2、個物體表面滑動的時候，會受到另一個物體阻礙它滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力.
2.方向
總是沿著接觸面，并且跟物體的相對運動的方向相反.
3.大小
滑動摩擦力的大小跟壓力成正比.
公式：F＝μFN，μ為動摩擦因數(shù)，它的數(shù)值跟相互接觸的兩個物體的材料和接觸面的情況有關(填“有關”或“無關”).
1.判斷下列說法的正誤.
(1)有相對運動或有相對運動趨勢的物體間一定有摩擦力.( × )
(2)一個靜止的物體也可能受到滑動摩擦力.( √ )
(3)摩擦力的方向一定與接觸面的壓力方向垂直.( √ )
(4)摩擦力的方向不可能與物體的運動方向相同.( × )
(5)物體所受的滑
3、動摩擦力與物體的重力成正比.( × )
2.已知木箱重200 N，木箱與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當木箱在水平桌面上以10 m/s的速度運動時，木箱所受桌面的摩擦力大小為________ N；當木箱以15 m/s的速度運動時，木箱所受摩擦力大小為________ N；當在該木箱上放一相同的木箱，兩箱一起以10 m/s的速度運動時，下面木箱所受桌面的摩擦力大小為________ N.
答案 40 40 80
一、靜摩擦力
把木塊放在水平桌面上，用彈簧測力計沿水平方向向右拉木塊，如圖所示.
當測力計的示數(shù)為1 N時，木塊沒有動；逐漸增大拉力到2 N 時，木塊仍靜止；繼續(xù)增大
4、拉力到4 N時，木塊開始移動，此時拉力突然變小到3.8 N，此后木塊勻速運動，拉力保持3.8 N不變.
(1)木塊受到的拉力為1 N時，有相對桌面運動的趨勢但沒有運動，說明什么呢？
(2)隨著外力的增大，靜摩擦力有什么變化？
答案 (1)說明桌面對木塊施加了一個與拉力方向相反、大小也為1 N的力，這個力就是桌面對木塊的靜摩擦力.
(2)靜摩擦力的大小隨著外力的增大而增大，但有一個最大值.
1.靜摩擦力的產生條件
(1)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力).
(2)接觸面粗糙.
(3)兩物體間有相對運動趨勢.
2.靜摩擦力的方向
與相對運動趨勢方向相反，與物體運動方向
5、無直接關系，既可與運動方向相同，也可與運動方向相反或成某一夾角.
3.靜摩擦力的大小
(1)范圍：0＜Ff≤Ffmax.
(2)計算：物體勻速直線運動或靜止時，根據(jù)二力平衡條件求解.
(3)靜摩擦力大小與壓力無關.
例1 如圖1所示，為傾斜的傳送帶傳送裝置.關于傳送帶上的物體所受的摩擦力，下列說法正確的是( )
圖1
A.若傳送帶靜止，物體也靜止，則物體不受靜摩擦力
B.若傳送帶靜止，物體也靜止，則物體受到沿傳送帶向下的靜摩擦力
C.若傳送帶順時針勻速轉動，物體隨傳送帶一起向上做勻速運動，則物體受到沿傳送帶向上的靜摩擦力
D.若傳送帶順時針勻速轉動，物體隨傳送帶一
6、起向上做勻速運動，則物體受到沿傳送帶向上的滑動摩擦力
答案 C
解析 物體靜止在靜止的傳送帶上時，或物體隨傳送帶一起向上勻速運動的過程中，都具有沿傳送帶下滑的趨勢，所以物體均受到沿傳送帶向上的靜摩擦力作用.
1.摩擦力的有無可以根據(jù)產生條件判斷或者用假設法判斷.
2.用假設法判斷靜摩擦力方向的操作程序是：
(1)選研究對象——受靜摩擦力作用的物體；
(2)選參照物體——與研究對象直接接觸且施加靜摩擦力的物體；
(3)假設接觸面光滑，找出研究對象相對參照物體的運動方向，即相對運動趨勢的方向；
(4)確定靜摩擦力的方向——與相對運動趨勢的方向相反.
針對訓練1 (多選)如圖2
7、所示，一質量為m的木塊靠在粗糙的豎直墻壁上，且受到水平力F的作用，下列說法正確的是( )
圖2
A.若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向豎直向上
B.若木塊靜止，當F增大時，木塊受到的靜摩擦力隨之增大
C.若木塊靜止，當F增大時，最大靜摩擦力隨之增大
D.若開始時木塊靜止，當撤去F，木塊沿墻壁下滑時，木塊不受摩擦力作用
答案 ACD
解析 若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力與mg平衡，大小為mg，方向豎直向上，故A正確，B錯誤；最大靜摩擦力與正壓力成正比，故C正確；當撤去F時，墻壁與木塊間無彈力，則木塊不受摩擦力作用，故D正確.
