2014-2015高一物理3.3摩擦力学案和课件
详细内容
物理•必修1(人教版)
第三课时 摩 擦 力
水平测试
1．关于摩擦力与弹力的关系，下列说法中正确的是( )
A．摩擦力与产生它的正压力总是成对出现的
B．有摩擦力必然有产生它的正压力，反之亦然
C．摩擦力与产生它的正压力必然相互垂直(这里指方向)
D．摩擦力方向与产生它的正压力方向可成任意角
解析：摩擦力与弹力的产生无同时性，虽然有摩擦力，一定有弹力，但有弹力，不一定有摩擦力，故A、B皆不对；摩擦力方向沿接触面，正压力垂直接触面，故C对，D不对．
答案：C
2．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
A．两物体间的接触面积越大，滑动摩擦力就越大
B．两物体的运动速度越大，滑动摩擦力就越大
C．两接触面间的滑动摩擦力越大，说明两接触面越粗糙
D．滑动摩擦力大小不仅与两接触面的粗糙程度有关，还与它们间的正压力有关，而与接触面积的大小无关
解析：滑动摩擦力不仅与接触面的粗糙程度即与μ有关，而且还与两者之间的正压力FN成正比，与其他因素无关，因此选项A、B、C错误，D正确．
答案：D
3．下列说法中正确的是( )
A．静摩擦力可以做动力，滑动摩擦力一定不能做动力
B．手握竖直的瓶子处于静止状态，握力增大，最大静摩擦力将保持不变
C．水平力作用在物体上，使物体运动，物体所受摩擦力与水平拉力大小无关
D．摩擦力的方向有时可以与相对运动方向相同
解析：无论是静摩擦力，还是滑动摩擦力都可能做动力，也都可能做阻力，故A错；最大静摩擦力与正压力成正比，所以B也不对，C中Ff＝μmg，与F无关，C对，D一定不对．
答案：C
4．(双选)人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是( )
A．受的摩擦力的方向是向下的
B．受的摩擦力的方向是向上的
C．手握旗杆的力越大，人受的摩擦力也越大
D．手握旗杆的力增加，人受的摩擦力保持不变
解析：人握住旗杆匀速上爬时，受到向下的重力和向上的摩擦力而平衡，选项B正确、A错．手握旗杆的力越大，只是人受到的最大静摩擦力也越大，但实际静摩擦力的大小始终等于重力大小，选项C错、D对．
答案：BD
5．在
水平台上放一物体，物体与平台间的动摩擦因数为μ，现用一水平推力F把物体推向台边，如图所示，物体在台边翻倒以前的过程中，台面对物体的摩擦力( )
A．逐渐减小到零 B．保持不变
C．先增大后不变 D．先增大后减小
解析：翻倒以前物体对平台的压力不变，所以滑动摩擦力大小不变．
答案：B
6．用如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力的大小．把一个木块A放在长木板B上，长木板B放在水平地面上，在恒力F作用下，长木板B以速度v匀速运动，水平弹簧秤的示数为FT，下列说法正确的是( )
A．木块A受到的滑动摩擦力的大小等于FT
B．木块A受到的滑动摩擦力的大小等于F
C．若长木板B以2v的速度匀速运动时，木块A受到的摩擦力的大小等于2FT
D．若用2F的力作用在长木板上，木块A受到的摩擦力的大小等于2F
解析：木块A受到的摩擦力与长木板B的受力及运动状态无关，只要A处于静止状态，长木板B对木块A的摩擦力都等于FT，故A正确，B、C、D错误．
答案：A
7．如图所示，用水平力F将同种材料、同质量的物体压到一竖直墙壁上，下列说法正确的是( )
A．若物体保持静止，则F越大，物体所受摩擦力越大
B．若物体保持静止，则质量越大，物体所受摩擦力越小
C．若物体沿墙壁向下滑动，则F越大，物体所受摩擦力越大
D．若物体沿墙壁向下滑动，则质量越大，物体所受摩擦力越大
解析：物体静止时，物体受静摩擦力，大小等于其重力，与水平力F无关，物体质量越大，所受摩擦力越大，故A、B错．物体向下滑动时，受到滑动摩擦力作用，大小Ff＝μFN＝μF，故F越大，摩擦力越大，且与物体的质量无关，C对、D错．
答案：C
8．A、B、C三物块的质量分别为M、m和m0，按如图所示连接．绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则可以断定( )
A．物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g
B．物块A与B之间有摩擦力，大小为m0g
C．桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相同，合力为m0g
D．桌面对A、B对A都有摩擦力，两者方向相反，合力为m0g
解析：由平衡条件，物块A与桌面之间有摩擦力，大小Ff＝F＝m0g，A正确；由于B做匀速直线运动，B在水平方向上没有滑动趋势，不受摩擦力，B、C、D不正确．
答案：A
素能提高
9．如图所示，两条黑、白毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接，黑毛巾的中部用线拉住，设线均水平，若每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及毛巾与地面之间的动摩擦因数为μ.欲将黑、白毛巾分离开来，则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为多大？
解析：对黑毛巾进行研究，要将其拉出需克服四个面所受的摩擦力，则：
F外＝μ×12mg＋μ×mg＋μ×32mg＋μ×2mg＝5μmg.
