1、摩擦力大小及方向辨析 尖子生培优摩擦力常见几个问题辨析：重难点一、水平方向摩擦力（包含传送带与斜面等）摩擦力的存在与概念摩擦力的利与弊，增大或减小摩擦的方法（略）摩擦力大小与方向定量分析（利用二力平衡求解）较难两物体叠加和有相对运动时的摩擦力（体法与隔离法、假设法）较难重难点二、竖直方向摩擦力摩擦力大小与方向定量分析（利用二力平衡求解）考点一、摩擦力的存在于概念定 义：当一个物体在另一个物体表面上运动时，会产生一种阻碍物体相对运动的力，叫摩擦力。方 向：与物体相对运动的方向相反（可能与实际运动方向相同，如向上爬树；也有可能相反，如向下爬树）。条 件：两个物体相互接触并且接触面粗糙；两个物体之间
2、存在挤压；两物体已发生运动或具有相对运动的趋势（静止）1下列关于摩擦力的说法中，错误的是(B)A摩擦力产生在两个互相接触的物体之间B只要两个物体相互接触，就会产生摩擦力C两个相互接触的物体发生或要发生相对运动时，才会有摩擦力产生D摩擦力是阻碍相对运动的力2、如下几个图中，物体A相对于小车静止，地面不光滑，物体A在哪种情况下没有受到摩擦力(D)A一起做加速向前运动 B一起做匀速直线运动C一起做加速向前运动 D一起做匀速直线运动【解析】在分析物体是否受到静摩擦力时，通常要运用假设法。先假设没有静摩擦力，看物体能否保持现在这种状态。如果能保持现在这种状态，说明不受到静摩擦力；如果不能保持现在这种状态
3、，而向某个方向运动，那么就存在静摩擦力，且静摩擦力方向与运动方向相反。图，当物体A与小车一起做加速向前运动时，对A分析，假设A不受力，A的运动状态肯定不变，会做匀速直线运动或静止，与事实矛盾，所以假设有误，则A肯定受到摩擦力。图，当物体A与小车一起做匀速直线运动时，对A分析，假设A不受小车的摩擦力，则A在水平方向上所受的力不平衡，不会做匀速直线运动，所以假设有误，则A肯定受到摩擦力。图，当物体A与小车一起做加速向前运动时，对小车分析，小车向前运动，地面给小车向后的摩擦力，假设A对小车没有一个向前的摩擦力，则小车不会向前加速运动，所以假设有误，即小车受到A向前的摩擦力，力的作用是相互的，则小车对
4、A也有摩擦力。图，当物体A与小车一起做匀速直线运动时，对A分析，A处于平衡状态，水平方向上不受摩擦力。3细心的同学会发现商场里安装供顾客上楼的电梯主要有如图所示两种，它们表面都有凸出的条纹，这是为了增大摩擦，当顾客站在类似台阶的甲电梯上匀速上升时不受(填“受”或“不受”)摩擦力，当顾客站在类似斜坡的乙电梯上匀速上升时，受到的摩擦力的方向是沿电梯向上(填“向上”或“向下”)。 甲乙考点二、摩擦力大小与方向定量分析-水平方向（利用二力平衡求解）测 量：用弹簧测力计拉着木块在长木板上做匀速直线运动，根据二力平衡的原理拉力大小等于木块所受滑动摩擦力的大小。因 素：滑动摩擦力的大小跟压力有关，压力越大滑
5、动摩擦力越大；还跟接触面的粗糙程度有关，越粗糙滑动摩擦力越大。注 意：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度和接触面的面积大小无关；摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，与物体实际运动的方向可能相反，也可能相同。1如图所示，表面粗糙情况相同的长方体木块在水平力F作用下运动，水平面作用于木块的滑动摩擦力在图甲、乙两种情况中(C)A甲大 B乙大 C一样大 D无法判断2空中匀速下降的两只降落伞，其总质量相等，甲的速度是4米/秒，乙的速度是5米/秒，则甲、乙所受阻力之比为(C)A45 B54 C11 D413用5牛的水平拉力使木块在水平桌面上做匀速直线运动，现改用10牛的水平拉力使木块仍在这一水平桌面上
6、运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小是(C)A大于5牛，小于10牛 B10牛 C5牛 D无法判断4如图所示，有两个相同的梯形物体，它们在力的作用下，以下列四种方式沿相同的水平面运动，下列对不同情况下物体所受摩擦力的比较，正确的是 (D)Af丙f甲f丁f乙 Bf乙f丙f丁f甲 Cf乙f丁f甲f丙 Df乙f甲f丁f丙5如图所示，在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，以下说法正确的是(A)A实验时要把实验装置放在水平桌面上B木块受到滑动摩擦力的大小可以直接用弹簧测力计测量C比较甲图和乙图的实验，说明滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关D比较乙图和丙图实验，说明滑动摩擦力的大小跟接触面受到的压力有
