衔接点15-摩擦力-2024年初升高物理无忧衔接(通用版).docx

衔接点15 摩擦力

课程标准
初中
知道滑动摩擦力、滚动摩擦力和静摩擦力，能够利用二力平衡进行计算。
高中
1.知道滑动摩擦力概念及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向
2.会用公式F=μFN计算滑动摩擦力的大小
3.知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的大小和方向
4.认识静摩擦的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值

初中物理
高中物理
异同点
滑动摩擦力
静摩擦力
滑动摩擦力
静摩擦力
初高中物理中对摩擦力的定义、摩擦力的产生条件以及摩擦力的方向等问题的表述基本上是一致的。但是在高中物理中对滑动摩擦力大小的定量计算有了明确的公式，同时对静摩擦力的要求也是非常高，并且对静摩擦力大小计算也和初中不一样，需要通过平衡条件或者运动状态情况求出，并且对最大静摩擦力大小的求解也有相应的公式，一般认为等于滑动摩擦力的大小。

一、 摩擦力
1.两个互相接触的物体，当它们发生相对运动或相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。
2.一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫做滑动摩擦力；一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫做滚动摩擦力；两个相互接触的物体，当它们要发生而尚未发生相对运动时，在它们接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势的力，称为静摩擦力.
二、摩擦力的产生条件和方向
1．产生条件：(1)物体相互接触且挤压（有弹力）；(2)发生相对运动或相对运动的趋势；(3)接触面不光滑 。
2．作用点：摩擦力发生在接触面上，所以摩擦力的作用点就在接触面上，但为了研究方便，可把摩擦力的作用等效到一个点上，画力的示意图时，可将摩擦力作用点画在物体重心上。
3．方向：与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。摩擦力的方向有时与物体的运动方向相反，起阻力作用；有时与物体的运动方向相同，起动力作用。
三、摩擦力的大小测量和影响因素
1．使用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。方法：用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡原理，可知弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小。

2． 根据影响滑动摩擦力的因素，通过增大压力或增大接触面粗糙程度，可以增大摩擦，通过减小压力或减小接触面粗糙程度可以减小摩擦。
四、 摩擦的利用和防止
1.增大摩擦的方法：（1）增大压力；（2）增大接触面粗糙程度；（3）将滚动摩擦变为滑动摩擦。
2.减小摩擦的方法：（1）减小压力；（2）减小接触面粗糙程度；（3）变滑动摩擦为滚动摩擦；（4）使接触面互相分离。

知识点一 滑动摩擦力
1.定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。
2.滑动摩擦力产生的条件：两物体接触面粗糙、有弹力、发生相对运动。
注意：有弹力，不一定有摩擦力；有摩擦力，一定有弹力。
3． 方向：
（1）沿着接触面，跟物体相对运动的方向相反。不一定与运动方向相反
（2）滑动摩擦力方向的判断：

4.大小：
（1）公式：Ff＝μFN，其中FN表示接触面上压力的大小，μ为动摩擦因数。
（2）动摩擦因数μ跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关，没有单位。
注意：FN是正压力，其大小不一定等于物体的重力。
（3）二力平衡法：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。
知识点二 静摩擦力
1.定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫作静摩擦力。
2.静摩擦力的产生条件：两物体接触面粗糙、有弹力、具有相对运动趋势。
3.方向：
（1）沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。
“相对运动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的苗头，但还未发生相对运动。
（2）静摩擦力方向的两种判断方法
假设法
假设接触面是光滑的，判断物体将向哪个方向滑动，即物体相对运动趋势的方向，静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反
二力平衡法
当物体受静摩擦力处于平衡状态时，可根据二力平衡，判断出静摩擦力的方向
3.静摩擦力的大小
(1)范围：0＜F≤Fmax。最大静摩擦力与正压力成正比。
一般情况下，最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，为分析问题方便，可认为二者相等。

