1、第二章相 互 作 用第1讲重力弹力摩擦力 知知 识识 内内 容容考考 试试 要要 求求考考 情情 播播 报报重力、基本相互作用重力、基本相互作用c c考查频次考查频次:10:10卷卷6 6考。考。20202020年年7 7月月T10 T10 20172017年年1111月月T5 T5 20172017年年4 4月月T7 2016T7 2016年年1010月月T3T320162016年年4 4月月T2T220152015年年1010月月T13T13弹力弹力c c摩擦力摩擦力c c【知识梳理自查知识梳理自查】一、重力一、重力 必备知识必备知识自主排查自主排查【情境转换情境转换】如图所示如图所示,“
2、,“马踏飞燕马踏飞燕”是汉代艺术家集高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神是汉代艺术家集高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶和高超的艺术技巧的结晶,是我国古代雕塑艺术的稀世之宝是我国古代雕塑艺术的稀世之宝,试分析飞奔的骏试分析飞奔的骏马为什么能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上马为什么能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上?提示提示:马的重心位置和飞燕在一条竖直线上。马的重心位置和飞燕在一条竖直线上。二、弹力二、弹力三、摩擦力三、摩擦力【情境转换情境转换】如图所示如图所示,重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度,车厢上的木车厢上的木箱就会自动滑下箱就
3、会自动滑下,木箱下滑前木箱下滑前,车厢倾角越大车厢倾角越大,木箱所受摩擦力如何变化木箱所受摩擦力如何变化?木箱木箱滑动后滑动后,车厢倾角越大车厢倾角越大,木箱所受摩擦力又如何变化木箱所受摩擦力又如何变化?提示提示:增大减小增大减小 【小题速诊速纠小题速诊速纠】1.1.判一判判一判(1)(1)重力的方向总是指向地心。重力的方向总是指向地心。()(2)(2)物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反。物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反。()(3)(3)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆的方向。轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆的方向。()(4)(4)滑动摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同。滑动摩
4、擦力的方向不可能与物体运动方向相同。()(5)(5)滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关滑动摩擦力的大小与物体运动的速度无关,与接触面的面积大小也无关。与接触面的面积大小也无关。()(6)(6)运动的物体也可能受到静摩擦力的作用。运动的物体也可能受到静摩擦力的作用。()提示提示:(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)2.2.练一练练一练(1)(1)在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛在世界壮汉大赛上有拉汽车前进的一项比赛,如图是某壮汉正通过绳索拉如图是某壮汉正通过绳索拉汽车运动。则汽车所受拉力的施力物体和受力物体分别是汽车运动。则汽车所受拉力的施力物体和受力
5、物体分别是()A.A.壮汉、汽车壮汉、汽车B.B.壮汉、绳索壮汉、绳索C.C.绳索、汽车绳索、汽车D.D.汽车、绳索汽车、绳索【解析解析】选选C C。要研究的是汽车。要研究的是汽车,直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉直接对汽车产生拉力的是绳索而不是壮汉,汽汽车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用车所受拉力是绳索和汽车之间的相互作用,故其施力物体是绳索故其施力物体是绳索,受力物体是受力物体是汽车。汽车。(2)(2)如图所示是以燃烧蜡烛为动力的玩具小船如图所示是以燃烧蜡烛为动力的玩具小船,船头设置一块耐高温材料制作船头设置一块耐高温材料制作的倾斜帆板的倾斜帆板,蜡烛燃烧产生的热气流对倾斜帆板产生作
