3.2摩擦力 知识点归纳+课堂检测（Word版含答案）

3 相互作用——力
3.2 摩擦力
一 :摩擦力产生的条件
1、两物体要相互接触，即摩擦力发生在物体的接触面上像重力、磁铁之间的引力或者斥力等，这些力的产生不需要物体接触。
2、两物体之间相互挤压，发生形变，即要有弹力，用力将物块挤压在墙上，物体受到重力却没有下落，是因为受到墙壁给予物体的摩擦力。当撤去这个压力时，不考虑空气阻力，物块做自由落体运动，即说明摩擦力的产生是需要是物体之间存在弹力为前提条件。
3、两物体发生相对运动或有相对运动趋势
当一个物体放置在水平地面上，受到重力G和地面的支持力。在水平方向上，物体与地面之间没有相对运动或者相对运动的趋势，故二者之间没有摩擦力。
(1）当该物块在水平面上向右运动时，会受到阻碍相对运动的、向左的摩擦力。
(2）当用向右的力推物体，物体没有运动，但有向右运动的趋势，会受到阻碍相对运动趋势、向左的摩擦力。
(3）当人坐在公交车上，且公交车做匀速直线运动时，人与公交车座椅之间既没有相对运动，也没有相对运动趋势。二者之间不存在摩擦力。
4、接触面粗糙
二 静摩擦力
如图，使用弹簧测力计用较小的力拉水平桌面上的木块时，木块不动，是因为木块受到阻碍木块相对桌面向右运动趋势的静摩擦力，这个力的施力物体是桌面，方向水平向左。
1、当弹簧测力计的拉力从零逐渐增大时(木块未动)，在水平方向上，木块合力为零，拉力等于静摩擦力，且静摩擦力逐渐增大，方向水平向左。
2、在这个过程中，木块与水平面的压力大小并没有发生变化，始终等于物块的重力G，但在这个过程中静摩擦力逐渐增大，可见静摩擦力fs的大小与.压力无关(不成正比)。
3、当弹簧测力计的拉力从零逐渐增大到某--值时，木块的运动状态由静止转为滑动，在这瞬间，拉力等于最大静摩擦力fsmax。改变物体与地面的压力(通过改变物体的重力)，拉动木块所需要的拉力也随之增大，最大静摩擦力fsmax增大。通过实验研究表明，最大静摩擦力fsmax与压力N成正比，最大静摩擦力fsmax与压力N的比值，命名为静摩擦系数，符号ls。0应用举例
用手握住一瓶子，或者将-一个木块压在竖直墙上并保持静止状态，此时重力等于静摩擦力。当增大握力或增大木块与墙壁之间的压力时，木块依然处于静止状态，静摩擦力大小不变，依然等于重力，大小不变，与压力大小无关。但是伴随着压力的增大，最大静摩擦力在增大，即从手中抽出瓶子所需要的力在增大。
三 滑动摩擦力
一、滑动摩擦力是两个有相对滑动的物体间在接触面.上产生的阻碍它们相对滑动的力。
1、方向:总是跟接触面相切，并且跟物体间的相对运动方向相反。可能.与物体运动的速度方向相同或者相反。
举例:
(1)在操场上运动的足球最终停下来:滑动摩擦力的方向与足球运动的
方向相反。
(2)如图，传送带向右运动，若将物体A静止的放在传送带上，在向右的摩擦力作用下向右加速运动，此时滑动摩擦力的方向与速度方向相同。若在物块A的下部涂上颜料，再如上操作。从传送带的划痕可以得知，物块A相对于传送带是向左运动的。
(3)无论情况(1)还是情况(2)， 滑动摩擦力的方向总是与相对运动的
方向是相反的。
2、大小:与最大静摩擦力的大小计算方式类似，滑动摩擦力f=uN。(μ 为动摩擦系数，0<μ<1, 无单位。μ值与接触面的材料和粗糙程度有关)。在μ值相同的情况下，滑动摩擦力的大小f跟正压力N成正比。
3、放在粗糙水平面上的木块，使得其从静止到刚要滑动所对应的最大静摩擦力，取为fi。当其在该粗糙水平面上运动时，对应的滑动摩擦力，取为f2。 一般来说f>f2。 这是因为静摩擦系数大于动摩擦系数。以下给出不同材料之间的摩擦系数的粗略值。