(2)计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。
4.对摩擦力中“三个方向”“两个阻碍”的理解
(1)运动方向：一般指物体相对于地面的运动方向。
(2)相对运动方向：指滑动摩擦力的受力物体相对于施力物体的运动方向。
(3)相对运动趋势方向：指静摩擦力的受力物体相对于施力物体的运动趋势方向。
(4)阻碍：滑动摩擦力阻碍的是相对运动，静摩擦力阻碍的是相对运动趋势，但它们不一定阻碍物体的运动，即它们都可以作动力，也可以作阻力。

1.冰壶比赛中的冰壶，刹车过程中的汽车，都会因受到摩擦力停下来，这个摩擦力是什么摩擦力？

提示：滑动摩擦力。
2.如图所示，把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，观察弹簧测力计示数及其变化情况。随着外力的增大，静摩擦力大小变化吗？若变化，如何变化？

提示：由二力平衡知，随着外力的增大，静摩擦力大小发生变化，相应增大。

【例1】如图所示，在F的作用下，质量为m的物体做匀速运动，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则物体与地面间的摩擦力大小有以下表达方式，其中正确的是（　　）

A．0 B．μmg
C．μF D．
【答案】B
【详解】物体与地面间的摩擦力为滑动摩擦力，物体做匀速运动，由二力平衡知f=F由公式f=μN，N=mg得f=μmg故选B。
【例2】如图所示，一张沙发放在水平地面上，一人用水平力F向右推沙发。时沙发没被推动，时沙发恰好被推动，时沙发做匀速直线运动。关于沙发受到的摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A．当时，沙发没有受到摩擦力作用
B．当时，沙发受到的摩擦力大小为60N，方向向左
C．当时，沙发受到的摩擦力大小为80N，方向向左
D．沙发和地面间的最大静摩擦力大小为60N
【答案】D
【详解】AB．当时，沙发没有推动，即此时沙发处于受力平衡状态，受力分析可知，此时受到的摩擦力为静摩擦力，大小与推力大小相等，为40N，方向向左，故AB错误；

CD．当时沙发恰好被推动，即此时沙发受到的静摩擦力达到最大值。故沙发和地面间的最大静摩擦力大小为60N，当时，沙发做匀速直线运动，即此时沙发处于受力平衡状态，受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为55N。根据滑动摩擦力的影响因素可知，当时，沙发受到的摩擦力仍为滑动摩擦力，大小仍为55N，方向向左，故C错误，D正确。故选D。

1．下列有关滑动摩擦力的说法中正确的是（    ）
A．相互接触并有相对运动的物体之间必有摩擦力
B．两物体之间有滑动摩擦力，则其间必有弹力
C．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
D．滑动摩擦力一定是阻力
【答案】B
【详解】A．若相互接触并有相对运动的物体之间未发生弹性形变，物体间没有摩擦力，故A错误；
B．弹力是产生摩擦力的前提条件，故两物体之间有滑动摩擦力，则其间必有弹力，故B正确；
C．滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反，故C错误；
D．滑动摩擦力不一定是阻力，可以是动力，例如静止放置在水平传送带上的物块，物块受到滑动摩擦力与物块运动方向相同，故D错误。
故选B。
2．如图所示，物块在水平拉力 F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F 的大小不变，而方向与水平面成53°角，物块也恰好做匀速直线运动，则物块与桌面间的动摩擦因数为（　　）

A． B． C． D．
【答案】B
【详解】当拉力水平时，物体匀速运动，则
F=mg
当拉力倾斜时
Fcos53°=（mg-Fsin 53°）
联立解得

故选B。
3．物理老师上课时演示了一个实验，如图，将一细棒从苹果中间穿过，初始时细棒竖直、苹果静止，然后用铁锤猛地敲击棒的上端，对敲击过程中现象的描述，下列说法正确的是（　　）

