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鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 摩擦力图文ppt课件
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 摩擦力图文ppt课件，共54页。PPT课件主要包含了相对滑动，相对运动，接触面的情况，相对运动趋势，提示不对，fmax，思路点拨，答案见解析等内容，欢迎下载使用。
1．认识摩擦力，理解摩擦力的产生条件；区分静摩擦力和滑动摩擦力；知道滑动摩擦力的方向及其计算公式f＝μN；知道静摩擦力及最大静摩擦力的概念。2．分析摩擦现象，总结摩擦力的产生条件；会根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向，并根据f＝μN计算其大小；会根据相对运动趋势的方向判断静摩擦力的方向，并会根据物体的受力和运动情况，分析静摩擦力的大小和方向。3．知道生产和生活中增大或者减小摩擦力的方法，增强摩擦力知识应用于生产和生活中的意识。
知识点一 滑动摩擦力1．定义：当两个物体彼此接触和____，并发生相对滑动时，在接触面上产生的阻碍________的力。2．产生条件(1)两物体间____且挤压。(2)接触面粗糙。(3)发生________。
必备知识·自主预习储备
3．滑动摩擦力的方向及效果(1)方向：滑动摩擦力的方向总是与接触面_____，并与物体的________方向相反。(2)效果：滑动摩擦力的效果总是阻碍物体间的________。
4．滑动摩擦力的大小(1)滑动摩擦力的大小：与____的大小成正比，还与接触面的性质有关。(2)公式：f＝____。其中N表示________，μ称为动摩擦因数，与接触面的______及_____________有关，与接触面积、压力大小无关。
提醒 f＝μN中的“N”为物体间的压力，其大小不一定等于物体的重力mg。
体验1．思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)一个物体在另一个物体表面滑动时，一定产生摩擦力。( )(2)滑动摩擦力的方向沿接触面，与物体运动方向相反。( )(3)静止的物体可能受到滑动摩擦力。( )
思考 物体间的压力越大，静摩擦力也越大，这种说法对吗？
体验2．思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)静摩擦力就是静止物体受到的摩擦力。( )(2)静摩擦力方向一定与物体的运动方向相反。( )(3)静摩擦力可以是动力。( )
知识点三 摩擦力的调控1．增大摩擦力的方法(1)增大接触面之间的____程度。(2)增加物体间的压力。2．减小摩擦力的方法(1)减小物体间的____。(2)在接触面间加润滑剂。
体验3．思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)机车的车轮与钢轨的摩擦力有时是有利的。( )(2)人走路时，脚和地面之间的摩擦是有害的。( )(3)减小摩擦，可以在两物体之间加润滑油。( )
某杂技演员在竖直杆上进行“爬杆表演”，并在杆上完成一系列的惊险动作。判断以下问题：(1)向上爬时人是否受摩擦力，方向如何？(2)人匀速滑下时是否受摩擦力，方向如何？
关键能力·情境探究达成
提示：因为人向上运动与向下运动都是匀速，摩擦力都与重力平衡。(1)是，方向竖直向上。(2)是，方向竖直向上。
考点1 对摩擦力的理解静摩擦力与滑动摩擦力的比较
【典例1】 如图所示，在平直公路上有一辆汽车，车厢中装有一木箱。试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的类型及方向：(1)汽车由静止加速运动(木箱和汽车无相对滑动)；(2)汽车刹车(二者无相对滑动)；(3)汽车匀速运动(二者无相对滑动)；(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动；(5)汽车在匀速行驶中突然加速，木箱在车上滑动。
思路点拨：静摩擦力阻碍相对运动趋势，与相对运动趋势方向相反；滑动摩擦力阻碍相对运动，与相对运动方向相反。
[解析] (1)汽车由静止加速运动时，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，木箱将相对于汽车向后滑动。实际上两者无相对滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到向前的静摩擦力。(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对于汽车向前滑动。实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力。
(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，也无相对滑动趋势。木箱与汽车间没有摩擦力。(4)汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动，所以木箱受到向后的滑动摩擦力。(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱相对汽车向后滑动，所以木箱受到向前的滑动摩擦力。
