摩擦力大小及方向辨析培优.docx

1、摩擦力大小及方向辨析培优摩擦力大小及方向辨析 （培优）摩擦力常见几个问题辨析重难点一、水平方向摩擦力 （ 包含传送带与斜面等 ）1摩擦力的存在与概念2摩擦力的利与弊，增大或减小摩擦的方法 （ 略）3摩擦力大小与方向定量分析 （ 利用二力平衡求解 ） 较难4两物体叠加和有相对运动时的摩擦力 （ 整体法与隔离法、假设法 ） 较难 重难点二、竖直方向摩擦力5摩擦力大小与方向定量分析 （ 利用二力平衡求解 ） 考点一、摩擦力的存在于概念定义: 当一个物体在另一个物体表面上运动时，会产生一种阻碍物体相对运动的力， 叫摩擦力。方向:与物体相对运动的方向 相反（可能与实际运动方向相同，如向上爬树 ; 也有可

2、能 相反，如向下爬树 ） 条 件 : 两个物体相互接触并且接触面粗糙 两个物体之间存在挤压 ;两物体发生相对运动或具有相对运动的趋势 （ 静止）1.下列关于摩擦力的说法中，错误的是 （B）A.摩擦力产生在两个互相接触的物体之间B.只要两个物体相互接触，就会产生摩擦力C.两个相互接触的物体发生或要发生相对运动时，才会有摩擦力产生D.摩擦力是阻碍相对运动的力2、如下几个图中，物体 A 相对于小车静止，地面不光滑，物体 A 在哪种情况下没有受 到摩擦力 （ D ）A.一起做加速向前运动 B. 一起做匀速直线运动C.一起做加速向前运动 D. 一起做匀速直线运动【解析】 在分析物体是否受到静摩擦力时，通

3、常要运用假设法。先假设没有静摩擦力，看物体能否保 持现在这种状态。 如果能保持现在这种状态， 说明不受到静摩擦力 ; 如果不能保持现在这种状态， 而向某个方向运动， 那么就存在静摩擦力， 且静摩擦力方向与运动方向相反。 图，当物体 A 与 小车一起做加速向前运动时，对 A 分析，假设 A 不受力， A 的运动状态肯定不变，会做匀速 直线运动或静止，与事实矛盾，所以假设有误，则 A 肯定受到摩擦力。图，当物体 A 与小 车一起做匀速直线运动时，对 A 分析，假设 A 不受小车的摩擦力，则 A 在水平方向上所受的 力不平衡，不会做匀速直线运动，所以假设有误，则 A 肯定受到摩擦力。图，当物体 A

4、与 小车一起做加速向前运动时， 对小车分析， 小车向前运动， 地面给小车向后的摩擦力， 假设 A 对 小车没有一个向前的摩擦力，则小车不会向前加速运动，所以假设有误，即小车受到 A 向前的 摩擦力，力的作用是相互的，则小车对 A 也有摩擦力。图，当物体 A 与小车一起做匀速直 线运动时，对 A 分析， A 处于平衡状态，水平方向上不受摩擦力。3.细心的同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种， 它们表面都有凸 出的条纹， 这是为了增大摩擦， 当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时不受 （ 填“受” 或“不受” ） 摩擦力，当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，受到的摩擦力的方向

5、 是沿电梯向上 （ 填“向上”或“向下” ） 。考点二、 摩擦力大小 与方向定量分析 - - 水平方向 ( 利用二力平衡求解 )测 量 : 用弹簧测力计拉着木块在长木板上做匀速直线运动， 根据二力平衡的原理拉力 大小等于木块所受滑动摩擦力的大小。因 素 : 滑动摩擦力的大小跟压力有关，压力越大滑动摩擦力越大 ;还跟接触面的粗糙程度有关，越粗糙滑动摩擦力越大。注 意 : 滑动摩擦力的大小与物体运动的速度和接触面的面积大小无关相反，也可能相同块的滑动摩擦力在图甲、乙两种情况中 (C)2.4 米/ 秒，乙的速度是 5 米/空中匀速下降的两只降落伞，其总质量相等，甲的速度是 秒，则甲、乙所受阻力之比为

6、 (C)A.4 5 B.5 4 C.1 1 D.4 13.用 5 N 的水平拉力使木块在水平桌面上做匀速直线运动，现改用 10 N 的水平拉力使木块仍在这一水平桌面上运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小是 (C)4.如图所示，有两个相同的梯形物体，它们在力的作用下，以下列四种方式沿相同的水5.平面运动，下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较，正确的是 ( D )乙 f 甲 = f 丁 f 丙C. f 乙 f 丁 f 甲 f 丙 D. f6.如图所示，在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，以下说法正确的是 (A)A.实验时要把实验装置放在水平桌面上B.木块受到滑动摩擦力的大小可以直接用弹簧测力计

