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2019年高中物理3-3摩擦力典例分析试题新人教版必修1
一、对摩擦力及产生条件的理解典例1 关于滑动摩擦力的说法,以下正确的是 A.只有运动的物体才受到滑动摩擦力B.滑动摩擦力总跟物体的重力成正比C.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动D.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动解析 滑动摩擦力产生于两个有相对运动的物体间,但受滑动摩擦力的物体不一定运动,A错.滑动摩擦力总跟物体的正压力成正比,与重力不一定成正比,B错.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,并不一定阻碍物体的运动,C错,D对.答案 D名师点拨 有关摩擦力的几个需要注意的问题1不论物体是静止还是运动,都可能受静摩擦力或滑动摩擦力.2摩擦力并不总是阻碍物体的运动,它既可作动力,又可作阻力.3摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反,也可以与运动方向相同,甚至可能与运动方向不在同一直线上.巩固练习1 多选题关于滑动摩擦力的产生,下列说法正确的是 A.只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力B.只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力C.受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力D.受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用解析 滑动摩擦力产生在直接接触、有挤压、不光滑,存在相对运动的两物体间.故A、D选项正确.答案 AD
二、静摩擦力有无及方向的判断典例2 如图所示,A、B两物块竖直叠放在水平面上.今用水平力F拉B物块,两物块均静止,那么物块A和B是否受静摩擦力作用呢?若有,请判断其方向.解析 本题可以结合运动状态来判断,假设A受到静摩擦力作用,该摩擦力方向一定与接触面相切,即沿水平方向.根据力的作用效果知,A物块在摩擦力作用下不可能处于静止状态.因此与题意是相矛盾的,故A物块不受静摩擦力作用.再对B进行分析,B受到向右的拉力F作用处于平衡状态,由二力平衡特点,则B一定受到地面产生的向左的静摩擦力作用.答案 A不受静摩擦力,B受静地面的静摩擦力作用,方向向左.名师点拨 在判断摩擦力方向时,弄清物体相对运动或相对运动趋势的方向是关键.相对运动趋势是指受力物体相对于相接触的物体的运动趋势,而不一定是相对于地面的运动.物体的相对运动并不一定与物体的实际运动相对地方向相同,两者方向可能相同,也可能相反.如汽车上的木箱,当汽车突然加速时,箱子相对汽车向后滑动,与实际运动方向相反;汽车急刹车时,木箱相对车向前滑动,与实际运动方向相同.牢记摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,而不是与运动方向相反.巩固练习2 如图为皮带传动装置,当机器正常运转时,关于主动轮上A点、与主动轮接触的皮带上的B点、与从动轮接触的皮带上的C点及从动轮上的D点,这四点的摩擦力的方向的描述,正确的是 A.A点受到的摩擦力沿顺时针方向B.B点受到的摩擦力沿顺时针方向C.C点受到的摩擦力沿逆时针方向D.D点受到的摩擦力沿顺时针方向解析 主动轮边缘有相对于皮带逆时针方向滑动趋势,A点受到顺时针方向的摩擦力,A项正确.皮带上与主动轮接触点有相对主动轮顺时针方向滑动趋势,B点受到逆时针方向的摩擦力,B项错误.皮带上与从动轮接触点有相对从动轮逆时针方向滑动趋势,C点受到顺时针方向的摩擦力,C项错误.从动轮上与皮带接触点有相对皮带顺时针方向滑动趋势,D点受到逆时针方向的摩擦力,D项错误.答案 A
三、摩擦力大小的计算典例3 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F
1、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.解析 当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑=μFN=μG=
0.2×40N=8N,故木块受到桌面的最大静摩擦力为8N.1加上F
1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的F=F1-F2=7N的力.由于F小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到桌面静摩擦力的作用,大小为7N,方向水平向左.2将F1撤去后,由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍然保持静止.由二力平衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为6N,方向水平向右.3撤掉F2后,由于F1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8N,方向水平向左.答案 17N 水平向左 26N 水平向右38N 水平向左名师点拨 求解摩擦力大小的方法1明确所求摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力.2静摩擦力一般根据二力平衡来求.求解时应注意物体是否处于静止或匀速直线运动状态,若物体处于减速或加速运动状态,则二力平衡不成立.3滑动摩擦力一般根据公式法计算,计算时注意滑动摩擦力的大小与物体的速度大小、物体是否匀速运动无关,只取决于动摩擦因数和压力的大小.巩固练习3 将一张A4纸质量可忽略不计夹在英汉字典内,书对A4纸的压力为3N,A4纸与书之间的动摩擦因数为
0.4,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为 A.
0.6NB.
1.2NC.
2.4ND.3N解析 根据F=μFN,F=
1.2N,因为纸的上下两面都要受到书对它的滑动摩擦力,所以要把纸从书中拉出,拉力至少应为
2.4N,C正确.答案 C。