第3.3课时 摩擦力-2020-2021学年高一物理知识点专题解析与题型练习（人教版必修1）

第3.3课时 摩擦力

一、摩擦力

1.定义：两个相互接触的物体，当它们发生__________或具有___________________时，就会在接触面上产生阻碍____________或________________的力，这种力叫做摩擦力。

2.分类：___________、______________和滚动摩擦力。

二、静摩擦力

1.定义：两个物体之间只有__________的趋势，而没有__________，这时的摩擦力叫做静摩擦力。

2.产生的条件

①两物体接触且挤压，即存在________。

②接触面________。

③两物体接触面间有_______________。

3.方向：与接触面________，跟物体的_____________方向相反。

4.大小：随沿相对运动趋势方向的________的变化而变化，但有一个________。

5.最大静摩擦力：静摩擦力的最大值Fm，其大小等于物体刚要运动时所需要的沿相对运动趋势方向的________外力。

两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fm之间，即_____________。

6.效果：总是阻碍物体间的_____________。

三、滑动摩擦力

1.定义：当一个物体在另一个物体表面上________的时候，会受到另一个物体_____________的力，这种力叫做滑动摩擦力。

2.产生条件

（1）两物体接触且挤压，即存在________。

（2）接触面________。

（3）两物体间存在__________。

3.方向：与接触面相切，跟物体_____________相反。

4.大小：滑动摩擦力跟________成正比。

即F＝________，其中________为正压力是两接触面间相互挤压的弹力，________为动摩擦因数，只与相互接触的两个物体的________、接触面的___________有关，与FN无关，无单位。

5.效果：总是阻碍物体间的__________。

四、滚动摩擦力

一个物体在另一个物体表面上________时产生的摩擦力。在压力相同的情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力________。

考点一　滑动摩擦力的分析与计算

1．判定滑动摩擦力的方向

滑动摩擦力的方向总与物体相对运动方向相反，要注意：“相对”的含义是指相对跟它接触的物体，所以滑动摩擦力的方向与物体相对地面运动的方向可能相反，也可能相同．

2．计算滑动摩擦力大小

(1)方法一：由公式f＝μFN计算，关键是正确计算正压力FN，要从垂直接触面方向的平衡关系确定．

(2)方法二：由物体的运动状态计算，应用平衡条件列关系式．

【例1】如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2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v­t图像(以地面为参考系)如图乙所示．已知v2>v1，则(　　)

A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大

B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左

D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

考点二　静摩擦力的分析和计算

1．判定静摩擦力的方向

虽然静摩擦与物体间相对运动趋势的方向相反，但“趋势”较难确定，常用“状态法”判断：根据物体的运动状态，利用平衡条件来判定．

2．计算静摩擦力的大小

(1)计算静摩擦力不能用公式f＝μFN，只能用“状态法”：如果物体处于平衡状态，可根据物体的平衡条件求解．

(2)最大静摩擦力是物体将要发生相对运动时的摩擦力，它的数值与FN成正比，但略大于滑动摩擦力，有些题中可近似认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．

【例2】如图，固定斜面，CD段光滑，DE段粗糙，A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑，下滑过程中A、B保持相对静止，则(　　)

A．在CD段时，A受三个力作用

B．在DE段时，A可能受三个力作用

C．在DE段时，A受摩擦力方向一定沿斜面向上

D．在DE段若两物体做匀速运动，A受摩擦力为零

考点三 摩擦力的三类突变

题型一 “静—静”突变

物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变．

题型二 “静—动”突变

物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力．

题型三 “动—静”突变

在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力可能“突变”为静摩擦力．

【例3】(多选)如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平．从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常数)作用在B物体上，拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．据此可求(　　)

A．A、B之间的最大静摩擦力

B．水平面与B之间的滑动摩擦力

C．A、B之间的动摩擦因数μAB

D．B与水平面间的动摩擦因数μ

1.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态．其中F1＝10 N、F2＝2 N．若撤出F1，则木块在水平方向上受到的摩擦力为（    ）

    A．2 N，方向向右    B．6 N，方向向右

    C．2 N，方向向左    D．零

2.关于滑动摩擦力的说法中正确的是（    ）

1. 滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
2. 运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力的作用
3. 滑动摩擦力的方向总与物体相对运动的方向相反
4. 滑动摩擦力的大小与相应的正压力成正比

3.运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，运动员所受到的摩擦力分别是F1和F2，那么（      ）

A．F1向下，F2向上，且 

B．F1向下，F2向上，且

C．F1向上，F2向上，且 

D．F2向上，F2向下，且

4.如图在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力．则木块所受到的摩擦力Ff随拉力F变化的图象正确的是（      ）

5.如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物体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，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．，    B．，

C．，    D．，

6.某物体所受重力为500N，放在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数是0.2，作用在该物体上的水平方向上的作用力为30N时，它仍保持静止，此时它受的摩擦力是______N；当作用力增大到110N时，该物体刚好开始滑动，滑动后要使物体做匀速运动．对它所加的水平作用力应是____________ N；最大静摩擦力是___________N．

7.一根质量为m，长为l的均匀长方体木料，放在水平桌面上，木料与桌面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推木料，当木料经过如图所示的位置时，桌面对它的摩擦力是多少？