[答案] (1)木箱受到向前的静摩擦力 (2)木箱受到向后的静摩擦力 (3)木箱与汽车间没有摩擦力 (4)木箱受到向后的滑动摩擦力 (5)木箱受到向前的滑动摩擦力
易错警示 有关摩擦力理解的三大误区(1)误认为静止的物体只能受到静摩擦力作用，运动的物体只能受到滑动摩擦力作用，其实不论物体是静止还是运动，都可能受静摩擦力或滑动摩擦力。(2)误认为摩擦力的效果总是阻碍物体的运动，其实摩擦力既可作为动力，又可作为阻力。(3)误认为摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反，其实摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反，也可以与物体的运动方向相同。
[跟进训练]1．(多选)如图所示，关于A物体受到摩擦力的说法正确的是( )
(a) (b) (c) (d)
A．(a)图中，A沿粗糙的竖直墙面滑下，受向上的摩擦力作用B．(b)图中，A沿光滑的斜面向上运动不受摩擦力作用C．(c)图中，A、B向相反方向运动，A、B间不光滑，A受向右的摩擦力D．(d)图中，A在斜面上静止不动，受沿斜面向上的摩擦力作用
BCD [选项A中，物体与墙面无挤压，物体不受摩擦力作用，A错误；选项B中，斜面光滑，所以物体不受摩擦力作用，选项B正确；选项C中，A与B有相互挤压作用且向相反方向运动，有相对滑动，故A受向右的摩擦力，选项C正确；选项D中，物体静止在斜面上，物体受静摩擦力作用，方向沿斜面向上，故选项D正确。]
考点2 静摩擦力的有无和方向的判定1．根据物体运动状态判断静摩擦力的有无A、B叠放在一起，用力F拉物体B，而A、B都静止，如图甲所示。假设物体B对A有摩擦力，则A在水平方向上只受到一个力，不可能保持静止状态，所以A、B之间不存在静摩擦力。
2．根据力的相互作用判断静摩擦力的方向A、B叠放在一起，用力F拉物体A，而A、B都静止，如图乙所示。假设A、B之间没有静摩擦力，则A在水平方向上只受到一个力F的作用，不可能保持静止，所以A、B之间一定有静摩擦力存在。根据二力平衡原理，B对A的静摩擦力一定向左，再根据力的相互作用原理，A对B的静摩擦力一定向右，则地面对B的静摩擦力一定向左。
3．利用假设法判断相对运动趋势的方向(1)方法假设研究对象与被接触物体之间光滑，若它们之间发生相对滑动，则其相对滑动方向就是原先的相对运动趋势方向；若它们之间不会发生相对滑动，则说明两个接触的物体没有相对滑动的趋势。(2)步骤①确定所要研究的对象。②选与被研究对象接触的物体作为参考系。③假设接触面光滑，分析出研究对象与参考系相对运动趋势方向。④静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。
4．静摩擦力方向与运动方向的关系
总结：静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力，静摩擦力方向与物体运动方向没有必然联系。
【典例2】 如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )A．A、B之间无摩擦力B．A受到B的摩擦力水平向左C．B受到A的摩擦力水平向左D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右
C [对A物体，由于A匀速运动，由水平方向二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等值反向，故选项A、B错误；对B物体，由力的作用的相互性可知，A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，选项C正确；对A、B整体分析，由于A、B一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，且方向为水平向右，故选项D错误。]
规律方法 静摩擦力与运动的关系辨析(1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，关键在于相对另一物体是否有相对运动趋势。(2)静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，即静摩擦力不一定是阻力。方向与物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成一定夹角。
[跟进训练]2．如图所示，用水平力F把物体A、B紧压在竖直墙上静止不动，下列叙述正确的是( )A．力F越大，墙与物体间的最大静摩擦力越大，但墙与物体间的静摩擦力不变B．墙对B的静摩擦力向上，A对B的静摩擦力也向上C．A、B之间的最大静摩擦力不随F的变化而变化D．A、B之间的静摩擦力的大小为mAg，B与墙之间的静摩擦力的大小为mBg
A [整体处于平衡状态，由平衡条件得FN＝F，Ff＝G，当力F越大，墙与物体间的最大静摩擦力越大，但墙与物体间的静摩擦力不变，A对；根据静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，则墙对B的静摩擦力向上，B对A的静摩擦力也向上，那么A对B的静摩擦力向下，B错；最大静摩擦力与正压力成正比，水平力F增大，物体间的压力增大，最大静摩擦力变大，C错；隔离研究A时，得A、B之间的静摩擦力的大小为mAg，而整体研究A与B时，得B与墙之间的静摩擦力的大小为mBg＋mAg，D错。]
