特级教师整理重力 弹力 摩擦力Word文档下载推荐.docx

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静摩擦力

滑动摩擦力

定义

两个相对静止的物体间的摩擦力

两个相对运动的物体间的摩擦力

产生

条件

（1）接触面粗糙

（2）接触处有压力

（3）两物体间有相对运动趋势

（3）两物体间有相对运动

大小、

方向

大小：

0<

Ff≤Ffm

方向：

与受力物体相对运动趋势的方向相反

Ff＝μFN

与受力物体相对运动的方向相反

作用

效果

总是阻碍物体间的相对运动趋势

总是阻碍物体间的相对运动

（1）接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力的方向总垂直，反之不一定成立．

（2）“Ff＝μFN”中FN“并不一定等于物体的重力”

（3）“阻碍”是指阻碍研究对象与其接触的物体间的相对运动，但并不一定阻碍物体的运动．

1．下列关于重力的说法中正确的是（　　）

A．由G＝mg可知，物体的质量与重力成正比

B．同一物体在地球上各处重力相同

C．重力就是地球对物体的吸引力，其方向必定指向地心

D．重力的大小不是总等于竖直测力计对物体的拉力

解析：

质量是物体所含物质的多少，是物体本身固有的属性，与重力大小无关，选项A错误；

同一物体在地球上的不同位置，重力大小略有差别，方向也不相同，选项B错误；

重力是由于地球对物体的吸引而产生的，其大小一般小于地球对物体的吸引力，方向是竖直向下而非指向地心，选项C错误；

用测力计竖直悬挂物体，只有当物体处于静止（或匀速直线运动）状态时，测力计的读数才等于物体的重力的大小，选项D正确．

答案：

D

2．一辆汽车停在水平地面上，下列说法中正确的是（　　）

A．地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；

汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力

B．地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了弹性形变；

汽车受到了向上的弹力，是因为汽车发生了弹性形变

C．汽车受到向上的弹力，是因为地面发生了弹性形变；

地面受到向下的弹力，是因为汽车发生了弹性形变

D．以上说法都不对

C

3．（2013·

湖北孝感市模拟）下列说法正确的是（　　）

A．摩擦力的大小一定与该处压力的大小成正比

B．压力发生变化时，该处摩擦力可能不变

C．摩擦力的方向与该处压力的方向可能不垂直

D．摩擦力的方向不是与物体运动方向相同，就是与物体运动方向相反

静摩擦力的大小与该处的正压力没有直接关系，选项A错误、B正确；

摩擦力的方向与接触面相切，弹力方向与接触面垂直，故摩擦力方向一定与弹力方向垂直，选项C错误；

水平匀速旋转的转盘上的物体受到的摩擦力与运动方向垂直，所以选项D错误．

B

4．如图甲所示，小孩用80N的水平力推木箱不动，木箱此时受到水平地面的摩擦力大小为F1；

如图乙所示，小孩把木箱推动了，此时木箱与水平地面间摩擦力大小为F2，若木箱对水平地面的压力大小为200N，木箱与水平地面间的动摩擦因数为0.45，则F1、F2的大小分别为（　　）

A．90N、80N　　B．80N、45N

C．80N、90ND．90N、90N

甲图是静摩擦力，由平衡条件得：

F1＝80N，乙图是滑动摩擦力，由Ff＝μFN得Ff＝0.45×

200N＝90N，故选项C正确．

5．如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是（　　）

A．F1＝F2＝F3B．F1＝F2<

F3

C．F1＝F3>

F2D．F3>

F1>

F2

第一个图中，以弹簧下面的小球为研究对象，第二个图中，以悬挂的小球为研究对象，第三个图中，以小球为研究对象．第一个图中，小球受竖直向下的重力mg和弹簧向上的弹力，二力平衡，F1＝mg；

后面两个图中，小球受竖直向下的重力和细线的拉力，二力平衡，弹簧的弹力大小均等于细线拉力的大小，则F2＝F3＝mg，故三图中平衡时弹簧的弹力相等．

A

1．弹力有无的判断方法

（1）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）利用假设法判断

对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力．

（3）根据“物体的运动状态”判断

物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运动状态，由物体受力平衡（或牛顿第二定律）列方程来判断物体间的弹力是否存在．

2．弹力方向的判断方法

类型

方向的判定

举例

接触方式

面与面

与接触面垂直

点与面

与接触面垂直且过“点”

点与点

与公共切面垂直

轻绳

沿绳收缩的方向

轻杆

拉伸时沿杆收缩的方向，压缩时沿杆伸长的方向

对于弹力不沿杆时，应具体分析

画出图中静止的各球或杆受到的弹力．

　平面与平面接触，弹力方向垂直于平面；

平面与曲面接触，弹力方向垂直于平面，也垂直于曲面过接触点的切面；

曲面与曲面接触，弹力方向垂直于公切面；

点与平面接触，弹力方向垂直于平面；

点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面过接触点的切面．根据不同接触面上弹力的特点，作图如图所示．

（1）弹力方向的判断

①先明确两物体间作用的类型，②再根据各种类型的特点来判断弹力的方向．

（2）计算弹力大小常见的三种方法

①根据力的平衡条件进行求解．

②根据胡克定律F＝kx进行求解．

③根据牛顿第二定律进行求解．

1－1：

（2012·

深圳市阶段性检测）如图所示，一重为8N的球固定在AB杆的上端，今用测力计水平拉球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为6N，则AB杆对球作用力的大小及方向为（　　）

A．6N，竖直向上

B．8N，竖直向下

C．10N，斜左上与竖直方向的夹角为37°

D．12N，斜右上与竖直方向的夹角为53°

取球受力分析如图所示，由平衡条件知F杆＝

N＝10N.

