2022年高中物理魯科版必修1教學(xué)案：第4章 第3節(jié) 摩擦力(含解析)

2022年高中物理魯科版必修1教學(xué)案：第4章 第3節(jié) 摩擦力(含解析)1.摩擦力的產(chǎn)生條件：一是接觸面粗糙，二是兩物體相互擠壓產(chǎn)生彈力，三是兩物體有相對運(yùn)動(dòng)或有相對運(yùn)動(dòng)趨勢。2滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力成正比，即fN，其方向與接觸面相切，與物體相對運(yùn)動(dòng)方向相反。3靜摩擦力的計(jì)算沒有公式可用，要根據(jù)外力情況且結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來確定，其方向與物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反。4物體與接觸面之間的靜摩擦力的最大值叫最大靜摩擦力，最大靜摩擦力與壓力成正比，靜摩擦力的取值范圍是0ffmax。5動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的材料及粗糙程度有關(guān)，可以通過改變相互接觸的材料或粗糙程度，增大或減小物體之間的摩擦。 一、滑動(dòng)摩擦力1定義當(dāng)兩個(gè)物體彼此接觸和擠壓，并發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生的一種阻礙相對滑動(dòng)的力。2滑動(dòng)摩擦力的方向及效果滑動(dòng)摩擦力的方向總是與接觸面相切，并與物體的相對運(yùn)動(dòng)方向相反。因此，滑動(dòng)摩擦力的效果總是阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)。3滑動(dòng)摩擦力的大小(1)滑動(dòng)摩擦力的大?。号c壓力成正比，還與接觸面的性質(zhì)有關(guān)。(2)公式：fN其中N表示壓力，叫動(dòng)摩擦因數(shù)，與接觸面的材料及粗糙程度有關(guān)。二、靜摩擦力1定義當(dāng)兩個(gè)彼此接觸、擠壓的物體之間沒有發(fā)生相對滑動(dòng)，但具有相對滑動(dòng)的趨勢時(shí)，接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對滑動(dòng)趨勢的力，這種力叫做靜摩擦力。2產(chǎn)生條件物體直接接觸，接觸面粗糙，接觸面間有壓力，有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢。3方向總是與接觸面相切并且與相對滑動(dòng)趨勢的方向相反。4效果阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)的趨勢。5大小由外部因素決定，隨外力的變化而變化。6最大靜摩擦力(1)定義：物體與接觸面之間的靜摩擦力的最大值，也即在外力作用下物體將開始沿接觸面滑動(dòng)時(shí)的靜摩擦力。用fmax表示。(2)相關(guān)因素與兩物體間的壓力成正比。與接觸面的性質(zhì)有關(guān)。三、摩擦力的調(diào)控1自主思考判一判(1)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí)，一定產(chǎn)生摩擦力。(×)(2)滑動(dòng)摩擦力的方向沿接觸面，與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。(×)(3)靜止的物體可能受到滑動(dòng)摩擦力。()(4)靜摩擦力總是發(fā)生在相對靜止且有相對運(yùn)動(dòng)趨勢的物體之間。()(5)運(yùn)動(dòng)的物體不可能受靜摩擦力的作用。(×)(6)靜止于水平粗糙地面上的木箱，受到的靜摩擦力大小與推力大小有關(guān)。()2合作探究議一議 (1)用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向上靜止，當(dāng)擔(dān)心手中瓶子掉下去時(shí)，總是用力握得更緊一些。這時(shí)瓶子所受的摩擦力增大了嗎？圖4­3­1提示：由于手與瓶子保持相對靜止，手與瓶子之間的摩擦力為靜摩擦力，由二力平衡得，摩擦力總與重力大小相等，當(dāng)用力握緊瓶子時(shí)，手與瓶子接觸處壓力增大，手對瓶子的最大靜摩擦力增大，但靜摩擦力保持不變。(2)滑動(dòng)摩擦力公式fN中的“N”的大小等于物體的重力嗎？提示：不一定。N是兩接觸物體間的壓力(彈力)。 對摩擦力的理解1摩擦力的產(chǎn)生條件(1)接觸面粗糙。(2)兩個(gè)物體之間有彈力。(3)有相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢。這三個(gè)條件必須同時(shí)滿足才能產(chǎn)生摩擦力。2“相對”的含義相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢指的是相互產(chǎn)生摩擦力的兩個(gè)物體之間，而不是物體相對于地面。3摩擦力產(chǎn)生的效果(1)摩擦力阻礙的是接觸物體之間的相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢，不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。