2022年高考物理一轮复习专题摩擦力教学案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载专题 2.2 摩擦力1. 会判定摩擦力的大小和方向 . 2. 会运算摩擦力的大小一、滑动摩擦力 1产生条件 1 接触面粗糙；2 接触处有弹力；3 两物体间有相对运动；2定义 两个相互接触且发生形变的粗糙物体,当它们发生相对运动时,就会在接触面上产生阻 碍相对运动的力；3大小及方向 1 大小： F FN 公式中 为比例常数,称为动摩擦因数,其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度 有关；2 方向：沿两物体的接触面,与相对运动的方向相反；二、静摩擦力 1产生条件 1 接触面粗糙；2 接触处有弹力；3 两物体有相对运动趋势 仍保持

2、相对静止 ；2定义 两个相互接触且发生形变的粗糙物体,当它们具有相对运动趋势时,就会在接触面上产 生阻碍相对运动趋势的力；3大小和方向 1 大小： 02 mM g 时,木板便会开头运动D无论怎样转变F 的大小,木板都不行能运动解析由于木块在木板上运动,所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用,其大小为 1mg,依据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为1mg；又由于木板处于静止状态,木板在水平方向上受到木块的摩擦力1mg和地面的静摩擦力的作用,二力平稳,选项A 正确, B- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载错误；如增大 F 的大小,只能

3、使木块的加速度大小变化,但木块对木板的滑动摩擦力大小不 变,因而也就不行能使木板运动起来,选项 C错误, D正确；答案 AD 高频考点三 摩擦力的“ 突变” 问题 1静静“ 突变”物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生变 化时,假如物体仍旧保持静止状态,就物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变；2静动“ 突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,假如物体不能保持静止状态,就物体受到的静摩擦力将“ 突变” 成滑动摩擦力；3动动“ 突变”某物体相对于另一物体滑动的过程中,如突然相对运动方向变了,就滑动摩擦力方向发 生“ 突变” ；【例 3】

4、如图 7 所示,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用, F平行于斜面对上；如要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有肯定范畴,已知其最大值和最小值分别为F1和 F2F20 ；由此可求出 图 7 A物块的质量 B斜面的倾角 C物块与斜面间的最大静摩擦力 D物块对斜面的正压力答案 C 【变式探究】 多项 将力传感器 滑块相连,滑块放在较长的小车上；如图A 固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与 8 甲所示,传感器与运算机相连接,可获得力随时间变化的规律；一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系砂桶,整个装名师归纳总结 置开头处于静止状态；在滑块与小车分别前缓慢向砂桶里倒入细

5、砂,力传感器采集的Ft 图第 4 页,共 14 页象如图乙所示；就 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图 8 A2.5 s 前小车做变加速运动B2.5 s 后小车做变加速运动C2.5 s 前小车所受摩擦力不变D2.5 s 后小车所受摩擦力不变答案 BD 1（2022 江苏卷）如图 1- 所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面如鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,就在上述过程中 图 1-A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C如猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D如猫减小拉

6、力,鱼缸有可能滑出桌面【答案】 BD 【解析】当桌布被拉出时,鱼缸由静止到向右运动,但它相对于桌布来说,仍向左运动,由于滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此桌布对鱼缸的摩擦力的方向应向右,选项 A 错误；由于鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,鱼缸受到桌布向右的摩擦力与它受到桌面对左的摩擦力大小相等,所以鱼缸向右加速的加速度大小与向右名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载减速的加速度大小相等,方向相反,鱼缸的初速度为零,末速度也为零,依据对称性可知,鱼缸做加速运动的时间与做减速运动的时间