6、用力蜡烛燃烧产生的热气流对倾斜帆板产生作用力,使船前进使船前进,热气流热气流对倾斜帆板产生作用力的方向是对倾斜帆板产生作用力的方向是()A.A.水平向前水平向前B.B.竖直向上竖直向上C.C.垂直于倾斜帆板向上垂直于倾斜帆板向上D.D.沿倾斜帆板向下沿倾斜帆板向下【解析解析】选选C C。热气流对倾斜帆板的作用力是弹力。热气流对倾斜帆板的作用力是弹力,而弹力的方向是与接触面而弹力的方向是与接触面垂直的垂直的,所以正确的选项是所以正确的选项是C C。考点考点1 1弹力的分析与计算弹力的分析与计算(c)(c)【要点融会贯通要点融会贯通】弹力方向的判断方法弹力方向的判断方法(1)(1)常见模型中弹力的
7、方向常见模型中弹力的方向:关键能力关键能力层级突破层级突破(2)(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。【典例考题研析典例考题研析】【典例典例1 1】足球运动是目前最具影响力的运动项目之一足球运动是目前最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱。如深受青少年喜爱。如图所示为几种与足球有关的情境图所示为几种与足球有关的情境,则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A.A.图甲中图甲中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B.B.图甲中图甲中,静止在草地上的足球受到的弹力是由于足球形变而产生
8、的静止在草地上的足球受到的弹力是由于足球形变而产生的C.C.图乙中图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力D.D.图丙中图丙中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3 3个力的作用个力的作用【解题思路解题思路】解答本题应注意以下几点解答本题应注意以下几点:【解析解析】选选D D。静止在草地上的足球受到弹力的施力物体是地面。静止在草地上的足球受到弹力的施力物体是地面,而重力的施而重力的施力物体是地球力物体是地球,所以弹力不是重力所以弹力不是重力,A,A错误错误;静止在地
9、面上的足球受到弹力是因静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生了形变而对足球的作用力为地面发生了形变而对足球的作用力,B,B错误错误;静止在光滑水平地面上的两个足静止在光滑水平地面上的两个足球虽然接触球虽然接触,但由于没有弹性形变但由于没有弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力所以没有受到相互作用的弹力,C,C错误错误;踩在踩在脚下的足球受到地球对它的重力、脚对它的压力以及地面对它的支持力脚下的足球受到地球对它的重力、脚对它的压力以及地面对它的支持力,共三共三个力作用个力作用,D,D正确。故选正确。故选D D。【典例典例2 2】如图所示如图所示,弹簧测力计、绳子的质量都不计弹簧测力计、绳子的质量
10、都不计,摩擦也不计。物体摩擦也不计。物体A A重重40 N,40 N,物体物体B B重重10 N,10 N,滑轮重滑轮重2 N,2 N,两物体均处于静止状态两物体均处于静止状态,则弹簧测力计示数和则弹簧测力计示数和物体物体A A对水平地面的压力大小分别是对水平地面的压力大小分别是()A.22 NA.22 N和和30 N30 NB.20 NB.20 N和和32 N32 NC.52 NC.52 N和和10 N10 ND.50 ND.50 N和和40 N40 N【解题思路解题思路】可按以下思路分析可按以下思路分析 【解析解析】选选A A。绳子上的拉力等于。绳子上的拉力等于B B的重力的重力,对滑轮受
11、力分析对滑轮受力分析,其受弹簧测力计其受弹簧测力计向上的拉力、自身的重力及两绳对它的拉力向上的拉力、自身的重力及两绳对它的拉力,则弹簧测力计的示数为两倍绳子则弹簧测力计的示数为两倍绳子上的拉力和滑轮的重力之和上的拉力和滑轮的重力之和,即即10 N+10 N+2 N=22 N;10 N+10 N+2 N=22 N;物体物体A A对地面的压力等于对地面的压力等于A A的重力减去绳子的拉力的重力减去绳子的拉力,即即40 N-10 N=30 N,40 N-10 N=30 N,选项选项A A正确。正确。【精练题组通关精练题组通关】1.1.中国女排在中国女排在20162016年奥运会比赛中再度夺冠。图为比