(2)摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力，如勻速前進(jìn)的自行車，后輪受到的摩擦力為動(dòng)力，前輪受到的摩擦力為阻力。1下列關(guān)于摩擦力的說法，正確的是()A不接觸的兩物體間可能存在摩擦力B相互接觸且有擠壓的兩物體間一定存在摩擦力C摩擦力總是阻礙物體的相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢D摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反解析：選C相互接觸擠壓、接觸面粗糙、有相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)的趨勢是摩擦力產(chǎn)生的三個(gè)條件。三個(gè)條件必須同時(shí)滿足，才產(chǎn)生摩擦力，A、B錯(cuò)誤；摩擦力的效果總是阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢，C正確；摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動(dòng)的方向或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反，與物體運(yùn)動(dòng)的方向可能相同，如貨車啟動(dòng)時(shí)貨物所受的摩擦力，故D錯(cuò)誤。2(多選)下列關(guān)于摩擦力的說法，正確的是()A作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速B作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速，不可能使物體減速C作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速D作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速解析：選CD摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，也可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，但一定是與物體相對運(yùn)動(dòng)方向或相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反。當(dāng)滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，使物體加速，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、C正確；當(dāng)靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，使物體減速，選項(xiàng)B錯(cuò)誤、D正確。3下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是()A受到靜摩擦力作用的物體一定是靜止的B受到滑動(dòng)摩擦力作用的物體一定是運(yùn)動(dòng)的C靜摩擦力可以是動(dòng)力，而滑動(dòng)摩擦力只能是阻力D摩擦力可以是動(dòng)力，也可以是阻力解析：選D靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的物體之間，滑動(dòng)摩擦力發(fā)生在相對運(yùn)動(dòng)的物體之間，這里所說的“相對靜止”和“相對運(yùn)動(dòng)”是分別以這兩個(gè)物體為參考系而言的，若以其他物體為參考系，則可能都是靜止的，也可能都是運(yùn)動(dòng)的，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。而摩擦力阻礙的是物體間的相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢，若以其他物體為參考系，摩擦力可能是動(dòng)力，也可能是阻力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。摩擦力有無及方向的判斷1根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷靜摩擦力的有無A、B疊放在一起，用力F拉物體B，而A、B都靜止，如圖4­3­2甲所示。假設(shè)物體B對A有摩擦力，則A在水平方向上只受到一個(gè)力，不可能保持靜止?fàn)顟B(tài)，所以A、B之間不存在靜摩擦力。圖4­3­22根據(jù)力的相互作用判斷靜摩擦力的方向A、B疊放在一起，用力F拉物體A，而A、B都靜止，如圖乙所示。假設(shè)A、B之間沒有靜摩擦力，則A在水平方向上只受到一個(gè)力F的作用，不可能保持靜止，所以A、B之間一定有靜摩擦力存在。根據(jù)二力平衡原理，B對A的靜摩擦力一定向左，再根據(jù)力的相互作用原理，A對B的靜摩擦力一定向右，則地面對B的靜摩擦力一定向左。