7、相等,选项B 正确；如猫增大拉力,桌布的加速度更大,但是由于鱼缸与桌布间的压力不变,动摩擦因数也不变,故摩擦力也不变,选项 C错误；如猫减小拉力,桌布的加速度减小,鱼缸在桌布上的运动时间变长,而鱼缸向右的加速度不变,由 x12at 2 知,鱼缸相对于桌面的位移变大,桌布被拉出后鱼缸在桌面上的位移也变大,鱼缸就有可能滑出桌面,选项 D正确2. 【2022 上海14】如图,一质量为 m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面2与风速垂直,当风速为 v 时刚好能推动该物块；已知风对物块的推力 F正比于 Sv ,其中 v为风速、 S 为物块迎风面积；当风速变为 块,就该物块的质量为2v 时,刚好能推动

8、用同一材料做成的另一正方体物A4m B 8m C32m D64m 【答案】 D 32022 广东卷 如图 4 所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P 在支撑点M、N 处受力的方向,以下说法正确选项 图 4 AM处受到的支持力竖直向上 BN处受到的支持力竖直向上名师归纳总结 CM处受到的静摩擦力沿MN方向第 6 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载DN处受到的静摩擦力沿水平方向【解析】 M处支持力方向与支持面 地面 垂直,即竖直向上,A 正确； N 处支持力与支持面 原木接触面 垂直,即垂直 MN向上,故 B错误,摩擦力

9、与接触面平行,故 C、D错误；【答案】 A 42022 北京16 如图 2 所示,倾角为 、质量为 M的斜面体静止在水平桌面上,质量为 m的木块静止在斜面体上以下结论正确选项 图 2 A木块受到的摩擦力大小是 mgcos B木块对斜面体的压力大小是 mgsin C桌面对斜面体的摩擦力大小是 mgsin cos D桌面对斜面体的支持力大小是 Mmg【答案】 D 【解析】对木块受力分析,如图甲所示,由平稳条件得 B 错误Ff mgsin ,FN mgcos ,故 A、对木块和斜面体组成的整体受力分析,如图乙所示,可知水平方向没有力的作用,C错误由平稳条件知,FN M m g,D正确52022 浙江

10、14 如图 3 所示,与水平面夹角为 30 的固定斜面上有一质量 m1.0kg的物体细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为4.9N关于物体受力的判定 取 g9.8m/s2,以下说法正确选项 图 3 A斜面对物体的摩擦力大小为零B斜面对物体的摩擦力大小为 4.9N ,方向沿斜面对上C斜面对物体的支持力大小为 4.9 3N,方向竖直向上D斜面对物体的支持力大小为 4.9N ,方向垂直斜面对上【答案】 A 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎

11、下载1 多项 以下关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确选项 A物体的重心不肯定在物体的几何中心上 B劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大C动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比 D静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间解析 物体的重心不肯定在物体的几何中心上,如质量分布不匀称的球体,A 对；依据胡 克定律 Fkx 可知, B 错；对于确定的物体之间,动摩擦因数是常数,C错；静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间,D对；答案 AD 2 多项 以下关于摩擦力的说法中,正确选项 A滑动摩擦力的大小肯定与接触面上的压力成正比 B运动物体受到的摩擦力不肯定等于 FNC在水平面上的物体受到的摩擦力肯

12、定与该物体的重力大小成正比 D以上说法都不正确答案 AB 3 多项 如图 11 甲所示,放在固定斜面上的物体,受到一个沿斜面对上的力 F作用,始终处于静止状态,F 的大小随时间变化的规律如图乙所示；就在 0t 0 时间内物体所受的摩 擦力 Ff 随时间 t 的变化规律可能为下图中的 取沿斜面对上为摩擦力 Ff 的正方向 图 11 解析物体在斜面上始终处于平稳状态,沿斜面方向受力平稳方程为：Fmgsin Ff名师归纳总结 0,解得 Ffmgsin F,如初态 mgsin F,就选项 B正确；如初态mgsin F,就第 8 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - -

13、 - - - - 选项 C正确；如初态学习好资料欢迎下载mgsin F,就选项 D正确；答案 BCD 4如图 2 所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,物块位于水平面上；A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点,A、B 两点离墙壁的距离分别是 x1、x2；物块与地面间的最大静摩擦力为 Ff m,就弹簧的劲度系数为 图 2 A.Ff m x1x2 B.2Ff mk Lx1 Ff m,对物块离x1x2C.2Ff m x2x1 D.Ff mx2x1解析设弹簧原长为L,由胡克定律知对物块离墙壁最近的点有墙壁最远的点有k x2L Ff m,联立解得k2Ff m x2x1, C对；答案C

14、 5多项 如图 3 所示, A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数相同；三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示；就以下说法正确选项 图 3 AA 物体受到的摩擦力不为零,方向向右B三个物体只有 A 物体受到的摩擦力为零CB、C受到的摩擦力大小相等,方向相同DB、C受到的摩擦力大小相等,方向相反答案 BC 6如图 4 所示,在光滑水平面上以水平恒力F 拉动小车和木块,让它们一起做无相对滑动的加速运动,如小车质量为M,木块质量为m,加速度大小为a,木块和小车间的动摩擦因数为 ；对于这个过程,某同学用了以下达式肯定正确选项 4 个式子来表达木块受到的摩擦力的大小,下述表

15、名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载图 4 AFMa B Mm a C mg D Ma解析木块与小车相对静止,故木块受静摩擦力作用,且摩擦力大小Ffma,且F Mm a；比较两式得 FfFMa,故只有 A项正确；答案 A 7如图 5 甲、乙所示,物体 P、 Q在力 F 作用下一起以相同速度沿 F 方向匀速运动,乙图中斜面体固定不动,关于物体 P 所受的摩擦力,以下说法正确选项 图 5 A甲、乙两图中物体 P 均受摩擦力,且方向均与 F 相同B甲、乙两图中物体 P 均受摩擦力,且方向均与 F 相反C

16、甲、乙两图中物体 P 均不受摩擦力D甲图中物体 P 不受摩擦力,乙图中物体 P受摩擦力,方向和 F 方向相同答案 D 8 多项 如图 6 所示,有一个重力不计的正方形容器,被水平力 F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛满为止,在此过程中容器始终保持静止,就以下说法中正确选项 图 6 A容器受到的摩擦力不变B容器受到的摩擦力逐步增大C水平力 F可能不变D水平力 F必需逐步增大名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解析学习好资料欢迎下载故 A错误,B 正确；在竖直方向由二力平稳知摩擦力大

17、小等于注入的水的重力大小,因是静摩擦力,与水平力 F 的大小无关,所以水平方向力 F 可能不变,故 C正确, D错误；答案 BC 9如图 7 所示,将两个相同的木块 a、b 置于粗糙的水平面上,中间用轻弹簧连接,a 用细绳系于墙壁,开头时 a、b 均静止,弹簧处于伸长状态,细绳有拉力；a 所受摩擦力 Ffa 等于零, b 所受摩擦力 Ffb 不等于零,现将细绳剪断的瞬时 图 7 AFfb 大小不变 B Ffb 变为零CFfa 仍等于零 D Ffa 方向向右答案 A 10为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个试验：用一根弹簧将木块压在墙上,同时在木块下方有一个拉力 F2 作用,

18、使木块恰好匀速向下运动 弹簧随木块一起向下运动 ,如图 8 所示；现分别测出了弹簧的弹力 F1、拉力 F2 和木块的重力 G,就动摩擦因数 应等于 图 8 A.F2G F1 B. F2F1C.G F1 D. F1GF2解析 分析木块受力如下列图；由平稳条件可得：FNF1名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载FfGF2,又 Ff FN以上三式联立可解得： G F2 F1,故 A 正确；答案 A 11. 一弧形的轨道如图 9 所示,现取两个完全相同的物块分别置于 A、B 两点,两物块处于静止状态,就以