设F杆与竖直方向的夹角为θ，

则tanθ＝

＝

所以θ＝37°

.

1．静摩擦力的有无及其方向的判定方法

（1）假设法

利用假设法判断摩擦力的有无及方向的思维程序如下：

（2）状态法：

从物体的运动状态反推出必须具备的受力条件，并进一步分析组成条件中静摩擦力所起的作用，从而判断出静摩擦力的有无及方向．

（3）利用牛顿第三定律来判断：

此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力方向．

2．滑动摩擦力方向判断的关键——对“相对运动”的理解

“相对运动”是指研究对象相对于与其接触的物体是运动的．因此，研究对象与其接触的物体可能一个静止，另一个运动（如物体在地面上运动时，物体是运动的，地面是静止的），也可能两者都是运动的．

如图甲、乙所示，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，下列说法正确的是（　　）

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相同

图甲中，假设A、B之间光滑接触，则物体A在水平方向不受任何外力作用，A仍可保持原来的匀速直线运动，故A不受摩擦力；

图乙中，假设物体A不受摩擦力或所受摩擦力沿斜面向下时，则A将会在重力沿斜面向下的分力或该分力与摩擦力的合力作用下，沿斜面向上做匀减速直线运动，与题设条件矛盾，故A所受摩擦力应沿斜面向上．

2－1：

一个斜面体上搁置一根只能沿竖直方向运动的直杆，杆与斜面接触面粗糙．斜面体水平向右运动过程中，发现杆匀加速上升，如图所示，关于斜面体对杆的作用力，下列判断正确的是（　　）

A．斜面对杆的滑动摩擦力沿斜面向下

B．斜面对杆的滑动摩擦力沿斜面向上

C．斜面体对杆的作用力竖直向上

D．斜面体对杆的作用力竖直向下

杆匀加速上升，斜面体水平向右运动，杆相对于斜面体向上滑动，因此杆受的摩擦力沿斜面向下，A对，B错；

杆受的支持力垂直于斜面向上，杆受斜面体的作用力斜向右上方，C、D项错误．

有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，物体之间不光滑，如图所示．现用一水平力F作用在乙物体上，物体仍保持静止，下列说法正确的是（　　）

A．丙受到地面的摩擦力大小为F，方向水平向左

B．甲受到水平向右的摩擦力作用

C．乙对丙的摩擦力大小为F，方向水平向右

D．丙对乙的摩擦力大小为F，方向水平向右

甲、乙、丙均处于静止状态，确定丙与地面间的摩擦力可采用整体法．研究甲、乙、丙的受力情况时，需要将它们隔离开进行分析．

对于选项A，以甲、乙、丙三者整体为研究对象，此整体在水平方向上受平衡力的作用，因此丙受到地面的摩擦力大小等于拉力F，方向水平向左，选项A正确；

对于选项B，以甲为研究对象，甲不受摩擦力，选项B错误；

对于选项C，乙对丙的摩擦力

与丙对乙的摩擦力大小相等、方向相反，由此可知，乙对丙摩擦力的大小等于F，方向水平向右，故选项C正确，选项D错误．

AC

1.静摩擦力大小的计算

根据物体的运动状态求解

（1）若物体处于平衡状态，利用平衡条件求解．

（2）若物体有加速度，利用牛顿第二定律和受力分析结合起来求解．

2．滑动摩擦力大小的计算

（1）滑动摩擦力的大小用公式Ff＝μFN来计算，但应注意：

①μ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，FN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无关，与接触面的面积大小也无关．

（2）根据物体的运动状态求解

①若物体处于平衡状态，利用平衡条件求解．

②若物体有加速度，利用牛顿第二定律和受力分析结合起来求解．

3－1：

（2013·

银川模拟）在水平力F作用下，重为G的物体沿墙壁匀速下滑，如图所示，若物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为（　　）

A．μF　　　　　B．μF＋G

C．GD.

