2022年初升高物理衔接讲义 10 摩擦力（教师版+学生版）

专题10 摩擦力

初中知识回顾：

1、摩擦力：两个互相接触的物体，当它们要发生或  已经发生相对运动时，就会在接触面是产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫摩擦力。

2、滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小 有关系。压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

3、增大有益摩擦的方法：增大压力和使接触面粗糙些。

减小有害摩擦的方法：(1)使接触面光滑和减小压 力；(2)用滚动代替滑动；(3)加润滑油；(4)利用气垫。(5)让物体之间脱离接触(如磁悬浮列车)。

高中知识预习：

滑动摩擦力f：

f阻碍了粮袋相对皮带向下滑动的趋势     f 阻碍冰壶相对地面向前运动

一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。

(1)产生条件：①接触面是粗糙；②两物体接触面上有压力；③两物体间有相对滑动。

(2)方向：总是沿着接触面的切线方向，且与相对运动方向相反。

(3)大小：与正压力成正比，即Fμ=μFN ，其中的FN表示正压力，正压力不一定等于重力G。

[注意]：①摩擦力方向始终接触面切线，与压力正交，跟相对运动方向相反.(摩擦力是阻碍物体相对运动，不是阻碍物体运动)

②相对运动趋势是指两个相互接触的物体互为参照物时所具有的一种运动趋势.

③动摩擦因数是反映接触面的物理性质，它只与接触面的粗糙程度；接触面的材料有关，与接触面积的大小和接触面上的受力无关.此外，动摩擦因数无单位，而且永远小于1.

④增大/减小有益/有害摩擦的方法：增大/减小压力；用滑动/滚动代替滚动/滑动；增大/减小接触面粗糙程度.

⑤摩擦力方向可能与运动方向相同，也可能相反，但与相对运动或趋势方向相反.

⑥皮带传动原理：主动轮受到皮带的摩擦力是阻力，但从动轮受到的摩擦力是动力.

4．静摩擦力：

当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，所受到的另一个物体对它的力，叫做静摩擦力。

(1)产生条件：①接触面是粗糙的；②两物体接触面上有压力；③两物体有相对运动的趋势．

(2)方向：沿着接触面的切线方向，且与相对运动趋势方向相反。

(3)大小：由受力物体所处的运动状态、根据平衡条件或牛顿第二定律来计算。其可能的取值范围是  0＜Ff≤Fm。

注意：摩擦力的方向和物体的运动方向可能成任意角度。通常情况下摩擦力方向可能和物体运动方向相同(作为动力)，可能和物体运动方向相反(作为阻力)，也可能和物体速度方向垂直(作为匀速圆周运动的向心力)，在特殊情况下，可能成任意角度。

3. 力的示意图：

用一有方向线段把力的大小、方向和作用点粗略表示出来的方法。

　1．知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。

　2．知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比。

　3．知道静摩擦产生的条件，会判断静摩擦力的方向，知道最大静摩擦的概念。

[典例1]关于静摩擦力，下列说法中正确的是(　　)

A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力

B．静摩擦力总是阻碍物体的运动

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

[典例2]以下关于滑动摩擦力的说法中，正确的是(　　)

A．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反

B．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动

C．滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反

D．两个相互接触的物体发生相对滑动时，它们都要受到滑动摩擦力的作用

[典例3]用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向悬空静止，如图所示．关于瓶子所受的摩擦力，下列说法正确的是(　　)

A．握力越大，摩擦力越大

B．只要瓶子不动，摩擦力的大小就与握力的大小无关

C．如果握力加倍，则摩擦力的方向由向下变成向上

D．手越干越粗糙，摩擦力越大

[典例4]运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，运动员所受的摩擦力分别为F1和F2，那么(　　)

A．F1向下，F2向上，且F1＝F2

B．F1向下，F2向上，且F1＞F2

C．F1向上，F2向上，且F1＝F2

D．F1向上，F2向下，且F1＝F2

[典例5]如图所示，物体A、B叠放在水平面上，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受到的摩擦力水平向右