12、赛中精彩瞬间的照片年奥运会比赛中再度夺冠。图为比赛中精彩瞬间的照片,此此时排球受到的力有时排球受到的力有()A.A.推力推力B.B.重力、推力重力、推力C.C.重力、空气对球的作用力重力、空气对球的作用力D.D.重力、推力、空气对球的作用力重力、推力、空气对球的作用力【解析解析】选选C C。此刻人手与球并没有接触。此刻人手与球并没有接触,所以没有推力所以没有推力,排球受到的力是重力、排球受到的力是重力、空气对球的作用力空气对球的作用力,所以所以C C正确正确,A,A、B B、D D错误。错误。2.2.如图所示如图所示,球球A A在斜面上在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态被竖直挡板挡住而处于
13、静止状态,关于球关于球A A所受的弹所受的弹力力,以下说法正确的是以下说法正确的是()A.A.球球A A仅受一个弹力作用仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上弹力的方向垂直斜面向上B.B.球球A A受两个弹力作用受两个弹力作用,一个水平向左一个水平向左,一个垂直斜面向下一个垂直斜面向下C.C.球球A A受两个弹力作用受两个弹力作用,一个水平向右一个水平向右,一个垂直斜面向上一个垂直斜面向上D.D.球球A A受三个弹力作用受三个弹力作用,一个水平向右一个水平向右,一个垂直斜面向上一个垂直斜面向上,一个竖直向下一个竖直向下【解析解析】选选C C。球。球A A受重力竖直向下受重力竖直向下,与竖直挡
14、板和斜面都有挤压。斜面给它一与竖直挡板和斜面都有挤压。斜面给它一个支持力个支持力,垂直斜面向上垂直斜面向上;挡板给它一个压力挡板给它一个压力,水平向右水平向右,故选项故选项C C正确。正确。【加固训练加固训练】如图所示的四个图中如图所示的四个图中,AB,AB、BCBC均为轻质杆均为轻质杆,各图中杆的各图中杆的A A、C C端都通过铰链与墙端都通过铰链与墙连接连接,两杆都在两杆都在B B处由铰链连接处由铰链连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆替轻杆,能保持平衡的是能保持平衡的是()A.A.图中的图中的ABAB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙杆
15、可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.B.图中的图中的ABAB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.C.图中的图中的BCBC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.D.图中的图中的BCBC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁【解析解析】选选B B。因为各图中杆的。因为各图中杆的A A、C C端都通过铰链与墙连接端都通过铰链与墙连接,故轻杆是故轻杆是“活动活动杆杆”,杆中的力一定沿杆。若能用轻绳代替杆中的力一定沿杆。若能用轻绳代替,则杆对则杆对B B点要产生拉力点要产生拉力,四个图中四个图中ABAB杆、杆、BCBC杆对杆对B B
16、点的作用力如图所示点的作用力如图所示,AB,AB杆产生拉力的是图甲、丙、丁杆产生拉力的是图甲、丙、丁,BC,BC杆产杆产生拉力的只有图丙生拉力的只有图丙,因为绳对作用点只能产生拉力因为绳对作用点只能产生拉力,故只有选项故只有选项B B正确。正确。考点考点2 2摩擦力的分析与判断摩擦力的分析与判断(c)(c)【要点融会贯通要点融会贯通】静摩擦力有无及方向的判断静摩擦力有无及方向的判断“三法三法”1.1.假设法假设法:利用假设法判断的思维程序如下利用假设法判断的思维程序如下:2.2.状态法状态法:先判明物体的运动状态先判明物体的运动状态(即加速度的方向即加速度的方向),),再利用牛顿第二定律再利用
17、牛顿第二定律(F=ma)(F=ma)确定合力确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。3.3.牛顿第三定律法牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据再根据“力的相互性力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。确定另一物体受到的静摩擦力方向。【典例考题研析典例考题研析】【典例典例3 3】如图所示如图所示,用一枚小磁铁将一张纸压在竖直的磁性黑板上用一枚小磁铁将一张纸压在竖直的磁性黑板上,一同学一同学向下拉白纸使白纸和磁铁一起向下匀速运动且保持相对静止向下拉白纸使白纸和磁铁一起向下匀