19、下说法正确选项 图 9 A在 A 点的物块受到的支持力较大B在 A 点的物块受到的摩擦力较大C在 A 点的物块受到的合外力较大D如将其中一物块放在B 点上方的 C点,就该物块肯定会滑动解析 假设 A 点和 B点所在位置的斜面倾角分别为 1和 2,就 1 2,物块静止在倾角为 的斜面上时共受到三个力的作用：竖直向下的重力 mg、垂直斜面对上的支持力 FN和平行于斜面对上的静摩擦力 Ff ,三力平稳,所以 FNmgcos ,Ffmgsin ,由于 1mgcos 2,mgsin 1FN2,Ff 1Ff 2,选项 A正确, B 错误；两个位置的物块均处于静止状态,合外力均为零,选项 C 错误；将其中一

20、物块放在 B 点上方的 C 点,物块所受的最大静摩擦力可能仍旧大于物块重力沿该点切线方向的分力,此时物块静止, D错误；答案 A 12 多项 如图 10 所示,倾角为 的斜面 C 置于水平地面上,小物块 B 置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体 A 相连接,连接 B 的一段细绳与斜面平行,已知 A、B、C都处于静止状态；就 图 10 AB 受到 C的摩擦力肯定不为零BC受到地面的摩擦力肯定为零CC有沿地面对右滑动的趋势,肯定受到地面对左的摩擦力名师归纳总结 D将细绳剪断,如B依旧静止在斜面上,此时地面对C的摩擦力为零第 12 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - -

21、 - - - - - - - 答案CD 学习好资料欢迎下载13 多项 如图 11 所示,在平板车上放着一个质量为10 kg 的物体 A,它与轻弹簧连接,弹簧的另一端被拴在车前固定板上,系统处于静止状态,此时弹簧的拉力为 5 N；现平板车由静止开头向右加速运动,其加速度逐步增大但始终小于 1 m/s 2,就该过程中 图 11 A物体 A 相对于车仍静止B物体 A 受的弹簧拉力逐步增大C物体 A 受的摩擦力逐步减小D物体 A 受的摩擦力先减小后增大解析 由题意知,物体 A 原先静止,它受到的静摩擦力方向向左与弹簧拉力平稳,可知它与平板车的上表面间的最大静摩擦力 Fmax5 N；即使当物体 A 向右

22、的加速度增大到最大 1 m/s 2 时,物体 A 所受到的合外力 Fma10 N,可知此时平板车对物体 A 的摩擦力为 5 N,方向向右,且为静摩擦力,不会显现相对滑动,所以物体A 相对于车仍旧静止,受到的弹簧的拉力大小不变；因加速度逐步增大,合力逐步增大,故摩擦力的变化情形是先减小到零,再 反向逐步增大；答案 AD 14 多项 如图 12 所示,自动卸货车始终静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下改 M的木箱 A 与装 变与水平面间的倾角,用以卸下车厢中的货物；当倾角增大到 时,质量为 在箱内的质量为 m 的物体 B 一起以共同的速度 v 沿车厢底匀速滑下,就以下说法正确选项 图 12 AA

23、、B 间没有静摩擦力 BA 受到 B的静摩擦力方向沿车厢底向下名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料Mgsin 欢迎下载CA 受到车厢底面的滑动摩擦力大小为DA 与车厢底面间的动摩擦因数 tan 答案 BD 15质量为 1 kg 的小球套在与水平面成37 角的固定硬杆上,现用与杆和重力同平面且垂直于杆向上的力F 拉小球,如图13 所示,当力F20 N 时小球处于静止状态,设小球与杆 间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知 sin 37 0.6 ,cos 37 0.8 ,取 g 10 m/s2；就 图 13 A小球与杆间的动摩擦因数不小于 0.5 B小球与杆间的动摩擦因数肯定等于 0.75 C当力 F 增大时,小球受到的摩擦力肯定增大D当力 F 减小时,小球受到的摩擦力肯定减小答案 A 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 14 页