7、测量C.比较甲图和乙图的实验，说明滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关D.比较乙图和丙图实验，说明滑动摩擦力的大小跟接触面受到的压力有关7.如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同 ( m P F 2 B. F 2 = F 3 C. F 3 F 4 D. F 3 = F 48.如图所示， P 、 Q 两物体分别放在同一桌面上，分别在 F P =5N、 F Q =3N 的水平 拉力作用下做匀速直线运动，可以确定 ( B )A.物体 P 的速度一定大于物体 Q 的速度B.若 m P = m Q ，则物体 P 一定比物体 Q 粗糙C.物体 P 受到的摩擦力可能等于物体 Q 受到的摩擦

8、力D.物体 Q 对桌面的压力一定大于物体 P 对桌面的压力9.如图，将木块放在粗糙程度相同的水平桌面上，用水平向右的拉力拉动木块，使木块向 右做匀速直线运动，下列相关描述正确的是 (B)A.木块受到的滑动摩擦力逐渐减小B.木块受到的滑动摩擦力保持不变C.木块受到的拉力大于滑动摩擦力D.绳子对木块的拉力和木块对绳子的拉力是一对平衡力10.如图所示，一个木块在光滑水平面上以 v 0 的速度做匀速直线运动，冲上粗糙斜面后最 终静止在 A 点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是 (D)A. 木块在斜面上受到的摩擦力始终不变B. 木块在 A 点时受到的摩擦力大小等于木块的重力C.木块在斜面上受

9、到的摩擦力方向始终沿斜面向下D.木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变11.一个重为 50 N 的物体放在水平面上，当水平推力为 25 N 时，物体做匀速直线运动， 则摩擦力为 25 N; 当往这物体上放一重物时， 物体继续向前运动， 则摩擦力 增大 ( 填“增 大”“减小”或“不变” ) 。12.将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑 动，然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距 离后停下。 ( 选择合适的选项完成下列小题 )A.受到方向向右的摩擦力 B. 受到方向向左的摩擦力 C. 不受力(1)米袋刚放上输送带的瞬间，米

10、袋在水平方向上受力情况为 。(2)当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受力情况为 。(3)当将输送带突然制动时，米袋在水平方向上受力情况为 。【错解】 (1)B (2)B (3)B【析错】从考生的出错点来看，他们往往把米袋的运动方向误以为是它的相对运动方向。【正解】 (1)A (2)C (3)B (1) 米袋刚放上输送带的瞬间，速度是零，如果以向右运动的输送带为参照 物，米袋相对输送带是向左运动，所以米袋受到了输送带施加的向右的摩擦力 ; 正因为这个力的 作用，此后米袋将向右运动。 (2) 当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋处于平衡状态，即不受 摩擦力大家可以对照这样一个情景，在匀速

11、直线运动的动车上，以动车为参照物站在动车上的 人没有相对运动趋势，所以也不受到摩擦力的作用。 (3) 当输送带突然制动时，米袋相对输送带 向右运动，所以米袋受到向左的摩擦力。13.如图甲所示，用一拉力传感器 ( 能感应力大小的装置 )水平向右拉一水平面上的木块， A端的拉力均匀增加， 0t 1 木块静止，木块运动后改变拉力，使木块 t 2 后处于匀速直线 运动状态。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化图线，回答下列问 题:(1) 当用 F =5.3N 的水平拉力拉静止的木块时， 木块所受摩擦力大小为 N。 (2)若用 F =5.8N 的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为 N。

12、 (2) 如果要使木块做匀速直线运动，拉力大小为 N，【错解】 (1)5.1 (2)5.5 (3)5.1 5.1析错】不能正确应用影响滑动摩擦力的相关因素来判断摩擦力。正解】 (1)5.3 (2)5.1 (3)5.1 5.1 我们先根据题意标出图中三个阶段木块的运动情况 :0 t 1 木块静 止，t1t2 由静止开始运动， t2 后处于匀速直线运动状态。 (1) 当 F =5.3N 时，木块是静止的， 木块受力平衡， 水平方向 : 拉力 F 与静摩擦力等大反向， 所以静摩擦力大小为 5.3N ，方向向左。(2) 若用 5.8N 的水平拉力 F 拉木块， F 已超出能让物体保持静止的最大拉力 5

