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高中物理摩擦力知识点归纳

高中物理摩擦力知识点归纳1、摩擦力定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。

2、摩擦力产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。

说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。

3、摩擦力的方向:①静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。

②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。

说明:(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。

滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。

(2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。

4、摩擦力的大小:(1)静摩擦力的大小:①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm 但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。

具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。

②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它们数值相等。

③效果:阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。

(2)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。

公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。

说明:①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。

②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。

③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。

5、摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。

说明:滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦因数和正压力两个因素决定,而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关.巩固练习1.关于由滑动摩擦力公式推出的μ=FF N,下列说法正确的是() A.动摩擦因数μ与摩擦力F成正比,F越大,μ越大B.动摩擦因数μ与正压力F N成反比,F N越大,μ越小C.动摩擦因数μ与摩擦力F成正比,与正压力F N成反比D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的情况及材料决定解析:动摩擦因数只与两物体的材料及接触面的粗糙程度有关,与F N的大小及F的大小等无关.答案: D2.下列关于摩擦力的说法正确的是()A.受到静摩擦力作用的物体一定是静止的B.受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的C.静摩擦力可以是动力,而滑动摩擦力只能是阻力D.摩擦力可以是动力,也可以是阻力解析:静摩擦力发生在相对静止的物体之间,滑动摩擦力发生在相对运动的物体之间,这里所说的“相对静止”和“相对运动”是分别以这两个物体为参考系而言的,若以其他物体为参考系,则可能都是静止的,也可能都是运动的.而摩擦力阻碍的也是物体间的相对运动和相对运动趋势,若以其他物体为参考系,摩擦力可能是动力,也可能是阻力.答案: D3.有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是()A.有压力就一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力就一定有压力C.滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直D.滑动摩擦力的大小与物体所受重力成正比解析:本题考查滑动摩擦力的产生、大小和方向.由滑动摩擦力的产生条件可知,选项A错误,选项B正确.滑动摩擦力的方向与接触面相切,而正压力的方向垂直于接触面,所以滑动摩擦力的方向总是与两物体的接触面间的正压力垂直,故选项C正确.滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比,但压力的大小不一定等于物体的重力,故选项D错误.因此本题的答案为B、C.答案:BC4.在日常生活中,经常遇到与摩擦力有关的问题.你认为下列说法中错误的是() A.人走路时,会受到静摩擦力作用;在水平面静止不动时,不受摩擦力作用B.消防队员双手握住竖立的竹竿匀速攀上时,所受的摩擦力的方向是向下的;匀速滑下时,所受的摩擦力的方向是向上的C.