考点3 摩擦力大小的计算1．滑动摩擦力大小的计算(1)公式法：根据f＝μN计算。(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。
2．静摩擦力大小的计算(1)平衡状态时根据受力情况确定，静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力。(2)随着相对运动趋势的增强，静摩擦力也逐渐增大，但不能一直增大。当静摩擦力增大至某一数值后，物体将开始沿接触面滑动，静摩擦力被滑动摩擦力取代。静摩擦力能达到的最大值称为最大静摩擦力fmax。静摩擦力的范围为0＜f ≤fmax。(3)最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力。一般情况下，为了分析问题方便，可认为二者相等，即fmax＝μN。
【典例3】 如图所示，质量为20 kg的物体放在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的轻质弹簧相连(设弹簧的形变均在弹性限度内，g取10 m/s2)，问：(1)将弹簧拉长2 cm时，物体受到地面的摩擦力Ff 1为多大？(2)将弹簧拉长4 cm时，物体受到地面的摩擦力Ff 2为多大？(3)物体在水平面上匀速运动时，弹簧形变量Δx为多大？
[解析] (1)根据胡克定律F＝kx当x＝2 cm＝0.02 m时，F1＝4×103×0.02 N＝80 N由于拉力F1小于最大静摩擦力，物体具有向右的运动趋势，此时物体受到地面的静摩擦力大小为Ff 1＝80 N。
[答案] (1)80 N (2)100 N (3)0.025 m
规律方法 计算摩擦力的三点注意(1)求解摩擦力时，先分清是什么摩擦力，然后再选择方法求解。(2)静摩擦力的计算没有公式可用，滑动摩擦力才可用公式f＝μN求解，N是物体与接触面间的正压力，N的大小要根据受力情况来确定，不一定等于mg。(3)若物体处于平衡状态，无论是滑动摩擦力还是静摩擦力，都可用二力平衡条件求解。
[跟进训练]3．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N，则下列说法正确的是( )A．若撤去F1，木块受的摩擦力一定为2 N，方向向右B．若撤去F1，木块有可能滑动C．若撤去F2，木块受的摩擦力一定为10 N，方向向左D．若撤去F2，木块一定会滑动
A [木块开始时在水平方向受三个力而平衡，则有Ff＝F1－F2＝10 N－2 N＝8 N；木块处于静止状态，则说明木块受到的最大静摩擦力大于等于8 N；撤去F1后，受到的推力为F2＝2 N，小于最大静摩擦力，木块仍能平衡，则所受静摩擦力为2 N，方向向右，A正确，B错误；撤去F2后，受到的推力为F1＝10 N，与最大静摩擦力大小关系未知，则木块可能会滑动，也可能不滑动，C、D错误。]
【典例4】 给你一把直尺、一条橡皮筋、两条细线、一个木块和一块长木板，请设计一实验，测定木块和长木板间的动摩擦因数。(要求原理简单)
[解析] 实验原理：二力平衡。实验方法：(1)将橡皮筋的两端拴上两条细线，并用直尺测出橡皮筋的原长l0。(2)橡皮筋的一端连接木块，另一端竖直悬挂起来，如图甲所示，测出此时橡皮筋的长度l1。
[跟进训练]4．用如图所示的装置研究静摩擦力，逐渐增大水平拉力，当弹簧测力计的示数小于10 N时，物体保持静止；当弹簧测力计的示数等于10 N时，物体恰好开始运动。下列说法正确的是( )A．物体与桌面间的最大静摩擦力大小为10 NB．物体与桌面间的静摩擦力大小和水平拉力大小无关C．当弹簧测力计的示数为15 N时，物体仍受到静摩擦力作用D．当弹簧测力计的示数为5 N时，物体受到的静摩擦力大小为10 N
A [物体静止时，在水平方向上受拉力和静摩擦力，二力平衡，当拉力等于10 N时，物体恰好开始运动，说明最大静摩擦力为10 N，A正确；当物体没被拉动时，根据平衡条件可知，静摩擦力大小等于水平拉力大小，B错误；当弹簧测力计的示数为15 N时，物体运动，受到滑动摩擦力作用，C错误；当弹簧测力计的示数为5 N时，物体没被拉动，处于静止状态，受静摩擦力作用，大小为5 N，D错误。]
1．关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法错误的是( )A．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B．静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C．受静摩擦力的物体不一定静止，受滑动摩擦力的物体不一定运动D．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力
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D [滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反，与物体的实际运动方向可以成任意角度，故A正确；静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，如运行中的车厢内安在车厢壁的物体，故B正确；货物在传送带上向高处运动时，货物受静摩擦力但不静止，正在地面上滑行的物体，地面受到滑动摩擦力，而地面是静止的，故C正确；静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍物体的运动，故D错误。]