13、.5N ，木块将由静止开始运动。 (3) 在第 三个阶段，木块做匀速直线运动，水平方向 : 滑动摩擦力与拉力 F 仍 二力平衡，据图可知滑动摩擦力大小应为 5.1N 。撤去外力的瞬间，物体仍受滑动摩擦力，将做减速运动。上述两种情况都为非平衡状态，拉力 F 与滑动摩擦力二力不平衡。但是，由于物体 所受的压力及地面的粗糙程度都没变，所以滑动摩擦力仍为 5.1N 。14.放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力 F 的作用， F 的大小与时间 t 的 关系和物体运动速度 v 与时间 t 的关系分别如图甲、乙所示，分析两图象可知 :当 t=1 秒 时，物体处于 静止 状态，当 t=3 秒时，物体受

14、到的摩擦力为 4 N，当 t=5 秒时，物体 处于匀速运动状态。15.如图甲所示，放在粗糙程度不变的水平地面上的物体， 用方向不变的力 F 向右推物体， 推力 F 的大小随时间的变化关系如图乙所示， 物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所时，物体受到的摩擦力为 4 N;示，则在 t=1s 时，物体受到的摩擦力 2 N; 在 t=3s考点三、 两物体叠加和有相对运动时的摩擦力受力分析是将研究对象看作一个孤立的物体并分析它所受各外力特性的方法。 受力情 况决定运动情况，要研究物体的运动，必须首先搞清物体的受力情况。正确分析物体的受 力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功。初中的受力分析常

15、用方法有整体 法、隔离法和假设法。1.整体法: 以几个物体构成整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中用整体法 比较方便，但整体法不能求解系统的内力。区分内力和外力 : 对几个物体的整体进行受力 分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现，当把某一物体单独隔离分 析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上。2.隔离法 : 把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分为研究对象进行受力分析， 分别列出方程， 再联立求解的方法。通常在分析外力对系统作用时，用整体法 ; 在分析系 统内各物体之间的相互作用时，用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象， 需要整体法与隔离法交叉

16、使用。注意: 实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用，通常先整体后隔离。1.如图所示，小欣用弹簧测力计拉木块如图甲，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法正确的是 （C）A. 木块第一次受到的摩擦力较大B.木块第一次匀速运动时受到的拉力较大C.当木块被匀速拉出长木板，有三分之一露出时 （ 如图丙） ，其所受摩擦力不变D.小欣第三次拉动此木块在长木板上做匀速直线运动 （ 如图丁 ） ，其所受摩擦力不变2.如图所示，用水平拉力 F 拉上下表面水平、粗糙程度各处相同的物体 A ，使其在水平 地面上匀速运动，当物体 B 静止不动时，与

17、水平绳相连的弹簧测力计的示数不变。关于 该状态，下列说法不正确的是 （不计绳和弹簧测力计重 ）（ D ）A 对 B 的摩擦力为滑动摩擦力C.弹簧测力计对 B的拉力等于 A对 B的摩擦力D.B 对 A 的摩擦力与水平拉力 F 是相互作用力解析】以摩擦力的施力物体为参照物，物体相对它的运动为相对运动 ; 当受到静摩擦力的物体相对静 止时，以施力物体为参照物，假设其接触面是光滑的，物体开始滑动的方向，即为相对运动趋 势方向。3.(D)如图所示，第一次甲单独用 50 N 的力推墙，第二次甲推墙的力不变，乙用 30 N 的力 向左推甲，前后两 次，人均未运动，则下列说法错误的是A. 在两幅图中，墙壁都受

18、到 50N 的推力B.乙受到地面 30N 的摩擦力，方向向左C.第二次推时，甲受到地面 20N 的摩擦力方向向左D.第二次推时，墙壁受到 80N 的推力4.如图所示，用 F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块 A 时，物块 B 静止不动，此时弹簧测力计的示数为 4N，则物块 B 所受摩擦力的大小及方向为 (D)5.如图所示， C 是水平地面， A、B 是两个长方形物块， F 是作用在物块 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， 关于 A、B 间摩擦力 F 1 和B、C 间摩擦力 F 2 的分析中，正确的是 (B)以断定（ A ）A. 物块 A 与桌面之间有

19、摩擦力，大小为 m0gB.物块 A 与 B 之间有摩擦力C.桌面对 A ， B 对 A 都有摩擦力，两者方向相同，大小差为 m0gD.桌面对 A ， B 对 A 都有摩擦力，两者方向相反，大小差为 m0g解析】本题注意整体法与隔离法的应用 : 对 B 进行受力分析可知 B 的受力情况 ; 对整体进行受力分析可知 A 与桌面之间摩擦力的情况。对 B 进行受力分析可知， B 受重力、支持力， B 水平方向不受外力，故 B 不会受到 A 对 B 的摩擦力，即 A 、 B 间没有摩擦力 ; 对 A 、 B 整体进行受力分析可知，整体受 C 的拉力、自身的重力、桌面的支持力，要使整体做匀速直线运动，受到