3利用假設(shè)法判斷相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向(1)方法假設(shè)研究對象與被接觸物體之間光滑，若它們之間發(fā)生相對滑動(dòng)，則其相對滑動(dòng)方向就是原先的相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向；若它們之間不會(huì)發(fā)生相對滑動(dòng)，則說明兩個(gè)接觸的物體沒有相對滑動(dòng)的趨勢。(2)步驟確定所要研究的對象。選與被研究對象接觸的物體作為參考系。假設(shè)接觸面光滑，分析出研究對象與參考系相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向。靜摩擦力的方向與相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反。典例如圖4­3­3所示，判斷下列情況下物體A和C是否受摩擦力作用(A、B、C均相對靜止)：圖4­3­3(1)圖(a)中相對地面靜止；(2)圖(b)中一起做勻速運(yùn)動(dòng)。思路點(diǎn)撥根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件，利用假設(shè)法或狀態(tài)分析法判斷。解析兩種情況下A、C均處于平衡狀態(tài)，在水平方向上所受合力為零。對于(a)情形，A受到水平向左的推力F，所以欲滿足A合力為零，水平方向必受到向右的靜摩擦力。把A、B、C視為一個(gè)整體，向左和向右的推力F相互抵消，假設(shè)地面對C有摩擦力作用。則整體不可能處于平衡，故地面對C無摩擦力作用；隔離C，C受到水平向右的推力F，地面對C無摩擦力，所以只有B對C產(chǎn)生向左的靜摩擦力，C才能實(shí)現(xiàn)水平方向合力為零。對于(b)情形，假設(shè)A受到靜摩擦力，則A不會(huì)處于平衡狀態(tài)，所以A不受摩擦力作用。將A、B、C視為一個(gè)整體，整體受到向右的拉力F，且做勻速運(yùn)動(dòng)，所以地面對整體有向左的滑動(dòng)摩擦力，即C受到向左的滑動(dòng)摩擦力。隔離C，C受到地面向左的滑動(dòng)摩擦力，所以只有B對C產(chǎn)生向右的靜摩擦力，C才能滿足水平方向合力為零。答案(1)A受到水平向右的靜摩擦力，C受到來自B的水平向左的靜摩擦力。(2)A不受摩擦力，C受到來自地面水平向左的滑動(dòng)摩擦力、來自B的水平向右的靜摩擦力。(1)采用假設(shè)法判斷摩擦力是否存在的關(guān)鍵是假設(shè)接觸面光滑，然后分析研究對象的運(yùn)動(dòng)情況。(2)對于相對復(fù)雜的題目，一般先分析受力簡單的物體，再根據(jù)力的相互性分析與其接觸物體的受力情況。1(多選)如圖4­3­4所示，用一個(gè)水平推力向右推放在水平地面上的木箱，沒有推動(dòng)，則下列說法正確的是()圖4­3­4A木箱運(yùn)動(dòng)趨勢的方向與水平推力的方向相同B木箱運(yùn)動(dòng)趨勢的方向與水平推力的方向相反C木箱受水平向左的靜摩擦力D木箱受水平向右的靜摩擦力解析：AC假設(shè)木箱與地面間無靜摩擦力，則人推木箱時(shí)，木箱必向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)沒推動(dòng)，但有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢，故木箱受向左的靜摩擦力，選項(xiàng)A、C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。2如圖4­3­5所示，物體A、B在拉力F作用下一起以相同的速度沿F方向勻速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于B所受的摩擦力，下列說法正確的是()圖4­3­5A圖中B物體不受靜摩擦力作用B圖中B物體受到靜摩擦力，且方向與F方向相反C圖中B物體受到A物體對它的靜摩擦力，且方向與F方向相同D圖中B物體受到A物體對它的靜摩擦力，且方向與F方向相反解析：選A假設(shè)B受到靜摩擦力，而B水平方向不再受其他力的作用，則B所受合力不為零，這與B勻速運(yùn)動(dòng)所受合力為零相矛盾，所以B不受靜摩擦力。由力的相互性我們可以確定B物體不對A物體產(chǎn)生靜摩擦力，故選項(xiàng)A正確。3.如圖4­3­6所示，水平地面上堆放著原木。關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說法正確的是()圖4­3­6AM處受到的支持力豎直向上BN處受到的支持力豎直向上CM處受到的靜摩擦力沿MN方向DN處受到的靜摩擦力沿水平方向解析：選AM處支持力方向垂直于地面，因此豎直向上，A項(xiàng)正確；N處的支持力方向垂直于原木P，因此B項(xiàng)錯(cuò)誤；M處受到的靜摩擦力方向平行于地面，C項(xiàng)錯(cuò)誤；N處受到的靜摩擦力方向平行于原木P，D項(xiàng)錯(cuò)誤。摩擦力的計(jì)算1滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算(1)公式法：根據(jù)fN計(jì)算。根據(jù)物體的受力情況，求出正壓力N。根據(jù)fN求出滑動(dòng)摩擦力。(2)二力平衡法：物體處于平衡狀態(tài)(勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止)時(shí)，根據(jù)二力平衡的條件求解。