2．中国书法是一种艺术。在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顺，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于从左至右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是( )A．毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力B．镇纸受到了向右的静摩擦力C．白纸受到了3个摩擦力D．桌面受到了向右的静摩擦力
D [提笔写字时，手对毛笔有向上的作用力，且手对毛笔的作用力未知，则毛笔对纸的压力不一定大于毛笔的重力，A错误；镇纸相对白纸无运动趋势，则镇纸不受静摩擦力作用，B错误；白纸受到笔向右的滑动摩擦力，同时受到桌面向左的静摩擦力作用，根据牛顿第三定律可知，白纸对桌面的静摩擦力向右，C错误，D正确。]
3．木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，轻弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动，如图所示。现将F＝1 N的水平拉力作用在木块B上，则下列说法正确的是( )A．木块A所受摩擦力大小是12.5 NB．木块A所受摩擦力大小是11.5 NC．木块B所受摩擦力大小是9 ND．木块B所受摩擦力大小是7 N
C [未加F时，木块A在水平地面上受轻弹簧的弹力F1和静摩擦力fA作用，且F1＝fA＝kx＝8 N，木块B在水平地面上受轻弹簧弹力F2和静摩擦力fB作用，且F2＝fB＝kx＝8 N，在木块B上施加水平向右的拉力F＝1 N后，由于F2＋F＜μGB，故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小f ′B＝F2＋F＝9 N，木块A的受力情况不变，C正确，A、B、D错误。]
4．(新情境题：以机械臂铁夹竖直夹起金属球为背景，考查摩擦力)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直。(1)小球受到的摩擦力大小和方向是怎样的？请做出解释。(2)若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力会如何变化？(3)若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力如何变化？
[解析] (1)小球受到的摩擦力大小始终与小球的重力大小相等，方向与相对运动趋势方向相反，竖直向上。(2)若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力仍为静摩擦力，大小还是与重力大小相等。(3)若铁夹水平移动，受到的摩擦力还是静摩擦力，f＝mg，保持不变。
1．认识摩擦力，理解摩擦力的产生条件；区分静摩擦力和滑动摩擦力；知道滑动摩擦力的方向及其计算公式f＝μN；知道静摩擦力及最大静摩擦力的概念。2．分析摩擦现象，总结摩擦力的产生条件；会根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向，并根据f＝μN计算其大小；会根据相对运动趋势的方向判断静摩擦力的方向，并会根据物体的受力和运动情况，分析静摩擦力的大小和方向。3．知道生产和生活中增大或者减小摩擦力的方法，增强摩擦力知识应用于生产和生活中的意识。
知识点一 滑动摩擦力1．定义：当两个物体彼此接触和____，并发生相对滑动时，在接触面上产生的阻碍________的力。2．产生条件(1)两物体间____且挤压。(2)接触面粗糙。(3)发生________。
必备知识·自主预习储备
3．滑动摩擦力的方向及效果(1)方向：滑动摩擦力的方向总是与接触面_____，并与物体的________方向相反。(2)效果：滑动摩擦力的效果总是阻碍物体间的________。
4．滑动摩擦力的大小(1)滑动摩擦力的大小：与____的大小成正比，还与接触面的性质有关。(2)公式：f＝____。其中N表示________，μ称为动摩擦因数，与接触面的______及_____________有关，与接触面积、压力大小无关。
提醒 f＝μN中的“N”为物体间的压力，其大小不一定等于物体的重力mg。
体验1．思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)一个物体在另一个物体表面滑动时，一定产生摩擦力。( )(2)滑动摩擦力的方向沿接触面，与物体运动方向相反。( )(3)静止的物体可能受到滑动摩擦力。( )
思考 物体间的压力越大，静摩擦力也越大，这种说法对吗？
体验2．思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)静摩擦力就是静止物体受到的摩擦力。( )(2)静摩擦力方向一定与物体的运动方向相反。( )(3)静摩擦力可以是动力。( )
知识点三 摩擦力的调控1．增大摩擦力的方法(1)增大接触面之间的____程度。(2)增加物体间的压力。2．减小摩擦力的方法(1)减小物体间的____。(2)在接触面间加润滑剂。
体验3．思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)机车的车轮与钢轨的摩擦力有时是有利的。( )(2)人走路时，脚和地面之间的摩擦是有害的。( )(3)减小摩擦，可以在两物体之间加润滑油。( )
