高考总练习物理121相互作用Word文档格式.docx
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滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
Ⅰ（考纲要求）
两种摩擦力的对比
摩擦力
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两个有相对滑动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力
两个有相对滑动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力
产生条件
（必要条件）
①接触面粗糙
②接触处有弹力
③两物体有相对运动趋势（仍保持相对静止）
③两物体有相对运动
大小
1静摩擦力f为被动力，与正压力无关，满足0<
f≤fmax
2②最大静摩擦力fmax大小与正压力大小有关
滑动摩擦力：
f＝μN（μ为动摩擦因数，取决于接触面材料及粗糙程度，N为正压力）
方向
沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反
沿接触面与受力物体相对运动的方向相反
●误区警示
（1）误认为只要两物体接触就存在弹力、
（2）误认为杆的弹力方向一定沿杆方向、
（3）误认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体速度大小有关、
（4）误认为物体所受正压力大小等于物体的重力大小、
1.
2、三个方向
3、两个“相对”
1、（2017·
杭州高三检测）如图2－1－1所示，以下四个图中，所有的球都是相同的，且形状规那么质量分布均匀、甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触，丁球用两根轻质细线吊在天花板上，且其中右侧一根线是沿竖直方向、关于这四个球的受力情况，以下说法正确的选项是（ ）、
图2－1－1
A、甲球受到两个弹力的作用
B、乙球受到两个弹力的作用
C、丙球受到两个弹力的作用
D、丁球受到两个弹力的作用
解析 甲球受水平面的弹力，斜面对甲球无弹力，乙球受水平面的弹力，乙与另一球之间无弹力，丙球受右侧球和地面的两个弹力作用，丁球受竖直细线的拉力，倾斜细线的拉力刚好为零，故C对，A、B、D错、
答案 C
2、（2018·
台州质检）一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时，长度为L1；
当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L2，那么它的劲度系数是（ ）、
A.
B.
C.
D.
解析 由胡克定律知，G＝k（L1－L0），G＝k（L0－L2），联立可得k＝
，D对、
答案 D
3.
图2－1－2
玩具汽车停在模型桥面上，如图2－1－2所示，以下说法正确的选项是（ ）、
A、桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B、汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C、汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
D、汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
解析 汽车与桥面相互挤压都发生了形变，B错；
由于桥面发生弹性形变，所以对汽车有向上的弹力，C对、D错；
由于汽车发生了形变，所以对桥面产生向下的压力，A错、
4、以下关于摩擦力的说法正确的选项是（ ）、
A、摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B、摩擦力的大小与相应的正压力成正比
C、运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用
D、静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反
解析 摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反，故A错；
静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反，故D对；
静摩擦力存在于相对静止的物体间，物体可以是静止的，也可以是运动的，故C错；
滑动摩擦力大小与正压力成正比，静摩擦力与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比，故B错、
5、有关滑动摩擦力的以下说法中，正确的选项是（ ）、
A、有压力一定有滑动摩擦力
B、有滑动摩擦力不一定有压力
C、滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直
D、只有运动物体才受滑动摩擦力
解析 产生滑动摩擦力的条件有四个：
相互接触、挤压、接触面粗糙、发生相对滑动，四者缺一不可、由产生滑动摩擦力的条件可知，A、B选项错、滑动摩擦力方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直，C选项正确、如擦黑板时，黑板是静止的，但相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动”，故D选项错误、
考点一 弹力方向的判断及大小的计算
1、弹力方向的判断
（1）根据弹力产生的条件直接判断
根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力、此方法多用来判断形变较明显的情况、
（2）根据物体的运动状态分析判断
根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在、
2、弹力大小的计算
根据平衡条件、牛顿第二定律或胡克定律来计算、
【典例1】
如图2－1－3所示，
图2－1－3
一重为10N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，绳的拉力为7.5N，那么AB杆对球的作用力（ ）、
A、大小为7.5N
B、大小为10N
C、方向与水平方向成53°
角斜向右下方
D、方向与水平方向成53°
角斜向左上方
解析 此题考查力与物体的平衡，对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等值反向，令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得：
tanα＝
＝
，α＝53°
，故D项正确、
——弹力大小的计算方法
（1）一般物体之间的弹力，要利用平衡条件或牛顿第二定律来计算、
（2）弹簧的弹力，由胡克定律（F＝kx）计算、
【变式1】
如图2－1－4所示，
图2－1－4
在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是（ ）、
A、2L＋
B、2L＋
C、2L＋
D、2L＋
解析 先以2、3为整体分析，设1、2间弹簧的伸长量为x1，有kx1＝μ（m2＋m3）g；
再以3为研究对象，设2、3间弹簧伸长量为x2，有kx2＝μm3g，所以1、3两木块之间的距离为2L＋x1＋x2，应选B.