答案：5μmg
10．如图所示，物体A、B的质量为mA＝mB＝6 kg，A和B、B和水平面间的动摩擦因数都等于0.3，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，水平力F＝30 N．那么，B对A的摩擦力和水平桌面对B的摩擦力各为多大？(取g ＝9.8 N/kg)
解析：绳对A、B的拉力均为FT＝F2＝302 N＝15 N，
A、B间的最大静摩擦力
FAmax＝μFNA＝μmAg＝0.3×6×9.8 N＝17.64 N＞FT，
B与水平面间的最大静摩擦力FBmax＝μFNB＝μ(mA＋mB)g＝0.3×(6＋6)×9.8 N＝35.28 N＞F，可见物体A、B均相对地面静止．以A为研究对象，对A由二力平衡可得B对A的摩擦力FBA＝FT＝15 N；
A、B相对静止，以A、B整体为研究对象，由二力平衡条件，可得水平面对B的摩擦力FB＝F＝30 N.
答案：15 N 30 N
11．如图所示，水平拉力F＝40 N时，质量m＝10 kg的木块可以在水平面上匀速前进．若在木块上再放一个质量为M的铁块，为使它们匀速前进，水平拉力为60 N，求铁块的质量M.(取g＝10 N/kg)
解析：拉力F＝40 N时，滑动摩擦力Ff＝40 N，
木块对水平面的压力FN＝mg＝100 N，
由Ff＝μFN得，动摩擦因数μ＝40100＝0.4.
当拉力F′＝60 N时，木块对水平面的压力
FN′＝(10＋M)g＝100＋10 M，
摩擦力Ff′＝60 N，
由Ff′＝μFN′得60＝0.4×(100＋10M)，
解得M＝5 kg.
答案：5 kg
雪地行车要当心
一场小雪把整个城市变得一片洁白．马路上的积雪在车轮的重压下结成了一层薄冰．在这种天气里骑车真有一点胆寒，人们都小心地缓缓地前进着．
突然“啪”的一声，一个骑车人摔倒了，卡车司机没有料到这种突然情况，猛踩刹车，下面的事情就更难预料，卡车突然转了，车头冲上了人行道，整个车身横在马路中间，把行人都惊呆了．
真奇怪了，按道理说，冰雪覆盖的马路上摩擦力很小，汽车刹不住应该向前冲才是，怎么会横过来呢？其实这是符合物理规律的．在滑动摩擦中，有一个大家不太注意的规律，就是当一个物体相对另一个物体滑动的时候，在与滑动方向相垂直的方向上摩擦力十分小．比如用钻头钻木头的时候，我们对这个规律体会最深：钻头钻进木头里后，如果停钻，由于摩擦力的作用很难把钻头拔出来．但是，如果让钻头继续旋转，钻头就能很容易地拔出来了．这是由于钻头转动时和木头方向有滑动摩擦，因此沿着垂直方向上的摩擦力就很小，这样，只要轻轻用力，钻头就拔出来了．
现在还是让我们回到停在雪地上的汽车那里，汽车在地面上行驶，一旦刹车，车轮就不再滚动，而由于惯性的作用与地面发生相对滑动，上面的规律就开始起作用，这时横向的摩擦力迅速减小，而在和滑动垂直的方向上，只要有一个较小的力发生作用，就可以使车子打横，马路不平，是横向力的主要来源，一般马路为了排水，中间高两边低，倾斜的路面产生的下滑力平时微不足道，现在则显示了作用．另外下雪天路面积冰很不平整，也是使汽车打横的另一个原因．当然打横也有其他的原因，比如汽车本身的刹车装置不完善，两个轮子刹车的力量大小不一样，一个轮子刹住，另一个仍然在跑，也会产生打横现象．
还有，在雪地骑自行车的人突然捏闸，也会常常感到好像有人横着推了你一把，把你推倒，这也是这种摩擦规律在作怪．
知道了这个规律，我们就可以找到雪地安全行车的办法．雪地行车应该注意些什么呢？
从理论上说，就是尽量避免出现车轮和地面的相对滑动．换句话说，就是要让车轮在地面上转动，哪怕转得很慢也不会出现打横摔倒的现象．这就是说不要猛捏车闸刹车，因为一刹车，车轮就在地面上滑动，所以骑车时要精神集中．早发现情况慢慢捏闸，让车轮减速但不要停转．这样骑车就可以避免在冰上摔跤．
对于汽车司机来说也是这样，过于急剧的刹车，即使是路面无雨雪也是很危险的，因为当轮胎和地面相对滑动时，摩擦产生的热使橡胶熔化，形成一层薄薄的液体，大大减少了地面的摩擦力，也很容易出现打横，在汽车大赛中我们常常可以看到这种现象．当发现汽车打横的时候，汽车司机应该放开刹闸，这样才能避免汽车翻下公路的危险．
当然，防止雪天路滑，还可以在轮子上装防滑链，在路面撒沙以及清除路面积雪等办法．