2022年高中物理魯科版必修1教學(xué)案：第4章 第3節(jié) 摩擦力(含解析)

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1、2022年高中物理魯科版必修1教學(xué)案：第4章 第3節(jié) 摩擦力(含解析) 　　　　　　　　　　　　　　　1.摩擦力的產(chǎn)生條件：一是接觸面粗糙，二是兩物體相互擠壓產(chǎn)生彈力，三是兩物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 2．滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力成正比，即f＝μN(yùn)，其方向與接觸面相切，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。 3．靜摩擦力的計(jì)算沒(méi)有公式可用，要根據(jù)外力情況且結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)確定，其方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。 4．物體與接觸面之間的靜摩擦力的最大值叫最大靜摩擦力，最大靜摩擦力與壓力成正比，靜摩擦力的取值范圍是0＜f≤fmax。 5．動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的材料及粗糙程度有關(guān)，可以通過(guò)改變相互

2、接觸的材料或粗糙程度，增大或減小物體之間的摩擦。 一、滑動(dòng)摩擦力 1．定義 當(dāng)兩個(gè)物體彼此接觸和擠壓，并發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對(duì)滑動(dòng)的力。 2．滑動(dòng)摩擦力的方向及效果 滑動(dòng)摩擦力的方向總是與接觸面相切，并與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。因此，滑動(dòng)摩擦力的效果總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 3．滑動(dòng)摩擦力的大小 (1)滑動(dòng)摩擦力的大?。号c壓力成正比，還與接觸面的性質(zhì)有關(guān)。 (2)公式：f＝μN(yùn) 其中N表示壓力，μ叫動(dòng)摩擦因數(shù)，與接觸面的材料及粗糙程度有關(guān)。 二、靜摩擦力 1．定義 當(dāng)兩個(gè)彼此接觸、擠壓的物體之間沒(méi)有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但具有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)

3、時(shí)，接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力叫做靜摩擦力。 2．產(chǎn)生條件 物體直接接觸，接觸面粗糙，接觸面間有壓力，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。 3．方向 總是與接觸面相切并且與相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。 4．效果 阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。 5．大小 由外部因素決定，隨外力的變化而變化。 6．最大靜摩擦力 (1)定義：物體與接觸面之間的靜摩擦力的最大值，也即在外力作用下物體將開(kāi)始沿接觸面滑動(dòng)時(shí)的靜摩擦力。用fmax表示。 (2)相關(guān)因素 ①與兩物體間的壓力成正比。 ②與接觸面的性質(zhì)有關(guān)。 三、摩擦力的調(diào)控 1．自主思考——判一判 (1)一個(gè)物體在另一個(gè)物體

4、表面滑動(dòng)時(shí)，一定產(chǎn)生摩擦力。(×) (2)滑動(dòng)摩擦力的方向沿接觸面，與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。(×) (3)靜止的物體可能受到滑動(dòng)摩擦力。(√) (4)靜摩擦力總是發(fā)生在相對(duì)靜止且有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體之間。(√) (5)運(yùn)動(dòng)的物體不可能受靜摩擦力的作用。(×) (6)靜止于水平粗糙地面上的木箱，受到的靜摩擦力大小與推力大小有關(guān)。(√) 2．合作探究——議一議 (1)用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向上靜止，當(dāng)擔(dān)心手中瓶子掉下去時(shí)，總是用力握得更緊一些。這時(shí)瓶子所受的摩擦力增大了嗎？ 圖4-3-1 提示：由于手與瓶子保持相對(duì)靜止，手與瓶子之間的摩擦力為靜摩擦力，由二力平衡得，摩擦力

5、總與重力大小相等，當(dāng)用力握緊瓶子時(shí)，手與瓶子接觸處壓力增大，手對(duì)瓶子的最大靜摩擦力增大，但靜摩擦力保持不變。 (2)滑動(dòng)摩擦力公式f＝μN(yùn)中的“N”的大小等于物體的重力嗎？ 提示：不一定。N是兩接觸物體間的壓力(彈力)。 對(duì)摩擦力的理解 1．摩擦力的產(chǎn)生條件 (1)接觸面粗糙。 (2)兩個(gè)物體之間有彈力。 (3)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。這三個(gè)條件必須同時(shí)滿足才能產(chǎn)生摩擦力。 2．“相對(duì)”的含義 相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)指的是相互產(chǎn)生摩擦力的兩個(gè)物體之間，而不是物體相對(duì)于地面。 3．摩擦力產(chǎn)生的效果 (1)摩擦力阻礙的是接觸物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)