2靜摩擦力大小的計(jì)算(1)根據(jù)受力情況和二力平衡條件確定，靜摩擦力的大小總等于使物體發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)趨勢的外力。(2)隨著相對運(yùn)動(dòng)趨勢的增強(qiáng)，靜摩擦力也逐漸變大，但不能一直增大。當(dāng)靜摩擦力增大至某一數(shù)值后，物體將開始沿接觸面滑動(dòng)，靜摩擦力被滑動(dòng)摩擦力取代。靜摩擦力能達(dá)到的最大值叫做最大靜摩擦力fmax。靜摩擦力的范圍為0ffmax。(3)最大靜摩擦力fmax略大于滑動(dòng)摩擦力，一般情況下，為了分析問題方便，可認(rèn)為二者相等，即fmaxN。典例重為40 N的木箱放在水平地面上，木箱與地面間的最大靜摩擦力為12 N，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。如果分別用8 N和16 N的水平力推木箱，求木箱受到的摩擦力分別為多少？思路點(diǎn)撥解答本題的思路為：解析用8 N的水平力推木箱，推力小于最大靜摩擦力，木箱不動(dòng)，由二力平衡條件可知，木箱受到8 N的靜摩擦力。用16 N的水平力推木箱，推力大于最大靜摩擦力，木箱運(yùn)動(dòng)，由于豎直方向處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可知，NG，則滑動(dòng)摩擦力fNG0.25×40 N10 N。答案8 N10 N計(jì)算摩擦力的三點(diǎn)技巧(1)求解摩擦力時(shí)，先分清是什么摩擦力，然后再選擇方法求解。(2)靜摩擦力的計(jì)算沒有公式可用，滑動(dòng)摩擦力才可用公式fN求解，N是物體接觸面間的正壓力，N的大小要根據(jù)受力情況來確定，不一定等于mg。(3)若物體處于平衡狀態(tài)，無論是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力，都可用二力平衡條件求解。1.如圖4­3­7所示，兩塊木板緊緊夾住木塊，一直保持靜止，木塊重為30 N，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。若左、右兩端的壓力F都是100 N，則木塊所受的靜摩擦力大小和方向是()圖4­3­7A30 N，方向向上B20 N，方向向上C40 N，方向向下 D100 N，方向向上解析：選A由于木塊靜止，故靜摩擦力與重力平衡，fG30 N，方向向上。2一個(gè)所受重力為200 N的桌子放在水平地面上，當(dāng)用水平力F110 N向右推它時(shí)，桌子沒有被推動(dòng)，則地面對桌子的靜摩擦力f1_，方向_。當(dāng)水平力增至F250 N，桌面剛能被推動(dòng)，則地面對桌子的最大靜摩擦力fmax_，方向_。解析：在F1的作用沒有推動(dòng)時(shí)，桌子有相對地面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢，故受靜摩擦力作用，方向向左，由二力平衡可知大小等于F1，即f1F110 N，當(dāng)力增大到F250 N時(shí)，剛好推動(dòng)，說明最大靜摩擦力fmax50 N，方向向左。答案：10 N向左50 N向左3馬拉著自重600 N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18 N。若在雪橇上載貨500 kg，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)為多大？(g取10 N/kg)解析：雪橇做勻速直線運(yùn)動(dòng)F1f1，又f1N1，N1G1600 N得0.03在雪橇上載貨500 kg后，N2G1m2g600 N500×10 N5 600 N則f2N20.03×5 600 N168 N水平拉力F2f2168 N。答案：168 N0.031兩個(gè)相互接觸的物體，關(guān)于接觸處的彈力和摩擦力，以下說法正確的是()A一定有彈力，但不一定有摩擦力B如果有彈力，則一定有摩擦力C如果有摩擦力，則一定有彈力D如果有摩擦力，則其大小一定與彈力成正比解析：選C摩擦力的產(chǎn)生條件為：兩個(gè)物體間接觸且擠壓、接觸面粗糙、有相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)的趨勢。而兩物體間彈力的產(chǎn)生條件為接觸且擠壓，所以有摩擦力必定有彈力，有彈力不一定有摩擦力。故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。2下列關(guān)于摩擦力的敘述中錯(cuò)誤的是()A機(jī)車的車輪與鋼軌的摩擦力有時(shí)是有利的B磁懸浮列車是通過懸浮來減小甚至消除與軌道的擠壓而減小摩擦力的C人走路時(shí)，腳和地面之間的摩擦是有害的D減小摩擦，可以在兩物體之間加潤滑油解析：選C車輪和鋼軌的摩擦力有時(shí)是有利的，A正確；磁懸浮列車減小甚至消除了它與軌道間的壓力從而減小摩擦力，B正確；腳與地面之間沒摩擦人將無法行走，C錯(cuò)誤；加潤滑油可以減小摩擦，D正確。