18、速运动且保持相对静止,下列说法正确下列说法正确的是的是()A.A.白纸受到磁铁向上的摩擦力白纸受到磁铁向上的摩擦力B.B.白纸没有受到磁铁的摩擦力白纸没有受到磁铁的摩擦力C.C.磁铁只受到磁铁只受到2 2个作用力个作用力D.D.磁铁受到磁铁受到4 4个作用力个作用力【解题思路解题思路】解答本题应注意以下两点解答本题应注意以下两点:(1)(1)注意摩擦力与弹力有无的判断方法注意摩擦力与弹力有无的判断方法;(2)(2)要结合物体所处的运动状态及力的相互性进行受力分析。要结合物体所处的运动状态及力的相互性进行受力分析。【解析解析】选选D D。白纸和磁铁一起向下匀速运动且保持相对静止。白纸和磁铁一起向
19、下匀速运动且保持相对静止,对磁铁进行受对磁铁进行受力分析可知磁铁受重力、磁性黑板的吸引力、白纸的向外弹力、白纸的竖直力分析可知磁铁受重力、磁性黑板的吸引力、白纸的向外弹力、白纸的竖直向上的静摩擦力四个力的作用向上的静摩擦力四个力的作用,C,C错误错误,D,D正确正确;根据力的相互性根据力的相互性,磁铁对白纸有磁铁对白纸有竖直向下的静摩擦力竖直向下的静摩擦力,A,A、B B均错误。故选均错误。故选D D。【精练题组通关精练题组通关】1.(20201.(2020舟山模拟舟山模拟)如图所示为一同学从如图所示为一同学从t=0t=0时刻起逐渐增加水平推力推动箱时刻起逐渐增加水平推力推动箱子过程中三个时刻
20、子过程中三个时刻(t(t1 1、t t2 2、t t3 3)的漫画图。假设的漫画图。假设t t1 1时刻同学对箱子的推力为时刻同学对箱子的推力为5 5 N,tN,t2 2时刻推力为时刻推力为10 N,t10 N,t3 3时刻推力为时刻推力为15 N15 N。下列说法正确的是。下列说法正确的是()A.A.箱子对地面的压力就是箱子的重力箱子对地面的压力就是箱子的重力B.tB.t1 1时刻时刻,箱子所受地面的摩擦力大于箱子所受地面的摩擦力大于5 N5 NC.tC.t2 2时刻时刻,箱子所受合外力与箱子所受合外力与t t1 1时刻相同时刻相同D.D.箱子与地面的滑动摩擦力一定为箱子与地面的滑动摩擦力一
21、定为15 N15 N【解析解析】选选C C。“重力重力”和和“压力压力”是两种不同性质的力是两种不同性质的力,只能说箱子对地面只能说箱子对地面的压力大小等于箱子的重力的压力大小等于箱子的重力,选项选项A A错误错误;t;t1 1时刻时刻,箱子没动箱子没动,处于平衡状态处于平衡状态,可知可知箱子所受地面的静摩擦力等于箱子所受地面的静摩擦力等于5 N,5 N,选项选项B B错误错误;t;t2 2时刻和时刻和t t1 1时刻箱子都处于平衡时刻箱子都处于平衡状态状态,所受的合力均为零所受的合力均为零,选项选项C C正确正确;t;t3 3时刻推力为时刻推力为15 N,15 N,此时箱子动了此时箱子动了,
22、但是不但是不知道箱子的运动状态知道箱子的运动状态,则不能确定箱子与地面的滑动摩擦力是否等于则不能确定箱子与地面的滑动摩擦力是否等于15 N,15 N,选选项项D D错误。故选错误。故选C C。2.2.滑索滑索,也称也称“速滑速滑”“”“速降速降”“”“空中飞人空中飞人”等等,最早用于高山自救和军事突最早用于高山自救和军事突击行动击行动,后演化为游乐项目后演化为游乐项目,是一项具有挑战性、刺激性和娱乐性的现代化体是一项具有挑战性、刺激性和娱乐性的现代化体育游乐项目育游乐项目,可跨越草地、湖泊、河流、峡谷可跨越草地、湖泊、河流、峡谷,借助高度差从高处以较高的速借助高度差从高处以较高的速度向下滑行度
23、向下滑行,使游客在有惊无险的快乐中感受刺激和满足。若忽略空气阻力使游客在有惊无险的快乐中感受刺激和满足。若忽略空气阻力,最后一段人缓慢下滑的过程中最后一段人缓慢下滑的过程中,下列有关人的受力图正确的是下列有关人的受力图正确的是()【解析解析】选选D D。由题意可知人缓慢下滑的过程中做匀速运动。由题意可知人缓慢下滑的过程中做匀速运动,处于平衡状态处于平衡状态,对对人受力分析可知有竖直向下的重力人受力分析可知有竖直向下的重力mgmg、垂直绳索向上的弹力、垂直绳索向上的弹力F FT T、与人的滑行方、与人的滑行方向相反的摩擦力向相反的摩擦力F,F,且三者合力为零且三者合力为零,A,A、B B、C C
24、错误错误,D,D正确。故选正确。故选D D。3.(20203.(2020嘉兴模拟嘉兴模拟)在粗糙水平面上有质量为在粗糙水平面上有质量为m m的物体的物体,被一劲度系数为被一劲度系数为k k的轻的轻弹簧连在左侧墙上弹簧连在左侧墙上,物体在物体在O O点静止时点静止时,弹簧恰为自然长度弹簧恰为自然长度;物体只有在物体只有在A A、B B之之间才能处于静止状态间才能处于静止状态,则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是()A.A.物体在物体在AOAO之间运动时之间运动时,受到的摩擦力方向一定向左受到的摩擦力方向一定向左B.B.物体静止在物体静止在ABAB之间时之间时,离离O O越近越近,受到的摩擦力