6、，不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。 (2)摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力，如勻速前進(jìn)的自行車，后輪受到的摩擦力為動(dòng)力，前輪受到的摩擦力為阻力。 1．下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法，正確的是(　　) A．不接觸的兩物體間可能存在摩擦力 B．相互接觸且有擠壓的兩物體間一定存在摩擦力 C．摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) D．摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反 解析：選C　相互接觸擠壓、接觸面粗糙、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)是摩擦力產(chǎn)生的三個(gè)條件。三個(gè)條件必須同時(shí)滿足，才產(chǎn)生摩擦力，A、B錯(cuò)誤；摩擦力的效果總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，C正確；摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)

7、運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，與物體運(yùn)動(dòng)的方向可能相同，如貨車啟動(dòng)時(shí)貨物所受的摩擦力，故D錯(cuò)誤。 2．(多選)下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法，正確的是(　　) A．作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速 B．作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速，不可能使物體減速 C．作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速 D．作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速 解析：選CD　摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，也可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，但一定是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。當(dāng)滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，使物體加速，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、C正確；

8、當(dāng)靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，使物體減速，選項(xiàng)B錯(cuò)誤、D正確。 3．下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法正確的是(　　) A．受到靜摩擦力作用的物體一定是靜止的 B．受到滑動(dòng)摩擦力作用的物體一定是運(yùn)動(dòng)的 C．靜摩擦力可以是動(dòng)力，而滑動(dòng)摩擦力只能是阻力 D．摩擦力可以是動(dòng)力，也可以是阻力 解析：選D　靜摩擦力發(fā)生在相對(duì)靜止的物體之間，滑動(dòng)摩擦力發(fā)生在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間，這里所說(shuō)的“相對(duì)靜止”和“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是分別以這兩個(gè)物體為參考系而言的，若以其他物體為參考系，則可能都是靜止的，也可能都是運(yùn)動(dòng)的，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。而摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，若以其他物體為參考系，摩擦力可能

9、是動(dòng)力，也可能是阻力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 摩擦力有無(wú)及方向的判斷 1．根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷靜摩擦力的有無(wú) A、B疊放在一起，用力F拉物體B，而A、B都靜止，如圖4-3-2甲所示。假設(shè)物體B對(duì)A有摩擦力，則A在水平方向上只受到一個(gè)力，不可能保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以A、B之間不存在靜摩擦力。 　　 圖4-3-2 2．根據(jù)力的相互作用判斷靜摩擦力的方向 A、B疊放在一起，用力F拉物體A，而A、B都靜止，如圖乙所示。假設(shè)A、B之間沒(méi)有靜摩擦力，則A在水平方向上只受到一個(gè)力F的作用，不可能保持靜止，所以A、B之間一定有靜摩擦力存在。根據(jù)二力平衡原理，B對(duì)A的靜摩擦力一定向左，再根據(jù)

10、力的相互作用原理，A對(duì)B的靜摩擦力一定向右，則地面對(duì)B的靜摩擦力一定向左。 3．利用假設(shè)法判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向 (1)方法 假設(shè)研究對(duì)象與被接觸物體之間光滑，若它們之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則其相對(duì)滑動(dòng)方向就是原先的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向；若它們之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則說(shuō)明兩個(gè)接觸的物體沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)。 (2)步驟 ①確定所要研究的對(duì)象。 ②選與被研究對(duì)象接觸的物體作為參考系。 ③假設(shè)接觸面光滑，分析出研究對(duì)象與參考系相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向。 ④靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。 [典例]　如圖4-3-3所示，判斷下列情況下物體A和C是否受摩擦力作用(A、B、C均相對(duì)靜止)：

11、 圖4-3-3 (1)圖(a)中相對(duì)地面靜止； (2)圖(b)中一起做勻速運(yùn)動(dòng)。 [思路點(diǎn)撥]　根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件，利用假設(shè)法或狀態(tài)分析法判斷。 [解析]　兩種情況下A、C均處于平衡狀態(tài)，在水平方向上所受合力為零。對(duì)于(a)情形，A受到水平向左的推力F，所以欲滿足A合力為零，水平方向必受到向右的靜摩擦力。把A、B、C視為一個(gè)整體，向左和向右的推力F相互抵消，假設(shè)地面對(duì)C有摩擦力作用。則整體不可能處于平衡，故地面對(duì)C無(wú)摩擦力作用；隔離C，C受到水平向右的推力F，地面對(duì)C無(wú)摩擦力，所以只有B對(duì)C產(chǎn)生向左的靜摩擦力，C才能實(shí)現(xiàn)水平方向合力為零。 對(duì)于(b)情形，假設(shè)A受到靜摩擦力，則A不