3下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是()A靜摩擦力一定發(fā)生在靜止的兩個(gè)物體之間B靜摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同C摩擦力的方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相反D滑動(dòng)摩擦力總是與重力成正比解析：選B靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的兩個(gè)物體間，但兩物體可能同時(shí)運(yùn)動(dòng)，所以A選項(xiàng)錯(cuò)；靜摩擦力與物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反，而與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同，B選項(xiàng)對，C選項(xiàng)錯(cuò)；滑動(dòng)摩擦力與兩物體間壓力成正比，與重力無關(guān)，D選項(xiàng)錯(cuò)。4關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，下列說法中正確的是()A滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反B滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C滑動(dòng)摩擦力的大小跟物體相對運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)D滑動(dòng)摩擦力是成對出現(xiàn)的，一個(gè)物體在水平地面上滑動(dòng)時(shí)，地面也要受到滑動(dòng)摩擦力作用解析：選D滑動(dòng)摩擦力總是與物體的相對運(yùn)動(dòng)方向相反，但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，其大小決定于物體接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)和正壓力，與物體相對運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，A、B、C全錯(cuò)；力是物體之間的相互作用，所以D正確。5關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)，下列說法正確的是()A兩接觸面間壓力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大B兩物體間滑動(dòng)摩擦力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大C兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)與動(dòng)摩擦力成正比，與兩物體間的壓力成反比D兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)是由兩物體的材料和接觸面的粗糙程度等決定的，與動(dòng)摩擦力和正壓力無關(guān)解析：選D兩接觸面間壓力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)不變，故A錯(cuò)誤；兩物體間滑動(dòng)摩擦力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)仍不變，故B錯(cuò)誤；動(dòng)摩擦因數(shù)與其它因素?zé)o關(guān)，只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān)，所以D正確，C錯(cuò)誤。6物體與支持面間有滑動(dòng)摩擦力時(shí)，下列說法正確的是()A物體與支持面間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大B物體與支持面間的壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，接觸面積越大，滑動(dòng)摩擦力越大C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)摩擦力越大D動(dòng)摩擦因數(shù)一定，物體與支持面間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大解析：選D滑動(dòng)摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度，以及壓力的大小有關(guān)，即f N?；瑒?dòng)摩擦力與接觸面的大小，以及相對運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)。故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。7(多選)用手握住一個(gè)油瓶(瓶始終處于豎直方向)，如圖1所示，下列說法正確的是()圖1A瓶中油越多，手必須握得越緊B手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大C不管手握得有多緊，油瓶受到的摩擦力總是一定的D以上說法都正確解析：選AC用手握住油瓶，油瓶不掉落下來，表明手對油瓶豎直向上的靜摩擦力跟油瓶受到的重力平衡靜摩擦力的大小由油瓶的重力大小決定。油瓶變重，它受到的靜摩擦力必須隨之增大，手握得緊一點(diǎn)，相應(yīng)最大靜摩擦力值也就大一些，才能保證油瓶不會(huì)掉落下來；如果手握得不夠緊，壓力不夠大，最大靜摩擦力小于油瓶的重力，油瓶就會(huì)掉下來。