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

[典例6]如图所示，用力F拉叠放在一起的两物体A、B，但没有拉动，两物体仍然静止，则(　　)

A．B受三个力 B．B受两个力

C．A受五个力 D．A受六个力

[典例7]如图所示，A、B、C三块粗糙物块叠放在一起并静止在水平地面上，现给B施加一个向右的F＝1 N的作用力，三个物块仍然保持静止．则关于各接触面间的摩擦情况，下列说法正确的是(　　)

A．A、B之间的摩擦力为1 N

B．B、C之间的摩擦力为0

C．B、C之间的摩擦力大小为1 N

D．C对地面的摩擦力大小为2 N，方向向左

[典例8]如图所示，A、B、C三个物体的质量相等，有F＝1 N的两个水平力作用于A、B两个物体上，A、B、C都静止，则地面对A物体、A物体对B物体、B物体对C物体的摩擦力分别为(　　)

A． 1 N、2 N、1 N       B． 1 N、0、1 N

C． 0、1 N、0           D． 1 N、1 N、0 N

[典例9]如图所示，A为粗糙长木板，在水平面以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是(　　)

A．若是v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力

B．若是v1>v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力

C．若是v1<v2，B受到了A所施加向右的滑动摩擦力

D．若是v1>v2，A受到了B所施加向左的滑动摩擦力

[典例10]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6所示，则在匀速拖出的过程中(　　)

A．材料与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，因而工人拉力也不变

[典例11]如图所示，一个质量为M＝2kg的物体放在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只质量为m0＝0.1kg的小桶相连，已知：M受到的最大静摩擦力Fmax＝4.5N，细绳水平，滑轮上的摩擦不计，g取10N/kg，求在以下情况中，M受到的摩擦力的大小．

(1)只挂m0处于静止状态时；

(2)只挂m0但在M上再放一个M′＝3kg的物体时；

(3)只在桶内加入m1＝0.33kg的砂子时；

(4)只在桶内加入m2＝0.5kg的砂子时．

[典例12]如图所示，一重为40N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F1＝13N，F2＝6N．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：

(1)木块所受的摩擦力的大小和方向；

(2)当只将F1撤去时，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．

[典例13]如图所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、A与地面间的动摩擦因数相同，物体B用水平细绳系住，当水平力F＝32N时，才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数．

[典例15]如图所示，用水平力F将木块压在竖直墙壁上，已知木块重力G＝6N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25，求：

(1)当F＝25N时，木块不动，木块受到的摩擦力为多大？

(2)当F增大为30N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？

(3)当F＝10N时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？

(4)当F＝6N时，木块受到的摩擦力为多大？

一、单选题

1．关于由滑动摩擦力公式推出的，下列说法正确的是(　　)

A．动摩擦因数与摩擦力成正比，越大，越大

B．动摩擦因数的大小由两物体接触面的情况及其材料决定

C．动摩擦因数与成正比，与成反比

D．动摩擦因数与正压力成反比，越大，越小

【答案】B

【解析】动摩擦因数的大小由两物体接触面的情况及其材料决定,与和均无关，故ACD错误，B正确。故选B。

2．用力在地面上沿水平方向拉小车，通过力传感器在计算机屏幕上得到拉力随时间变化的图像，由图像可知(　　)

A．小车开始不受任何力的作用 B．小车开始就受到滑动摩擦力的作用

C．小车受到一个恒定的静摩擦力作用 D．小车受到的滑动摩擦力要略小于最大静摩擦力

3．如图所示，在水平力F作用下，重为G的物体沿墙壁向下滑动。若物体与墙之间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为(　　)

A．μF B．μG C．μ(F+G) D．G

4．如图所示，有两个相同的梯形物体，它们在力的作用下，以下列四种方式沿相同的水平面运动，下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较，正确的是(　　)