12、會(huì)處于平衡狀態(tài)，所以A不受摩擦力作用。將A、B、C視為一個(gè)整體，整體受到向右的拉力F，且做勻速運(yùn)動(dòng)，所以地面對(duì)整體有向左的滑動(dòng)摩擦力，即C受到向左的滑動(dòng)摩擦力。隔離C，C受到地面向左的滑動(dòng)摩擦力，所以只有B對(duì)C產(chǎn)生向右的靜摩擦力，C才能滿足水平方向合力為零。 [答案]　(1)A受到水平向右的靜摩擦力，C受到來(lái)自B的水平向左的靜摩擦力。 (2)A不受摩擦力，C受到來(lái)自地面水平向左的滑動(dòng)摩擦力、來(lái)自B的水平向右的靜摩擦力。 (1)采用假設(shè)法判斷摩擦力是否存在的關(guān)鍵是假設(shè)接觸面光滑，然后分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況。 (2)對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的題目，一般先分析受力簡(jiǎn)單的物體，再根據(jù)力的相互性分析與其

13、接觸物體的受力情況。　　　　 1．(多選)如圖4-3-4所示，用一個(gè)水平推力向右推放在水平地面上的木箱，沒(méi)有推動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖4-3-4 A．木箱運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向與水平推力的方向相同 B．木箱運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向與水平推力的方向相反 C．木箱受水平向左的靜摩擦力 D．木箱受水平向右的靜摩擦力 解析：AC　假設(shè)木箱與地面間無(wú)靜摩擦力，則人推木箱時(shí)，木箱必向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)沒(méi)推動(dòng)，但有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故木箱受向左的靜摩擦力，選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。 2．如圖4-3-5所示，物體A、B在拉力F作用下一起以相同的速度沿F方向勻速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于B所受的摩擦力，下列說(shuō)法

14、正確的是(　　) 圖4-3-5 A．圖中B物體不受靜摩擦力作用 B．圖中B物體受到靜摩擦力，且方向與F方向相反 C．圖中B物體受到A物體對(duì)它的靜摩擦力，且方向與F方向相同 D．圖中B物體受到A物體對(duì)它的靜摩擦力，且方向與F方向相反 解析：選A　假設(shè)B受到靜摩擦力，而B(niǎo)水平方向不再受其他力的作用，則B所受合力不為零，這與B勻速運(yùn)動(dòng)所受合力為零相矛盾，所以B不受靜摩擦力。由力的相互性我們可以確定B物體不對(duì)A物體產(chǎn)生靜摩擦力，故選項(xiàng)A正確。 3.如圖4-3-6所示，水平地面上堆放著原木。關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖4-3-6 A．M處受

15、到的支持力豎直向上 B．N處受到的支持力豎直向上 C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向 D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向 解析：選A　M處支持力方向垂直于地面，因此豎直向上，A項(xiàng)正確；N處的支持力方向垂直于原木P，因此B項(xiàng)錯(cuò)誤；M處受到的靜摩擦力方向平行于地面，C項(xiàng)錯(cuò)誤；N處受到的靜摩擦力方向平行于原木P，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 摩擦力的計(jì)算 1．滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算 (1)公式法：根據(jù)f＝μN(yùn)計(jì)算。 ①根據(jù)物體的受力情況，求出正壓力N。 ②根據(jù)f＝μN(yùn)求出滑動(dòng)摩擦力。 (2)二力平衡法：物體處于平衡狀態(tài)(勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止)時(shí)，根據(jù)二力平衡的條件求解。 2．靜摩擦力大小的計(jì)

16、算 (1)根據(jù)受力情況和二力平衡條件確定，靜摩擦力的大小總等于使物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力。 (2)隨著相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的增強(qiáng)，靜摩擦力也逐漸變大，但不能一直增大。當(dāng)靜摩擦力增大至某一數(shù)值后，物體將開(kāi)始沿接觸面滑動(dòng)，靜摩擦力被滑動(dòng)摩擦力取代。靜摩擦力能達(dá)到的最大值叫做最大靜摩擦力fmax。靜摩擦力的范圍為0＜f≤fmax。 (3)最大靜摩擦力fmax略大于滑動(dòng)摩擦力，一般情況下，為了分析問(wèn)題方便，可認(rèn)為二者相等，即fmax＝μN(yùn)。 [典例]　重為40 N的木箱放在水平地面上，木箱與地面間的最大靜摩擦力為12 N，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。如果分別用8 N和16 N的水平力推木箱，求木箱受到

