高一物理必修一的摩擦力相關(guān)題目

第三章 相互作用

三 摩擦力

【要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)】
1．兩個(gè)物體相互接觸，當(dāng)有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)，但又保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，在它們接觸面上出現(xiàn)的阻礙相對(duì)滑動(dòng)的靜摩擦力。
（1） 產(chǎn)生條件：兩物體必須接觸且接觸面粗糙；有正壓力；有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)
（2） 靜摩擦力方向：沿接觸面且與 相反。
靜摩擦力大?。弘S外力的變化而變化。一般與迫使物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的外力（或沿著接觸面的分量）大小相等。
（3） 靜摩擦力有一個(gè)最大值，它是物體即將開始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的靜摩擦力，即最大靜摩擦力。
2．兩個(gè)互相接觸且有相對(duì)滑動(dòng)的物體，在它們的接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦力，稱為滑動(dòng)摩擦力。
（1）產(chǎn)生條件： ； ； 。
(2) 滑動(dòng)摩擦力方向：沿接觸面且與 相反。
(3)滑動(dòng)摩擦力的大?。夯瑒?dòng)摩擦力的大小與兩物體間的壓力成正比，即Ff=μFN，其中μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，無單位，它與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān)，而與物體間的相對(duì)速度的大小、接觸面的大小、壓力的大小無關(guān)。

【范例精析】
例1．關(guān)于摩擦力的說法，下列說法中正確的是（ ）
A. 兩個(gè)接觸的相對(duì)靜止的物體間一定有摩擦力
B. 受靜摩擦作用的物體一定是靜止的
C. 滑動(dòng)摩擦力方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相反
D. 物體間正壓力一定時(shí)，靜摩擦力的大小可以變化，但有一個(gè)限度

解析：兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間不一定有靜摩擦力，還要看它們間是否有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)。例如靜止在水平地面上的汽車，它們之間就沒有靜摩擦力。受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，例如與傾斜的勻速運(yùn)動(dòng)的輸送帶相對(duì)靜止的物體，物體與輸送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以有靜摩擦力存在，但物體并不是靜止的。產(chǎn)生靜摩擦力時(shí)只要與接觸面相對(duì)靜止就行了。上述的輸送帶如突然加速，物體就可能受到與運(yùn)動(dòng)方向一致的滑動(dòng)摩擦力。所以A、B、C三個(gè)選項(xiàng)都是錯(cuò)的。在正壓力一定時(shí)，靜摩擦力的大小可以因外力的變化而變化，但不能超過最大靜摩擦力，這就是一個(gè)限度。本題目正確的選項(xiàng)是D。

拓展：（1）不管靜摩擦還是滑動(dòng)摩擦力的方向，都要注意與接觸面的“相對(duì)性”
（2）值得注意的是，正壓力變化時(shí)靜摩擦力不一定變化，但最大靜摩擦力肯定變化。

例2要使木塊在水平木桌上滑動(dòng)受到的摩擦力小些，下列措施中有效的是 （ ）
A.將木塊和木桌的接觸面刨光滑些 B.在木桌表面上墊一張平整的鐵皮
C.使木塊的滑動(dòng)速度增大 D.減小木塊與桌面的接觸面積

解析：影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素有兩個(gè)，一是正壓力的大小，二是動(dòng)摩擦因數(shù)。本題中正壓力不變，只要考慮動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。動(dòng)摩擦因數(shù)的大小與接觸面的光滑程度和接觸面的材料有關(guān)，A選項(xiàng)正確。根據(jù)教材的表格，木與木之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.3，而木與金屬之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，所以B選項(xiàng)正確。動(dòng)摩擦因數(shù)與運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)（汽車剎車時(shí)路面摩擦因數(shù)改變是因?yàn)闇囟茸兓┧訡選項(xiàng)錯(cuò)誤。動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面積無關(guān)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。本題目正確選項(xiàng)為AB。

拓展：正因?yàn)閯?dòng)摩擦因數(shù)與接觸面積的大小無關(guān)，所以一塊勻質(zhì)長(zhǎng)木板在水平桌面上滑動(dòng)時(shí)，在它伸出桌面的長(zhǎng)度小于總長(zhǎng)度的1/2的情況下，木板所受滑動(dòng)摩擦力不變。

例3 如圖3－3－1所示，用50N的水平推力F將重24N的物塊壓在豎直墻面上，物塊沿墻面下滑，物塊與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，求：墻面對(duì)物塊的摩擦力大小。

解析：由題意可知，物塊與墻面間存在滑動(dòng)摩擦力，物塊與墻面間存在相互作用力，即：墻面對(duì)物塊的彈力和物塊對(duì)墻面的壓力，它們大小相等。而水平推力與墻面對(duì)物塊的彈力相平衡，故物塊對(duì)墻面的壓力大小與水平推力大小相等，即：FN=50N，根據(jù)Ff=μFN可得：Ff=0.4×50N=20N。

