2014高考物理一轮复习 双基回扣7 摩擦力

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2014高考物理一轮复习 双基回扣7 摩擦力

www.ks5u.com 学案7 摩擦力 一、概念规律题组 ‎1.下列说法中不正确的是(  )‎ A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力 B.两物体间有摩擦力,则其间必有弹力 C.两物体间有弹力,则其间不一定有摩擦力 D.两物体间无弹力,则其间必无摩擦力 ‎2.关于静摩擦力,下列说法中不正确的是(  )‎ A.两个运动的物体之间可能有静摩擦力的作用 B.静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反 C.当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时,但不可以用F=μFN计算静摩擦力 D.静摩擦力的大小与接触面的性质及正压力有关 图1‎ ‎3.如图1所示,物体在水平向左拉力F1和水平向右拉力F2作用下,静止于水平地面上,则物体所受摩擦力Ff的大小和方向为(  )‎ A.F1>F2时,Ff=F1-F2,方向水平向左 B.F1tan θ,下图中表示该物块的速度v和所受摩擦力Ff随时间t变化的图线(以初速度v0的方向为正方向),可能正确的是(  )‎ ‎6.‎ 图15‎ ‎(2011·徐州测试)如图15所示,质量为m1的木块在质量为m2的长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为μ1,木块与长木板间动摩擦因数为μ2,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.μ1(m1+m2)g B.μ‎2m1g C.μ‎1m1g D.μ‎1m1g+μ‎2m‎2‎g 图16‎ ‎7.(2011·无锡市期中考试)如图16所示,带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C上,在盒子内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触.若使斜劈A在斜面C上静止不动,则P、Q对球B无压力.以下说法不正确的是(  )‎ A.若C的斜面光滑,斜劈A由静止释放,则Q点对球B有压力 B.若C的斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行,则P、Q对球B均无压力 C.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面匀速下滑,则P、Q对球B均无压力 D.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面加速下滑,则Q点对球B有压力 ‎【能力提升】‎ ‎8.一个质量为‎3 kg的物体,被放置在倾角为α=37°、动摩擦因数为0.2的固定斜面上,下列选项中所示的四种情况下物体不能处于平衡状态的是(令最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=‎10 m/s2)(  )‎ ‎9.(2009·北京·18)‎ 图17‎ 如图17所示,将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则(  )‎ A.将滑块由静止释放,如果μ>tan θ,滑块将下滑 B.给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ________ N;‎ ‎(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ=________;‎ ‎(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力Ff=________ N.‎ ‎11.如图19所示,‎ 图19‎ 水平面上有一重为40 N的物体,受到F1=13 N和F2=6 N的水平力作用而保持静止.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:‎ ‎(1)物体所受的摩擦力的大小与方向;‎ ‎(2)若只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向.‎ 图20‎ ‎12.如图20所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为‎5 kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.求:‎ ‎(1)物体所受的摩擦力(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8);‎ ‎(2)若用原长为‎10 cm,劲度系数为3.1×103 N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取g=‎10 m/s2)‎ 学案7 摩擦力 ‎【课前双基回扣】‎ ‎1.BD 2.AB ‎3.AC ‎ ‎③当F1=F2时,物体受力平衡,无相对运动趋势,故Ff=0.‎ ‎④题中已知物体处于静止状态,不会有滑动摩擦力产生,计算公式不成立.故正确答案为A、C.]‎ ‎4.D ‎ ‎5.C ‎ ‎6.见解析 解析 (1)木箱随汽车一起由静止加速运动时,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱会保持原有静止状态,因此它将相对于汽车向后滑动,而实际木箱没有滑动,有相对于汽车向后滑动的趋势,所以,木箱受到向前的静摩擦力.