全国卷经典试题高中物理第三章相互作用3摩擦力学案新人教版必修1Word文件下载.docx

1、（4）摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同.（5）物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比.（2.已知木箱重200 N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，当木箱在水平桌面上以10 m/s的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为_ N；当木箱以15 m/s的速度运动时，木箱所受摩擦力大小为_ N；当在该木箱上放一相同的木箱，两箱一起以10 m/s的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为_ N.答案404080【考点】摩擦力的综合应用【题点】摩擦力的大小计算一、静摩擦力把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图1所示.图1当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力

2、到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变.（1）木块受到的拉力为1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？（2）随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？答案（1）说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力.（2）静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值.1.静摩擦力的产生条件（1）两物体直接接触且相互挤压（即有弹力）.（2）接触面粗糙.（3）两物体间有相对运动趋势.2.静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无直接关系，既可

3、与运动方向相同，也可与运动方向相反或成某一夹角.3.静摩擦力的大小（1）范围：0FfFfmax.（2）计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解.（3）静摩擦力大小与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比.例1（多选）如图2所示，一质量为m的木块靠在粗糙的竖直墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是（）图2A.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上B.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C.若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大D.若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力作用答案ACD解析若木块静止，则木块受到的静摩擦

4、力与mg平衡，大小为mg，方向竖直向上，故A正确，B错误；最大静摩擦力与正压力成正比，故C正确；当撤去F时，墙壁与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故D正确.【考点】静摩擦力【题点】静摩擦力的大小及计算1.静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反.2.静摩擦力发生在相对静止的两物体之间，受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体也可能受静摩擦力作用.3.物体静止或匀速直线运动时，静摩擦力的大小可由平衡条件求得.针对训练1如图3所示，物体A随倾斜传送带一起斜向上做匀速直线运动.则：图3（1）物体A受到_（填“静”或“滑动”）摩擦力作用.（2）摩擦力的方向为_.

5、（3）此摩擦力为_（填“动”或“阻”）力.答案（1）静（2）沿传送带向上（3）动【题点】静摩擦力的方向及有无判断二、滑动摩擦力导学探究1.按如图4所示实验装置做一做：用力拉动木板，使之在桌面上滑动.图4（1）木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系？（2）在木块上添加重物，增大木块对木板的压力时，摩擦力如何变化？（3）在木板上铺一块较粗糙的毛巾，摩擦力如何变化？答案（1）相等（2）增大（3）增大2.（1）如图5所示，B的速度v2大于A的速度v1，画出A、B所受滑动摩擦力的方向.图5（2）滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？答案（1）如图所示（2）滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动，但与物体的运

6、动方向可能相同，也可能相反，即滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力.1.滑动摩擦力的产生条件（3）两物体间有相对运动.2.滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，与物体的运动方向无直接关系，与物体的运动方向可能相同，也可能相反.3.滑动摩擦力的大小由公式FFN计算（也可以由二力平衡来求解）（1）FN是两个相接触的物体间的压力，它不一定等于重力，FN的大小可以与重力G大小相等，也可以不等.（2）动摩擦因数的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与FN无关.（3）滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关.例2下列有关滑动摩擦力的说法中，正确的是（）A.有压力一定有滑动摩擦力

7、B.有滑动摩擦力一定有压力C.滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反D.只有运动物体才受滑动摩擦力答案B解析产生滑动摩擦力的条件有三个：正压力（相互接触且挤压）、接触面粗糙、发生相对滑动，缺一不可.由产生条件可知，A错误，B正确.滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反，C错误.滑动摩擦力发生于相对滑动的两物体之间，两个物体中可能有一个相对地面是静止的，故D错误.【考点】滑动摩擦力【题点】对滑动摩擦力的理解及滑动摩擦力的方向三、摩擦力大小的计算1.静摩擦力大小的计算静摩擦力随外力的变化而变化，范围在0到最大静摩擦力Ffmax之间，因此不能由公式FfFN求解.静摩擦力的大小根据物体受力平衡的条件来求