A．苹果受到向下的摩擦力，沿棒向上移动
B．苹果受到向下的摩擦力，沿棒向下移动
C．苹果受到向上的摩擦力，沿棒向上移动
D．苹果受到向上的摩擦力，沿棒向下移动
【答案】A
【详解】由于在铁锤敲击棒的上端时，棒急速下降，而苹果由于惯性仍在原位置，苹果相对棒向上移动，受到的摩擦力方向向下。
故选A。

4．如图所示，一质量为m=8kg的木块放在水平桌面上，在水平方向受到F1和F2作用而处于静止状态，其中F1=10N，F2=3N。已知木块与地面的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度大小取，则木块在水平方向受到的摩擦力Ff下列说法正确的是（　　）

A．若撤去F1保留F2，则Ff=8N，方向向左
B．若撤去F1保留F2，则Ff=3N，方向向右
C．若撤去F2保留F1，则Ff=3N，方向向左
D．若撤去F2保留F1，则Ff=10N，方向向左
【答案】B
【详解】AB．木块在水平方向受到F1和F2作用而处于静止状态，根据平衡条件可知

木块受到的静摩擦力为方向向左；
若撤去F1保留F2，由于

可知木块仍然保持静止，则木块受到的静摩擦力为

方向向右，故A错误，B正确；
CD．若撤去F2保留F1，由于

可知木块将向右运动，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为

方向向左，故CD错误。
故选B。
5．如图所示，水平地面上木块A放在长木板B的上面，一水平轻质弹簧测力计右端与A相连，左端固定在竖直墙壁上。现用水平向右的恒力拉B使之在地面上运动，木块A相对地面静止，已知各接触面间均粗糙且粗糙程度不变。下列说法正确的是（　　）

A．木块A作用于木板B的滑动摩擦力大小等于
B．地面受到的滑动摩擦力大小等于
C．若木板加速运动，弹簧测力计的示数仍等于木块A所受滑动摩擦力大小
D．只有木板B匀速运动时，弹簧测力计的示数才等于木块A所受滑动摩擦力大小
【答案】C
【详解】AB．由于木板B受到木块A作用于木板B滑动向左的滑动摩擦力和地面作用在木板B上水平向左的滑动摩擦力，故木块A作用于木板B的滑动摩擦力和地面作用在木板B的滑动摩擦力大小均小于，即地面受到的滑动摩擦力大小小于。故AB错误；
CD．无论木板加速还是匀速运动，A对B的压力不变，接触面的粗䊗程度不变，木块A所受的滑动摩擦力不变，木块A相对地面静止，所受合力为零，弹簧测力计的示数等于木块A所受滑动摩擦力大小，故C正确，D错误。
故选C。
6．如图所示，质量为10kg的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的拉力的作用，则物体受的摩擦力为（g取）（　　）

A．0 B．20N，水平向右
C．40N，水平向右 D．20N，水平向左
【答案】B
【详解】根据题意可知，物体在水平地面上向左运动，则物体受到的是滑动摩擦力，大小为

方向与相对运动方向相反，水平向右。
故选B。
7．关于静摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．两个接触且相对静止的物体间一定有静摩擦力作用
B．只有静止的物体才会受到静摩擦力作用，运动物体不会
C．静摩擦力方向总是会与物体的运动方向相反

D．物体受到的静摩擦力方向可能与其运动方向相同
【答案】D
【详解】A．两个接触且相对静止的光滑物体间没有静摩擦力，故A错误；
B．静摩擦力产生在相对静止的物体之间，与物体本身的静止、运动无关，故B错误；
CD．静摩擦力方向总是会与物体的相对运动方向相反，可能会与物体的运动方向相反，也可能相同，故C错误，D正确。
故选D。
8．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．三个物体受到的摩擦力均不为零
B．三个物体受到的摩擦力均为零
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
【答案】C
【详解】A．A物体做水平方向的匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，故A错误；
BCD．B、C物体有向下滑动的趋势，受到沿斜面向上的静摩擦力，大小均等于重力沿斜面向下的分力，大小为，故BD错误，C正确。
故选C。
9．武警广西总队防城港支队组织特战分队开展多课目反恐演练。某武警战士爬杆训练的场景如图所示，战士先匀速竖直向上爬升，到最高处后抱着杆滑下来，下列说法正确的是（    ）