答案 B
考点二 静摩擦力方向的判断（小专题）
图2－1－5
1、由相对运动趋势直接判断
因为静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反，如果我们所研究的问题中，物体相对运动的趋势很明显，就可以由相对运动趋势直接判断、这是判断静摩擦力方向的基本方法、如图2－1－5所示，判断静止在斜面上的物体P所受静摩擦力的方向，物体P相对斜面的运动趋势很明显（沿斜面有下滑趋势）、我们就可以由静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反直接判断出物体P受的静摩擦力的方向为沿斜面向上、
【典例2】
如图2－1－6所示，
图2－1－6
重为G的木棒，可绕光滑轴O自由转动，现将棒搁在表面粗糙的小车上，小车原来静止，如果用水平力F拉动小车，那么棒受到的摩擦力方向（ ）、
A、向右 B、向左
C、等于零 D、都有可能
解析 由题图可直接判断出木棒相对小车有水平向左的运动趋势，那么棒受到小车给棒的摩擦力方向水平向右、
答案 A
2、用假设法判断
【变式2】
如图2－1－7所示，物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，以下说法正确的选项是（ ）、
图2－1－7
A、甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同
B、甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反
C、甲、乙两图中物体A均不受摩擦力
D、甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和F方向相同
解析 用假设法分析：
甲图中，假设A受摩擦力，与A做匀速运动在水平方向合力为零不符，所以A不受摩擦力；
乙图中，假设A不受摩擦力，A将相对B沿斜面向下运动，从而A受沿F方向的摩擦力、正确选项是D.
3、根据平衡条件来判断
如图2－1－5所示，物体P在斜面上处于平衡状态，那么沿斜面方向合力必为零，而静摩擦力必须与重力沿斜面向下的分力平衡、所以可判断出斜面给物体P的静摩擦力的方向必与重力沿斜面向下的分力方向相反，即沿斜面向上、
4、根据牛顿第二定律来判断
用牛顿第二定律判断，关键是先判断物体运动状态的变化（即加速度方向），再利用牛顿第二定律（F＝ma）确定合力的方向，然后根据受力分析判定静摩擦力的方向、
图2－1－8
如图2－1－8中物块A和B在外力F作用下一起沿水平方向以加速度a做匀加速直线运动时，静摩擦力提供A物体的加速度，大小为ma，方向水平向右、
5、利用牛顿第三定律来判断
此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向，再确定与其接触的物体受到的摩擦力方向、
在图2－1－8中，用牛顿第二定律判断出B对A的静摩擦力的方向为水平向右、由于摩擦力是成对出现的，所以，根据牛顿第三定律可知，A对B的静摩擦力方向为水平向左、
【变式3】
一物体在桌面上滑行，受到摩擦力作用，其大小为F，那么（ ）、
A、桌面也受到摩擦力作用，大小为F，方向和物体运动方向一致
B、桌面也受到摩擦力作用，大小为F，方向和物体运动方向相反
C、桌面也受到摩擦力作用，大小不等于F
D、桌面不受摩擦力作用
解析 根据牛顿第三定律可得，桌面也受到摩擦力作用，且与物体受到的摩擦力等大、反向，即大小为F，方向与物体运动方向相同（物体受到的滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反）、
考点三 摩擦力大小的计算
【典例3】
如图2－1－9所示，
图2－1－9
一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，另一端施一水平拉力F.（g＝10m/s2）
（1）假设物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？
（2）假设将弹簧拉长11cm时，物体所受到的摩擦力大小为多少？
（3）假设将弹簧拉长13cm时，物体所受的摩擦力大小为多少？
（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）
解析
（1）物体匀速前进时，k（x－x0）＝μmg
那么k＝
N/m＝200N/m.
（2）F1＝k（x1－x0）＝200×
（0.11－0.10）N＝2N
最大静摩擦力可看作等于滑动摩擦力
fm＝0.2×
2×
10N＝4N
故物体没动，所受静摩擦力f1＝F1＝2N.
（3）弹簧弹力F2＝k（x2－x0）＝200×
（0.13－0.10）N＝6N.
物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为f2＝μN＝μmg＝0.2×
10N＝4N.
答案
（1）200N/m
（2）2N （3）4N
（1）在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力、
（2）滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他公式，如：
利用平衡条件列方程或牛顿第二定律列方程等、
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