某杂技演员在竖直杆上进行“爬杆表演”，并在杆上完成一系列的惊险动作。判断以下问题：(1)向上爬时人是否受摩擦力，方向如何？(2)人匀速滑下时是否受摩擦力，方向如何？
关键能力·情境探究达成
提示：因为人向上运动与向下运动都是匀速，摩擦力都与重力平衡。(1)是，方向竖直向上。(2)是，方向竖直向上。
考点1 对摩擦力的理解静摩擦力与滑动摩擦力的比较
【典例1】 如图所示，在平直公路上有一辆汽车，车厢中装有一木箱。试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的类型及方向：(1)汽车由静止加速运动(木箱和汽车无相对滑动)；(2)汽车刹车(二者无相对滑动)；(3)汽车匀速运动(二者无相对滑动)；(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动；(5)汽车在匀速行驶中突然加速，木箱在车上滑动。
思路点拨：静摩擦力阻碍相对运动趋势，与相对运动趋势方向相反；滑动摩擦力阻碍相对运动，与相对运动方向相反。
[解析] (1)汽车由静止加速运动时，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，木箱将相对于汽车向后滑动。实际上两者无相对滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到向前的静摩擦力。(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对于汽车向前滑动。实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力。
(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，也无相对滑动趋势。木箱与汽车间没有摩擦力。(4)汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动，所以木箱受到向后的滑动摩擦力。(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速，木箱相对汽车向后滑动，所以木箱受到向前的滑动摩擦力。
[答案] (1)木箱受到向前的静摩擦力 (2)木箱受到向后的静摩擦力 (3)木箱与汽车间没有摩擦力 (4)木箱受到向后的滑动摩擦力 (5)木箱受到向前的滑动摩擦力
易错警示 有关摩擦力理解的三大误区(1)误认为静止的物体只能受到静摩擦力作用，运动的物体只能受到滑动摩擦力作用，其实不论物体是静止还是运动，都可能受静摩擦力或滑动摩擦力。(2)误认为摩擦力的效果总是阻碍物体的运动，其实摩擦力既可作为动力，又可作为阻力。(3)误认为摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反，其实摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反，也可以与物体的运动方向相同。
[跟进训练]1．(多选)如图所示，关于A物体受到摩擦力的说法正确的是( )
(a) (b) (c) (d)
A．(a)图中，A沿粗糙的竖直墙面滑下，受向上的摩擦力作用B．(b)图中，A沿光滑的斜面向上运动不受摩擦力作用C．(c)图中，A、B向相反方向运动，A、B间不光滑，A受向右的摩擦力D．(d)图中，A在斜面上静止不动，受沿斜面向上的摩擦力作用
BCD [选项A中，物体与墙面无挤压，物体不受摩擦力作用，A错误；选项B中，斜面光滑，所以物体不受摩擦力作用，选项B正确；选项C中，A与B有相互挤压作用且向相反方向运动，有相对滑动，故A受向右的摩擦力，选项C正确；选项D中，物体静止在斜面上，物体受静摩擦力作用，方向沿斜面向上，故选项D正确。]
考点2 静摩擦力的有无和方向的判定1．根据物体运动状态判断静摩擦力的有无A、B叠放在一起，用力F拉物体B，而A、B都静止，如图甲所示。假设物体B对A有摩擦力，则A在水平方向上只受到一个力，不可能保持静止状态，所以A、B之间不存在静摩擦力。
2．根据力的相互作用判断静摩擦力的方向A、B叠放在一起，用力F拉物体A，而A、B都静止，如图乙所示。假设A、B之间没有静摩擦力，则A在水平方向上只受到一个力F的作用，不可能保持静止，所以A、B之间一定有静摩擦力存在。根据二力平衡原理，B对A的静摩擦力一定向左，再根据力的相互作用原理，A对B的静摩擦力一定向右，则地面对B的静摩擦力一定向左。
3．利用假设法判断相对运动趋势的方向(1)方法假设研究对象与被接触物体之间光滑，若它们之间发生相对滑动，则其相对滑动方向就是原先的相对运动趋势方向；若它们之间不会发生相对滑动，则说明两个接触的物体没有相对滑动的趋势。(2)步骤①确定所要研究的对象。②选与被研究对象接触的物体作为参考系。③假设接触面光滑，分析出研究对象与参考系相对运动趋势方向。④静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。
4．静摩擦力方向与运动方向的关系
总结：静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力，静摩擦力方向与物体运动方向没有必然联系。
【典例2】 如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )A．A、B之间无摩擦力B．A受到B的摩擦力水平向左C．B受到A的摩擦力水平向左D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右
