高考物理一轮复习专题22摩擦力教学案.docx

1、高考物理一轮复习专题22摩擦力教学案专题2.2 摩擦力1.会判断摩擦力的大小和方向.2.会计算摩擦力的大小 一、滑动摩擦力1产生条件(1)接触面粗糙。(2)接触处有弹力。(3)两物体间有相对运动。2定义两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它们发生相对运动时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力。3大小及方向(1)大小：FFN公式中为比例常数，称为动摩擦因数，其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关。(2)方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向相反。二、静摩擦力1产生条件(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)。2定义两个相互接触且发生形变的粗糙物体

2、，当它们具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力。3大小和方向(1)大小：02(mM)g时，木板便会开始运动D无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动解析由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为1mg，根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为1mg。又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力1mg和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，选项A正确，B错误；若增大F的大小，只能使木块的加速度大小变化，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，选项C错误，D正确。答案AD高频考点三摩擦力的“突变”问题1静静“突变”物体在

3、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。2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。3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”。【例3】如图7所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F20)。由此可求出()图7A物块的质量B斜面的

4、倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力D物块对斜面的正压力答案C【变式探究】 (多选)将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上。如图8甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系砂桶，整个装置开始处于静止状态。在滑块与小车分离前缓慢向砂桶里倒入细砂，力传感器采集的Ft图象如图乙所示。则()图8A2.5 s前小车做变加速运动B2.5 s后小车做变加速运动C2.5 s前小车所受摩擦力不变D2.5 s后小车所受摩擦力不变答案BD1（2016江苏卷） 如图1所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉

5、出，鱼缸最终没有滑出桌面若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中()图1A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD【解析】当桌布被拉出时，鱼缸由静止到向右运动，但它相对于桌布来说，仍向左运动，由于滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，因此桌布对鱼缸的摩擦力的方向应向右，选项A错误；因为鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，鱼缸受到桌布向右的摩擦力与它受到桌面向左的摩擦力大小相等，所以鱼缸向右加速的加速度大小与向右减速的加速度大小相等，方向相反，鱼缸的初速度为零，

6、末速度也为零，根据对称性可知，鱼缸做加速运动的时间与做减速运动的时间相等，选项B正确；若猫增大拉力，桌布的加速度更大，但是由于鱼缸与桌布间的压力不变，动摩擦因数也不变，故摩擦力也不变，选项C错误；若猫减小拉力，桌布的加速度减小，鱼缸在桌布上的运动时间变长，而鱼缸向右的加速度不变，由xat2知，鱼缸相对于桌面的位移变大，桌布被拉出后鱼缸在桌面上的位移也变大，鱼缸就有可能滑出桌面，选项D正确2.【2015上海14】如图，一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为时刚好能推动该物块。已知风对物块的推力F正比于，其中v为风速、S为物块迎风面积。当风速变为时，刚好能推动用同一

7、材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为A4m B8m C32m D64m【答案】D3(2014广东卷)如图4所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()图4AM处受到的支持力竖直向上BN处受到的支持力竖直向上CM处受到的静摩擦力沿MN方向 DN处受到的静摩擦力沿水平方向【解析】M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，A正确；N处支持力与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故B错误，摩擦力与接触面平行，故C、D错误。【答案】A4(2013北京16)如图2所示，倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上下列结论

8、正确的是()图2A木块受到的摩擦力大小是mgcosB木块对斜面体的压力大小是mgsinC桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsincosD桌面对斜面体的支持力大小是(Mm)g【答案】D【解析】对木块受力分析，如图甲所示，由平衡条件得Ffmgsin，FNmgcos，故A、B错误对木块和斜面体组成的整体受力分析，如图乙所示，可知水平方向没有力的作用，C错误由平衡条件知，FN(Mm)g，D正确5(2012浙江14)如图3所示，与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m1.0kg的物体细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连物体静止在斜面上，弹簧测力计的示数为4.9N关于物体受力的

9、判断(取g9.8m/s2)，下列说法正确的是()图3A斜面对物体的摩擦力大小为零B斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上C斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上D斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上【答案】A1(多选)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是()A物体的重心不一定在物体的几何中心上B劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大C动摩擦因数与物体之间的压力成反比，与滑动摩擦力成正比D静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间解析物体的重心不一定在物体的几何中心上，如质量分布不均匀的球体，A对；根据胡克定律Fkx可知，B错；对于确定的物体之间，动摩擦因数是常数，C

10、错；静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间，D对。答案AD2(多选)下列关于摩擦力的说法中，正确的是()A滑动摩擦力的大小一定与接触面上的压力成正比B运动物体受到的摩擦力不一定等于FNC在水平面上的物体受到的摩擦力一定与该物体的重力大小成正比D以上说法都不正确答案AB3(多选)如图11甲所示，放在固定斜面上的物体，受到一个沿斜面向上的力F作用，始终处于静止状态，F的大小随时间变化的规律如图乙所示。则在0t0时间内物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化规律可能为下图中的(取沿斜面向上为摩擦力Ff的正方向)()图11解析物体在斜面上始终处于平衡状态，沿斜面方向受力平衡方程为：Fmgsin Ff0，解得F

11、fmgsin F，若初态mgsin F，则选项B正确；若初态mgsin F，则选项C正确；若初态mgsin F，则选项D正确。答案BCD4如图2所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，物块位于水平面上。A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2。物块与地面间的最大静摩擦力为Ffm，则弹簧的劲度系数为()图2A. B. C. D. 解析设弹簧原长为L，由胡克定律知对物块离墙壁最近的点有k(Lx1)Ffm，对物块离墙壁最远的点有k(x2L)Ffm，联立解得k，C对。答案C5(多选)如图3所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因