所以選項(xiàng)A正確。手握得越緊，手與瓶之間的壓力越大，保證了油瓶所受靜摩擦力的大小始終等于油瓶的重力大小，可見，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；顯然D也不正確。8三個(gè)質(zhì)量相同的物體，與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，由于所受水平拉力不同，A做勻速運(yùn)動(dòng)，B做加速運(yùn)動(dòng)，C做減速運(yùn)動(dòng)，那么它們受到的摩擦力大小關(guān)系應(yīng)是()AfB>fA>fCBfA<fB<fCCfBfAfC D不能比較大小解析：選C由fN知f的大小只與和N有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，由于該題中N與重力G大小相等，故f相同，C正確。9.如圖2所示，傳送帶運(yùn)輸機(jī)把貨物運(yùn)到高處，貨物在傳送帶上沒有滑動(dòng)。則貨物受到的摩擦力()圖2A是滑動(dòng)摩擦力，方向沿傳送帶向下B是滑動(dòng)摩擦力，方向沿傳送帶向上C是靜摩擦力，方向沿傳送帶向下D是靜摩擦力，方向沿傳送帶向上解析：選D貨物被傳送帶送到高處的過程中，相對傳送帶靜止，故兩者之間產(chǎn)生靜摩擦力，因貨物相對傳送帶有下滑趨勢，故貨物受到的摩擦力方向沿傳送帶向上，D正確。10在水平桌面上放一木塊，用從零開始逐漸增大的水平拉力F拉著木塊沿桌面運(yùn)動(dòng)，則木塊受到的摩擦力f隨拉力變化的圖像正確的是()解析：選D當(dāng)F0時(shí)，桌面對木塊沒有摩擦力，f0，當(dāng)木塊受到的水平拉力F較小時(shí)，木塊仍保持靜止，但有相對桌面運(yùn)動(dòng)的趨勢，桌面對木塊產(chǎn)生靜摩擦力。隨著水平拉力F不斷增大，木塊運(yùn)動(dòng)的趨勢也逐漸增強(qiáng)，桌面對木塊的靜摩擦力也相應(yīng)增大，直到水平拉力F足夠大時(shí)，木塊開始滑動(dòng)，此時(shí)桌面對木塊的靜摩擦力達(dá)到最大值fmax，在這個(gè)過程中，由二力平衡條件可知，桌面對木塊的靜摩擦力f始終與拉力F等值反向。木塊滑動(dòng)后，桌面對它的阻礙作用是滑動(dòng)摩擦力，它小于最大靜摩擦力，并且，在木塊滑動(dòng)的過程中NG不變，所以滑動(dòng)摩擦力保持不變。故選D。11一個(gè)質(zhì)量為80 kg的跳馬木箱置于水平地面上，移動(dòng)它至少要用230 N的水平推力，木箱被推動(dòng)后，只要200 N的水平推力就可以使它勻速運(yùn)動(dòng)。(g10 m/s2)求：(1)跳馬木箱與地面的最大靜摩擦力；(2)跳馬木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。解析：(1)移動(dòng)木箱至少用230 N的水平推力，故最大靜摩擦力fmax230 N。(2)木箱對地面的壓力Nmg，木箱勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平推力與滑動(dòng)摩擦力相等，即Ff，而fN，所以0.25。答案：(1)230 N(2)0.2512如圖3所示，物體A重40 N，物體B重20 N，A與B、A與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物體B用細(xì)繩系住，當(dāng)水平力F32 N時(shí)，才能將A勻速拉出，求接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。圖3解析：以A物體為研究對象，其受力情況如圖所示，其中N2為物體B對A的壓力：N2GB20 N，地面對A的支持力：N1GAN2GAGB60 N，B對A的滑動(dòng)摩擦力：f2 N220，地面對A的滑動(dòng)摩擦力：f1 N160 。又由題意要將A勻速拉出，則：Ff1f260 20 80 代入數(shù)據(jù)得：0.4。答案：0.4第4章相互作用(時(shí)間：50分鐘滿分：100分)一、選擇題(共8小題，每小題6分，共48分。第15題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，第68題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對得6分，選不全得3分，選錯(cuò)不得分)1下列有關(guān)力的一些說法正確的是()A物體被豎直向上拋出后，因?yàn)槭艿揭粋€(gè)豎直向上的升力作用才上升B放在斜面上的物體會(huì)沿斜面下滑，是因?yàn)槭芰艘粋€(gè)下滑力的作用C放在水中的木塊浮于水面，是因?yàn)槭芰艘粋€(gè)浮力的作用D運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)騰空后，是因?yàn)槭芰艘粋€(gè)強(qiáng)大的沖力作用所以能前進(jìn)幾米解析：選C豎直向上拋出去的物體的上升過程，升力是誰施予的？沿斜面下滑的物體，下滑力是誰施予的？運(yùn)動(dòng)員騰空后沖力是誰施予的？因?yàn)槎颊也坏绞┝ξ矬w，所以A、B、D均錯(cuò)，浮力的施力物體是水，所以C正確。