17、的摩擦力分別為多少？ [思路點(diǎn)撥]　解答本題的思路為： [解析]　用8 N的水平力推木箱，推力小于最大靜摩擦力，木箱不動(dòng)，由二力平衡條件可知，木箱受到8 N的靜摩擦力。 用16 N的水平力推木箱，推力大于最大靜摩擦力，木箱運(yùn)動(dòng)，由于豎直方向處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可知，N＝G，則滑動(dòng)摩擦力f＝μN(yùn)＝μG＝0.25×40 N＝10 N。 [答案]　8 N　10 N 計(jì)算摩擦力的三點(diǎn)技巧 (1)求解摩擦力時(shí)，先分清是什么摩擦力，然后再選擇方法求解。 (2)靜摩擦力的計(jì)算沒(méi)有公式可用，滑動(dòng)摩擦力才可用公式f＝μN(yùn)求解，N是物體接觸面間的正壓力，N的大小要根據(jù)受力情況來(lái)確定，

18、不一定等于mg。 (3)若物體處于平衡狀態(tài)，無(wú)論是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力，都可用二力平衡條件求解。　　　　 1.如圖4-3-7所示，兩塊木板緊緊夾住木塊，一直保持靜止，木塊重為30 N，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。若左、右兩端的壓力F都是100 N，則木塊所受的靜摩擦力大小和方向是(　　) 圖4-3-7 A．30 N，方向向上　　　　 B．20 N，方向向上 C．40 N，方向向下 D．100 N，方向向上 解析：選A　由于木塊靜止，故靜摩擦力與重力平衡，f＝G＝30 N，方向向上。 2．一個(gè)所受重力為200 N的桌子放在水平地面上，當(dāng)用水平力F1＝10 N向

19、右推它時(shí)，桌子沒(méi)有被推動(dòng)，則地面對(duì)桌子的靜摩擦力f1＝________，方向________。當(dāng)水平力增至F2＝50 N，桌面剛能被推動(dòng)，則地面對(duì)桌子的最大靜摩擦力fmax＝________，方向________。 解析：在F1的作用沒(méi)有推動(dòng)時(shí)，桌子有相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故受靜摩擦力作用，方向向左，由二力平衡可知大小等于F1，即f1＝F1＝10 N，當(dāng)力增大到F2＝50 N時(shí)，剛好推動(dòng)，說(shuō)明最大靜摩擦力fmax＝50 N，方向向左。 答案：10 N　向左　50 N　向左 3．馬拉著自重600 N的雪橇在水平冰面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，馬需用水平拉力18 N。若在雪橇上載貨500 kg，馬要

20、用多大的水平力可使雪橇仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)？雪橇和冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大？(g取10 N/kg) 解析：雪橇做勻速直線運(yùn)動(dòng)F1＝f1， 又f1＝μN(yùn)1，N1＝G1＝600 N 得μ＝＝＝0.03 在雪橇上載貨500 kg后， N2＝G1＋m2g＝600 N＋500×10 N＝5 600 N 則f2＝μN(yùn)2＝0.03×5 600 N＝168 N 水平拉力F2＝f2＝168 N。 答案：168 N　0.03 1．兩個(gè)相互接觸的物體，關(guān)于接觸處的彈力和摩擦力，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．一定有彈力，但不一定有摩擦力 B．如果有彈力，則一定有摩擦力 C．如果有摩擦力，則

21、一定有彈力 D．如果有摩擦力，則其大小一定與彈力成正比 解析：選C　摩擦力的產(chǎn)生條件為：兩個(gè)物體間接觸且擠壓、接觸面粗糙、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。而兩物體間彈力的產(chǎn)生條件為接觸且擠壓，所以有摩擦力必定有彈力，有彈力不一定有摩擦力。故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 2．下列關(guān)于摩擦力的敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．機(jī)車的車輪與鋼軌的摩擦力有時(shí)是有利的 B．磁懸浮列車是通過(guò)懸浮來(lái)減小甚至消除與軌道的擠壓而減小摩擦力的 C．人走路時(shí)，腳和地面之間的摩擦是有害的 D．減小摩擦，可以在兩物體之間加潤(rùn)滑油 解析：選C　車輪和鋼軌的摩擦力有時(shí)是有利的，A正確；磁懸浮列車減小甚至消除了它與軌道間的