25、越大受到的摩擦力越大C.C.物体静止在物体静止在OBOB之间时之间时,受到的摩擦力方向一定向左受到的摩擦力方向一定向左D.D.用水平拉力将物体快速从用水平拉力将物体快速从A A拉到拉到B,B,在此过程中物体在此过程中物体受到的地面摩擦力保持不变受到的地面摩擦力保持不变【解析解析】选选D D。依题意。依题意,物体只有在物体只有在A A、B B之间才能处于静止状态之间才能处于静止状态,则物体在则物体在A A、B B两位置时两位置时,所受静摩擦力达到最大所受静摩擦力达到最大,当物体在当物体在AOAO之间运动时之间运动时,若物体向左运动若物体向左运动,受到的摩擦力方向向右受到的摩擦力方向向右,故故A
26、A错误错误;物体在物体在O O点静止时点静止时,弹簧恰为自然长度弹簧恰为自然长度,此时此时静摩擦力为零静摩擦力为零;当物体静止在当物体静止在ABAB之间时之间时,所受的静摩擦力与弹簧的弹力平衡所受的静摩擦力与弹簧的弹力平衡,离离O O越近越近,弹簧的形变量越小弹簧的形变量越小,根据胡克定律知根据胡克定律知,弹力越小弹力越小,则物体受到的摩擦力越则物体受到的摩擦力越小小,故故B B错误错误;物体静止在物体静止在OBOB之间时之间时,弹簧处于伸长状态弹簧处于伸长状态,拉力方向向左拉力方向向左,则物体则物体受到的摩擦力方向一定向右受到的摩擦力方向一定向右,故故C C错误错误;将物体从将物体从A A位
27、置快速拉到位置快速拉到B B位置的过程中位置的过程中,受到的是滑动摩擦力受到的是滑动摩擦力,由于物体对地面的压力不变由于物体对地面的压力不变,动摩擦因数不变动摩擦因数不变,由公式由公式F Ff f=F=FN N知知,在此过程中在此过程中,物体受到地面的摩擦力大小保持不变物体受到地面的摩擦力大小保持不变,方向向左方向向左,也不也不变变,则在此过程中物体受到的地面摩擦力保持不变则在此过程中物体受到的地面摩擦力保持不变,故故D D正确。故选正确。故选D D。【加固训练加固训练】如图所示如图所示,A,A、B B两物块叠放在一起两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做在粗糙的水平面上保持相
28、对静止地向右做匀减速直线运动匀减速直线运动,运动过程中运动过程中B B受到的摩擦力受到的摩擦力()A.A.方向向左方向向左,大小不变大小不变B.B.方向向左方向向左,逐渐减小逐渐减小C.C.方向向右方向向右,大小不变大小不变D.D.方向向右方向向右,逐渐减小逐渐减小【解析解析】选选A A。对。对A A、B B整体受力分析如图所示整体受力分析如图所示,滑动摩擦力滑动摩擦力F Ff f使整体产生加速度使整体产生加速度a,a,大小不变大小不变,对对B B受力分析知受力分析知,B,B所受静摩擦力所受静摩擦力FFf f=m=mB Ba,a,大小不变大小不变,方向向左方向向左,A,A正正确确,B,B、C
29、C、D D错误。错误。考点考点3 3摩擦力的计算摩擦力的计算(c)(c)【要点融会贯通要点融会贯通】计算摩擦力大小的三点注意计算摩擦力大小的三点注意(1)(1)分清摩擦力的性质分清摩擦力的性质:静摩擦力或滑动摩擦力。静摩擦力或滑动摩擦力。(2)(2)应用滑动摩擦力的计算公式应用滑动摩擦力的计算公式F Ff f=F=FN N时时,注意动摩擦因数注意动摩擦因数,其大小与接触面其大小与接触面的材料及其粗糙程度有关的材料及其粗糙程度有关,F,FN N为两接触面间的正压力为两接触面间的正压力,不一定等于物体的重力。不一定等于物体的重力。(3)(3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关滑动摩擦力的大小与物
30、体的运动速度无关,与接触面积的大小无关。与接触面积的大小无关。【典例考题研析典例考题研析】【典例典例4 4】如图所示如图所示,A,A、B B、C C三个物体的质量相等三个物体的质量相等,各有各有F=1 NF=1 N的两个水平力分的两个水平力分别作用于别作用于A A、B B两个物体上两个物体上,A,A、B B、C C都静止都静止,则地面对则地面对A A物体、物体、A A物体对物体对B B物体、物体、B B物体对物体对C C物体的摩擦力分别为物体的摩擦力分别为()A.0A.0、1 N1 N、0 0B.1 NB.1 N、0 0、1 N1 NC.1 NC.1 N、2 N2 N、1 N1 ND.1 ND
31、.1 N、1 N1 N、0 0【解题思路解题思路】解答本题应注意以下两点解答本题应注意以下两点:(1)(1)对物体受力分析时要灵活、恰当的选取研究对象对物体受力分析时要灵活、恰当的选取研究对象;(2)(2)能根据物体的运动状态进行静摩擦力的有无及方向的判断能根据物体的运动状态进行静摩擦力的有无及方向的判断,必要时可以用必要时可以用假设法。假设法。【解析解析】选选A A。以。以A A、B B、C C三个物体为整体进行受力分析三个物体为整体进行受力分析,整体在水平方向受到整体在水平方向受到水平向左和水平向右的大小相等的拉力水平向左和水平向右的大小相等的拉力,则二力的合力为零则二力的合力为零,相当于