2如圖1所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：中彈簧的左端固定在左墻上；中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用；中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)；中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在粗糙的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零，以l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長量，則有()圖1Al2>l1Bl4>l3Cl1>l3 Dl2l4解析：選D四種形式拉彈簧的過程中，由于彈力大小都為F，由胡克定律x，得l1l2l3l4。3下列說法正確的是()A兩個(gè)物體只要相互接觸就一定會(huì)產(chǎn)生彈力B兩物體間的滑動(dòng)摩擦力總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反C一本書在桌面上靜止，書對桌面的壓力是因?yàn)闀l(fā)生了彈性形變D靜止在斜面上的物體對斜面的壓力就等于物體受到的重力解析：選C兩個(gè)物體相互接觸且發(fā)生彈性形變時(shí)一定會(huì)產(chǎn)生彈力，A錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力總是與物體相對運(yùn)動(dòng)的方向相反，可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，B錯(cuò)誤；書對桌面的壓力是書發(fā)生了彈性形變要恢復(fù)原狀時(shí)，對桌面產(chǎn)生的作用力，C正確；物體對斜面的壓力不等于物體受到的重力，D錯(cuò)誤。4如圖2所示，兩個(gè)相同的木塊，在外力的拉動(dòng)下，分別以5 m/s、8 m/s的速度向右滑動(dòng)。以下說法正確的是()圖2AF甲>F乙，因?yàn)榧着c地面的接觸面積大BF甲F乙，因?yàn)橐遗c地面的接觸面積小CF甲<F乙，因?yàn)橐业乃俣却驞以上說法都不對解析：選D兩物體和地面間的摩擦力均為滑動(dòng)摩擦力，其大小fNmg，與接觸面積及運(yùn)動(dòng)速度均無關(guān)系，即兩物體受到的摩擦力大小相等，故選D。5如圖3所示，兩個(gè)物體A、B的質(zhì)量均為1 kg，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3，同時(shí)用F1 N的兩個(gè)水平力分別作用在A、B上，則地面對物體B，B對物體A的摩擦力分別為()圖3A6 N3 N B1 N1 NC01 N D02 N解析：選C以A、B整體為研究對象進(jìn)行受力分析，可知地面對B的摩擦力為零；再以A為研究對象進(jìn)行受力分析，可知B對A的摩擦力與力F大小相等、方向相反，大小為1 N，所以選項(xiàng)C正確。6如圖4所示，在粗糙的水平面上，物體向著彈簧運(yùn)動(dòng)，且使彈簧發(fā)生壓縮，則物體A的受力情況是()圖4A重力、支持力、動(dòng)力、摩擦力和彈簧的彈力B重力、支持力、摩擦力和彈簧的彈力C彈簧的彈力是動(dòng)力，而摩擦力是阻力D彈簧的彈力和摩擦力均與物體運(yùn)動(dòng)方向相反解析：選BD物體A受重力，地面的支持力，彈簧的彈力，地面的摩擦力，后兩力與運(yùn)動(dòng)方向相反為阻力，故B、D正確。7如圖5所示，為一輕質(zhì)彈簧的長度和彈力大小的關(guān)系。根據(jù)圖像判斷，正確的結(jié)論是()圖5A彈簧的勁度系數(shù)為1 N/mB彈簧的勁度系數(shù)為100 N/mC彈簧的原長為6 cmD彈簧伸長0.2 m時(shí)，彈力的大小為4 N解析：選BC彈簧處于原長時(shí)，彈簧的彈力應(yīng)為0，由此可知彈簧原長為6 cm。由圖像可知：當(dāng)拉長2 cm時(shí)，彈力為2 N，可得勁度系數(shù)為100 N/m。8機(jī)場常用傳送帶為顧客運(yùn)送行李或貨物，在傳送帶運(yùn)送貨物過程中主要有水平運(yùn)送和沿斜面運(yùn)送兩種形式，如圖6所示，甲為水平傳送帶，乙為傾斜傳送帶，當(dāng)行李隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列幾種判斷中正確的是()圖6A甲情形中的物體所受的合力為零B甲情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用C乙情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用D乙情形中的物體所受支持力與重力是一對平衡力解析：選AC甲情形中的物體受重力和傳送帶的支持力，這兩個(gè)力的合力為零，A對，B錯(cuò)；乙情形中的物體受三個(gè)力的作用，即重力、傳送帶的支持力和傳送帶對物體的摩擦力，C對；乙情形中的物體所受支持力垂直斜面向上，重力豎直向下，二者不在一條直線上，不是一對平衡力，D錯(cuò)誤。二、非選擇題(共4小題，共52分)9(8分)某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧的彈力用F表示，彈簧未掛鉤碼時(shí)的長度用l0表示，彈簧掛上鉤碼后的長度用l表示，彈簧的伸長量用x表示，則xll0。