22、壓力從而減小摩擦力，B正確；腳與地面之間沒(méi)摩擦人將無(wú)法行走，C錯(cuò)誤；加潤(rùn)滑油可以減小摩擦，D正確。 3．下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法正確的是(　　) A．靜摩擦力一定發(fā)生在靜止的兩個(gè)物體之間 B．靜摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同 C．摩擦力的方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相反 D．滑動(dòng)摩擦力總是與重力成正比 解析：選B　靜摩擦力發(fā)生在相對(duì)靜止的兩個(gè)物體間，但兩物體可能同時(shí)運(yùn)動(dòng)，所以A選項(xiàng)錯(cuò)；靜摩擦力與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，而與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同，B選項(xiàng)對(duì)，C選項(xiàng)錯(cuò)；滑動(dòng)摩擦力與兩物體間壓力成正比，與重力無(wú)關(guān)，D選項(xiàng)錯(cuò)。 4．關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．滑動(dòng)摩擦力的

23、方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反 B．滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng) C．滑動(dòng)摩擦力的大小跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān) D．滑動(dòng)摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)的，一個(gè)物體在水平地面上滑動(dòng)時(shí)，地面也要受到滑動(dòng)摩擦力作用 解析：選D　滑動(dòng)摩擦力總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，其大小決定于物體接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)和正壓力，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，A、B、C全錯(cuò)；力是物體之間的相互作用，所以D正確。 5．關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．兩接觸面間壓力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大 B．兩物體間滑動(dòng)摩擦力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大 C．兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)與動(dòng)摩擦力成正比，與兩物體

24、間的壓力成反比 D．兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)是由兩物體的材料和接觸面的粗糙程度等決定的，與動(dòng)摩擦力和正壓力無(wú)關(guān) 解析：選D　兩接觸面間壓力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)不變，故A錯(cuò)誤；兩物體間滑動(dòng)摩擦力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)仍不變，故B錯(cuò)誤；動(dòng)摩擦因數(shù)與其它因素?zé)o關(guān)，只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān)，所以D正確，C錯(cuò)誤。 6．物體與支持面間有滑動(dòng)摩擦力時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．物體與支持面間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大 B．物體與支持面間的壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，接觸面積越大，滑動(dòng)摩擦力越大 C．物體與支持面間的壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，速度越大，滑動(dòng)摩擦力越大 D．動(dòng)摩擦因數(shù)一定

25、，物體與支持面間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大 解析：選D　滑動(dòng)摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度，以及壓力的大小有關(guān)，即f＝μ N?；瑒?dòng)摩擦力與接觸面的大小，以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)。故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。 7．(多選)用手握住一個(gè)油瓶(瓶始終處于豎直方向)，如圖1所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1 A．瓶中油越多，手必須握得越緊 B．手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大 C．不管手握得有多緊，油瓶受到的摩擦力總是一定的 D．以上說(shuō)法都正確 解析：選AC　用手握住油瓶，油瓶不掉落下來(lái)，表明手對(duì)油瓶豎直向上的靜摩擦力跟油瓶受到的重力平衡——靜摩擦力的大小由油瓶的重力大小決定。油

26、瓶變重，它受到的靜摩擦力必須隨之增大，手握得緊一點(diǎn)，相應(yīng)最大靜摩擦力值也就大一些，才能保證油瓶不會(huì)掉落下來(lái)；如果手握得不夠緊，壓力不夠大，最大靜摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就會(huì)掉下來(lái)。所以選項(xiàng)A正確。手握得越緊，手與瓶之間的壓力越大，保證了油瓶所受靜摩擦力的大小始終等于油瓶的重力大小，可見(jiàn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；顯然D也不正確。 8．三個(gè)質(zhì)量相同的物體，與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，由于所受水平拉力不同，A做勻速運(yùn)動(dòng)，B做加速運(yùn)動(dòng)，C做減速運(yùn)動(dòng)，那么它們受到的摩擦力大小關(guān)系應(yīng)是(　　) A．fB>fA>fC　　　　　 B．fA