A．爬升时，由于战士相对于杆向上运动，故摩擦力向下
B．爬升时，抱杆抱得越紧，战士所受摩擦力越大
C．下滑时，抱杆抱得越紧，战士所受摩擦力越大
D．整个过程中，手握得越紧，杆与手之间的动摩擦因数就会越大
【答案】C
【详解】AB．战士在匀速竖直向上爬升，处于平衡状态，受到的摩擦力与重力平衡，大小不变，方向向上，故AB错误；
C．下滑时，战士所受摩擦力为滑动摩擦力，根据可知抱杆抱得越紧，战士所受摩擦力越大，故C正确；
D．动摩擦因数与压力大小无关，只与接触面的粗糙程度有关，故D错误。
故选C。
10．如图所示，甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则（　　）

A．甲受到三个力的作用 B．甲对扶梯有摩擦力的作用
C．乙受到三个力的作用 D．乙受到的摩擦力方向沿斜面向下
【答案】C
【详解】AB．题图甲中，人处于匀速直线运动状态，受重力与竖直向上的支持力，二力平衡，不受摩擦力，甲对扶梯也没有摩擦力，故A、B错误；
CD．题图乙中，人处于匀速直线运动状态，受到重力G、斜面的支持力以及沿斜面向上的静摩擦力f三个力作用，三力平衡，故C正确，D错误。
故选C。
11．如图所示，一质量为的木块靠在粗糙竖直的墙上，且受到水平力的作用，下列说法正确的是（　　）

A．若木块静止，当增大时，木块受到的静摩擦力随之增大
B．若木块静止，当减小时，木块受到的静摩擦力随之减小
C．若木块与墙壁间的动摩擦因数为μ，则撤去后，木块受到的滑动摩擦力大小等于
D．若撤去，木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力作用
【答案】D
【详解】AB．木块在水平力的作用下静止时，处于平衡状态，木块受推力F、重力mg、向上的静摩擦力Ff和向右的弹力FN，如图所示

由共点力平衡条件有

可得静摩擦力大小等于重力大小，不会随F的变化而改变，故A、B错误；
CD．撤去F后，木块沿墙壁向下滑动，由于此时木块和墙壁之间没有相互挤压，木块没有受到滑动摩擦力作用，故C错误，D正确。
故选D。
12．小明同学用力传感器探究物块受的摩擦力，如图甲所示。固定的力传感器通过水平细线与物块相连，能记录细线拉力大小F。物块放在水平长木板上，现沿细线拉直方向用力抽动长木板，得到图像如图乙所示。结合图示相关信息，以下论断不正确的是（    ）

A．物块所受摩擦力方向与长木板运动方向相同
B．物块和木板之间静摩擦力的大小存在一个最大值
C．由题中信息可以测出物块与木板间的动摩擦因数
D．细线对物块拉力与物体所受摩擦力大小时刻相等
【答案】C
【详解】A．长木板所受摩擦力方向与其运动方向相反，根据牛顿第三定律可知，物块所受摩擦力方向与长木板运动方向相同。故A正确，不符合题意；
B．静摩擦力随着拉力的增大，不断变大，滑动摩擦力略小于最大静摩擦力。由图乙可知，物块和木板之间静摩擦力的大小存在一个最大值约为10N。故B正确，不符合题意；
C．根据滑动摩擦力公式有

由于物块的质量未知，故无法测出物块与木板间的动摩擦因数。故C错误，符合题意；
D．物块在水平方向上只受到细线的拉力和长木板对其的摩擦力，而物块始终处于静止状态。根据平衡条件可知，细线对物块拉力与物体所受摩擦力大小时刻相等，方向相反。故D正确，不符合题意。
故选C。