（全国通用版）2022-2023高中物理 第三章 相互作用 3 摩擦力学案 新人教版必修1

（全国通用版）2022-2023高中物理 第三章 相互作用 3 摩擦力学案 新人教版必修1学习目标1.知道摩擦力的定义及分类.2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.4.了解最大静摩擦力的概念.一、摩擦力1.定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.2.分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力.二、静摩擦力1.定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时，产生的摩擦力叫做静摩擦力.2.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反.3.最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Ffmax，在数值上等于物体刚要产生相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的外力.4.静摩擦力的大小：两物体间实际发生的静摩擦力Ff在0与Ffmax之间，即021 N后，摩擦力为滑动摩擦力，大小为20 N，木箱与地面间的动摩擦因数0.2，选项A、D正确.【考点】滑动摩擦力【题点】滑动摩擦力的计算8.如图4所示，用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的瓶子.瓶子竖直，始终处于静止状态.已知手掌与瓶子间的动摩擦因数0.5，则()图4A.瓶子受到的摩擦力大小为40 NB.瓶子受到的摩擦力大小为50 NC.当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大D.当握力持续减小时，瓶子受到的摩擦力大小将持续减小答案A解析瓶子重力为40 N，处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小等于其重力，为40 N，故A正确，B错误；当握力再增大时，瓶子受到的重力不变，摩擦力不变，故C错误；当握力逐渐减小时，导致瓶子的最大静摩擦力减小，但只要瓶子仍处于静止状态，则摩擦力大小不变.故D错误.【考点】静摩擦力【题点】静摩擦力的大小及计算9.如图5所示，物体在F100 N、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数0.2，物体质量m5 kg，可知物体所受摩擦力为(g10 m/s2)()图5A.10 N，水平向左B.10 N，水平向右C.20 N，水平向左 D.20 N，水平向右答案A解析物体相对地面运动，故物体受到的是滑动摩擦力，则摩擦力的大小为FfFNmg0.2510 N10 N；滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力方向水平向左，故A正确.【考点】滑动摩擦力【题点】滑动摩擦力的计算10.一物块在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由A端运动到B端，如图6甲所示，这时所受摩擦力为Ff1；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块由传送带的A端匀速拉动到B端，这时所受摩擦力大小为Ff2，如图乙所示.则Ff1、Ff2的大小关系满足()图6A.Ff1Ff2B.Ff1Ff2D.上述三种情况都有可能答案A解析滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，所以只有A正确.【考点】滑动摩擦力【题点】滑动摩擦力的计算二、非选择题11.(摩擦力的大小计算)如图7甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0t1时间木块静止；木块运动后改变拉力大小，使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变化的图线.则：当用F5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为_N；若用F5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为_N.图7答案5.35.1解析当用F5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受静摩擦力大小等于拉力大小，即为5.3 N；若用F5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受滑动摩擦力大小为5.1 N.【考点】摩擦力的综合应用【题点】摩擦力的大小计算12.(摩擦力的大小计算)重为100 N、长为L2 m的均匀木棒放在水平桌面上，如图8甲所示，至少要用35 N的水平推力，才能使它从原地开始运动.木棒从原地移动以后，用30 N的水平推力，就可以使木棒继续做匀速直线运动.求：图8(1)木棒与桌面间的最大静摩擦力Fmax.(2)木棒与桌面间的动摩擦因数.(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时，如图乙所示，水平推力的大小F.(4)当撤去推力后，木棒减速向右运动(露出桌面的长度小于1 m)的过程中，受到的摩擦力大小.答案(1)35 N(2)0.3(3)30 N(4)30 N解析(1)木棒从原地开始运动必须克服最大静摩擦力，所以FmaxF135 N.(2)推力F2与滑动摩擦力相等时，木棒做匀速运动，所以F2mg，0.3.(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时，水平推力等于此时的滑动摩擦力，而滑动摩擦力与接触面的面积大小无关，则滑动摩擦力FFNmg不变，所以F30 N.(4)滑动摩擦力的大小与速度无关，大小仍为30 N.【考点】摩擦力的综合应用【题点】摩擦力的大小计算13.(摩擦力的大小计算)如图9所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m2 kg的物体上，在另一端施加一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g取10 m/s2，弹簧始终在弹性限度内)图9(1)求弹簧的劲度系数；(2)若将弹簧拉长至11 cm时，稳定后物体受到的摩擦力大小为多少？(3)若将弹簧拉长至13 cm时，物体受到的摩擦力大小为多少？(4)若运动过程中突然撤去拉力，此时物体受到的摩擦力大小为多少？答案(1)200 N/m(2)2 N(3)4 N(4)4 N解析(1)物体匀速运动时，根据平衡条件有k(xx0)mg，则k N/m200 N/m.(2)弹力F1k(x1x0)200(0.110.10) N2 N.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故Ffm0.2210 N4 N.物体静止，故所受静摩擦力Ff1F12 N.(3)弹力F2k(x2x0)200(0.130.10 )N6 NFfm，物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为Ff2FNmg0.2210 N4 N.(4)撤去拉力时，物体运动过程中受到的是滑动摩擦力，Ff3FNmg4 N.【考点】摩擦力的综合应用【题点】摩擦力的大小计算