32、整体在水相当于整体在水平方向上不受力的作用平方向上不受力的作用,故地面对故地面对A A的摩擦力为零的摩擦力为零;以物体以物体B B和和C C两个物体为整体两个物体为整体进行受力分析进行受力分析,水平方向受向右的拉力水平方向受向右的拉力,要使物体要使物体B B和和C C静止静止,则则A A对对B B一定有向左一定有向左的摩擦力的摩擦力,大小等于大小等于F=1 N;F=1 N;对物体对物体C C进行受力分析进行受力分析,物体物体C C水平方向不受外力水平方向不受外力,相相对物体对物体B B没有相对运动的趋势没有相对运动的趋势,物体物体C C不受物体不受物体B B的摩擦力。综上所述的摩擦力。综上所述
33、,A,A正确正确,B,B、C C、D D均错误。故选均错误。故选A A。【精练题组通关精练题组通关】1.1.将质量为将质量为1.0 kg1.0 kg的木块放在水平长木板上的木块放在水平长木板上,用力沿水平方向拉木块用力沿水平方向拉木块,拉力从拉力从0 0开始逐渐增大开始逐渐增大,木块先静止后相对木板运动。用力传感器采集木块受到的拉力木块先静止后相对木板运动。用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小和摩擦力的大小,并用计算机绘制出摩擦力大小并用计算机绘制出摩擦力大小F Ff f随拉力大小随拉力大小F F变化的图象变化的图象,如如图所示。木块与长木板间的动摩擦因数为图所示。木块与长木板间的动摩擦
34、因数为()A.0.3A.0.3B.0.5B.0.5C.0.6C.0.6D.1.0D.1.0【解析解析】选选A A。由图看出。由图看出,拉力大于拉力大于5 N5 N后物体相对木板滑动后物体相对木板滑动,滑动摩擦力为滑动摩擦力为3 N,3 N,支持力与木块的重力等大支持力与木块的重力等大,对。对。fnF30.3,F10 2.(2.(易错专练易错专练:摩擦力的计算摩擦力的计算)如图所示如图所示,质量为质量为m m的木块受到与水平面夹角为的木块受到与水平面夹角为的力的力F F的作用的作用,在水平地面上做匀速直线运动在水平地面上做匀速直线运动,则木块与地面之间的动摩擦因数则木块与地面之间的动摩擦因数为为
35、()A.A.B.B.C.C.D.tan D.tan FcosmgFsinmgFsinFcosFcosmg【解析解析】选选A A。将。将F F分解为水平和竖直两个方向上的力分解为水平和竖直两个方向上的力,则有水平方向则有水平方向:Fcos:Fcos=f=f,竖直方向竖直方向:mg+Fsin=F:mg+Fsin=FN N,由摩擦力公式可知由摩擦力公式可知f=Ff=FN N=(mg+Fsin)=(mg+Fsin);联立解得联立解得=,A=,A正确正确,B,B、C C、D D均错误。故选均错误。故选A A。FcosmgFsin【加固训练加固训练】如图所示如图所示,攀岩者仅凭借鞋底和背部的摩擦停留在竖直
36、的岩壁间攀岩者仅凭借鞋底和背部的摩擦停留在竖直的岩壁间,鞋子、背部鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为与岩壁间的动摩擦因数分别为0.800.80和和0.600.60。为了节省体力。为了节省体力,他尽可能减小身体他尽可能减小身体与岩壁间的正压力与岩壁间的正压力,使自己刚好不下滑。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力使自己刚好不下滑。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是下列判断正确的是()A.A.攀岩者受到三个力的作用攀岩者受到三个力的作用B.B.鞋子受到的静摩擦力方向竖直向下鞋子受到的静摩擦力方向竖直向下C.C.岩壁对鞋子的支持力大于岩壁对背部的支持力岩壁对鞋子的支持力大于岩壁对背部的支持
37、力D.D.攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的37【解析解析】选选D D。对攀岩者受力分析如图。对攀岩者受力分析如图,攀岩者受到重力、两个支持力和两个攀岩者受到重力、两个支持力和两个摩擦力共五个力的作用摩擦力共五个力的作用,A,A错误错误;鞋子受到的静摩擦力方向竖直向上鞋子受到的静摩擦力方向竖直向上,B,B错误错误;水水平方向受力平衡平方向受力平衡,所以岩壁对鞋子的支持力等于岩壁对背部的支持力所以岩壁对鞋子的支持力等于岩壁对背部的支持力,C,C错误错误;鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为鞋子、背部与岩壁间的动摩擦因数分别为0.800.80和和0.60,0.