7、关6如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同(mPmQ)的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1、F2、F3和F4作用下，做匀速直线运动，则下列关系式正确的是(D)AF1F2 BF2F3 CF3F4 DF3F47如图所示，P、Q两物体分别放在同一桌面上，分别在FP5N、FQ3N的水平拉力作用下做匀速直线运动，可以确定(B)A物体P的速度一定大于物体Q的速度B若mPmQ，则物体P一定比物体Q粗糙C物体P受到的摩擦力可能等于物体Q受到的摩擦力D物体Q对桌面的压力一定大于物体P对桌面的压力8如图，将木块放在粗糙程度相同的水平桌面上，用水平向右的拉力拉动木块，使木块向
8、右做匀速直线运动，下列相关描述正确的是(B)A木块受到的滑动摩擦力逐渐减小B木块受到的滑动摩擦力保持不变C木块受到的拉力大于滑动摩擦力D绳子对木块的拉力和木块对绳子的拉力是一对平衡力9如图所示，一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动，冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是(D)A木块在斜面上受到的摩擦力始终不变B木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力C木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下D木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变10一个重为50牛的物体放在水平面上，当水平推力为25牛时，物体做匀速直线运动，则摩擦力为25牛；当往这物体上放一
9、重物时，物体继续向前运动，则摩擦力增大(填“增大”“减小”或“不变”)。11将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(选择合适的选项完成下列小题) A受到方向向右的摩擦力 B受到方向向左的摩擦力 C不受力(1)米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为_。(2)当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受力情况为_。(3)当将输送带突然制动时，米袋在水平方向上受力情况为_。【错解】(1)B(2)B(3)B【析错】从考生的出错点来看，他们往往把米袋的运动方向误以为
10、是它的相对运动方向。【正解】(1)A(2)C(3)B(1)米袋刚放上输送带的瞬间，速度是零，如果以向右运动的输送带为参照物，米袋相对输送带是向左运动，所以米袋受到了输送带施加的向右的摩擦力；正因为这个力的作用，此后米袋将向右运动。(2)当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋处于平衡状态，即不受摩擦力大家可以对照这样一个情景，在匀速直线运动的动车上，以动车为参照物站在动车上的人没有相对运动趋势，所以也不受到摩擦力的作用。(3)当输送带突然制动时，米袋相对输送带向右运动，所以米袋受到向左的摩擦力。12如图甲所示，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
11、木块静止，木块运动后改变拉力，使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化图线，回答下列问题：(1)当用F5.3N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为_N。(2)若用F5.8N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为_N。(3)如果要使木块做匀速直线运动，拉力大小为_N，撤去外力的瞬间，木块所受摩擦力大小为_N。【错解】(1)5.1(2)5.5(3)5.15.1【析错】不能正确应用影响滑动摩擦力的相关因素来判断摩擦力。【正解】(1)5.3(2)5.1(3)5.15.1我们先根据题意标出图中三个阶段木块的运动情况：0t1木块静止，t1t2由静止开