将酒瓶用手竖直握住停留在空中,当再增大手的用力,酒瓶所受的摩擦力不变D.在结冰的水平路面上撒些盐,只是为了人走上去不易滑倒解析:无论沿竿是匀速攀上还是滑下,摩擦力的方向都是向上的.在结冰的水平路面上撒些盐,一是为了人走上去不易滑倒,二是使冰雪融化得快.答案:BD5.如右图所示A为长木板,上表面粗糙,在水平面上以速度v1向右匀速运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右匀速运动,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解析:若v1=v2,则A、B间无相对运动,故A正确;若v1>v2,则B相对于A向左运动,故B受到向右的滑动摩擦力,A相对于B向右运动,A受到向左的滑动摩擦力,故B、D正确;如果v1<v2,则B相对A向右运动,B受到向左的滑动摩擦力,所以C错误.答案:ABD6.如下图所示,下列关于它们的接触面间有无摩擦力的判断中错误的是()A.图(a)中木块A与木板接触,但木板A与木板没有相对运动趋势,因此木板对木块A 没有静摩擦力X k b 1 . c o mB.图(b)中木块A与木块接触,A在重力作用下沿木板向下运动,因此木板对A有向上的滑动摩擦力C.图(c)中木块A与木板接触,A由于受重力作用,有沿木板向下滑的趋势,因此木板对木块A有静摩擦力D.图(d)中木块A与木板接触,A沿木板向下匀速滑动,与木板有相对运动,因此木板对A有沿着斜面向上的滑动摩擦力解析:图(b)中物块A与木板间无挤压,故没有摩擦力.答案: B7.如右图所示,甲、乙、丙三个物体,质量相同,与地面间的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F,它们受到的摩擦力的大小关系是()A.三者相同B.乙最大C.丙最大D.已知条件不够,无法比较解析:确定摩擦力的大小时,首先必须区分出是静摩擦力还是滑动摩擦力,因为这两种摩擦力的大小确定方法不一样.由题意知三个物体对地面的正压力的大小关系为F N乙>F N>F N甲,所以滑动摩擦力的大小关系为F f乙>F f丙>F f甲.但最为关键的一点,三物体各处于丙怎样的运动状态未给出,所以正确选项应为D.答案: D8.如右图所示,在动摩擦因数μ=0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20 kg,在运动过程中,还受到一个水平向左的大小为10 N的拉力作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g取10 N/kg)() A.10 N,向右B.10 N,向左C.20 N,向右D.20 N,向左解析:物体受滑动摩擦力,其大小为F=μF N=μmg=0.1×20×10 N=20 N,方向与相对运动方向相反,即方向向左.答案: D9.如下图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法正确的是()A .若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg ,方向竖直向上B .若木块静止,当F 增大时,木块受到的静摩擦力随之增大C .若木块沿墙壁向下运动,则墙壁对木块的摩擦力大小为μFD .若开始时木块静止,当撤去F ,木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力作用解析: 若木块静止,则木块受到的静摩擦力与mg 平衡,大小为mg ,方向竖直向上,故A 正确,B 错误;木块沿墙向下运动,墙对木块的滑动摩擦力为μF N =μF ,故C 正确;当撤去F 时,墙与木块间无弹力,则木块也不受摩擦力作用,故D 正确.答案: ACD10.一物块m 在水平力拉动下,沿静止的水平传送带由A 端运动到B 端,如下图甲所示,这时所受摩擦力为F 1;现开动机械让传送带向左匀速传动,再次将同样的物块m 由传送带的左端匀速拉动到右端,这时所受摩擦力大小为F 2,如下图乙所示.则F 1,F 2的大小关系满足( )A .F 1=F 2B .F 1<F 2C .F 1>F 2D .上述三种情况都有可能 解析: 两种情景下,物块与传送带之间均为滑动摩擦力,只是相对速度不同而已;由滑动摩擦力的计算公式F =μF N 可知,滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关,故选A.答案: A12.质量为3.0 kg 的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,当拉力F 1=8.0 N 时,木箱静止;当拉力F 2=10.3 N 时,木箱做匀速运动,求:(1)木箱与地面间的动摩擦因数;(2)木箱在8.0 N 的拉力作用下受到的摩擦力的大小;w w w .x k b 1.c o m(3)木箱在12.0 N 水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小.解析: (1)当拉力F 2=10.3 N 时,木箱匀速运动,木箱水平方向受到拉力F 2和滑动摩擦力Ff 1,根据二力平衡条件有:Ff 1=F 2=10.3 N 木箱放在水平地面上,则有木箱对地面压力大小等于木箱重力,即F N =mg根据滑动摩擦力公式F =μF N ,则木箱与地面之间动摩擦因数为μ=Ff 1F N由上述三个式子联立解得μ=Ff 1F N =10.33×9.8= (2)当拉力F 2=8.0 N 时,木箱静止,木箱水平方向所受到的静摩擦力Ff 2与F 1是一对平衡力,则有:Ff 2=F 1=8.0 N.