拓展：有同學(xué)誤認(rèn)為物塊對(duì)墻面的壓力大小FN與物體的重力大小相等，這完全是沒有真正理解正壓力的含義，而是死記住初中階段學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)，壓力大小等于重力大小這類簡(jiǎn)單問題。如圖3－3－2所示，甲、乙、丙三個(gè)物體的質(zhì)量相等，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，受到三個(gè)大小相同的作用力，當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力大小的情況，下列說法正確的是：（ ）
A．甲、乙、丙三個(gè)物體所受摩擦力大小相等
B．甲受到的摩擦力最大
C．乙受到的摩擦力最大
D．丙受到的摩擦力最大

由于 F‘N乙＞ F’N丙＞F‘N甲
故物塊所受滑動(dòng)摩擦力大小關(guān)系：Ff乙>Ff丙>Ff甲，選項(xiàng)C正確。

【能力訓(xùn)練】
1當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上________另一個(gè)物體______時(shí),要受到另一個(gè)物體阻礙它__________的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力，研究滑動(dòng)摩擦力時(shí)我們選擇的參考系是相互滑動(dòng)的兩物體中我們認(rèn)為________的那個(gè)物體,滑動(dòng)摩擦力的方向總是與___________方向相反. 相對(duì)于，滑動(dòng)，相對(duì)滑動(dòng)，靜止,相對(duì)滑動(dòng)
2.滑動(dòng)摩擦力的大小可以用公式Ff=μFN，其中FN叫做_______,它屬于_______,方向與接觸面______； 叫做_____________,它與接觸面的_______及_________有關(guān). 壓力，彈力，垂直；動(dòng)摩擦因數(shù)，材料，粗糙程度
3.產(chǎn)生靜摩擦力的條件是_______、________、___________.靜摩擦力的方向總是與_________________________相反,靜摩擦力的大小可以在____________范圍內(nèi)變化. 有彈力、并且有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì),相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向,零到最大靜摩擦力
4．如圖3－3－3所示，用力F將質(zhì)量為1kg的物體壓在豎直墻上，F(xiàn)=50N．方向垂直于墻，若物體勻速下滑，物體受到的摩擦力是______N，動(dòng)摩擦因數(shù)是______，若物體靜止不動(dòng)，它受到的靜摩擦力是______N，方向______．若撤去力 ，當(dāng)鐵塊沿著墻壁自由下落時(shí)，鐵塊受到的滑動(dòng)摩擦力 (g＝10N/kg) 10 , 0.2 ,10 豎直向上 ，0

5.關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是(A)
A.物體受到摩擦力作用時(shí),一定受到彈力作用
B.只有運(yùn)動(dòng)的物體才能受到滑動(dòng)摩擦力作用
C.具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間一定存在滑動(dòng)摩擦力作用
D.摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反
6下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是(D)
A.摩擦力的方向總與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反
B摩擦力的大小與相應(yīng)的正壓力成正比
C. 運(yùn)動(dòng)著的物體不可能受靜摩擦力作用,只能受滑動(dòng)摩擦力作用
D.靜摩擦力的方向與接觸物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反
7關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)μ,下列說法正確的是(D)
A.兩物體間沒有摩擦力產(chǎn)生說明兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0
B.增大兩物體的接觸面積,則兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)增大
C.增大兩物體間的正壓力,則兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)增大
D.兩物體的材料一定,兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)決定于兩接觸面的粗糙程度
8．物體與支持面間有滑動(dòng)摩擦力時(shí)，下列說法中正確的是（D）
A．物體與支持面間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大；
B．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)摩擦力就越大；
C．物體與支持面間的壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，接觸面越大，滑動(dòng)摩擦力就越大；
D．物體與支持面的壓力一定，材料越粗糙，滑動(dòng)摩擦力就越大．
9如圖3－3－4所示，木塊質(zhì)量為m，跟水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，受水平向右的力F的作用勻速運(yùn)動(dòng)，從物體到邊緣開始，到物體下落為止，在此過程中物體保持勻速運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(C)
A．推力F因物體懸空部分越來越大而變小
B．推力F在物體下落前會(huì)變?yōu)樵瓉淼?/2
C．推力F始終是μmg
D．因接觸面變小，動(dòng)摩擦因數(shù)μ會(huì)變大
10．如圖3－3－5所示，在μ＝0.1的水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為20kg，在運(yùn)動(dòng)過程中，還受到一個(gè)水平向左的大小為10N的拉力作用，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為（g＝10N/kg） （D）
A．10N，向右 B．10N，向左 C．20N，向右 D．20N，向左
11、馬拉著自重600N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18N．如在雪橇上載貨500kg，馬要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)為多少？168 0.03
12 水平地面上放一個(gè)重為200N的鐵塊，鐵塊與地面間的最大靜摩擦力大小為63N，鐵塊與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，一個(gè)人用水平方向的力推靜止的鐵塊，試求下列各種情況下鐵塊所受的摩擦力的大小：
⑴物體靜止時(shí)，用F=50N的向右推力；50N
⑵物體靜止時(shí)，用F=80N的向右推力；63N
⑶物體以10m/s的初速度向左，用F=62N的推力向右60N

整章的要不？

題目？