8、解.2.滑动摩擦力大小的计算（1）公式法：根据FfFN计算.根据物体的受力情况，求出正压力FN.根据FfFN求出滑动摩擦力.（2）二力平衡法：物体处于平衡状态（匀速直线运动或静止）时，根据二力平衡的条件求解.例3如图6所示，一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F113 N，F26 N.已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：图6（1）木块所受的摩擦力的大小和方向；（2）只将F1撤去，木块受到的摩擦力的大小和方向；（3）若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向.答案（1）7 N

9、水平向左（2）6 N水平向右（3）8 N水平向左解析当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑FNG0.240 N8 N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8 N.（1）加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的力FF1F27 N.由于F小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到桌面静摩擦力的作用，大小为7 N，方向水平向左.（2）将F1撤去后，由于F2小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止.由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于F2，即大小为6 N，方向水平向右.（3）撤去F2后，由于F1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 N，方向水平向左.针对训练2水平桌面上有

10、一个重200 N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A.15 N、30 N、40 NB.15 N、30 N、80 NC.0、0、40 ND.15 N、40 N、40 N答案A解析物体与桌面间的最大静摩擦力FfmaxFN0.2200 N40 N.拉力为15 N、30 N时，物体静止，根据二力平衡知，静摩擦力大小分别为15 N、30 N；当拉力为80 N时，物体滑动，受滑动摩擦力，大小FfFN0.2200 N40 N，选项A正确.1.（对静摩擦力的理解）关于静摩擦力，下列说法中正确的

11、是（）A.受静摩擦力作用的物体一定是静止的B.静摩擦力总是阻力C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值答案C解析静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体可以是运动的，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，但可能与运动方向相同，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小由平行于接触面的外力决定，因此D错误.【题点】静摩擦力的概念及产生条件2.（对滑动摩擦力的理解）装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图7所示，则在匀速拖出的过程中（材料重心未离开桌面边缘）（）图7A.材料与

12、平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人的拉力也不变答案D解析匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间，材料的重心在台面上，故材料对台面的压力不变，故材料受到的支持力不变，C错误；而在拉动过程中动摩擦因数不变，由FFN可知摩擦力是不变的，A、B错误；因为材料做匀速直线运动，摩擦力不变，所以工人的拉力是不变的，D正确.3.（静摩擦力的大小）如图8所示，质量为m的木块放在粗糙的水平地面上，木块与地面间的动摩擦因数为0.5，水平推力F作用于木块

13、上，但未把木块推动，则在选项图中反映木块受到的静摩擦力Ff随水平推力F变化的关系图线是（）图8解析推而未动，故摩擦力FfF，所以A正确.4.（滑动摩擦力的大小及计算）质量为3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F18.0 N时，木箱静止；当拉力F210.3 N时，木箱做匀速运动，（g取9.8 N/kg）求：（1）木箱与地面间的动摩擦因数；（2）木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小；（3）木箱在12.0 N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小.答案（1）0.35（2）8.0 N（3）10.3 N解析（1）当拉力F210.3 N时，木箱匀速运动，木箱水平方向受到

14、拉力F2和滑动摩擦力Ff1，根据二力平衡条件有：Ff1F210.3 N木箱放在水平地面上，则有木箱对地面压力大小等于木箱的重力，即FNmg根据滑动摩擦力公式FfFN，则木箱与地面间的动摩擦因数为联立解得0.35.（2）当拉力F18.0 N时，木箱静止，木箱水平方向所受到的静摩擦力Ff2与F1是一对平衡力，则有：Ff2F18.0 N.（3）当拉力F312.0 N时，木箱将在地面上滑动，此时木箱所受到的摩擦力为滑动摩擦力.由第（1）问可以知道，Ff3Ff110.3 N.一、选择题考点一静摩擦力与滑动摩擦力的理解1.（多选）下列说法中正确的是（）A.有弹力不一定有摩擦力，有摩擦力必定有弹力B.摩擦力