C [对A物体，由于A匀速运动，由水平方向二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等值反向，故选项A、B错误；对B物体，由力的作用的相互性可知，A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，选项C正确；对A、B整体分析，由于A、B一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，且方向为水平向右，故选项D错误。]
规律方法 静摩擦力与运动的关系辨析(1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，关键在于相对另一物体是否有相对运动趋势。(2)静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，即静摩擦力不一定是阻力。方向与物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成一定夹角。
[跟进训练]2．如图所示，用水平力F把物体A、B紧压在竖直墙上静止不动，下列叙述正确的是( )A．力F越大，墙与物体间的最大静摩擦力越大，但墙与物体间的静摩擦力不变B．墙对B的静摩擦力向上，A对B的静摩擦力也向上C．A、B之间的最大静摩擦力不随F的变化而变化D．A、B之间的静摩擦力的大小为mAg，B与墙之间的静摩擦力的大小为mBg
A [整体处于平衡状态，由平衡条件得FN＝F，Ff＝G，当力F越大，墙与物体间的最大静摩擦力越大，但墙与物体间的静摩擦力不变，A对；根据静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，则墙对B的静摩擦力向上，B对A的静摩擦力也向上，那么A对B的静摩擦力向下，B错；最大静摩擦力与正压力成正比，水平力F增大，物体间的压力增大，最大静摩擦力变大，C错；隔离研究A时，得A、B之间的静摩擦力的大小为mAg，而整体研究A与B时，得B与墙之间的静摩擦力的大小为mBg＋mAg，D错。]
考点3 摩擦力大小的计算1．滑动摩擦力大小的计算(1)公式法：根据f＝μN计算。(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。
2．静摩擦力大小的计算(1)平衡状态时根据受力情况确定，静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力。(2)随着相对运动趋势的增强，静摩擦力也逐渐增大，但不能一直增大。当静摩擦力增大至某一数值后，物体将开始沿接触面滑动，静摩擦力被滑动摩擦力取代。静摩擦力能达到的最大值称为最大静摩擦力fmax。静摩擦力的范围为0＜f ≤fmax。(3)最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力。一般情况下，为了分析问题方便，可认为二者相等，即fmax＝μN。
【典例3】 如图所示，质量为20 kg的物体放在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的轻质弹簧相连(设弹簧的形变均在弹性限度内，g取10 m/s2)，问：(1)将弹簧拉长2 cm时，物体受到地面的摩擦力Ff 1为多大？(2)将弹簧拉长4 cm时，物体受到地面的摩擦力Ff 2为多大？(3)物体在水平面上匀速运动时，弹簧形变量Δx为多大？
[解析] (1)根据胡克定律F＝kx当x＝2 cm＝0.02 m时，F1＝4×103×0.02 N＝80 N由于拉力F1小于最大静摩擦力，物体具有向右的运动趋势，此时物体受到地面的静摩擦力大小为Ff 1＝80 N。
[答案] (1)80 N (2)100 N (3)0.025 m
规律方法 计算摩擦力的三点注意(1)求解摩擦力时，先分清是什么摩擦力，然后再选择方法求解。(2)静摩擦力的计算没有公式可用，滑动摩擦力才可用公式f＝μN求解，N是物体与接触面间的正压力，N的大小要根据受力情况来确定，不一定等于mg。(3)若物体处于平衡状态，无论是滑动摩擦力还是静摩擦力，都可用二力平衡条件求解。
[跟进训练]3．如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向受到F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N，则下列说法正确的是( )A．若撤去F1，木块受的摩擦力一定为2 N，方向向右B．若撤去F1，木块有可能滑动C．若撤去F2，木块受的摩擦力一定为10 N，方向向左D．若撤去F2，木块一定会滑动
A [木块开始时在水平方向受三个力而平衡，则有Ff＝F1－F2＝10 N－2 N＝8 N；木块处于静止状态，则说明木块受到的最大静摩擦力大于等于8 N；撤去F1后，受到的推力为F2＝2 N，小于最大静摩擦力，木块仍能平衡，则所受静摩擦力为2 N，方向向右，A正确，B错误；撤去F2后，受到的推力为F1＝10 N，与最大静摩擦力大小关系未知，则木块可能会滑动，也可能不滑动，C、D错误。]
【典例4】 给你一把直尺、一条橡皮筋、两条细线、一个木块和一块长木板，请设计一实验，测定木块和长木板间的动摩擦因数。(要求原理简单)
[解析] 实验原理：二力平衡。实验方法：(1)将橡皮筋的两端拴上两条细线，并用直尺测出橡皮筋的原长l0。(2)橡皮筋的一端连接木块，另一端竖直悬挂起来，如图甲所示，测出此时橡皮筋的长度l1。