38、60,刚好不下滑时摩擦力都刚好不下滑时摩擦力都达到最大达到最大,根据根据f=Ff=FN N可知可知,而而f f1 1+f+f2 2=mg,=mg,解得解得f f1 1=mg,=mg,故攀岩者背故攀岩者背部受到的静摩擦力支撑了体重的部受到的静摩擦力支撑了体重的 ,D,D正确。故选正确。故选D D。12f0.63f0.843737【资源平台资源平台】备选角度备选角度:摩擦力的突变问题摩擦力的突变问题【典例典例】长直木板的上表面的一端放有一铁块长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角即木板与水平面的夹角变大变大),),另一端不动另一
39、端不动,如图所示如图所示,则铁块受到的摩擦力则铁块受到的摩擦力F Ff f随角度随角度的变化图象可能正确的是的变化图象可能正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()()【规范解答规范解答】选选C C。设木板与水平面间的夹角增大到。设木板与水平面间的夹角增大到时时,铁块开始滑动铁块开始滑动,显然显然当当时时,铁块与木板相对静止铁块与木板相对静止,由力的平衡条件可知由力的平衡条件可知,铁块受到的静摩擦力铁块受到的静摩擦力的大小为的大小为F Ff f=mgsin;=mgsin;当当时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,设动摩设动摩擦因数为
40、擦因数为,由滑动摩擦力公式得铁块受到的摩擦力为由滑动摩擦力公式得铁块受到的摩擦力为F Ff f=mgcos=mgcos。通过上。通过上述分析知道述分析知道:l1 1 B.B.l4 4=l3 3C.C.l1 1 l3 3D.D.l2 2 l4 4【解析解析】选选B B。由于弹簧质量不考虑。由于弹簧质量不考虑,所以四种情况下弹簧的伸长量只由力所以四种情况下弹簧的伸长量只由力F F决决定定,因它们的右端受到大小皆为因它们的右端受到大小皆为F F的拉力作用的拉力作用,即即F F相同相同,则弹簧的伸长量相同则弹簧的伸长量相同,故故A A、C C、D D错误错误,B,B正确。故选正确。故选B B。4.4.
41、如图所示如图所示,羽毛球运动员在比赛过程中用球拍回击飞过来的羽毛球羽毛球运动员在比赛过程中用球拍回击飞过来的羽毛球,下列说下列说法正确的是法正确的是()A.A.球拍击羽毛球的力大于羽毛球撞击球拍的力球拍击羽毛球的力大于羽毛球撞击球拍的力B.B.羽毛球先对球拍有力的作用羽毛球先对球拍有力的作用,球拍才对羽毛球有力的作用球拍才对羽毛球有力的作用C.C.羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的D.D.羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对平衡力羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对平衡力【解析解析】选选C C。根据物体间力的作用是相互性的。根据物体间力
42、的作用是相互性的,球拍击羽毛球的力等于羽毛球拍击羽毛球的力等于羽毛球撞击球拍的力球撞击球拍的力,A,A错误错误;球拍和羽毛球之间的相互作用是同时的球拍和羽毛球之间的相互作用是同时的,B,B错误错误;根据根据弹力的特点可知羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的弹力的特点可知羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的,C,C正确正确;羽毛羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对相互作用力球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对相互作用力,D,D错误。故选错误。故选C C。5.5.如图所示如图所示,在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块,图中
43、木图中木块倾角为块倾角为,木块与水平面间动摩擦因数为木块与水平面间动摩擦因数为,木块所受重力为木块所受重力为G,G,现用一水平现用一水平恒力恒力F F推木块推木块,使木块由静止开始向左运动使木块由静止开始向左运动,则木块所受的摩擦力大小为则木块所受的摩擦力大小为()GA.F B.cosC.G D.(GsinFcos)【解析解析】选选C C。木块由静止开始向左运动。木块由静止开始向左运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力受到的摩擦力为滑动摩擦力,故故F Ff f=F=FN N=G,=G,选项选项C C正确。正确。【加固训练加固训练】如图甲所示如图甲所示,小孩用小孩用80 N80 N的水平力推木箱不动的水
44、平力推木箱不动,木箱此时受到水平地面的木箱此时受到水平地面的摩擦力大小为摩擦力大小为F F1 1;如图乙所示如图乙所示,小孩把木箱推动了小孩把木箱推动了,此时木箱与水平地面间摩擦此时木箱与水平地面间摩擦力大小为力大小为F F2 2。若木箱对水平地面的压力大小为。若木箱对水平地面的压力大小为200 N,200 N,木箱与水平地面间的动摩木箱与水平地面间的动摩擦因数为擦因数为0.45,0.45,则则F F1 1 、F F2 2的大小分别为的大小分别为 ()A.90 NA.90 N、80 N80 NB.80 NB.80 N、45 N45 NC.80 NC.80 N、90 N90 N D.90 N D