二、滑動摩擦力
1.按如
8、圖所示實驗裝置做一做：用力拉動木板，使之在桌面上滑動.
(1)木塊受到的摩擦力大小和彈簧測力計示數(shù)有什么關系？
(2)在木塊上添加重物，增大木塊對木板的壓力時，摩擦力如何變化？
(3)在木板上鋪一塊較粗糙的毛巾，摩擦力如何變化？
答案 (1)相等 (2)增大 (3)增大
2.(1)如圖所示，B的速度v2大于A的速度v1，畫出A、B所受滑動摩擦力的方向.
(2)滑動摩擦力總是阻礙物體的運動嗎？
答案 (1)如圖所示
(2)滑動摩擦力一定阻礙物體的相對運動，但與物體的運動方向可能相同，也可能相反，即滑動摩擦力可能是阻力，也可能是動力.
1.滑動摩擦力的產生條件
9、(1)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力).
(2)接觸面粗糙.
(3)兩物體間有相對運動.
2.滑動摩擦力的方向
與相對運動方向相反，與物體的運動方向無直接關系，與物體的運動方向可能相同，也可能相反.
3.滑動摩擦力的大小
由公式F＝μFN計算(也可以由二力平衡來求解)
(1)FN是兩個相接觸的物體間的壓力，它不一定等于重力，F(xiàn)N的大小可以與重力G大小相等，也可以不等.
(2)動摩擦因數(shù)μ的大小由接觸面的材料和接觸面的粗糙程度決定，與FN無關.
(3)滑動摩擦力的大小與接觸面的面積無關，與物體間相對運動速度的大小無關.
例2 如圖3所示，汽車B在水平路面上以相對于地面的速
10、度v1向右運動，車上的貨物A以相對于地面的速度v2向右運動.下列判斷正確的是( )
圖3
A.若v1v2，貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動摩擦力
D.若v1>v2，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力
答案 B
解析 滑動摩擦力阻礙物體間的相對運動.若v1v2，貨物A受到了汽車B所施加的向右的滑動摩擦力，汽車B受到了貨
11、物A所施加的向左的滑動摩擦力，選項C、D錯誤.
三、摩擦力大小的計算
例3 如圖4所示，一重為40 N的木塊原來靜止在水平桌面上，某瞬間在水平方向上同時受到兩個方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13 N，F(xiàn)2＝6 N.已知木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：
圖4
(1)木塊所受的摩擦力的大小和方向；
(2)當只將F1撤去時，木塊受到的摩擦力的大小和方向；
(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木塊受到的摩擦力的大小和方向.
答案 (1)7 N 水平向左 (2)6 N 水平向右
(3)8 N 水平向左
解析 當木塊運動時受到的滑動摩擦力
12、為F滑＝μFN＝μG＝0.2×40 N＝8 N，故木塊受到桌面的最大靜摩擦力為8 N.
(1)加上F1、F2后，F(xiàn)1和F2相當于一個方向向右的力F＝F1－F2＝7 N.由于F小于最大靜摩擦力，故木塊處于靜止狀態(tài)，則木塊受到桌面靜摩擦力的作用，大小為7 N，方向水平向左.
(2)將F1撤去后，由于F2小于最大靜摩擦力，故木塊仍然保持靜止.由二力平衡知識知，木塊受到的靜摩擦力大小等于F2，即大小為6 N，方向水平向右.
(3)撤去F2后，由于F1大于最大靜摩擦力，則木塊受到的摩擦力為滑動摩擦力，大小為8 N，方向水平向左.
計算摩擦力的大小之前，首先判斷是滑動摩擦力還是靜摩擦力.
(
13、1)靜摩擦力的大小
①靜摩擦力的大小隨外力的變化而變化，必須結合物體的運動狀態(tài)和其受力情況確定.
②靜摩擦力的大小與壓力無關，最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比.
(2)滑動摩擦力
①滑動摩擦力大小F＝μFN，μ與F、FN均無關，只與接觸面的性質有關，F(xiàn)N指正壓力，并不一定等于重力，當物體勻速運動時，也可由二力平衡求解.
②滑動摩擦力的大小與接觸面的面積無關，與物體間相對運動速度的大小也無關.
(3)最大靜摩擦力和滑動摩擦力的關系：最大靜摩擦力一般稍大于滑動摩擦力，但在一般計算中可粗略地認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.