因为静摩擦力的方向与木箱运动方向相同,是动力.‎ ‎(2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,而实际木箱没有滑动,但有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力.因为静摩擦力的方向与木箱运动方向相反,是阻力.‎ ‎(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,木箱受到重力和支持力,假设木箱再受到汽车的水平向前的摩擦力,由二力平衡条件可知:竖直方向上支持力与重力抵消,但水平方向上没有力与摩擦力抵消,这样物体不能保持平衡,故假设不正确,所以木箱不受摩擦力作用.‎ ‎(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时,木箱和汽车之间有相对运动,且相对汽车向前滑动,故木箱受到向后的滑动摩擦力,因为滑动摩擦力的方向与木箱运动方向相反,是阻力.‎ ‎(5)汽车突然加速,木箱在车上滑动时,木箱和汽车之间有相对运动,且相对汽车向后滑动,故木箱受到向前的滑动摩擦力.因为滑动摩擦力的方向与木箱运动方向相同,是动力.‎ 思维提升 ‎1.‎ 摩擦力的多解问题主要是由于:(1)静摩擦力的大小、方向会随外因(外力,状态)改变而改变;(2)不同条件下,物体所受的摩擦力可能是静摩擦力、最大静摩擦力或滑动摩擦力.在分析时分别讨论可使问题简化.‎ ‎2.(1)如何分析一个物体受到的摩擦力?‎ 一看“接触”,看该物体与周围几个物体接触,就最多可能有几个摩擦力.‎ 二看接触面间是否有“压力”,是否有“相对运动”或“相对运动趋势”.‎ 三要“分析”,综合分析物体的受力情况,结合物体的运动状态,判断物体所受摩擦力的情况.‎ ‎(2)判断摩擦力时,有时还会用到假设法和整体法.‎ ‎3.(1)“假设法”是判断静摩擦力方向的有效方法.‎ ‎(2)对于摩擦力,如果没有明确指出物体受的是滑动摩擦力还是静摩擦力,那它的方向可以与物体运动的方向相反,也可以与物体运动的方向相同.‎ ‎【核心考点突破】‎ 例1 甲图中,沿斜面向上 乙图中,水平向左 丙图中,水平向左 丁图中,总指向圆心 解析 运用假设法判断出图甲斜面上的物体有沿斜面向下滑动的趋势,所受的静摩擦力沿斜面向上;图乙中的物体A有向右滑动的趋势,所受静摩擦力沿水平面向左.判断静摩擦力方向,还可以根据共点力作用下物体的平衡条件或牛顿第二定律判断,图丙中,A物体随车一起向右减速运动,其加速度方向水平向左,故A物体所受静摩擦力水平向左(与加速度同向);图丁中,A物体随转台匀速转动,做匀速圆周运动,其加速度总指向圆心,则A受到的静摩擦力也总指向圆心.‎ ‎ (1)静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间,但物体本身不一定静止;(2)静摩擦力的方向可以和运动方向相同,也可以和运动方向相反,还可能成任意夹角(如手拿瓶子斜向上运动的过程中).所以静摩擦力可以是阻力,也可以是动力;(3)静摩擦力方向的判断有时根据产生条件无法直接判断出来,要结合物体的运动情况来进行判断.‎ 例2 D ‎ ‎ 静摩擦力的大小通常可根据平衡条件或牛顿第二定律来计算.‎ 例3 (1)200 N/m (2)2 N (3)4 N 解析 (1)物体匀速运动时,k(x-x0)=μmg 则k== N/m=200 N/m ‎(2)F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10) N=2 N 最大静摩擦力可看作等于滑动摩擦力Fmax=0.2×2×10 N=4 N 故物体没动,所受静摩擦力Ff1=F1=2 N.‎ ‎(3)弹簧弹力F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10) N=6 N.‎ 物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10 N=4 N.‎ ‎ 摩擦力大小的计算方法:在计算摩擦力的大小之前,必须先分析物体的运动情况,判明是滑动摩擦,还是静摩擦.‎ ‎(1)滑动摩擦力的计算方法:可用Ff=μFN计算.最关键的是对相互挤压力FN的分析,并不总是等于物体的重力,它跟研究对象受到的垂直于接触面方向的力密切相关.‎ ‎(2)静摩擦力的计算方法:一般应根据物体的运动情况(静止、匀速运动或加速运动),利用平衡条件或牛顿定律列方程求解.‎ 例4 B ‎ ‎ 本题首先应分析物体的受力情况,然后列平衡方程,联立求解.注意滑动摩擦力Ff=μFN,而FN随外力F的变化而变化.‎ ‎1.D ‎ ‎2.C ‎ ‎【课时效果检测】‎ ‎1.BC 2.D 3.B 4.C ‎ ‎5.AC ‎ ‎6.B ‎ ‎7.CD ‎ ‎8.BCD ‎ ‎9.C ‎ ‎10.(1)4.01 (2)0.401 (3)4.01‎ 解析 (1)由题表可知,木块受到的滑动摩擦力为4.01 N,因此最大静摩擦力Fmax一定大于4.01 N.‎ ‎(2)由Ff=μmg得:μ=0.401.‎ ‎(3)木块匀加速运动时所受的摩擦力为滑动摩擦力,故Ff=4.01 N.‎ ‎11.(1)7 N 水平向右 (2)6 N 水平向左 解析 (1)设物体相对地面静止,则有 F1=F2+Ff,得Ff=7 N,而Fmax=μmg=8 N>Ff,‎ 故物体没动,受静摩擦力,大小为7 N,方向水平向右.‎ ‎(2)撤去F1后,Ff′=F2=6 N
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