6、勢(shì)的方向相反
與受力物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反
作用
效果
總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)
總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
2.動(dòng)摩擦因數(shù)
(1)定義：彼此接觸的物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力的大小和壓力的比值，μ＝。
(2)決定因素：與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān)。
1．思考辨析(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)
(1)重力的方向一定指向地心。 (×)
(2)物體所受彈力的方向與自身形變的方向相同。 (√)
(3)輕繩、輕桿的彈力方向一定沿繩、桿。 (×)
(4)運(yùn)動(dòng)的物體也可以受到靜摩擦力作用。 (√)
(5)兩物體間正壓力增大時(shí)，接觸面間的摩擦力不一定增大。 (√)
(6
7、)物體間的摩擦力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)一定越大。 (×)
2．(人教版必修1P55圖3.2-3改編)如圖所示，小車受到水平向右的彈力作用，與該彈力有關(guān)的說法中正確的是( )
A．彈簧發(fā)生拉伸形變
B．彈簧發(fā)生壓縮形變
C．該彈力是小車形變引起的
D．該彈力的施力物體是小車
[答案] A
3．(人教版必修1P52圖3.1-4改編)(多選)如圖所示，兩輛車在以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識(shí)你可以得出的結(jié)論是( )
A．物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)
B．重力的方向總是垂直向下的
C．物體重心的位置與物體形狀和質(zhì)量分布有關(guān)
8、
D．力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因
AC [物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是物體的重心，重力的方向總是和水平面垂直，是豎直向下而不是垂直向下，所以A正確，B錯(cuò)誤；從題圖中可以看出，汽車(包括貨物)的形狀和質(zhì)量分布發(fā)生了變化，重心的位置就發(fā)生了變化，故C正確；力不是使物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，所以D錯(cuò)誤。]
4．(滬科版必修1P81T8改編)(多選)如圖所示，在粗糙的水平面上疊放著物體A和B，A和B間的接觸面也是粗糙的，如果用水平拉力F施于A，而A、B仍保持靜止，則下面的說法中正確的是( )
A．物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于F
9、
B．物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于零
C．物體A與B間的靜摩擦力的大小等于F
D．物體A與B間的靜摩擦力的大小等于零
AD [以A、B整體為研究對(duì)象，分析受力可知，整體水平方向受到拉力F和地面對(duì)A的靜摩擦力fA，由平衡條件得到，fA＝F，故A正確，B錯(cuò)誤；以B為研究對(duì)象，分析受力可知，B相對(duì)于A沒有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，B不受靜摩擦力，即物體A與B間的靜摩擦力的大小等于零，故C錯(cuò)誤，D正確。]
重力和彈力 [依題組訓(xùn)練]
1．(2019·陜西白河高級(jí)中學(xué)月考)下列關(guān)于重力的說法正確的是( )
A．重力的方向不一定豎直向下
B．重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的
C．所
10、有物體的重心都在物體上
D．只有靜止的物體才受到重力
B [本題考查對(duì)重力的認(rèn)識(shí)。重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的，重力的大小與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，其方向總是豎直向下的，重心是重力的作用點(diǎn)，可能在物體之上，也可能在物體之外，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。]
2.如圖所示，一傾角為45°的斜面固定于墻角，為使一光滑的鐵球靜止于圖示位置，需加一水平力F，且F通過球心。下列說法正確的是( )
A．鐵球一定受墻面水平向左的彈力
B．鐵球可能受墻面水平向左的彈力
C．鐵球一定受斜面通過鐵球的重心的彈力
D．鐵球可能受斜面垂直于斜面向上的彈力
B [F的大小合適時(shí)，鐵球可以靜止在無(wú)墻的斜面上，F(xiàn)增
11、大時(shí)墻面才會(huì)對(duì)鐵球有彈力，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；斜面必須有對(duì)鐵球斜向上的彈力才能使鐵球不下落，該彈力方向垂直于斜面但不一定通過鐵球的重心，所以選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。]
3．(2019·合肥九中月考)一根彈簧受10 N拉力時(shí)總長(zhǎng)為7 cm，受20 N拉力時(shí)總長(zhǎng)為9 cm，已知當(dāng)拉力撤去時(shí)彈簧都能恢復(fù)原長(zhǎng)，則彈簧原長(zhǎng)為( )
A．8 cm B．9 cm
C．7 cm D．5 cm
D [彈簧在大小為10 N的拉力作用下，其總長(zhǎng)為7 cm；設(shè)彈簧原長(zhǎng)為l0，根據(jù)胡克定律可知ΔF＝kΔx，有10 N＝k×(0.07 m－l0)。彈簧在大小為20 N拉力作用下，其總長(zhǎng)為9 cm，有20 N－10
12、N＝k×(0.09 m－0.07 m)；聯(lián)立計(jì)算得出l0＝0.05 m＝5 cm。故D正確。]
1．彈力有無(wú)的判斷
2．彈力方向的判斷方法
(1)常見模型中彈力的方向。
(2)根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向。
3．計(jì)算彈力大小的三種方法
(1)根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解。
(2)根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解。
(3)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解。
摩擦力的分析與計(jì)算 [講典例示法]
1．摩擦力的有無(wú)及方向的判斷方法
(1)假設(shè)法。