4、滑动摩擦力大小的影响因素辨析:
通过实验发现:
(1)滑动摩擦力f大小，与接触面大小无关。
(2)滑动摩擦力f大小，与接触面相对运动速度大小无关。
(3)滑动摩擦力f大小与接触面的正压力大小以及接触面的材料和粗糙程度有关。
二、在其他条件相同的情况下，使用滚动摩擦代替滑动，可以减小摩擦力。古代搬运重物，在重物下方铺上滚木;现代机械中，轴承是一个普遍的运用。行李箱、自行车或者车辆下面装有轮子等，都是该知识的应用。
四 摩擦力方向的判断方法
1、受力分析法
先画出物体确定的受力情况，然后根据平衡条件，判断摩擦力的方向。
例如:如上图所示，物体A和B在拉力F的作用下保持静止:请分析一下内物体所受摩擦力的方向。
解柝对B进行受力分析，B受重力和支持力而保持平衡，历F以并不受A给它的摩擦力。A因为受到向右的拉方，B对A又没有摩擦力，所以要保持平衡，必定受到地面向左的摩擦力
2、趋势法
假设接触面是光滑的没有摩擦，把相对运动趋势转化成相对运动。
例如:如图所示:一根木棍竿在墙角上静止，己的卜端所受毕擦力方同如何
解析:假设地而是光滑的没有摩擦，木棒应当是要往下倒，根据我们刚才陈述的方法，木棒显然受全地面给到的向右的摩擦力。
例如:
自行车问题，如果我们推着自行车前进时，前后轮的否擦力方向如何 如果是骑白行车呢，前后轮的摩探力方向义如何呢
解析: :
(1)如果人推着自行个前进，假设地面是光滑的没有摩擦，两个轮子不会转，相对于地面的运动都是向的运动，摩擦力与相对运动的方向相反，因此是摩擦力的方向是问后的。
(2)如果人骑着日行车前进，历轮是主动轮，假设地面是光滑的没有摩擦，官会在原地转，官与地而的接触点相对」地而是自后运动的，因比地而给到的摩擦力是向前的;前轮是从动轮、假设地而是光滑的没有摩擦，它不会转，是后轮推着它往前运动的，因此受到地面的摩擦力是向后的。
五 摩擦力大小的计算
首先:对物体过有受力分析
其次，计算滑动摩擦力大小
最后，比较拉力与滑动摩擦力，印动力与阻力的六小关乐，判断物体.的运动状态，确定摩擦力的中质、从而确定摩擦力的大小。
课堂检测
1如图所示，物体A在竖直向上的拉力F作用下仍静止在斜面上．对物体A受到作用力个数的判断，正确的是（　　）
A物体A受到两个力作用
B物体A受到四个力作用
C物体A可能受到三个力作用
D物体A不是受到两个力作用就是受到四个力作用
2在下列各种现象中，静摩擦力起作用的是（　　）
A纱线织成布，把布缝成衣服
B物块在水平传送带上随传送带一起做匀速运动
C皮带运输机将物块运往高处
D握在手中的瓶子不会滑落
3如图所示，水平地面上有一质量m=20kg的箱子，一个小朋友用F=30N的水平推力推箱子，箱子仍然保持静止．则箱子受到地面的静摩擦力大小___1___N，方向与推力F的方向___2___（选填“相同”或“相反”）．
4 如图所示，物块P与Q间的滑动摩擦力为5N，Q与地面间的滑动摩擦力为10N，R为定滑轮，其质量及摩擦均可忽略不计，现用一水平拉力F作用于P上并使P、Q 发生运动，则F至少为（　　）
A 5N
B 10N
C 15N
D 20N
5 如图所示，A、B、C三个物体，叠放在水平地面上，B受5N的水平拉力F1，C受3N的水平拉力F2，这三个物体都保持静止，则B对C的静摩擦力大小___1___N，方向水平向___2___．
6 如图所示，用手施加水平向右的力F把物体压在竖直墙上，此时重为G的物体沿墙壁匀速下滑，则下列说法正确的是（　　）
A物体对墙壁的弹力是手的形变而产生的
