安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习讲义:第二章第2讲摩擦力(1)
展开2018届高考物理一轮复习第二章第2讲:摩擦力(1)
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、知识清单
1. 静摩擦力与滑动摩擦力
| 静摩擦力 | 滑动摩擦力 |
产生条件 | 接触、粗糙、有弹力、有相对运动趋势 | 接触、粗糙、有弹力、有相对运动 |
大小 | 大小:0<f≤Fmax | 大小:f=μFN |
方向 | 方向:与接触面平行;与相对受力物体运动趋势的方向相反 | 方向:与接触面平行;与相对受力物体运动的方向相反 |
2. 摩擦力的方向
(1)静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,滑动摩擦力与物体相对运动方向相反。
(2)静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,也可能相反,还可能与物体的运动方向成任意夹角。
(3)摩擦力的方向一定与弹力垂直。
3. 明晰“三个方向”
名称 | 释义 |
运动方向 | 一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向 |
相对运动方向 | 指以其中一个物体为参考系,另一个物体相对参考系的运动方向 |
相对运动趋势方向 | 由两物体间静摩擦力的存在导致,能发生却没有发生的相对运动的方向 |
4. 假设法判断相对运动趋势
5. “带动法”巧判摩擦力方向
(1)“主动带动被动”(2)“同向快带慢,反向互相阻”
6. 对摩擦力“四个不一定”的理解
(1)摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,但不一定与物体的运动方向相反。
(2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但不一定阻碍物体的运动。
(3)摩擦力不一定是阻力,也可以是动力;摩擦力不一定使物体减速,也可以使物体加速。
(4)受静摩擦力作用的物体不一定静止,但一定保持相对静止。
7. 静摩擦力和滑动摩擦力的大小区别
静摩擦力大小与平行接触面的其它外力及加速度有关;而滑动摩擦力大小与垂直接触面的正压力及μ有关。
(1)水平面上物体摩擦力大小
| |||
静摩擦力 | f= | f= | f= |
滑动摩擦力 | f= | f= | f= |
(2)斜面上物体摩擦力大小
| ||||
静摩擦力 | f= | f= | f= | f= |
滑动摩擦力 | f= | f= | f= | f= |
(3)竖直面上物体摩擦力大小
| ||
静摩擦力 | f= | f= |
滑动摩擦力 | f= | f= |
8. 静摩擦力的“被动性”和“多解性”
(1)被动性:静摩擦力的大小由切向方向的其它外力及加速度决定,切向其它外力(或加速度)变化会导致静摩擦力的大小和方向跟着变化。
(2)多解性:静摩擦力是被动力,其大小、方向随物体的运动状态及所受其它外力而变化。在切向其它外力(或加速度)不确定的情况下,静摩擦力的大小和方向存在多种可能性,会造成多解问题。
9. 不确定性造成的多解性问题
沿切线方向其它外力的不确定性,造成静摩擦力大小和方向的不确定,从而存在多解性问题。
|
|
|
|
10.被动性造成的可变性问题
静摩擦力的大小由切向方向的其它外力及加速度决定,切向其它外力(或加速度)变化会导致静摩擦力的大小和方向跟着变化。
|
|
|
11.摩擦力的“静动突变”问题
水平面 | 斜面 | 竖直面 | ||
|
|
|
|
|
12.弹簧连接物的静摩擦力的变化问题
【关键提示】物块不发生相对滑动,则弹簧弹力不变,切向其它外力变化则会引起静摩擦力变化。
二、例题精讲
13.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.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动
D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力
14.如图所示,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( )
A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向
D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
15.如图所示,甲、乙、丙三个物体,质量相同,与地面间的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F,则它们受到的摩擦力的大小关系是( )
(A)三者相同 (B)乙最大
(C)丙最大 (D)已知条件不够,无法判断谁最大
16.(多选)如图所示,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力( )
A.方向可能沿斜面向上 B.方向可能沿斜面向下
C.大小可能等于零 D.大小可能等于F
17.斜面倾角θ=45°,绳重与绳同滑轮间的摩擦均不计,如图所示,A重为G,B重为G/2,当增大B的质量时,如果A仍保持静止,设绳张力为T,A对斜面压力为N,A所受摩擦力为f,则( )
(A)T将增大 (B)N将减小 (C)f将减小 (D)f将增大
18.如图11所示,斜面固定在地面上,倾角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。质量为1 kg 的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8),则该滑块所受摩擦力F随时间变化的图象是下图中的(取初速度v0的方向为正方向,g=10 m/s2)( )
三、自我检测
19.如图所示,重力为20N的物体在动摩擦因数0.1的水平面上向左运动,同时受到大小为10N、方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力的大小和方向是( )
A.2N 向左 B.2N 向右
C.10N 向左 D.12N 向右
20.如图3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( )
A. B. C. D.
21.物块静止在固定的斜面上,分别按如下图所示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )
22.(多选)如图所示,倾角θ=30°的斜面上,用弹簧系住一重为20N的物块,物块保持静止,已知物块与斜面间的最大静摩擦力为Fm=12N,那么该弹簧的弹力可能是( )
A.2N B.10N
C.20N D.24N
23.如图所示,放在水平桌面上的木块A处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg,弹簧测力计读数为2 N,滑轮摩擦不计,若轻轻取走盘中的部分砝码,使总质量减小到0.3 kg,将会出现的情况是(g=10 m/s2)( )
A.弹簧测力计的读数将变小 B.A仍静止不动
C.A对桌面的摩擦力不变 D.A所受的合力将要变大
24.如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两滑块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,则( )
A.Q受到的摩擦力一定变小 B.Q受到的摩擦力一定变大
C.轻绳上拉力一定变小 D.轻绳上拉力一定不变
25.如图4所示,物块A放在倾斜的木板上,改变木板与水平面之间的夹角θ,发现当θ=30°和θ=45°时物块A所受的摩擦力大小恰好相等,则物块A与木板之间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
26.如图甲所示,一物块放在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F作用下斜面和物块始终处于静止状态,当F按图乙所示规律变化时,物块与斜面间的摩擦力大小变化规律可能是图中的( )