15、的方向一定沿接触面的切线方向C.摩擦力的大小一定与物体所受的重力大小成正比D.摩擦力的方向总是与运动方向相反，起阻碍物体运动的作用答案AB解析产生摩擦力的条件是存在弹力并且有相对运动或相对运动趋势，有摩擦力一定有弹力，但是有弹力不一定有摩擦力，因为两者之间可能没有相对运动或相对运动趋势，A正确；摩擦力的方向一定沿接触面的切线方向，B正确；静摩擦力与重力无关，滑动摩擦力与两物体接触面间的正压力有关，C错误；摩擦力方向总是与相对运动方向或者相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无关，D错误.【考点】摩擦力概念的综合判断【题点】摩擦力概念的综合判断2.关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A.正压力越大

16、，滑动摩擦力越大B.正压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大C.正压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大D.动摩擦因数不变，正压力越大，滑动摩擦力越大解析由滑动摩擦力计算式FFN知，两物体间滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数及正压力FN有关，与接触面积及两物体间的相对运动速度无关.3.关于由滑动摩擦力公式推出的，下列说法中正确的是（）A.动摩擦因数与摩擦力F成正比，F越大，越大B.动摩擦因数与正压力FN成反比，FN越大，越小C.动摩擦因数与摩擦力F成正比，与正压力FN成反比D.动摩擦因数的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定解析动摩擦因数取决于相互接触的两个物体，由两

17、物体接触面的粗糙程度及材料决定，与接触面的面积大小无关，与正压力及摩擦力无关，选项A、B、C错误，D正确.【题点】对的理解4.在中学秋季田径运动会上，高一2班李好同学奋力拼搏，勇夺男子100 m冠军，如图1所示为该同学奔跑途中的两个瞬间，用Ff1、Ff2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于Ff1、Ff2的方向，以下说法正确的是（）A.Ff1向后，Ff2向后B.Ff1向前，Ff2向前C.Ff1向前，Ff2向后D.Ff1向后，Ff2向前解析该同学奔跑途中，后脚用力向后蹬，人才向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，使运动员能向前运动.而当前脚向前跨时，地面给前脚有个向后的静

18、摩擦力，否则运动员会向前滑动，所以前脚受到地面对其向后的静摩擦力.5.（多选）运动员双手握住竖直杆匀速攀上和匀速滑下的过程中，运动员受到的摩擦力分别为Ff1和Ff2，不计空气阻力，那么（）A.Ff1方向竖直向下，Ff2方向竖直向上，且Ff1Ff2B.Ff1方向竖直向上，Ff2方向竖直向上，且Ff1Ff2C.Ff1为静摩擦力，Ff2为滑动摩擦力D.Ff1为静摩擦力，Ff2为静摩擦力答案BC解析运动员攀上竖直杆过程中受静摩擦力作用，滑下过程受到滑动摩擦力作用，选项C正确，D错误；运动员向上、向下都是匀速运动，且只受重力和摩擦力的作用，由二力平衡知，运动员所受的摩擦力总是向上，大小等于其重力，选项A

19、错误，B正确.6.一物体置于粗糙水平地面上，按图2所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是（）A.F甲F乙F丙B.F乙F甲F丙C.F丙F乙F甲D.F甲F乙F丙解析滑动摩擦力FFN，滑动摩擦力与接触面的动摩擦因数以及正压力有关，三种情况下相同，FN也相等，故三种情况下的滑动摩擦力大小相等.考点二摩擦力的大小7.（多选）如图3甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是（）A.木箱所受的最大静摩擦力Ffm21 NB.木

20、箱所受的最大静摩擦力Ffm20 NC.木箱与地面间的动摩擦因数0.21D.木箱与地面间的动摩擦因数0.2答案AD解析木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大，最大静摩擦力为21 N，当推力F21 N后，摩擦力为滑动摩擦力，大小为20 N，木箱与地面间的动摩擦因数0.2，选项A、D正确.【题点】滑动摩擦力的计算8.如图4所示，用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的瓶子.瓶子竖直，始终处于静止状态.已知手掌与瓶子间的动摩擦因数0.5，则（）A.瓶子受到的摩擦力大小为40 NB.瓶子受到的摩擦力大小为50 NC.当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大D.当握力持续减小时，瓶子受到的摩擦