27、　由f＝μN(yùn)知f的大小只與μ和N有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，由于該題中N與重力G大小相等，故f相同，C正確。 9.如圖2所示，傳送帶運(yùn)輸機(jī)把貨物運(yùn)到高處，貨物在傳送帶上沒(méi)有滑動(dòng)。則貨物受到的摩擦力(　　) 圖2 A．是滑動(dòng)摩擦力，方向沿傳送帶向下 B．是滑動(dòng)摩擦力，方向沿傳送帶向上 C．是靜摩擦力，方向沿傳送帶向下 D．是靜摩擦力，方向沿傳送帶向上 解析：選D　貨物被傳送帶送到高處的過(guò)程中，相對(duì)傳送帶靜止，故兩者之間產(chǎn)生靜摩擦力，因貨物相對(duì)傳送帶有下滑趨勢(shì)，故貨物受到的摩擦力方向沿傳送帶向上，D正確。 10．在水平桌面上放一木塊，用從零開(kāi)始逐漸增大的水平拉力F拉著木塊沿

28、桌面運(yùn)動(dòng)，則木塊受到的摩擦力f隨拉力變化的圖像正確的是(　　) 解析：選D　當(dāng)F＝0時(shí)，桌面對(duì)木塊沒(méi)有摩擦力，f＝0，當(dāng)木塊受到的水平拉力F較小時(shí)，木塊仍保持靜止，但有相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，桌面對(duì)木塊產(chǎn)生靜摩擦力。隨著水平拉力F不斷增大，木塊運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)也逐漸增強(qiáng)，桌面對(duì)木塊的靜摩擦力也相應(yīng)增大，直到水平拉力F足夠大時(shí)，木塊開(kāi)始滑動(dòng)，此時(shí)桌面對(duì)木塊的靜摩擦力達(dá)到最大值fmax，在這個(gè)過(guò)程中，由二力平衡條件可知，桌面對(duì)木塊的靜摩擦力f始終與拉力F等值反向。木塊滑動(dòng)后，桌面對(duì)它的阻礙作用是滑動(dòng)摩擦力，它小于最大靜摩擦力，并且，在木塊滑動(dòng)的過(guò)程中N＝G不變，所以滑動(dòng)摩擦力保持不變。故選D。 11

29、．一個(gè)質(zhì)量為80 kg的跳馬木箱置于水平地面上，移動(dòng)它至少要用230 N的水平推力，木箱被推動(dòng)后，只要200 N的水平推力就可以使它勻速運(yùn)動(dòng)。(g＝10 m/s2)求： (1)跳馬木箱與地面的最大靜摩擦力； (2)跳馬木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。 解析：(1)移動(dòng)木箱至少用230 N的水平推力，故最大靜摩擦力fmax＝230 N。 (2)木箱對(duì)地面的壓力N＝mg，木箱勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平推力與滑動(dòng)摩擦力相等，即F＝f，而f＝μN(yùn)，所以μ＝＝＝＝0.25。 答案：(1)230 N　(2)0.25 12．如圖3所示，物體A重40 N，物體B重20 N，A與B、A與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物體B

30、用細(xì)繩系住，當(dāng)水平力F＝32 N時(shí)，才能將A勻速拉出，求接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。 圖3 解析：以A物體為研究對(duì)象，其受力情況如圖所示， 其中N2為物體B對(duì)A的壓力： N2＝GB＝20 N， 地面對(duì)A的支持力： N1＝GA＋N2＝GA＋GB＝60 N， B對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力： f2＝μ N2＝20μ， 地面對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力： f1＝μ N1＝60 μ。 又由題意要將A勻速拉出， 則：F＝f1＋f2＝60 μ＋20 μ＝80 μ 代入數(shù)據(jù)得：μ＝0.4。 答案：0.4 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第4章　相互作用 (時(shí)間：50分鐘　滿分：100分

31、) 一、選擇題(共8小題，每小題6分，共48分。第1～5題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，第6～8題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)得6分，選不全得3分，選錯(cuò)不得分) 1．下列有關(guān)力的一些說(shuō)法正確的是(　　) A．物體被豎直向上拋出后，因?yàn)槭艿揭粋€(gè)豎直向上的升力作用才上升 B．放在斜面上的物體會(huì)沿斜面下滑，是因?yàn)槭芰艘粋€(gè)下滑力的作用 C．放在水中的木塊浮于水面，是因?yàn)槭芰艘粋€(gè)浮力的作用 D．運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)騰空后，是因?yàn)槭芰艘粋€(gè)強(qiáng)大的沖力作用所以能前進(jìn)幾米 解析：選C　豎直向上拋出去的物體的上升過(guò)程，升力是誰(shuí)施予的？沿斜面下滑的物體，下滑力是誰(shuí)施予的？運(yùn)動(dòng)員騰空后沖力是誰(shuí)施予的？因?yàn)槎颊也坏绞┝ξ矬w，所以A

