擦力，下列说法正确的是( )
A.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用
B.静摩擦力一定是阻力
C.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
D.在压力一定的条件下，静摩擦力的大小是可以变化的，但有一定限度
【解析】选D。静摩擦力产生条件：相互挤压，接触面粗糙且有相对运动趋势，只有同时满足才能产生静摩擦力，故A错误；静摩擦力不一定是阻力，比如：正在与传送带一起沿斜向上运动的物体，所受到的静摩擦力是动力，此时物体处于运动状态，故B、C错误；在压力一定的条件下，最大静摩擦力通常不变，但静摩擦力却随引起运动趋势的外力的变化而变化，故D正确。
【解题指南】静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同，但一定与物体相对运动趋势方向相反。静止物体所受静摩擦力不一定为零。
5．如图所示，用力F把铁块压在竖直墙上不动，那么，当F增大时，关于铁块对墙的压力N，铁块受墙的摩擦力f，下列判断正确的是( )
A.N增大，f不变 B．N增大，f增大
C.N变小，f不变 D．N不变，f不变
【解析】选A。已知物体处于静止状态，摩擦力大小等于重力大小；故摩擦力f不变，B错误；铁块对墙的压力N等于外力F，故N增大，A正确，C、D错误。
6. (2021·岳阳高一检测)一重为10 N的物体静止在水平桌面上，动摩擦因数为0.25，现用2 N的水平推力向右推它但未能推动，如图所示，则此种情况下物体所受摩擦力情况是( )
A.摩擦力的方向向右，大小等于2 N
B.摩擦力的方向向右，大小等于2.5 N
C.摩擦力的方向向左，大小等于2 N
D.摩擦力的方向向左，大小等于2.5 N
【解析】选C。由于物体受到水平向右的推力，但是物体没有被推动，所以物体此时受到的是静摩擦力，静摩擦力的大小和推力的大小相等，方向相反，所以摩擦力的方向向左，大小等于2 N。
三、非选择题
7．如图所示，重20 N的物体A正在水平粗糙地面上向右运动，现给A施加一水平向左、大小是20 N的水平拉力F，若A与地面间的滑动摩擦系数是0.2，求在施加拉力后的极短时间内，A所受摩擦力的大小和方向。
【解析】物体相对于水平地面向右运动，水平地面对物体的滑动摩擦力方向向左，物体对水平地面的压力大小为N＝G＝20 N
则水平地面对物体的摩擦力的大小为
f＝μN＝0.2×20 N＝4 N
答案：4 N 方向向左
一、选择题
1．关于摩擦力，以下说法中正确的是( )
A.运动的物体可能受到静摩擦力作用，但静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用
B.摩擦力的存在依赖于正压力，其大小与正压力成正比
C.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
D.摩擦力的方向有可能与速度方向不在同一直线上
【解析】选D。运动物体可能受到静摩擦力作用，静止物体可能受到滑动摩擦力作用，比如人在冰面上滑冰时，冰面受到滑动摩擦力，A错误；滑动摩擦力总是与正压力成正比，而静摩擦力与正压力没有必然的关系，故B错误；摩擦力的方向总与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反，不一定与物体运动的方向相反，故C错误；摩擦力的方向有可能与速度方向不在同一直线上，比如汽车转弯时摩擦力方向与速度方向不在一条直线上，故D正确。
2．如图所示，重为G的物体沿竖直墙壁下滑，物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力大小为( )
A.μG B．0 C．G D．无法确定
【解析】选B。物体沿竖直墙壁下滑，因为物体和墙壁之间没有挤压，所以物体和墙壁之间没有摩擦力，B正确。
3．(金榜原创题)如图所示，一质量为0.2 kg的物体在受到100 N垂直于墙面的作用力下，静止于动摩擦因数μ＝0.1的竖直墙面上，则物体受到的摩擦力为(g取10 N/kg)( )
A.10 N，方向向下 B．10 N，方向向上
C.2 N，方向向上 D．2 N，方向向下
【解析】选C。物体处于静止状态，由二力平衡可知物体受到的静摩擦力等于物体的重力，即f＝mg＝0.2 kg×10 N/kg＝2 N，方向与重力方向相反，方向向上，故C正确。
4．重量为200 N的木块放在水平地面上，至少要用25 N的水平推力才能使它从原地开始运动，木块从原地移动以后，用20 N的水平推力就可以使它继续做匀速运动，下列说法正确的是( )
A.木块与水平地面的最大静摩擦力大小为20 N
B.木块受到的滑动摩擦力大小为25 N
C.木块与地面的动摩擦因数为0.25
D.若用10 N的水平推力推静止的木块，木块受到的摩擦力大小为10 N
【解析】选D。要用25 N的水平推力，木块才能从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木块与地面间的最大静摩擦力为25 N，如果用10 N的水平推力推静止的木块，则因为10 Nv2时，物块相对传送带向上运动，物块受到沿传送带向下的滑动摩擦力，当v1f2
D.f1向下、f2向上，且f1>f2
【解析】选A。匀速上攀时，其重力与静摩擦力平衡，由平衡条件可知f1方向竖直向上且f1＝G，匀速下滑时，其重力与滑动摩擦力平衡，则f2方向竖直向上且f2＝G，所以f1＝f2，A正确，B、C、D错误。
7．(多选)水平木板上有质量m＝3 kg的物块，受到随时间t按一定规律变化的水平拉力F的作用如图1所示，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力f的大小如图2所示，取重力加速度g＝10 m/s2，下列判断正确的是( )
A.t＝1 s时外力F一定等于零
B.t＝7 s时外力F一定等于3 N
C.物块与木板间的动摩擦因数为0.1
D.物块与木板间的动摩擦因数为0.13
【解析】选A、C。根据题意可知水平木板表面粗糙，因为物块在水平方向上的摩擦力在t＝1 s时为零，若受到不为零的外力F作用，则必定会产生摩擦力，故互相矛盾，因此t＝1 s时F＝0，A正确；t＝7 s时摩擦力为滑动摩擦力，大小等于3 N，但是外力未必等于3 N，选项B错误；由图2可知，物块受到的滑动摩擦力f＝3 N，因为f＝μmg，动摩擦因数μ＝ eq \f(f,mg) ＝ eq \f(3,3×10) ＝0.1，C正确，D错误。
8．(2021·黄冈高一检测)把一重为G的物体用一个水平推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直且足够高的平整的墙上，如图所示。t＝0开始物体所受的摩擦力f随t变化关系正确的是(f