針對訓練2 水平桌面上有一個重200 N的物體，與桌面間的動摩
14、擦因數(shù)為0.2，當依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物體時，物體受到的摩擦力依次為(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)( )
A.15 N、30 N、40 N
B.15 N、30 N、80 N
C.0、0、40 N
D.15 N、40 N、40 N
答案 A
解析 物體與桌面間的最大靜摩擦力Ffmax＝μFN＝0.2×200 N＝40 N.拉力為15 N、30 N時，物體靜止，根據(jù)二力平衡知，靜摩擦力大小分別為15 N、30 N；當拉力為80 N時，物體滑動，受滑動摩擦力，大小Ff＝μFN＝0.2×200 N＝40 N，選項A正確.
1.(對靜摩擦力的理
15、解)(2018·嘉興市第一學期期末)如圖5所示，用手向右拉毛刷，毛刷與桌面保持相對靜止，則( )
圖5
A.手與毛刷間存在滑動摩擦力
B.手受到的摩擦力與刷毛受到桌面的摩擦力方向相反
C.毛刷受到桌面的靜摩擦力方向向左
D.手與毛刷之間不存在相互作用力
答案 C
2.(對滑動摩擦力的理解)裝修工人在搬運材料時施加一個水平拉力將其從水平臺面上拖出，如圖6所示，則在勻速拖出的過程中(材料重心未離開桌面邊緣)( )
圖6
A.材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小，摩擦力逐漸減小
B.材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小，拉力逐漸減小
C.平臺對材料的支持力逐漸減小，摩擦力逐
16、漸減小
D.材料與平臺之間的動摩擦因數(shù)不變，支持力也不變，因而工人的拉力也不變
答案 D
解析 勻速拉動的過程只能持續(xù)到重心離開臺面的瞬間，材料的重心在臺面上，故材料對臺面的壓力不變，故材料受到的支持力不變，C錯誤；而在拉動過程中動摩擦因數(shù)不變，由F＝μFN可知摩擦力是不變的，A、B錯誤；因為材料做勻速直線運動，摩擦力不變，所以工人的拉力是不變的，D正確.
3.(靜摩擦力的大小計算)如圖7所示，用大小為100 N的握力握住一個重為40 N的瓶子.瓶子豎直，始終處于靜止狀態(tài).已知手掌與瓶子間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，則( )
圖7
A.瓶子受到的摩擦力大小為40 N
B.瓶子受
17、到的摩擦力大小為50 N
C.當握力進一步增大時，瓶子受到的摩擦力將成正比增大
D.當握力持續(xù)減小時，瓶子受到的摩擦力大小將持續(xù)減小
答案 A
解析 瓶子重力為40 N，處于靜止狀態(tài)，則瓶子受到的摩擦力大小等于其重力，為40 N，故A正確，B錯誤；當握力再增大時，瓶子受到的重力不變，摩擦力不變，故C錯誤；當握力逐漸減小時，導致瓶子的最大靜摩擦力減小，但只要瓶子仍處于靜止狀態(tài)，則摩擦力大小不變.故D錯誤.
4.(摩擦力的大小計算)質量為2 kg的物體靜止在水平地面上，如圖8所示，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動摩擦力視為相等，給物體一水平推力F.(取g＝10 N/k
18、g)
圖8
(1)當推力大小為5 N時，地面對物體的摩擦力是多大？
(2)當推力大小為12 N時，地面對物體的摩擦力是多大？
(3)物體運動過程中突然把推力去掉，此時地面對物體的摩擦力是多大？
答案 (1)5 N (2)10 N (3)10 N
解析 在地面上，F(xiàn)N＝mg，則滑動摩擦力(即最大靜摩擦力Fmax)大小為Fmax＝μFN＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N.
(1)當推力F＝5 N時，F(xiàn)Fmax，物體滑動.則地面對物體的滑動摩擦力的大小F滑＝μ
19、FN＝μmg＝10 N.
(3)物體運動過程中突然把推力去掉，地面對物體的摩擦力為滑動摩擦力，其大小仍為F滑＝10 N.
一、選擇題
1.(多選)關于摩擦力的說法，正確的是( )
A.物體相互接觸且相對靜止時，一定存在靜摩擦力
B.兩物體間若存在摩擦力，則此兩物體間也同時存在彈力
C.一物體所受滑動摩擦力的方向可能與該物體的運動方向相同
D.滑動摩擦力總小于靜摩擦力
答案 BC
2.下列有關摩擦力的說法正確的是( )
A.一個物體靜止在另一個物體的表面上，它們之間一定有靜摩擦力
B.滑動摩擦力的方向總是與物體運動方向相反
C.摩擦力可以是阻力也可以是動力
D.