32、、B、D均錯(cuò)，浮力的施力物體是水，所以C正確。 2．如圖1所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：①中彈簧的左端固定在左墻上；②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用；③中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)；④中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在粗糙的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零，以l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，則有(　　) 圖1 A．l2>l1　　　　　　　 B．l4>l3 C．l1>l3 D．l2＝l4 解析：選D　四種形式拉彈簧的過(guò)程中，由于彈力大小都為F，由胡克定律x＝，得l1＝l2＝l3

33、＝l4。 3．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．兩個(gè)物體只要相互接觸就一定會(huì)產(chǎn)生彈力 B．兩物體間的滑動(dòng)摩擦力總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反 C．一本書(shū)在桌面上靜止，書(shū)對(duì)桌面的壓力是因?yàn)闀?shū)發(fā)生了彈性形變 D．靜止在斜面上的物體對(duì)斜面的壓力就等于物體受到的重力 解析：選C　兩個(gè)物體相互接觸且發(fā)生彈性形變時(shí)一定會(huì)產(chǎn)生彈力，A錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，B錯(cuò)誤；書(shū)對(duì)桌面的壓力是書(shū)發(fā)生了彈性形變要恢復(fù)原狀時(shí)，對(duì)桌面產(chǎn)生的作用力，C正確；物體對(duì)斜面的壓力不等于物體受到的重力，D錯(cuò)誤。 4．如圖2所示，兩個(gè)相同的木塊，在外力的拉動(dòng)下，分別以5 m/s、8 m/s

34、的速度向右滑動(dòng)。以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖2 A．F甲>F乙，因?yàn)榧着c地面的接觸面積大 B．F甲＜F乙，因?yàn)橐遗c地面的接觸面積小 C．F甲

35、 D．0　2 N 解析：選C　以A、B整體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，可知地面對(duì)B的摩擦力為零；再以A為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，可知B對(duì)A的摩擦力與力F大小相等、方向相反，大小為1 N，所以選項(xiàng)C正確。 6．如圖4所示，在粗糙的水平面上，物體向著彈簧運(yùn)動(dòng)，且使彈簧發(fā)生壓縮，則物體A的受力情況是(　　) 圖4 A．重力、支持力、動(dòng)力、摩擦力和彈簧的彈力 B．重力、支持力、摩擦力和彈簧的彈力 C．彈簧的彈力是動(dòng)力，而摩擦力是阻力 D．彈簧的彈力和摩擦力均與物體運(yùn)動(dòng)方向相反 解析：選BD　物體A受重力，地面的支持力，彈簧的彈力，地面的摩擦力，后兩力與運(yùn)動(dòng)方向相反為阻力，故B、D正確。

36、 7．如圖5所示，為一輕質(zhì)彈簧的長(zhǎng)度和彈力大小的關(guān)系。根據(jù)圖像判斷，正確的結(jié)論是(　　) 圖5 A．彈簧的勁度系數(shù)為1 N/m B．彈簧的勁度系數(shù)為100 N/m C．彈簧的原長(zhǎng)為6 cm D．彈簧伸長(zhǎng)0.2 m時(shí)，彈力的大小為4 N 解析：選BC　彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈簧的彈力應(yīng)為0，由此可知彈簧原長(zhǎng)為6 cm。由圖像可知：當(dāng)拉長(zhǎng)2 cm時(shí)，彈力為2 N，可得勁度系數(shù)為100 N/m。 8．機(jī)場(chǎng)常用傳送帶為顧客運(yùn)送行李或貨物，在傳送帶運(yùn)送貨物過(guò)程中主要有水平運(yùn)送和沿斜面運(yùn)送兩種形式，如圖6所示，甲為水平傳送帶，乙為傾斜傳送帶，當(dāng)行李隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列幾種判斷中正確的

37、是(　　) 圖6 A．甲情形中的物體所受的合力為零 B．甲情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用 C．乙情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用 D．乙情形中的物體所受支持力與重力是一對(duì)平衡力 解析：選AC　甲情形中的物體受重力和傳送帶的支持力，這兩個(gè)力的合力為零，A對(duì)，B錯(cuò)；乙情形中的物體受三個(gè)力的作用，即重力、傳送帶的支持力和傳送帶對(duì)物體的摩擦力，C對(duì)；乙情形中的物體所受支持力垂直斜面向上，重力豎直向下，二者不在一條直線上，不是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤。 二、非選擇題(共4小題，共52分) 9．(8分)某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧的彈力用F表示，彈簧