(2)狀態(tài)法：根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜摩擦力的有無(wú)及方向。
(3)牛頓第三定律法：先確定受力較
13、少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。
2．求解摩擦力的技巧
[典例示法] (2019·濟(jì)寧質(zhì)檢)如圖所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板放在水平地面上，放在長(zhǎng)木板上的質(zhì)量為m的木塊在水平向右的拉力F的作用下向右滑行，長(zhǎng)木板保持靜止。已知木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，下列說法正確的是( )
A．地面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力的大小一定為μ1mg
B．地面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力的大小一定為μ2Mg
C．地面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力的大小一定為μ2(m＋M)g
D．只要拉力F增大到足夠大，長(zhǎng)木板一定會(huì)與地面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
A [木塊
14、所受木板的滑動(dòng)摩擦力大小為f1＝μ1mg，方向水平向左，根據(jù)牛頓第三定律得知，木板受到木塊的摩擦力方向水平向右，大小等于μ1mg；木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向受到木塊的滑動(dòng)摩擦力和地面的靜摩擦力，根據(jù)平衡條件可知木板受到地面的摩擦力的大小也是μ1mg，木板相對(duì)于地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，不能使用滑動(dòng)摩擦力的公式計(jì)算木板受到的地面的摩擦力，所以木板與地面之間的摩擦力不一定是μ2(m＋M)g，故A正確，B、C錯(cuò)誤；開始時(shí)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明木塊與木板之間的摩擦力小于木板與地面之間的最大靜摩擦力，與拉力F的大小無(wú)關(guān)，所以即使拉力F增大到足夠大，木板仍靜止，故D錯(cuò)誤。]
摩擦力分析與計(jì)算的三點(diǎn)注意
1
15、．分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判斷是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力。
2．滑動(dòng)摩擦力有具體的計(jì)算公式，而靜摩擦力要借助其他公式，如：利用平衡條件列方程或牛頓第二定律列方程等。
3．“f＝μN(yùn)”中N并不總是等于物體的重力，如斜面上的物體，且N與重力G在大小上沒有關(guān)系。
[跟進(jìn)訓(xùn)練]
1．(2019·貴州銅仁一中月考)某人買了一輛前輪驅(qū)動(dòng)的玩具小汽車，接通電源讓小汽車自動(dòng)前行，地面對(duì)前輪的摩擦力為Ff1，對(duì)后輪的摩擦力為Ff2；關(guān)掉電源，推著小汽車前進(jìn)時(shí)，地面對(duì)前輪的摩擦力為F′f1，對(duì)后輪的摩擦力為F′f2，則( )
A．F′f1與車前進(jìn)方向相同
B．F′f2與車前進(jìn)方向相同
C．F
16、f1與車前進(jìn)方向相同
D．Ff2與車前進(jìn)方向相同
C [玩具汽車接通電源前進(jìn)時(shí)，前輪是主動(dòng)輪，在它與地面接觸處有相對(duì)地面向后滑的趨勢(shì)，故受到向前的摩擦力；后輪是從動(dòng)輪，它在與地面接觸處有相對(duì)于地面向前滑的趨勢(shì)，故受向后的摩擦力。而推動(dòng)玩具汽車前進(jìn)時(shí)，地面對(duì)前、后輪的摩擦力方向都向后，所以Ff1向前，F(xiàn)f2、F′f1、F′f2向后，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。]
2．(多選)(2019·肥城月考)如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)物體質(zhì)量相同，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，受到三個(gè)大小相同的作用力F，當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是( )
A．甲、乙、丙所受摩擦力相同
B．甲受到的摩擦力最小
C
17、．乙受到的摩擦力最大
D．丙受到的摩擦力最大
BC [物體均在滑動(dòng)，故受到的是滑動(dòng)摩擦力；由于甲、乙、丙三個(gè)物體對(duì)地面的壓力大小分別為FN甲＝mg－Fsin θ；FN乙＝mg＋Fsin θ；FN丙＝mg；根據(jù)f＝μFN可知，滑動(dòng)摩擦力的大小關(guān)系為f乙>f丙>f甲，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤。]
3．(2019·濟(jì)寧質(zhì)檢)如圖所示，物體B疊放在物體A上，A、B的質(zhì)量均為m，且上、下表面均與斜面平行，它們以共同速度沿傾角為θ的固定斜面C勻速下滑，則( )
A．A、B間沒有靜摩擦力
B．A受到B的靜摩擦力方向沿斜面向上
C．A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為mgsin θ
D．A與斜面間
18、的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝tan θ
D [對(duì)物體B受力分析可知，B一定受重力、支持力，將重力分解可知重力有沿斜面向下的分力，B能勻速下滑，受力一定平衡，故A對(duì)B應(yīng)有沿斜面向上的靜摩擦力；根據(jù)力的相互作用規(guī)律可知，A受到B的靜摩擦力應(yīng)沿斜面向下，故A、B錯(cuò)誤；對(duì)A、B整體分析，并將整體重力分解，可知沿斜面方向上，重力的分力與摩擦力等大反向，故A受的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，大小為2mgsin θ，C錯(cuò)誤；對(duì)A、B整體分析，受重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力，由于勻速下滑，故重力沿斜面方向的分力與滑動(dòng)摩擦力平衡，故2mgsin θ＝μ·2mgcos θ，解得μ＝tan θ，D正確。]
摩擦力的突變問題 [分考向
19、訓(xùn)練]
1．常見三種摩擦力的突變問題
“靜—靜”突變
物體在摩擦力和其他力的共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)作用在物體上的其他力的合力發(fā)生變化時(shí)，物體雖然仍保持相對(duì)靜止，但物體所受的靜摩擦力將發(fā)生突變
“動(dòng)—?jiǎng)印蓖蛔?