20、由公式μ＝可以看出μ與F成正比，與FN成反比
答案 C
解析 根據(jù)靜摩擦力的產生條件知，A錯；滑動摩擦力的方向總是與物體的相對運動方向相反，與運動方向可能相同，B錯；摩擦力既可以是動力，也可以是阻力，C對；μ僅由接觸物體的材料和接觸面的粗糙程度決定，與其他因素無關，D錯.
3.為保障旅客安全出行，鐵道部門須對乘客所攜帶的物品實施安全檢查.如圖1所示，乘客將攜帶物品放到以恒定速率運動的水平傳送帶上，使物品隨傳送帶一起運動并通過檢測儀接受檢查.當乘客將物品無初速度放在傳送帶上之后，物品( )
圖1
A.與傳送帶相對靜止時受到靜摩擦力
B.初始階段受與運動方向相同的摩擦力作用
C
21、.相對傳送帶靜止時受與運動方向相同的摩擦力作用
D.相對地面運動故一定受到滑動摩擦力
答案 B
解析 當物品與水平傳送帶相對靜止時，兩者之間沒有要發(fā)生相對運動的趨勢，故物品不受靜摩擦力，所以A、C錯誤；初始階段物品受到摩擦力作用時，是摩擦動力，則摩擦力方向與物品運動方向相同，所以B正確；判斷物體是否受滑動摩擦力，是看與接觸面有沒有發(fā)生相對運動，與物品相對地面的運動情況無關，所以D錯誤.
4.一物體置于粗糙水平地面上，按圖2所示不同的放法，在水平力F的作用下運動，設地面與物體各接觸面間的動摩擦因數(shù)相等，則物體受到的摩擦力的大小關系是( )
圖2
A.F甲＞F乙＞F丙
22、 B.F乙＞F甲＞F丙
C.F丙＞F乙＞F甲 D.F甲＝F乙＝F丙
答案 D
解析 滑動摩擦力F＝μFN，滑動摩擦力與接觸面的動摩擦因數(shù)以及正壓力有關，三種情況下μ相同，F(xiàn)N也相等，故三種情況下的滑動摩擦力大小相等.
5.某消防戰(zhàn)士握住旗桿勻速上爬，到頂后再勻速滑下到達底端，則下列說法正確的是( )
A.該戰(zhàn)士上爬時受到的摩擦力方向是沿著旗桿向下的
B.該戰(zhàn)士下滑時受到的摩擦力方向是沿著旗桿向下的
C.該戰(zhàn)士上爬時手握旗桿的力越大，他受到的摩擦力越大
D.體重更大的戰(zhàn)士勻速上爬時，他受到的摩擦力更大
答案 D
解析 戰(zhàn)士握住旗桿勻速上爬時，人相對于旗桿有向下滑的趨勢，
23、受到旗桿的靜摩擦力方向向上，A錯誤；戰(zhàn)士握住旗桿勻速下滑時，人相對于旗桿向下運動，受到旗桿的滑動摩擦力方向向上，B錯誤；由于人是勻速運動的，人豎直方向受到重力和摩擦力，由平衡條件分析得知，人受的摩擦力等于人的重力，人的重力保持不變，所以人握旗桿用力越大，并不會使人受的摩擦力增大，故C錯誤，D正確.
6.如圖3所示，用水平彈簧測力計拉著滑塊在水平桌面上做勻速直線運動，此時彈簧測力計讀數(shù)為0.90 N，已知滑塊重力為3 N，則滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為( )
圖3
A.0.1 B.0.3
C.2.0 D.3.0
答案 B
解析 滑塊勻速運動時彈簧測力計的拉力與滑塊受到的滑
24、動摩擦力平衡，由公式F＝μFN知，μ＝＝0.3，B正確.
7.(2017·溫州市十校聯(lián)考)如圖4甲所示，小孩用50 N的水平力推木箱不動，木箱此時受到的摩擦力大小為F1；如圖乙所示，小孩用60 N的水平力恰能推動木箱，此時木箱與地面間的摩擦力大小為F2；如圖丙所示，小孩把木箱推動了，此時木箱與地面間摩擦力大小為F3.若木箱對地面的壓力大小為100 N，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.55，則F1、F2、F3的大小分別為( )
圖4
A.0 N、60 N、55 N B.50 N、60 N、55 N
C.50 N、55 N、60 N D.50 N、55 N、55 N
答案
25、 B
解析 題圖甲中，推木箱不動，靜摩擦力與推力平衡，故F1＝50 N；題圖乙中，用60 N的水平力恰能推動木箱，故靜摩擦力達到最大值，即F2＝60 N；題圖丙中，小孩把木箱推動了，受滑動摩擦力，大小為F3＝μFN＝0.55×100 N＝55 N.選項B正確.