A．f丙＞f甲＝f丁＞f乙 B．f乙＞f丙＞f丁＞f甲

C．f乙＞f丁＞f甲＞f丙 D．f乙＞f甲＝f丁＞f丙

5．在生活中我们有这样的认识：用手握紧一个瓶子，越用力瓶握得越紧，这样做是为了(　　)

A．增大对瓶的摩擦力

B．增大对瓶的压力

C．增大手与瓶间的动摩擦因数

D．增大手与瓶间的最大静摩擦力

6．如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑动，长木板与水平地面间的动摩擦因数为1，木块与木板间动摩擦因数为2，已知长木板处于静止状态，那么此时木块受到长木板施加的摩擦力大小和方向为(　　)

A．2mg，方向水平向左 B．1Mg，方向水平向左

C．1(m＋M)g，方向水平向右 D．2mg＋1Mg，方向水平向右

7．如图所示，叠放在一起的三个木块A、B、C一起向右运动，速度大小分别为10m/s、6m/s、8m/s，已知木块之间的接触面是粗糙的，下列关于木块之间的摩擦力的方向说法正确的是(　　)

A．木块A对木块B的摩擦力方向向右

B．木块B对木块C的摩擦力方向向右

C．木块A对木块C的摩擦力方向向右

D．木块C对木块B的摩擦力方向向左

8．图中是生活中磨刀的情景。若磨刀石始终处于静止状态，当刀相对磨刀石向前运动的过程中，下列说法错误的是(　　)

A．刀受到的滑动摩擦力向后 B．磨刀石受到地面的静摩擦力向后

C．磨刀石受到四个力的作用 D．地面和磨刀石之间有两对相互作用力

9．如图，水平桌面上等间距放置几支玻璃管，玻璃管上放一张轻薄的复合板，在复合板上放一辆电动遥控小车。启动遥控小车的前进挡，则(　　)

A．小车向左运动，受到向左的滑动摩擦力

B．小车向左运动，受到向右的滑动摩擦力

C．复合板受到小车的滑动摩擦力作用而向右运动

D．复合板受到小车的静摩擦力作用而向右运动

二、多选题

10．《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，则(　　)

A．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大

B．小球受到的摩擦力与重力大小无关

C．小球受到的摩擦力方向竖直向上

D．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力不变

11．一重为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知(     )

A．木箱与地板间的最大静摩擦力为35N

B．木箱所受的滑动摩擦力为30N

C．木箱与地板间的动摩擦因数为0.35

D．木箱与地板间的动摩擦因数为0.3

12．如图所示，A物体受到摩擦力的是(　　)

A．(a)图中，A沿粗糙的竖直墙面滑下

B．(b)图中，A沿粗糙的斜面向上运动

C．(c)图中，A随B一起向右匀速运动

D．(d)图中，A在斜面上静止不动

13．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在光滑水平面上向右匀速运动，此时给物块A施加一个水平向左的拉力，物块A和B仍保持相对静止一起向右运动过程中(       )

A．物块B对A的摩擦力方向水平向左 B．物块B受到的摩擦力大小等于F

C．物块A和B各受到四个力的作用 D．物块B对物块A的支持力是由于物块B形变引起的

三、解答题

14．质量为3.0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1=8N时，木箱静止；当拉力F2=12N时，木箱做匀速运动，g=10m/s2。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

(1)木箱与地面间的动摩擦因数；

(2)木箱在8N的拉力作用下受到的摩擦力大小；

(3)木箱在14N的水平拉力作用下，受到的摩擦力大小。

15．如图所示，用F=80N的水平力拉一个重为200 N的物体在水平面上做匀速直线运动，求：

(1)物体与水平面间的动摩擦因数；

(2)若将力F增大到100N，物体受到摩擦力的大小；

(3)若力F大小仍为80N，方向改为与水平面成30°斜向右上方，在物体继续向右运动的过程中，物体受到摩擦力的大小。

16．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个0.2kg的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为0.002m。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为0.8kg的书，当按钮压缩量为0.0024m(未超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动。(取)试求：

(1)笔内小弹簧的劲度系数；

(2)书与桌面间的动摩擦因数大小。