B墙壁对物体的弹力方向水平向左
C物体受到的摩擦力方向竖直向下
D物体和墙壁间的动摩擦因数为FG
7 如图所示，在匀速转动的水平传送带上相对于传送带运动着的物体（v物≠v皮带v物≠v皮带），则它所受摩擦力方向与其相对于传送带的运动方向（ ）
A相同
B相反
C无关
8 如图所示，物体A与B的质量均为8kg，A和B之间的动摩擦因数为0.3，水平拉力F=40N，A、B一起匀速运动．（g取10N/kg）求：
（1）A对B的摩擦力为___1___牛；方向___2___。
（2）B和地面之间的动摩擦因数是___3___．
参考答案
1解：对A受力分析，拉力F是已知的，还受到向下的重力； 如果拉力与重力平衡，斜面体对A没有支持力，就没有摩擦力，故物体只受2个力； 如果拉力F小于重力，会与斜面体相互挤压，故物体还会受到支持力和沿斜面向上的静摩擦力，共受4个力；故物体A不是受到两个力作用就是受到四个力作用． 故选：D．
2解：A、纱线织成布，把布缝成衣服，是依靠相互间的静摩擦力来实现的，故A正确； B、物块在水平传送带上随传送带一起做匀速运动，两者间没有摩擦力作用，没有相对运动趋势．故B错误． C、皮带运输机将物块运往高处，因此物体受到的静摩擦力作用，其静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势方向相反，即为沿着皮带向下．故C正确． D、握在手中的瓶子不会滑落，也是在静摩擦力作用下，使其与重力相平衡．故D正确． 故选ACD
3 解：用F=30N的水平推力推箱子，箱子仍然保持静止．则箱子受到地面的静摩擦力大小为 f=F=30N，方向与推力F的方向相反． 故答案为：30，相反
4解：设即将要使P、Q 发生运动时，滑轮上绳子的拉力为T， P受到向左的拉力T，向左的摩擦力5N，向右的拉力F Q受到向左的拉力T，上表面向右的摩擦力5N，下表面向右的摩擦力10N， 根据平衡条件得： T+5N=F T=5N+10N=15N F=20N 即至少20N 故选D．
5 解：：将AB物体看成一个整体，处于静止状态，也受到平衡力的作用，它们受到的是力F1和C物体对B的静摩擦力，既然此二力平衡，故C对B产生的摩擦力大小等于力F1的大小，即5N，方向向左；根据牛顿第三定律可知，B对C的静摩擦力大小为5N，方向向右； 故答案为：5；右．
6 解：A、物体对墙壁的弹力是物体的形变而产生的，故A错误； B、墙壁有里的形变，在恢复过程中墙壁对物体的弹力方向水平向左，故B正确； C、物体受到的摩擦力方向竖直向上，与重力平衡使物体匀速下滑，故C错误； D、物体受摩擦力f=G，压力为F，故物体和墙壁间的动摩擦因数为μ=fFfF=GFGF，故D错误． 故选：B．
7根据摩擦力产生的条件可知，在匀速转动的水平传送带上，相对于传送带运动着的物体，所受摩擦力方向一定与相对运动的方向相反。
8解：（1）设绳的拉力为T，则有2T=F 因A、B一起匀速运动，则物体A水平方向受绳的拉力T和B对A的静摩擦力fA作用，fA=T 所以fA=12F=20N，方向水平向左； 而AB之间的最大静摩擦力fmax=μN=0.3×80=24N＞20N； 所以A对B的摩擦力大小为20 N，方向水平向右； （2）对A、B整体来说，在水平方向受外力F和地面对这个整体的滑动摩擦力fBfB作用， 设B与地面之间的动摩擦因数为μ，则有F=fB=μN N=（mAmA+mBmB）g 解得：μ=0.25 答：（1）A对B的摩擦力的大小20 N和方向水平向右； （2）B和地面之间的动摩擦因数0.25．