由Ff＝μFN得Ff＝μF，A正确，B错误；

由竖直方向二力平衡得F＝G，C正确，D错误．

分类

说明

案例图示

静－静“突变”

物体在摩擦力和其他力作用下处于平衡状态，当作用在物体上的其他力发生突变时，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或方向将会发生“突变”．

水平力F作用下物体静止于斜面上，F突然增大时物体仍静止，则所受静摩擦力大小或方向将“突变”．

静－动“突变”

物体的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”为滑动摩擦力．

放在粗糙水平面上的物体，作用的水平力从零逐渐增大，物体开始滑动，物体受地面摩擦力由静摩擦力“突变”为滑动摩擦力．

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，物体将不受滑动摩擦力作用，或滑动摩擦力“突变”为静摩擦力．

滑块以v0冲上斜面做减速运动，当到达某位置静止时，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力．

动－动“突变”

某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生“突变”．

水平传送带的速度v1>

v2，滑块受滑动摩擦力方向向右，当传送带突然被卡住时滑块受到的滑动摩擦力方向“突变”为向左.

（静－静“突变”）

一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中F1＝10N，F2＝2N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为（　　）

A．10N，方向向左　　　　　

B．6N，方向向右

C．2N，方向向右

D．0

当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8N，可知最大静摩擦力Ffmax≥8N．当撤去力F1后，F2＝2N<

Ffmax，物体仍处于静止状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在物体上的F2等大反向．C正确．

（“静－动”突变）

长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角α变大），另一端不动，如图所示．则铁块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图象可能正确的是下图中的（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）

设木板与水平面间的夹角增大到θ时，铁块开始滑动，显然当α<

θ时，铁块与木板相对静止．由力的平衡条件可知，铁块受到的静摩擦力的大小为Ff＝mgsinα；

当α≥θ时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力．设动摩擦因数为μ，由滑动摩擦力公式得，铁块受到的滑动摩擦力为Ff＝μmgcosθ.

通过上述分析知道：

α<

θ时，静摩擦力随α角增大按正弦函数增加；

当α≥θ时，滑动摩擦力随α角增大按余弦规律减小，所以正确选项为C.

1.（2012·

山东基本能力）力是物体间的相互作用．下列有关力的图示及表述正确的是（　　）

由于在不同纬度处重力加速度g不同，旅客所受重力不同，故对飞机的压力不同，A错误．充足气的篮球平衡时，篮球壳对内部气体有压力作用，即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力，故B正确．书对桌子的压力作用在桌子上，箭尾应位于桌面上，故C错误．平地上匀速行驶的汽车，其主动轮受到地面的静摩擦力是其前进的动力，地面对其从动轮的摩擦力是阻力，汽车受到的动力与阻力平衡时才能匀速前进，故D正确：

BD

2．（2013·

安庆检测）下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是（　　）

A．极限法　　　B．放大法

C．控制变量法D．等效替代法

图甲是利用光的多次反射将微小形变放大，图乙是利用细管中液面的变化观察玻璃瓶的微小形变，故为放大法，B正确．

3．（2012·

海南单科）下列关于摩擦力的说法，正确的是（　　）

A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速

B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速

C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速

D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速

摩擦力总是阻碍物体的相对运动（或相对运动趋势），而物体间的相对运动与物体的实际运动无关．当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时，摩擦力是动力，方向相反时为阻力，故C、D项正确．

CD

4．（2013·

揭阳模拟）如图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长．若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力FT的大小和地面对P的摩擦力Ff的大小的变化情况是（　　）

A．弹簧对P的弹力FT始终增大，地面对P的摩擦力始终减小

B．弹簧对P的弹力FT保持不变，地面对P的摩擦力始终增大

C．弹簧对P的弹力FT保持不变，地面对P的摩擦力先减小后增大

D．弹簧对P的弹力FT先不变后增大，地面对P的摩擦力先增大后减小

　B

5.

两个宽度同为d的水平光滑直角槽，槽两边在同一水平面上，上面分别放两个质量分布均匀的小球，两个球的质量相同，半径为R1和R2，每个球受到槽单侧边沿的弹力分别为FN1和FN2，已知R2>

R1>

，则FN1和FN2的关系正确的是（　　）

A．FN1＝FN2

B．FN1<

FN2

C．FN1>

D．以上条件不能确定FN1和FN2的大小关系

对小球受力分析如图所示，每个球受到槽两侧边沿的弹力均为FN，有F＝2FNcos

＝mg，因为R2>

R1，所以θ2<

θ1，cos

>

cos

，可得FN1>

FN2.

6．木块甲、乙分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动．现将F＝1N的水平拉力作用在木块乙上，如图所示，力F作用后（　　）

A．木块甲所受摩擦力大小是12.5N

B．木块甲所受摩擦力大小是11.5N

C．木块乙所受摩擦力大小是9N

D．木块乙所受摩擦力大小是7N

由题意可得木块乙受到的最大静摩擦力Fmax＝μFN＝0.25×

60N＝15N，弹簧的弹力F弹＝kx＝400×

0.02N＝8N，木块乙受到向右的力F弹＋F＝9N<

Fmax，故木块乙仍静止．由平衡条件可得木块乙受到向左的摩擦力Ff乙＝F弹＋F＝9N，故C正确，D错误；

木块甲受到的最大静摩擦力F′max＝μF′N＝0.25×

50N＝12.5N，弹簧的弹力F弹＝8N<

F′max，故甲仍静止，受到向右的摩擦力Ff甲＝F弹＝8N，故A、B错误．