12、始运动，t2后处于匀速直线运动状态。(1)当F5.3N时，木块是静止的，木块受力平衡，水平方向：拉力F与静摩擦力等大反向，所以静摩擦力大小为5.3N，方向向左。(2)若用5.8N的水平拉力F拉木块，F已超出能让物体保持静止的最大拉力5.5N，木块将由静止开始运动。(3)在第三个阶段，木块做匀速直线运动，水平方向：滑动摩擦力与拉力F仍二力平衡，据图可知滑动摩擦力大小应为5.1N。撤去外力的瞬间，物体仍受滑动摩擦力，将做减速运动。上述两种情况都为非平衡状态，拉力F与滑动摩擦力二力不平衡。但是，由于物体所受的压力及地面的粗糙程度都没变，所以滑动摩擦力仍为5.1N。13放在水平地面上的物体，受到方向不
13、变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系分别如图甲、乙所示，分析两图象可知：当t1秒时，物体处于静止状态，当t3秒时，物体受到的摩擦力为4牛，当t5秒时，物体处于匀速运动状态。 14如图甲所示，放在粗糙程度不变的水平地面上的物体，用方向不变的力F向右推物体，推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示，物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示，则在t=1s时，物体受到的摩擦力2 N；在t=3s时，物体受到的摩擦力为 4N； 考点四、两物体叠加和有相对运动时的摩擦力受力分析是将研究对象看作一个孤立的物体并分析它所受各外力特性的方法。受力情况决定运动情况，要研究物体的运
14、动，必须首先搞清物体的受力情况。正确分析物体的受力情况，是研究力学问题的关键，是必须掌握的基本功。初中的受力分析常用方法有整体法、隔离法和假设法。1整体法：以几个物体构成整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力。区分内力和外力：对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现，当把某一物体单独隔离分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上。2隔离法：把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分为研究对象进行受力分析，分别列出方程，再联立求解的方法。通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互
15、作用时，用隔离法。有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用。注意：实际问题中整体法与隔离法要结合起来灵活运用，通常先整体后隔离。1如图所示，小欣用弹簧测力计拉木块如图甲，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法正确的是(C) A木块第一次受到的摩擦力较大B木块第一次匀速运动时受到的拉力较大C当木块被匀速拉出长木板，有三分之一露出时(如图丙)，其所受摩擦力不变D小欣第三次拉动此木块在长木板上做匀速直线运动(如图丁)，其所受摩擦力不变2、如图所示，用水平拉力F拉上下表面水平、粗糙程度各处相同的物体A，使其在水平
16、地面上匀速运动，当物体B静止不动时，与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变。关于该状态，下列说法不正确的是(不计绳和弹簧测力计重)(D) AA对B的摩擦力为滑动摩擦力 BB对A的摩擦力方向水平向左C弹簧测力计对B的拉力等于A对B的摩擦力 DB对A的摩擦力与水平拉力F是相互作用力【解析】以摩擦力的施力物体为参照物，物体相对它的运动为相对运动；当受到静摩擦力的物体相对静止时，以施力物体为参照物，假设其接触面是光滑的，物体开始滑动的方向，即为相对运动趋势方向。3如图所示，第一次甲单独用50牛的力推墙，第二次甲推墙的力不变，乙用30牛的力向左推甲，前后两次，人均未运动，则下列说法错误的是(D)A在两幅图中
17、，墙壁都受到50牛的推力 B乙受到地面30牛的摩擦力，方向向左C第二次推时，甲受到地面20牛的摩擦力方向向左 D第二次推时，墙壁受到80牛的推力 4如图所示，用F6牛水平向右的拉力匀速拉动物块A时，物块B静止不动，此时弹簧测力计的示数为4牛，则物块B所受摩擦力的大小及方向为(D)A6牛，水平向右 B6牛，水平向左 C4牛，水平向左 D4牛，水平向右5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上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知，关于A、B间摩擦力F1和B、C间摩擦力F2的分析中，正确的是(B)AF10，F20 BF10，F20 CF10，F20