20、桌面对其向左的摩擦力，大小与绳子的拉力相同 ; 对 C 进行受力分析可知， C 受重力与绳子的拉力且处于平衡状态， 故绳子的拉力为 m0g ; 由此可知， 物体 A 与桌面间的摩擦力大小为 m0g 。7.如图所示，当匀速向左水平拉动木板 M，待木块 N 稳定时，弹簧测力计的示数为 F ， 此时木块 N 所受摩擦力的方向是向 左 （ 填“左”或“右” ）; 当由慢到快向左水平拉动木板 M，待木块 N 稳定时，弹簧测力计的示数会 等于 （ 填“大于”“等于”或“小于” ）F8.如图甲所示，完全相同的 A、B 两物块叠放在水平桌面上，用 F1=30 N的水平力作用在B 物块上， AB 一起做匀速直线

21、运动，此时 B 物块所受的摩擦力为 30 N; 若将 F2=50 N的水平力按如图乙所示作用在 A 物块上，它们仍一起做直线运动，则地面对 A 物块的摩9.两个完全相同的物体 A、B ，每个重为 20N(1) 如图甲所示， A 和 B 叠放在水平桌面上，在 15N 的水平拉力作用下， A 、B 一起 向右做匀速直线运动，此时木块 B 受到的摩擦力大小为 _0_N。(2) 如图乙所示，若将 A、B 木块紧靠着放在水平桌面上，用水平力 F 2 推 A 使它们 一起向右做匀速直线运动，则 F 2 的大小是 _15_N，此时 A 对 B 的推力为 _7.5N_10.如图，三个相同的物体叠放在一起，当

22、B 受到 5N 的水平拉力时，三个物体一起向右 匀速运动，则 A 与 B 之间、 B 与 C 之间的摩擦力分别为 _0_N 和_5_N。考点四、 摩擦力大小 与方向定量分析 - - 竖直方向 ( 利用二力平衡求解 )概 念 : 当物体紧贴在竖直接触面上不动时，它受到的摩擦力等于重力 ; 当物体紧贴竖直接触面上匀速上升或下降时，它受到的摩擦力等于重力。注 意: 滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关， 只要这两个因素不 变，滑动摩擦力就不变。1. 消防队员抓着竹竿从楼顶向地面匀速滑下，这过程中关于消防队员所受的摩擦力，说法正确的是 (C)A.不受摩擦力B. 受摩擦力，方向向下C.

23、受摩擦力，方向向上D. 没有告诉队员质量，无法判断2. 如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图，在某次爬杆训练中，小王沿杆竖直向上运动的 v ( 速度)- t ( 时间)图像如图乙所示，下列判断正确的是 ( B )A.0 6s 时间内，小王沿杆匀速向上运动B.6 15s 时间内，小王沿杆上爬的距离是 5.4mC.0 18s 时间内，小王受到的摩擦力方向向下D.1518s 时间内，小王受到的摩擦力大小等于重力大小3.如图所示，两块相同的竖直挡板 （阴影部分 ）之间有质量均为 m 的三块相同的砖，用大 小均为 F 的水平力压住挡板，使砖块保持静止不动，则 1 、 2 块砖之间摩擦力的大小为(A)

24、A.0.5mg B.Mg C.2mg D.3mg4.如图， ABCD 是 4 块质量相同的砖，每块重 50N， A、D 两侧是两块竖直的木板，木 板外侧分别用 1000N 的力压紧，砖处于静止状态。 A 砖与木板内侧之间的摩擦力为_100_N; A 砖与 B 砖之间的摩擦力为 _50_N;B 砖与 C 砖之间的摩擦力为 _0_N。解析】 先把 4 块砖看作一个整体 :4 块砖的总重力是 200N ，两边的压力 F 相同，两边受到的摩 擦力也相同， 根据平衡力知识， 向下的重力 200N 与两边的摩擦力之和相等， 故两边的砖块 A 和 D 各 受到木板 100N 的摩擦力作用，且方向竖直向上 ;对于第一块砖 A : 受到左边木板向上的摩擦力作用， 大小为 100N; 自身向下的重力作用，大小为 50N; 根据平衡力知识， A 砖还受到 B 砖对它向下的摩擦 力作用，大小为 50N;根据力的作用是相互的， A 砖对 B 砖的摩擦力大小为 50N ，方向向上。对于第 二块砖 B : 已经受到 了两个力的作用， 分别是 : 自身向下的重力 50N、 A 砖对它的向上的摩擦力 50N， 这两个力恰好是一对平衡力， 故 B 砖不再受其他力。 B 砖和 C 砖之间没有力的作用， 即 B 砖与 C 砖 之间的摩擦力为 0 。