21、力大小将持续减小解析瓶子重力为40 N，处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小等于其重力，为40 N，故A正确，B错误；当握力再增大时，瓶子受到的重力不变，摩擦力不变，故C错误；当握力逐渐减小时，导致瓶子的最大静摩擦力减小，但只要瓶子仍处于静止状态，则摩擦力大小不变.故D错误.9.如图5所示，物体在F100 N、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2，物体质量m5 kg，可知物体所受摩擦力为（g10 m/s2）（）A.10 N，水平向左 B.10 N，水平向右C.20 N，水平向左 D.20 N，水平向右解析物体相对地面运动，故物体受到的是滑动摩擦力，则

22、摩擦力的大小为FfFNmg0.2510 N10 N；滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力方向水平向左，故A正确.10.一物块在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由A端运动到B端，如图6甲所示，这时所受摩擦力为Ff1；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块由传送带的A端匀速拉动到B端，这时所受摩擦力大小为Ff2，如图乙所示.则Ff1、Ff2的大小关系满足（）A.Ff1Ff2B.Ff1D.上述三种情况都有可能解析滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，所以只有A正确.二、非选择题11.（摩擦力的大小计算）如图7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

23、端的拉力均匀增加，0t1时间木块静止；木块运动后改变拉力大小，使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变化的图线.则：当用F5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为_N；若用F5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为_N.答案5.35.1解析当用F5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受静摩擦力大小等于拉力大小，即为5.3 N；若用F5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受滑动摩擦力大小为5.1 N.12.（摩擦力的大小计算）重为100 N、长为L2 m的均匀木棒放在水平桌面上，如图8甲所示，至少要用35 N的水平推力，

24、才能使它从原地开始运动.木棒从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木棒继续做匀速直线运动.求：（1）木棒与桌面间的最大静摩擦力Fmax.（2）木棒与桌面间的动摩擦因数.（3）当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时，如图乙所示，水平推力的大小F.（4）当撤去推力后，木棒减速向右运动（露出桌面的长度小于1 m）的过程中，受到的摩擦力大小.答案（1）35 N（2）0.3（3）30 N（4）30 N解析（1）木棒从原地开始运动必须克服最大静摩擦力，所以FmaxF135 N.（2）推力F2与滑动摩擦力相等时，木棒做匀速运动，所以F2mg，0.3.（3）当水平推力使木棒匀速运动至木棒

25、有0.5 m露出桌面时，水平推力等于此时的滑动摩擦力，而滑动摩擦力与接触面的面积大小无关，则滑动摩擦力FFNmg不变，所以F30 N.（4）滑动摩擦力的大小与速度无关，大小仍为30 N.13.（摩擦力的大小计算）如图9所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m2 kg的物体上，在另一端施加一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动.（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10 m/s2，弹簧始终在弹性限度内）图9（1）求弹簧的劲度系数；（2）若将弹簧拉长至11 cm时，稳定后物体受到的摩擦力大小为多少？（3）若将弹簧拉长至13 c

26、m时，物体受到的摩擦力大小为多少？（4）若运动过程中突然撤去拉力，此时物体受到的摩擦力大小为多少？答案（1）200 N/m（2）2 N（3）4 N（4）4 N解析（1）物体匀速运动时，根据平衡条件有k（xx0）mg，则k N/m200 N/m.（2）弹力F1k（x1x0）200（0.110.10） N2 N.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故Ffm0.2210 N4 N.物体静止，故所受静摩擦力Ff1F12 N.（3）弹力F2k（x2x0）200（0.130.10 ）N6 NFfm，物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为Ff2FNmg0.210 N4 N.（4）撤去拉力时，物体运动过程中受到的是滑动摩擦力，Ff3FNmg4 N.