(3)当拉力F 3=12.0 N 时,木箱将在地面上滑动,此时木箱所受到的摩擦力为滑动摩擦力.由第一问可以知道,Ff 2=Ff 1=10.3 N.15.如图所示,C 是水平地面,A 、B 是两个长方形物块,F 是作用在物块B 上的沿水平方向的力,物块A 和B 以相同的速度做匀速直线运动.关于A 、B 间的动摩擦因数μ1和B 、C 间的动摩擦因数μ2,下列说法中正确的是( B )A .可能μ1=0,μ2=0B .可能μ1≠0,μ2≠0C .可能μ1≠0,μ2=0D .一定有μ1=0,μ2≠016.如图所示,把一重为G 的物体,用一个水平的推力F =kt(k 为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上.从t =0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 的变化关系是下图中的哪一个( B )1 .如图所示,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的.已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m ,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F 拉Q 使它做匀速运动,则F 的大小为 ( )A .mg μB .mg μ2C .mg μ3D .mg μ42 .如图所示,质量为m 的木块的在质量为M 的长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为1μ,木块与长木板间动摩擦因数为2μ,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为: ( )A .mg 2μB .g m m )(211+μC .mg 1μD .mg mg 12μμ+3 .如图1-B-8所示,质量为m 的工件置于水平放置的钢板C 上,二者间动摩擦因数为μ,由于光滑导槽 ( )A .B 的控制,工件只能沿水平导槽运动,现在使钢板以速度ν1向右运动,同时用力F 拉动工件(F 方向与导槽平行)使其以速度ν2沿导槽运动,则F 的大小为A 等于μmgB .大于μmgC 小于μmgD .不能确定4 .用一个水平推力F=Kt (K 为恒量,t 为时间)把一重为G 的物体压在竖直的足够高的平整墙上,如图1-B-5所示,从t=0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 变化关系是中的哪一个?图1-B-65 .一皮带传动装置,轮A .B 均沿同方向转动,设皮带不打滑,A .B 为两边缘上的点,某时刻a 、b 、o 、o ’位于同一水平面上,如图1-B-3所示.设该时刻a 、b 所受摩擦力分别为f a 、f b ,则下列说法正确的是 ( )A .f a 、f b 都是动力、而且方向相同D .f a 、f b 都是阻力,而且方向相反C .f a 若是动力,则f b 一定是阻力,两力方向相反D .f a 若是阻力,则f b 一定是动力,两方向相同6 .如图所示,A 是主动轮,B 是从动轮,它们通过不打滑的皮带转动,轮的转动方向如图所示,B 轮上带有负载,P 、Q 分别是两轮边缘上的点,则关于P 、Q 所受摩擦力的判断正确的是A P 受到的是静摩擦力,方向向下B P 受到的是滑动摩擦力,方向向上P Q F 图1-B-8C Q 受到的是静摩擦力,方向向上D Q 受到的是滑动摩擦力,方向向下7 .如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2,中间用一原长为l 、劲度系数为K 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是:( )A .g m K l 1μ+B g m m K l )(21++μC .g m K l 2μ+ D .g m m m m K l )(2121++μ8 .如图所示,重物A .B 叠放在水平桌面上.质量分别为m 1、m 2、m 3的物体分别通过细线跨过定滑轮水平系在重物A .B 上,已知m 1>m 2+m 3,A .B 保持静止.现将m 3解下放在物体A 的上方,发现A .B 仍处于静止.关于A .B 间的摩擦力f 1和B 与桌面间的摩擦力f 2的变化情况,下列说法中正确的是 ( )A .f 1变大,f 2不变B .f 1变大,f 2变大C .f 1变小,f 2不变D .f 1变小,f 2变大9 .如图所示,水平地面上有一质量为M 的长木板,质量为m 的小物块放在长木板的左端,现用水平恒力F 向右拉小物块使它在木板上向右滑动,木板仍处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,则以下说法正确的是 ( )A .木板受到地面的摩擦力大小为μ1mgB .木板受到地面的摩擦力大小为μ2MgC .木板受到地面的摩擦力大小为μ2(M +m )gD .如果增大恒力F ,木板将会滑动10.某人在平直公路上骑自行车,见前方较远处红色交通信号灯亮起,他便停止蹬车,此后的一小段时间内,自行车前轮和后轮受到地面的摩擦力分别为f 前和f 后,则 ( )A .f 前向后,f 后向前B .f 前向前,f 后向后C .f 前向后,f 后向后D .f 前向前,f 后向前11.如图所示,三个相同的长方形物体A .B .C 叠放在水平面上。水平向右的恒力F 作用在B上。三个物体共同沿水平面匀速运动。