38、未掛鉤碼時(shí)的長(zhǎng)度用l0表示，彈簧掛上鉤碼后的長(zhǎng)度用l表示，彈簧的伸長(zhǎng)量用x表示，則x＝l－l0。該同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)如下表： 1 2 3 4 5 6 F/N 0 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90 l/cm 25.0 26.0 27.1 28.0 28.9 30.0 x/cm 0 1.0 2.1 3.0 3.9 5.0 請(qǐng)根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)探索結(jié)論 ________________________________________________________________________。 解析：根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出F

39、-x圖像，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，可以認(rèn)為這些點(diǎn)在一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線上。得出結(jié)論：彈力的大小跟彈簧的伸長(zhǎng)量成正比，即F＝kx。 答案：彈力的大小跟彈簧的伸長(zhǎng)量成正比 10．(12分)某同學(xué)在做“測(cè)定木板與木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案。 圖7 方案一：木板固定，用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，如圖(a)所示。 方案二：用彈簧測(cè)力計(jì)鉤住木塊，用力拉動(dòng)木板，如圖(b)所示。 除了實(shí)驗(yàn)必須的彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、木板、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了若干重量均為2.00 N的砝碼。 (1)上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的方案是________，理由是___________ ________

40、________________________________________________________________。 (2)該同學(xué)在木塊上加放砝碼，改變木塊對(duì)木板的壓力，記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表所示： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 砝碼/個(gè)數(shù) 0 1 2 3 4 砝碼對(duì)木塊壓力/N 0 2.00 4.00 6.00 8.00 測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N 1.50 2.00 2.50 2.90 3.50 請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)在圖(c)坐標(biāo)紙上作出摩擦力f和砝碼對(duì)木塊的壓力F的關(guān)系圖像(以F為橫坐標(biāo))。圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因是______________

41、________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)圖(a)中，若直接用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，很難使其勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)會(huì)忽大忽小，不能準(zhǔn)確測(cè)出摩擦力的大小。圖(b)中拉動(dòng)木板向左運(yùn)動(dòng)(并未要求勻速)，木塊穩(wěn)定后，其受力平衡，受到的摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力。 (2)圖線如圖所示，由圖線可知壓力為零，而摩擦力不為零，說(shuō)明計(jì)算壓力時(shí)漏掉了木塊的重力。 答案：(1)二　木板向左運(yùn)動(dòng)的快慢不會(huì)引起彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

42、發(fā)生變化 (2)圖像見(jiàn)解析　壓力中漏掉了木塊的重力 11．(14分)如圖8所示，靜止在水平面上的物體，所受重力為200 N，物體和水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等。求下列情況中物體受到的摩擦力： 圖8 (1)當(dāng)給物體施加一個(gè)水平向左、大小為F1＝10 N的拉力時(shí)； (2)當(dāng)給物體施加一個(gè)水平向左、大小為F2＝30 N的拉力時(shí)。 解析：若物體滑動(dòng)，則物體和地面間的滑動(dòng)摩擦力為f＝μN(yùn)＝μmg＝0.1×200 N＝20 N。 (1)F1＝10 N<20 N，物體保持靜止，物體受到靜摩擦力的作用，其大小f靜＝10 N。 (2)F2＝30 N>

43、20 N，物體滑動(dòng)，物體受到滑動(dòng)摩擦力作用，其大小f＝20 N。 答案：(1)10 N　(2)20 N 12．(18分)書(shū)桌和書(shū)柜分別重500 N和1 500 N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，一同學(xué)用一輕彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉書(shū)桌。 (1)當(dāng)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為150 N時(shí)，書(shū)桌仍靜止，此時(shí)書(shū)桌受摩擦力多大？ (2)當(dāng)書(shū)桌沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為200 N，此時(shí)書(shū)桌與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大？ (3)該同學(xué)用200 N的力去拉書(shū)柜，能拉動(dòng)嗎？為什么？ 解析：(1)書(shū)桌受靜摩擦力，大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，f靜＝150 N。 (2)當(dāng)書(shū)桌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力f與測(cè)力計(jì)的拉力F大小相等。 f＝F＝200 N 又f＝μN(yùn)，得μ＝＝＝0.4。 (3)假設(shè)能拉動(dòng)，則滑動(dòng)摩擦力為 f′＝μN(yùn)′＝0.4×1 500 N＝600 N>200 N 因?yàn)橐瓌?dòng)書(shū)柜所需的水平拉力至少為600 N，故不能拉動(dòng)。 答案：(1)150 N　(2)0.4　(3)見(jiàn)解析