45、.90 N、90 N90 N【解析解析】选选C C。甲图是静摩擦力。甲图是静摩擦力,由平衡条件得由平衡条件得:F:F1 1=80 N,=80 N,乙图是滑动摩擦力乙图是滑动摩擦力,由由F Ff f=F FN N得得F Ff f=0.45=0.45200 N=90 N,200 N=90 N,则则F F2 2=90 N,=90 N,故选项故选项C C正确。正确。6.(6.(多选多选)中国制造中国制造20252025是国家实施强国战略第一个十年行动纲领是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能智能机器制造是一个重要方向机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示其中智能机械臂
46、已广泛应用于各种领域。如图所示,一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中,铁夹与球接触面保持竖直铁夹与球接触面保持竖直,则则()A.A.若增大铁夹对小球的压力若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大小球受到的摩擦力变大B.B.小球受到的摩擦力与重力大小相等小球受到的摩擦力与重力大小相等C.C.铁夹受到的摩擦力方向竖直向下铁夹受到的摩擦力方向竖直向下D.D.若铁夹水平匀速移动若铁夹水平匀速移动,小球受到的摩擦力变大小球受到的摩擦力变大【解析解析】选选B B、C C。对小球受力分析可知。对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩小球受重
47、力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用擦力作用,根据平衡条件可知小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等根据平衡条件可知小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反方向相反,若增大铁夹对小球的压力若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力不变小球受到的摩擦力不变,A,A错误、错误、B B正确正确;根据力的相互性可知根据力的相互性可知,机械手臂受到小球的摩擦力方向竖直向下机械手臂受到小球的摩擦力方向竖直向下,C,C正确正确;若水若水平匀速移动铁夹平匀速移动铁夹,由于小球受力始终平衡由于小球受力始终平衡,故摩擦力大小不变故摩擦力大小不变,D,D错误。故选错误。故选B B、C C。7.(20207
48、.(2020湖州模拟湖州模拟)物理老师在课堂上将一张薄面纸夹在一本厚厚的物理老师在课堂上将一张薄面纸夹在一本厚厚的唐诗唐诗鉴赏辞典鉴赏辞典的最下层两个页面之间的最下层两个页面之间,并将它们静置于桌面上并将它们静置于桌面上,要求学生抽出薄要求学生抽出薄面纸面纸,结果薄面纸总被拉断。然后物理老师为学生表演一项结果薄面纸总被拉断。然后物理老师为学生表演一项“绝活绝活”手托手托唐诗鉴赏辞典唐诗鉴赏辞典让其运动并完好无损地抽出了薄面纸让其运动并完好无损地抽出了薄面纸,则则唐诗鉴赏辞典唐诗鉴赏辞典可能可能()A.A.水平向右匀速运动水平向右匀速运动B.B.水平向左匀速运动水平向左匀速运动C.C.向下加速运
49、动向下加速运动D.D.向上加速运动向上加速运动【解析解析】选选C C。学生抽出薄面纸总被拉断。学生抽出薄面纸总被拉断,说明薄面纸所受的最大静摩擦力大说明薄面纸所受的最大静摩擦力大于薄面纸所承受的拉力于薄面纸所承受的拉力;而老师却能把薄面纸拉出而老师却能把薄面纸拉出,可知薄面纸所受到的最大可知薄面纸所受到的最大静摩擦力小于薄面纸承受的拉力静摩擦力小于薄面纸承受的拉力,薄面纸受到的正压力减小了薄面纸受到的正压力减小了,说明此书可能说明此书可能发生了失重发生了失重,即可能向下做加速运动。故选即可能向下做加速运动。故选C C。8.(20208.(2020金华模拟金华模拟)如图所示为皮带传送装置如图所示
50、为皮带传送装置,甲为主动轮甲为主动轮,乙为从动轮乙为从动轮,传运传运过程中皮带不打滑过程中皮带不打滑,P,P、Q Q分别为两轮边缘上的两点分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.PA.P、Q Q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相反两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相反B.PB.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反,Q,Q点的点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同摩擦力方向与乙轮的转动方向相同C.PC.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同,Q,Q点的点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反摩擦力方向与乙轮的转动方向相