某物體相對(duì)于另一物體滑動(dòng)的過程中，若突然相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向變了，則滑動(dòng)摩擦力方向發(fā)生突變
“靜—?jiǎng)印蓖蛔?
物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)其他力變化時(shí)，如果物體不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，則靜摩擦力將突變成滑動(dòng)摩擦力
2.摩擦力突變問題的“臨界點(diǎn)”
(1)題目中出現(xiàn)“最大”“最小”和“剛好”等關(guān)鍵詞時(shí)，一般隱藏著摩擦力突變的臨界問題。題意中某個(gè)物理量在變化過程中會(huì)發(fā)生突變，
20、這可能導(dǎo)致摩擦力突變，則該物理量突變時(shí)的狀態(tài)即為臨界狀態(tài)。
(2)存在靜摩擦的情景中，相對(duì)滑動(dòng)與相對(duì)靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值。
(3)研究傳送帶問題時(shí)，物體和傳送帶的速度相等的時(shí)刻往往是摩擦力的大小、方向和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn)。
“靜—靜”突變
1.一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力，即F1、F2和摩擦力的作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，其中F1＝10 N，F(xiàn)2＝2 N。若撤去F1，則木塊受到的摩擦力為( )
A．10 N，方向向左 B．6 N，方向向右
C．2 N，方向向右 D．0
C [當(dāng)物體受F1、F2及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，由平衡條件可知
21、物體所受的摩擦力的大小為8 N，方向向左，可知最大靜摩擦力f靜max≥8 N。當(dāng)撤去力F1后，F(xiàn)2＝2 N
22、平)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開力傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子，小車一旦運(yùn)動(dòng)起來(lái)，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的圖象如圖乙，則結(jié)合該圖象，下列說法正確的是( )
甲 乙
A．可求出空沙桶的重力
B．可求出滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦力的大小
C可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小
D．可判斷第50 s后小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)(滑塊仍在車上)
ABC [t＝0時(shí)刻，力傳感器顯示拉力為2 N，則滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力，大小為2 N，由小車與空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N，A選項(xiàng)正確；t＝50 s時(shí)刻摩擦力達(dá)到最大值，即最大靜摩擦力為3
23、.5 N，同時(shí)小車啟動(dòng)，說明帶有沙的沙桶重力等于3.5 N，此時(shí)摩擦力立即變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，故摩擦力突變?yōu)? N的滑動(dòng)摩擦力，B、C選項(xiàng)正確；此后由于沙和沙桶重力3.5 N大于滑動(dòng)摩擦力3 N，故50 s后小車將加速運(yùn)動(dòng)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。]
“動(dòng)—?jiǎng)印蓖蛔?
3.如圖所示，斜面固定在地面上，傾角為37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。質(zhì)量為1 kg的滑塊以初速度v0，從斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足夠長(zhǎng)，該滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7)，則該滑塊所受摩擦力f隨時(shí)間變化的圖象是下圖中的(取初速度v0的方向?yàn)檎较颍琯取10 m/s2)( )
C [滑塊上升過程中受到滑動(dòng)摩擦力作用，由f＝μN(yùn)和N＝mgcos θ聯(lián)立得f＝5.6 N，方向?yàn)檠匦泵嫦蛳?。?dāng)滑塊的速度減為零后，由于重力的分力mgsin θ>μmgcos θ，滑塊下滑，滑塊受的摩擦力方向?yàn)檠匦泵嫦蛏?，故選項(xiàng)C正確。]
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（通用版）2021版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第2章 相互作用 第1節(jié) 重力 彈力 摩擦力教學(xué)案