下列说法中正确的是 ( )A .B 对A 的摩擦力水平向右,大小为F B .B 对C 的摩擦力水平向左,大小为F C .C 对B 的摩擦力水平向左,大小为FD .A 与B 间、B 与C 间、C 与水平面间都不可能是光滑的12.如图所示,C 是水平地面,A .B 是两个长方形物块,F 是作用在物块B 上的沿水平方向的力,物块A 和B 以相同的速度做匀速直线运动。关于A .B 间的动摩擦因数μ1和B .C 间的动摩擦因数μ2,下列说法中正确的是 ( ) A .可能μ1=0,μ2=0 B .可能μ1≠0,μ2≠0 C .可能μ1≠0,μ2=0 D .一定有μ1=0,μ2≠013.木块A .B 分别重50N 和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A .B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m 。系统置于水平地面上静止不动。现用F =1N 的水平拉力作用在木块B 上,如图所示。力F 作用后,下列判断正确的是 ( )A .木块A 所受摩擦力大小是12.5NA B m 1 m 2 m 3 F m M A B C F A BC FB .木块A 所受摩擦力大小是11.5NC .木块B 所受摩擦力大小是9ND .木块B 所受摩擦力大小是7N 14.如图所示,轻绳两端分别A .C 两物体相连接,m A =1kg,m B =2kg,m C =3kg,物体 A . B .C 及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计.若要用力将C 物拉动,则作用在C 物上水平向左的拉力最小为(取g =10m/s 2) ( )A .6NB .8NC .10ND .12N15.质量为1m 的长木板B 放置在水平地面上,与水平地面之间的动摩擦因数为1μ,质量为2m 的木块A 放在长木板B 上,与长木板之间的动摩擦因数为2μ。现加大小为F 的水平拉力拉木块A 使其沿着B 运动,而木板保持静止,这时木板受到地面的摩擦力大小为 ( ) A .F B .g m m )(211+μ C .g m 22μ D .g m 11μ16.如图所示,质量为m 的木块在水平面上的木板上向左滑行,滑行时木板静止,木板质量M=3m,已知木块与木板间、木板与水平面间的动摩擦因数均为μ,则在木块滑行过程中,水平面对木板的摩擦力大小为: ( )A .4μmg ;B .3μmg ;C .2μmg ;D .μmg ;19.如图所示,木板B 放在粗糙的水平面上,木块A 放在B 的上面,A 的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上,用水平力F 向左拉动B,使B 以速度做匀速运动, 这时绳水平,张力为T,下列说法正确的是 ( )A .T=FB .木块A 受到的是静摩擦力,大小等于T 。C .木板B 受到一个静摩擦力,一个滑动摩擦力,合力大小等于F 。D .若木板B 以速度2v 做匀速运动,则拉力仍为F20.如图所示,放在水平地面上的物体M 上叠放物体m ,两者间有一条处于压缩状态的弹簧,整个装置相对地面静止。则下列说法中正确的是 ( )A .M 对m 的摩擦力方向向左B .m 对M 的摩擦力方向向左C .地面对M 的摩擦力方向向右D .地面对M 的摩擦力方向向左21.如图7,人重600牛,木块A 重400牛,人与A .A 与地面间的动摩擦因数均为0.2,现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求(1)人对绳的拉力.(2)人脚给A 的摩擦力方向和大小。22.如图所示,物块P 静止在水平面上。分别对它施加互相垂直的两个水平拉力F 1、F 2时(F 1>F 2)物块将分别沿F 1、F 2方向滑动,对应的滑动摩擦力大小分别是f 1、f 2,若从静止开始同时施加这两个水平拉力,物块受到的滑动摩擦力大小是f 3。则比较这三个摩擦力的大小,有f 1 ______ f 2, f 1 ______ f 3。23.如图所示,质量不等的两个物体A .B .在水平拉力F 的作用下,沿光滑水平面一起向右运动,滑轮及细绳质量不计.则下列说法中正确的有A B FB 1m A F M m vmM F 1F 2A .物体B 所受的摩擦力方向一定向左B .物体B 所受的摩擦力方向可能向左C .物体B 所受的摩擦力一定随水平力F 的增大而增大D .只要水平力F 足够大.物体A .B 间一定会打滑 24.如图所示,物体A 重40N,物体B 重20N,A 与B .B 与地的动摩擦因数相同,物体B 用细绳系住,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.1 .D 解析:将P 、Q 看为一个整体,受两绳相等的拉力F 0和地面的摩擦力f 及拉力F 作用,做匀速运动,有F=2 F 0-mg μ2,再对Q 隔离,受力分析,由平衡条件得 F= F 0+mg μ由以上两式联立解得 F=mg μ4.2 .A3 .C .:讲析 钢板以速度ν1向右运动,则工件以等大速度相对钢板向左运动,设为ν1ˊ,同时工件被拉动还具有另一速度ν2,故工件相对于钢板的运动速度应是ν1ˊ与ν2的合成,即图中的速度ν,滑动摩擦力阻碍二者间的相对运动,故工件所受摩擦力与ν反向,即图中F μ·要使工件沿导槽匀速运动,所施加的拉力只需与摩擦力的一个分力平衡,故F <F μ<μmg 4 .B5 .D 讲析:皮带传动装置有两个转动轮,应分别为主动轮和从动轮。

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