8.如圖5所示，質量為m的木塊放在粗糙的水平地面上，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5，水平推力F作用于木塊上，但未把木塊推動，則在選項圖中反映木塊受到的靜摩擦力Ff隨水平推力F變化的關系圖線是( )
圖5
答案 A
解析 推而未動，故摩擦力Ff＝F，所以A正確.
9.某同學騎如圖6所示的自行車上學時，地面對前輪的摩
26、擦力為F1，對后輪的摩擦力為F2；推自行車前進時，地面對前輪的摩擦力為F3，對后輪的摩擦力為F4則( )
圖6
A.F1與車前進方向相同
B.F2與車前進方向相同
C.F3與車前進方向相同
D.F4與車前進方向相同
答案 B
解析 騎車前進時，后輪是主動輪，在它與地面接觸處有相對地面向后滑的趨勢，故受向前的摩擦力；前輪是從動輪，它在與地面接觸處有相對于地面向前滑的趨勢，故受向后的摩擦力.而推自行車前進時，地面對前后輪的摩擦力方向都向后，綜上所述，F(xiàn)1向后，F(xiàn)2向前，F(xiàn)3和F4都向后.A、C、D錯誤，B正確.
10.(多選)如圖7甲所示，一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于
27、水平地面上質量為10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff與F的關系如圖乙所示，g取10 m/s2，下列說法正確的是( )
圖7
A.木箱所受的最大靜摩擦力Ffm＝21 N
B.木箱所受的最大靜摩擦力Ffm＝20 N
C.木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.21
D.木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2
答案 AD
解析 木箱受到的靜摩擦力隨推力的增大而增大，最大靜摩擦力為21 N，當推力F>21 N后，摩擦力為滑動摩擦力，大小為20 N，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝＝0.2，選項A、D正確.
二、非選擇題
11.如圖8甲所示，用一拉力傳感器(能感應力大小的裝置)水平向右拉一水平
28、面上的木塊，A端的拉力均勻增加，0～t1時間木塊靜止；木塊運動后改變拉力大小，使木塊在t2時刻后處于勻速直線運動狀態(tài).計算機對數(shù)據(jù)擬合處理后，得到如圖乙所示的拉力隨時間變化的圖線.則：當用F＝5.3 N的水平拉力拉靜止的木塊時，木塊所受摩擦力大小為__________N；若用F＝5.8 N的水平拉力拉木塊，木塊所受摩擦力大小為__________N.
圖8
答案 5.3 5.1
解析 當用F＝5.3 N的水平拉力拉靜止的木塊時，木塊所受靜摩擦力大小等于拉力大小，即為5.3 N；若用F＝5.8 N的水平拉力拉木塊，木塊所受滑動摩擦力大小為5.1 N.
12.重為100 N、長為L＝2
29、 m的均勻木棒放在水平桌面上，如圖9甲所示，至少要用35 N的水平推力，才能使它從原地開始運動.木棒從原地移動以后，用30 N的水平推力，就可以使木棒繼續(xù)做勻速直線運動.求：
圖9
(1)木棒與桌面間的最大靜摩擦力Fmax.
(2)木棒與桌面間的動摩擦因數(shù)μ.
(3)當水平推力使木棒勻速運動至木棒有0.5 m露出桌面時，如圖乙所示，水平推力的大小F.
(4)當撤去推力后，木棒減速向右運動(露出桌面的長度小于1 m)的過程中，受到的摩擦力大小.
答案 (1)35 N (2)0.3 (3)30 N (4)30 N
解析 (1)木棒從原地開始運動必須克服最大靜摩擦力，所以Fmax＝F1＝35 N.
(2)推力F2與滑動摩擦力相等時，木棒做勻速運動，所以F2＝μmg，μ＝＝＝0.3.
(3)當水平推力使木棒勻速運動至木棒有0.5 m露出桌面時，水平推力等于此時的滑動摩擦力，而滑動摩擦力與接觸面的面積大小無關，則滑動摩擦力F＝μFN＝μmg不變，所以F＝30 N.
(4)滑動摩擦力的大小與速度無關，大小仍為30 N.
（浙江專用）2022-2023高中物理 第三章 相互作用 3 摩擦力學案 新人教版必修1