12、数相同。三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是()图3AA物体受到的摩擦力不为零，方向向右B三个物体只有A物体受到的摩擦力为零CB、C受到的摩擦力大小相等，方向相同DB、C受到的摩擦力大小相等，方向相反答案BC6如图4所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车和木块，让它们一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为。对于这个过程，某同学用了以下4个式子来表达木块受到的摩擦力的大小，下述表达式一定正确的是()图4AFMa B(Mm)a Cmg DMa解析木块与小车相对静止，故木块受静摩擦力作用，且摩擦力大小

13、Ffma，且F(Mm)a。比较两式得FfFMa，故只有A项正确。答案A7如图5甲、乙所示，物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，乙图中斜面体固定不动，关于物体P所受的摩擦力，下列说法正确的是()图5A甲、乙两图中物体P均受摩擦力，且方向均与F相同B甲、乙两图中物体P均受摩擦力，且方向均与F相反C甲、乙两图中物体P均不受摩擦力D甲图中物体P不受摩擦力，乙图中物体P受摩擦力，方向和F方向相同答案D8(多选)如图6所示，有一个重力不计的正方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是()

14、图6A容器受到的摩擦力不变B容器受到的摩擦力逐渐增大C水平力F可能不变D水平力F必须逐渐增大解析在竖直方向由二力平衡知摩擦力大小等于注入的水的重力大小，故A错误，B正确；因是静摩擦力，与水平力F的大小无关，所以水平方向力F可能不变，故C正确，D错误。答案BC9如图7所示，将两个相同的木块a、b置于粗糙的水平面上，中间用轻弹簧连接，a用细绳系于墙壁，开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，细绳有拉力。a所受摩擦力Ff a等于零，b所受摩擦力Ff b不等于零，现将细绳剪断的瞬间()图7AFf b大小不变 BFf b变为零CFf a仍等于零 DFf a方向向右答案A10为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩

15、擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动(弹簧随木块一起向下运动)，如图8所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G，则动摩擦因数应等于()图8A. B. C. D. 解析分析木块受力如图所示。由平衡条件可得：FNF1FfGF2，又FfFN以上三式联立可解得：，故A正确。答案A11.一弧形的轨道如图9所示，现取两个完全相同的物块分别置于A、B两点，两物块处于静止状态，则下列说法正确的是()图9A在A点的物块受到的支持力较大B在A点的物块受到的摩擦力较大C在A点的物块受到的合外力较大D若将其中一物块放在B点上方

16、的C点，则该物块一定会滑动解析假设A点和B点所在位置的斜面倾角分别为1和2，则12，物块静止在倾角为的斜面上时共受到三个力的作用：竖直向下的重力mg、垂直斜面向上的支持力FN和平行于斜面向上的静摩擦力Ff，三力平衡，所以FNmgcos ，Ffmgsin ，因为1mgcos 2，mgsin 1FN2，Ff1Ff2，选项A正确，B错误；两个位置的物块均处于静止状态，合外力均为零，选项C错误；将其中一物块放在B点上方的C点，物块所受的最大静摩擦力可能仍然大于物块重力沿该点切线方向的分力，此时物块静止，D错误。答案A12(多选)如图10所示，倾角为的斜面C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨

17、过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态。则()图10AB受到C的摩擦力一定不为零BC受到地面的摩擦力一定为零CC有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为零答案CD13(多选)如图11所示，在平板车上放着一个质量为10 kg的物体A，它与轻弹簧连接，弹簧的另一端被拴在车前固定板上，系统处于静止状态，此时弹簧的拉力为5 N。现平板车由静止开始向右加速运动，其加速度逐渐增大但一直小于1 m/s2，则该过程中()图11A物体A相对于车仍静止B物体A受的弹簧拉力逐渐增大C物体A受的摩擦力逐渐

18、减小D物体A受的摩擦力先减小后增大解析由题意知，物体A原来静止，它受到的静摩擦力方向向左与弹簧拉力平衡，可知它与平板车的上表面间的最大静摩擦力Fmax5 N。即使当物体A向右的加速度增大到最大1 m/s2时，物体A所受到的合外力Fma10 N，可知此时平板车对物体A的摩擦力为5 N，方向向右，且为静摩擦力，不会出现相对滑动，所以物体A相对于车仍然静止，受到的弹簧的拉力大小不变。因加速度逐渐增大，合力逐渐增大，故摩擦力的变化情况是先减小到零，再反向逐渐增大。答案AD14(多选)如图12所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下改变与水平面间的倾角，用以卸下车厢中的货物。当倾角增大

19、到时，质量为M的木箱A与装在箱内的质量为m的物体B一起以共同的速度v沿车厢底匀速滑下，则下列说法正确的是()图12AA、B间没有静摩擦力BA受到B的静摩擦力方向沿车厢底向下CA受到车厢底面的滑动摩擦力大小为Mgsin DA与车厢底面间的动摩擦因数tan 答案BD15质量为1 kg的小球套在与水平面成37角的固定硬杆上，现用与杆和重力同平面且垂直于杆向上的力F拉小球，如图13所示，当力F20 N时小球处于静止状态，设小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2。则()图13A小球与杆间的动摩擦因数不小于0.5B小球与杆间的动摩擦因数一定等于0.75C当力F增大时，小球受到的摩擦力一定增大D当力F减小时，小球受到的摩擦力一定减小答案A