該同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)如下表：123456F/N00.981.962.943.924.90l/cm25.026.027.128.028.930.0x/cm01.02.13.03.95.0請根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)探索結(jié)論_。解析：根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出F­x圖像，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，可以認(rèn)為這些點(diǎn)在一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線上。得出結(jié)論：彈力的大小跟彈簧的伸長量成正比，即Fkx。答案：彈力的大小跟彈簧的伸長量成正比10(12分)某同學(xué)在做“測定木板與木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案。圖7方案一：木板固定，用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木塊，如圖(a)所示。方案二：用彈簧測力計(jì)鉤住木塊，用力拉動(dòng)木板，如圖(b)所示。除了實(shí)驗(yàn)必須的彈簧測力計(jì)、木塊、木板、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了若干重量均為2.00 N的砝碼。(1)上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的方案是_，理由是_。(2)該同學(xué)在木塊上加放砝碼，改變木塊對木板的壓力，記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345砝碼/個(gè)數(shù)01234砝碼對木塊壓力/N02.004.006.008.00測力計(jì)讀數(shù)/N1.502.002.502.903.50請根據(jù)上述數(shù)據(jù)在圖(c)坐標(biāo)紙上作出摩擦力f和砝碼對木塊的壓力F的關(guān)系圖像(以F為橫坐標(biāo))。圖像不過原點(diǎn)的原因是_。解析：(1)圖(a)中，若直接用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木塊，很難使其勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)讀數(shù)會(huì)忽大忽小，不能準(zhǔn)確測出摩擦力的大小。圖(b)中拉動(dòng)木板向左運(yùn)動(dòng)(并未要求勻速)，木塊穩(wěn)定后，其受力平衡，受到的摩擦力等于彈簧測力計(jì)的拉力。(2)圖線如圖所示，由圖線可知壓力為零，而摩擦力不為零，說明計(jì)算壓力時(shí)漏掉了木塊的重力。答案：(1)二木板向左運(yùn)動(dòng)的快慢不會(huì)引起彈簧測力計(jì)的示數(shù)發(fā)生變化(2)圖像見解析壓力中漏掉了木塊的重力11(14分)如圖8所示，靜止在水平面上的物體，所受重力為200 N，物體和水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等。求下列情況中物體受到的摩擦力：圖8(1)當(dāng)給物體施加一個(gè)水平向左、大小為F110 N的拉力時(shí)；(2)當(dāng)給物體施加一個(gè)水平向左、大小為F230 N的拉力時(shí)。解析：若物體滑動(dòng)，則物體和地面間的滑動(dòng)摩擦力為fNmg0.1×200 N20 N。(1)F110 N<20 N，物體保持靜止，物體受到靜摩擦力的作用，其大小f靜10 N。(2)F230 N>20 N，物體滑動(dòng)，物體受到滑動(dòng)摩擦力作用，其大小f20 N。答案：(1)10 N(2)20 N12(18分)書桌和書柜分別重500 N和1 500 N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，一同學(xué)用一輕彈簧測力計(jì)沿水平方向拉書桌。(1)當(dāng)測力計(jì)的讀數(shù)為150 N時(shí)，書桌仍靜止，此時(shí)書桌受摩擦力多大？(2)當(dāng)書桌沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為200 N，此時(shí)書桌與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大？(3)該同學(xué)用200 N的力去拉書柜，能拉動(dòng)嗎？為什么？解析：(1)書桌受靜摩擦力，大小等于彈簧測力計(jì)的拉力，f靜150 N。(2)當(dāng)書桌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力f與測力計(jì)的拉力F大小相等。fF200 N又fN，得0.4。(3)假設(shè)能拉動(dòng)，則滑動(dòng)摩擦力為fN0.4×1 500 N600 N>200 N因?yàn)橐瓌?dòng)書柜所需的水平拉力至少為600 N，故不能拉動(dòng)。答案：(1)150 N(2)0.4(3)見解析