18、 DF10，F20 6A、B、C三物块质量分别为M、m、m0，作如图所示的连接，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计，若B随A一起沿桌面水平匀速运动，即可以断定(A)A物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0gB物块A与B之间有摩擦力C桌面对A，B对A都有摩擦力，两者方向相同，大小差为m0gD桌面对A，B对A都有摩擦力，两者方向相反，大小差为m0g【解析】本题注意整体法与隔离法的应用：对B进行受力分析可知B的受力情况；对整体进行受力分析可知A与桌面之间摩擦力的情况。对B进行受力分析可知，B受重力、支持力，B水平方向不受外力，故B不会受到A对B的摩擦力，即A、B间没有摩擦力；对A、B
19、整体进行受力分析可知，整体受C的拉力、自身的重力、桌面的支持力，要使整体做匀速直线运动，A应受到桌面对其向左的摩擦力，大小与绳子的拉力相同；对C进行受力分析可知，C受重力与绳子的拉力且处于平衡状态，故绳子的拉力为m0g；由此可知，物体A与桌面间的摩擦力大小为m0g。7如图所示，当匀速向左水平拉动木板M，待木块N稳定时，弹簧测力计的示数为F，此时木块N所受摩擦力的方向是向左(填“左”或“右”)；当由慢到快向左水平拉动木板M，待木块N稳定时，弹簧测力计的示数会等于(填“大于”“等于”或“小于”)F。 8如图甲所示，完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上，用F130牛的水平力作用在B物块上，AB一起
20、做匀速直线运动，此时B物块所受的摩擦力为30牛；若将F250牛的水平力按如图乙所示作用在A物块上，它们仍一起做直线运动，则地面对A物块的摩擦力为30牛。 9两个完全相同的物体A、B，每个重为20N。(1)如图甲所示，A和B叠放在水平桌面上，在15N的水平拉力作用下，A、B一起向右做匀速直线运动，此时木块B受到的摩擦力大小为_0_N。(2)如图乙所示，若将A、B木块紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起向右做匀速直线运动，则F2的大小是_15_N，此时A对B的推力为_7.5N_。10如图，三个相同的物体叠放在一起，当B受到5N的水平拉力时，三个物体一起向右匀速运动，则A与B之间、B与C
21、之间的摩擦力分别为_0_N和_5_N。 考点五、摩擦力大小与方向定量分析-竖直方向（利用二力平衡求解）概 念：当物体紧贴在竖直接触面上不动时，它受到的摩擦力等于重力；当物体紧贴竖直接触面上匀速上升或下降时，它受到的摩擦力等于重力。注 意：滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关，只要这两个因素不变，滑动摩擦力就不变。1消防队员抓着竹竿从楼顶向地面匀速滑下，这过程中关于消防队员所受的摩擦力，说法正确的是(C)A不受摩擦力B受摩擦力，方向向下C受摩擦力，方向向上D没有告诉队员质量，无法判断2如图甲是消防队员小王进行爬杆训练的示意图，在某次爬杆训练中，小王沿杆竖直向上运动的v(速度)t
22、(时间)图像如图乙所示，下列判断正确的是 (B) A06s时间内，小王沿杆匀速向上运动B615s时间内，小王沿杆上爬的距离是5.4mC018s时间内，小王受到的摩擦力方向向下D1518s时间内，小王受到的摩擦力大小等于重力大小3如图所示，两块相同的竖直挡板(阴影部分)之间有质量均为m的三块相同的砖，用大小均为F的水平力压住挡板，使砖块保持静止不动，则1、2块砖之间摩擦力的大小为(A)A0.5mg BMg C2mg D3mg4 如图，ABCD是4块质量相同的砖，每块重50N，A、D两侧是两块竖直的木板，木板外侧分别用1000N的力压紧，砖处于静止状态。A砖与木板内侧之间的摩擦力为_100_N；A
23、砖与B砖之间的摩擦力为_50_N；B砖与C砖之间的摩擦力为_0_N。 【解析】 先把4块砖看作一个整体：4块砖的总重力是200N，两边的压力F相同，两边受到的摩擦力也相同，根据平衡力知识，向下的重力200N与两边的摩擦力之和相等，故两边的砖块A和D各受到木板100N的摩擦力作用，且方向竖直向上；对于第一块砖A：受到左边木板向上的摩擦力作用，大小为100N；自身向下的重力作用，大小为50N；根据平衡力知识，A砖还受到B砖对它向下的摩擦力作用，大小为50N；根据力的作用是相互的，A砖对B砖的摩擦力大小为50N，方向向上。对于第二块砖B：已经受到了两个力的作用，分别是：自身向下的重力50N、A砖对它的向上的摩擦力50N，这两个力恰好是一对平衡力，故B砖不再受其他力。B砖和C砖之间没有力的作用，即B砖与C砖之间的摩擦力为0。
