4. 摩擦力教学设计内容推荐

第2节

摩_擦_力

(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。(×) (2)受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态。(×) (3)受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态。(√) (4)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。(√) (5)接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。(√) (6)两物体接触处的弹力越大，滑动摩擦力越大。(×) (7)两物体接触处的弹力增大时，接触面间的静摩擦力大小可能不变。(√)

1．区分物体间存在静摩擦力还是滑动摩擦力，要看物体间是有相对运动趋势还是有相对运动。

2．摩擦力的方向与物体的运动方向可能相同、可能相反，也可能不共线，但与物体间相对运动或趋势的方向一定相反。

3．滑动摩擦力的大小可由公式F＝μFN计算，而静摩擦力的大小一般不能用F＝μFN计算大小。

突破点(一)

静摩擦力的有无及方向判断

[题点全练] 1.(2018·遵义调研)如图所示，质量为m的物体A以一定的初速度v沿粗糙斜面上滑，物体A在上滑过程中受到的力有(

) A．向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力

B．重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力

C．重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力

D．重力、斜面的支持力、下滑力

解析：选B

地球表面的一切物体均受重力，故物体必受重力；物体与斜面相互挤压，故斜面对物体一定有支持力，方向垂直于斜面向上；物体相对于粗糙斜面向上滑动，一定与斜面体有摩擦力，摩擦力阻碍物体间的相对滑动，物体相对于斜面向上滑动，故一定受到沿斜面向下的滑动摩擦力；物体依靠惯性运动，没有向上的冲力，也找不到施力物体，重力有使物体下滑的趋势，无下滑力，同样也找不到施力物体；故B正确。

2.(2018·鹰潭一模)如图所示，三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起。下列说法正确的是(

) A．石块b对a的支持力一定竖直向上

B．石块b对a的支持力一定等于a受到的重力

C．石块c受到水平桌面向左的摩擦力

D．石块c对b的作用力一定竖直向上

解析：选D

由题图可知，a与b的接触面不是水平面，可知石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力，跟a受到的重力是一对平衡力，故A、B错误；以三个石块作为整体研究，整体受到的重力与支持力是一对平衡力，则石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；选取ab作为整体研究，根据平衡条件，石块c对b的作用力与ab整体的重力平衡，则石块c对b的作用力一定竖直向上，故D正确。

3．[多选](2018·南京模拟)如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同。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。则下列说法正确的是(

)

A．A物体受到的摩擦力方向向右

B．三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零

C．B、C受到的摩擦力方向相同

D．B、C受到的摩擦力方向相反

解析：选BC

A物体与传送带一起匀速运动，它们之间无相对运动或相对运动趋势，即无摩擦力作用，A错误；B、C两物体虽运动方向不同，但都处于平衡状态，由沿传送带方向所受合力为零可知，B、C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用，故B、C正确，D错误。

4.(2018·中山模拟)如图所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B，A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧，A、B均处于静止状态，下列说法中正确的是(

) A．B受到向左的摩擦力

B．B对A的摩擦力向右

C．地面对A的摩擦力向右

D．地面对A没有摩擦力

解析：选D

压缩的弹簧对B有向左的弹力，B有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，选项A错误；A对B的摩擦力向右，由牛顿第三定律可知，B对A的摩擦力向左，选项B错误；对整体研究，根据平衡条件分析可知，地面对A没有摩擦力，选项C错误，D正确。

[题后悟通] 判断静摩擦力的有无及方向的三种方法

(1)假设法

(2)运动状态法

此法关键是先确定物体的运动状态(如平衡或求出加速度)，再利用平衡条件或牛顿第二定律(F＝ma)确定静摩擦力的方向。

(3)牛顿第三定律法

“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向。

突破点(二)

摩擦力大小的计算

1．滑动摩擦力的计算方法

可用公式F＝μFN计算，注意对物体间相互挤压的弹力FN的分析，FN并不总是等于物体的重力，它与研究对象受到的垂直接触面方向的力密切相关，也与研究对象在该方向上的运动状态有关。

2．静摩擦力的计算方法

(1)最大静摩擦力Fmax的计算：最大静摩擦力Fmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状

态下才表现出来，比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即Fmax＝μFN。

(2)一般静摩擦力的计算

①物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来计算其大小。

②物体有加速度时，根据牛顿第二定律进行分析。例如，水平匀速转动的圆盘上物块靠静摩擦力提供向心力产生向心加速度，若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力。

[典例]

一横截面为直角三角形的木块按如图所示方式放置，质量均为m的A、B两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30°的直角边上，物体C放在倾角为60°的直角边上，B与C之间用跨过定滑轮的轻质细线连接，A、C的质量比为3，整个装置处于静止状态。已知物体A、B与斜面4间的动摩擦因数相同(μ＜1)且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹力大小为mg，C与斜面间无摩擦，则(

) A．物体A、B均受到摩擦力作用且受到的摩擦力等大反向

1B．物体A所受摩擦力大小为mg，物体B不受摩擦力作用

21C．弹簧处于拉伸状态，A、B两物体所受摩擦力大小均为mg，方向均沿斜面向下

2D．剪断弹簧瞬间，物体A一定加速下滑

[思路点拨] (1)根据物体A所受静摩擦力的最大值为μmgcos 30°<(2)由物体C静止可求得细线拉力为mCgsin

60°。

(3)根据mgsin 30°和μmgcos 30°的大小关系判断剪断弹簧瞬间物体A是否加速下滑。

13[解析]

对A分析：重力下滑分力为mg，静摩擦力Ff0≤μmgcos 30°＜mg，F弹＝22mg，因此弹簧弹力方向沿斜面向上，摩擦力方向沿斜面向下，如图甲所示，

1则FfA＝F弹－mgsin 30°＝mg。

23mg，可判断弹簧处于伸长状态。

2

对B分析：细线对B的拉力

F＝mCgsin 60°＝2mg＞F弹＋mBgsin 30°。

1所以B所受摩擦力沿斜面向下，如图乙所示，FfB＝F－F弹－mBgsin 30°＝mg，故A、2

1B错误，C正确；剪断弹簧，A受摩擦力向上，且满足FfA′＝mg，故A仍处于静止状态，2D错误。

[答案]

C [易错提醒]

计算摩擦力时的三点注意

(1)首先分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才能利用公式计算，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿定律来求解。

(2)公式F＝μFN中FN为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等于物体的重力。

(3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关