[跟进训练]4．用如图所示的装置研究静摩擦力，逐渐增大水平拉力，当弹簧测力计的示数小于10 N时，物体保持静止；当弹簧测力计的示数等于10 N时，物体恰好开始运动。下列说法正确的是( )A．物体与桌面间的最大静摩擦力大小为10 NB．物体与桌面间的静摩擦力大小和水平拉力大小无关C．当弹簧测力计的示数为15 N时，物体仍受到静摩擦力作用D．当弹簧测力计的示数为5 N时，物体受到的静摩擦力大小为10 N
A [物体静止时，在水平方向上受拉力和静摩擦力，二力平衡，当拉力等于10 N时，物体恰好开始运动，说明最大静摩擦力为10 N，A正确；当物体没被拉动时，根据平衡条件可知，静摩擦力大小等于水平拉力大小，B错误；当弹簧测力计的示数为15 N时，物体运动，受到滑动摩擦力作用，C错误；当弹簧测力计的示数为5 N时，物体没被拉动，处于静止状态，受静摩擦力作用，大小为5 N，D错误。]
1．关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法错误的是( )A．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B．静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C．受静摩擦力的物体不一定静止，受滑动摩擦力的物体不一定运动D．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力
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D [滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反，与物体的实际运动方向可以成任意角度，故A正确；静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，如运行中的车厢内安在车厢壁的物体，故B正确；货物在传送带上向高处运动时，货物受静摩擦力但不静止，正在地面上滑行的物体，地面受到滑动摩擦力，而地面是静止的，故C正确；静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍物体的运动，故D错误。]
2．中国书法是一种艺术。在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顺，然后向右行笔，收笔时略向右按，再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于从左至右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是( )A．毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力B．镇纸受到了向右的静摩擦力C．白纸受到了3个摩擦力D．桌面受到了向右的静摩擦力
D [提笔写字时，手对毛笔有向上的作用力，且手对毛笔的作用力未知，则毛笔对纸的压力不一定大于毛笔的重力，A错误；镇纸相对白纸无运动趋势，则镇纸不受静摩擦力作用，B错误；白纸受到笔向右的滑动摩擦力，同时受到桌面向左的静摩擦力作用，根据牛顿第三定律可知，白纸对桌面的静摩擦力向右，C错误，D正确。]
3．木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，轻弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动，如图所示。现将F＝1 N的水平拉力作用在木块B上，则下列说法正确的是( )A．木块A所受摩擦力大小是12.5 NB．木块A所受摩擦力大小是11.5 NC．木块B所受摩擦力大小是9 ND．木块B所受摩擦力大小是7 N
C [未加F时，木块A在水平地面上受轻弹簧的弹力F1和静摩擦力fA作用，且F1＝fA＝kx＝8 N，木块B在水平地面上受轻弹簧弹力F2和静摩擦力fB作用，且F2＝fB＝kx＝8 N，在木块B上施加水平向右的拉力F＝1 N后，由于F2＋F＜μGB，故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小f ′B＝F2＋F＝9 N，木块A的受力情况不变，C正确，A、B、D错误。]
4．(新情境题：以机械臂铁夹竖直夹起金属球为背景，考查摩擦力)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直。(1)小球受到的摩擦力大小和方向是怎样的？请做出解释。(2)若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力会如何变化？(3)若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力如何变化？
[解析] (1)小球受到的摩擦力大小始终与小球的重力大小相等，方向与相对运动趋势方向相反，竖直向上。(2)若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力仍为静摩擦力，大小还是与重力大小相等。(3)若铁夹水平移动，受到的摩擦力还是静摩擦力，f＝mg，保持不变。
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