3.2 摩擦力 讲义（无答案）

一.知识讲解
摩擦力
1.两个只有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。
2.两个有相对滑动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动的力叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力的大小跟压力成正比，也就是跟两个物体表面间的垂直作用力成正比。如果用F表示滑动摩擦力的大小，用FN表示压力的大小，则有其中μ是比例常数(它是两个力的比值，没有单位)，叫做动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关。材料不同，两物体间的动摩擦因数也不同，动摩擦因数还跟接触面的情况(如粗糙程度)有关。
3.静摩擦力和滑动摩擦力的对比
摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力
产生条件 ①两物体接触且有弹力；②接触面不光滑；③两物体之间有相对运动趋势 ①两物体接触且有弹力；②接触面不光滑；③两物体间有相对运动
大小 ①静摩擦力F为被动力，与正压力无关，满足0方向 与接触面相切，并且跟物体的相对运动趋势方向相反 与接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反
作用效果 总是阻碍物体间的相对运动趋势 总是阻碍物体间的相对运动
二.常见习题
1.摩擦力类型判断
例1．写出下列各种摩擦的名称：
(1)皮带传送机运煤时，煤块与皮带之间的摩擦是_______________；
(2)洗筷子时．抹布和筷子之间的摩擦是_______________________．
例2.如图所示，三个相同的长方形物体A、B、C叠放在水平面上 水平向右的恒力F作用在B上 三个物体共同沿水平面匀速运动 下列说法中正确的是
A．B对A的摩擦力水平向右，大小为F
B．B对C的摩擦力水平向左，大小为F
C．C对B的摩擦力水平向左，大小为F
D．A与B间、B与C间、C与水平面间都不可能是光滑的
变式1.如图所示,甲、乙两物体叠放在光滑的水平面上,如分别用10N的拉力F甲、F乙沿水平方向拉木块,则甲物体受到的摩擦力大小为________N,方向是______________.
变式2.如图8所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，木板一直静止，那么木块与木板间、木板与地面间的摩擦力大小分别为(　　)
A.μ2mg　μ1Mg B.μ2mg　μ2mg
C.μ2mg　μ1(m＋M)g D.μ2mg　μ1Mg＋μ2mg
变式3.如图所示，为倾斜的皮带传送装置．关于传送带上的物体所受的摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 若传送带静止，物体也静止，则物体受到沿传送带向上的静摩擦力
B. 若传送带静止，物体也静止，则物体受到沿传送带向下的静摩擦力
C. 若传送带顺时针匀速转动，物体随传送带一起向上做匀速运动，则物体受到沿传送带向上的静摩擦力
D. 若传送带顺时针匀速转动，物体随传送带一起向上做匀速运动，则物体受到沿传送带向上的滑动摩擦
变式4.把一个重为G的物体，用一个水平力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如下图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是（ ）
B. C. D.
变式5.关于静摩擦力的说法，下列正确的是( )
A. 静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反
B. 静摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反
C. 静摩擦力的大小可以用公式Ff＝μFN直接计算
D. 正压力越大，静摩擦力越大
变式6.如图所示，质量为5kg的木箱静止在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，g 取 。
（1）当木箱受到水平拉力 F=5N 时，求它所受地面摩擦力的大小。
（2）当木箱受到水平拉力F=15N时，木箱是否运动？求它所受地面摩擦力的大小。
例3（综合分析）.如图所示，一个质量为m的物块沿固定斜面匀速滑下。已知斜面的倾角为θ，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，则物块受到的摩擦力大小为（　　）
A．mgcosθ B．mgsinθ C．μmgcosθ D．μmgsinθ
变式1.如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上．质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动．当F1方向水平向右，F2方向沿斜面体的表面向下时斜面体受到地面的摩擦力方向向左．则下列说法中正确的是（　　）
A．若同时撤去F1和F2，滑块B的加速度方向一定沿斜面向下
B．若只撤去F1，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右
C．若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右
D．若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力不变
变式2.粗糙水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连．木块间的动摩擦因数均为μ，木块与水平面间的动摩擦因数相同，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块一起匀速前进．则需要满足的条件是（　　）
A．木块与水平面间的动摩擦因数最大为
B．木块与水平面间的动摩擦因数最大为
C．水平拉力F最大为2μmg
D．水平拉力F最大为6μmg
变式3.如图所示，物体A和B叠放在水平面上，用水平力F向右拉物体B，结果A和B都没有动，那么，物体B给A的摩擦力大小为　 　，地面给B的摩擦力大小为　 　，方向　 　．
变式4.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为20N/cm，用其拉着一个重200N的物体在水平面上运动．当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动．求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数．
（2）改变拉力，当弹簧的伸长量为6cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？
变式5.轻弹簧AB长35cm，A端固定在重50N的物体上，该物体放在倾角为30°的斜面上，如图所示．手执B端，使弹簧与斜面平行．当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为40cm；当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时，弹簧长度变为50cm，试求：
（1）弹簧的劲度系数k；
（2）物体与斜面间的动摩擦因数μ．
变式6.如图所示，倾角为α＝60°的斜面上，放一质量为1kg大小可以忽略的物体，用劲度系数k＝100N/m的弹簧平行于斜面吊着，物体放在PQ之间任何位置都能处于静止状态，而超过这一范围，物体都会沿斜面滑动．若AP＝22cm，AQ＝8cm，试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小．（g＝10m/s2）
变式7.在某一个探究实验中，实验员将某物体以某一确定的初速率v0沿斜面向上推出（斜面足够长且与水平方向的倾角θ可调节），设物体在斜面上能达到的最大位移为sm实验测得sm与斜面倾角θ的关系如图所示，g取10m/s2，求：物体的初速率v0 和物体与斜面间的动摩擦因数μ．
变式8.如图所示，物体A、B都处于静止状态，其质量分别为mA＝5kg，mB＝10kg，OB呈水平，OP与竖直方向成37°角．求物体B受到的摩擦力为多少？
变式9.在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．已知木块质量为0.78kg，取g＝10m/s2．
（1）求木块与长木板间最大静摩擦力大小；
（2）求木块与长木板间的动摩擦因数；
（3）若在平行于木板的恒定拉力F＝4.68N作用下，木块从静止开始做匀变速直线运动2s时间，求这段时间内的位移大小？
变式10.有一个木箱质量m＝60kg，静止在水平地面上，工人推木箱，若动摩擦因数为 ＝0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10N/kg ）
（1）当沿水平方向推力F1＝150N 时，此木箱所受的摩擦力大小f1
（2）当与水平成37°的斜向上的推力F2＝400N时，此木箱所受的摩擦力大小f2．