滑动摩擦力_章节学习

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题型：简答题

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简答题 · 18 分

如图所示，将小物块（可视为质点）平放在水平桌面的一张薄纸上，对纸施加恒定水平拉力将其从物块底下抽出，物块的位移很小，人眼几乎观察不到物块的移动。已知物块的质量为 M，纸与桌面、物块与桌面间的动摩擦因数均为 μ1，纸与物块间的动摩擦因数为 μ2，重力加速度为 g。

26.若薄纸的质量为 m，则从开始抽纸到纸被抽离物块底部的过程中，

①求薄纸所受总的摩擦力为多大；

②从冲量和动量的定义，结合牛顿运动定律和运动学规律，证明：水平拉力 F 和桌面对薄纸摩擦力的总冲量等于物块和纸的总动量的变化量。（注意：解题过程中需要用到、但题目中没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明。）

27.若薄纸质量可忽略，纸的后边缘到物块的距离为 L，从开始抽纸到物块最终停下，若物块相对桌面移动了很小的距离 s0（人眼观察不到物块的移动），求此过程中水平拉力所做的功。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(1) μ1(M+m)g+μ2Mg

解析

（1）

①从开始抽纸到纸被抽离物块底部的过程中，

物块对薄纸施加的摩擦力f物=μ2Mg

水平桌面对薄纸施加的摩擦力f桌=μ1(M+m)g

薄纸受到的总的摩擦阻力

f总=μ1(M+m)g+μ2Mg

②从开始抽纸到薄纸被抽离物块底部的过程，假设物块的加速度为aM、薄纸的加速度为am，所用时间为t，这一过程物块和纸张的速度变化量分别为ΔvM，Δvm。则有ΔvM=aMt，Δvm=amt，

对于薄纸，根据牛顿第二定律有 F－f桌－f物=mam

对于物块，根据牛顿第二定律有 f纸=MaM

由牛顿第三定律有 f物=f纸

由以上三式解得 F－f桌=mam+MaM

上式左右两边都乘以时间t，

有(F－f桌)t=mamt +MaMt=mΔvm +MΔvM

上式左边即为水平拉力F和桌面对薄纸摩擦力的总冲量，

右边即为物块和纸的总动量的变化量。命题得证。

考查方向

匀变速直线运动及其公式、图像功能关系、机械能守恒定律及其应用牛顿运动定律、牛顿定律的应用

解题思路

（1）根据f=μN求摩擦力；

易错点

无

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

(2)见解析

解析

（2）设物块在薄纸上加速和在桌面上减速的位移分别为x1，x2，

则物块对地位移 s0＝x1+x2 因薄纸质量可忽略，故其动能可忽略，

所以水平拉力F所做的功有以下一些去向：

薄纸与桌面间的摩擦生热Q1=μ1Mg (x1+ L)

物块与薄纸间的摩擦生热Q2=μ2Mgs相=μ2MgL

物块与桌面间的摩擦生热Q3=μ1Mg x2

由功能关系有WF=Q1+Q2+Q3

解得WF= μ1Mg(s0+ L) +μ2MgL

所以，水平拉力F所做的功W=μ1Mg(s0+ L) +μ2MgL

考查方向

匀变速直线运动及其公式、图像功能关系、机械能守恒定律及其应用牛顿运动定律、牛顿定律的应用

解题思路

（2）见解析；

易错点

问中的能关系WF=Q1+Q2+Q3

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题型：单选题

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单选题 · 6 分

7．如图所示，将一木块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与木块水平相连．现在用绳索与长木板连接，用手向右水平拉绳索，则下面的说法中正确的是（）

A弹簧测力计的示数就是手对绳索拉力的大小

B当长木板没有被拉动时，弹簧测力计的示数随手对绳索拉力的增大而增大

C当长木板与木块发生相对运动后，弹簧测力计的示数随手对绳索拉力的增大而增大

D当长木板与木块发生相对运动后，无论拉绳索的力多大，弹簧测力计的示数不变

正确答案

D

解析

AB、根据没有拉动木板前,木块与木板没有摩擦力,随着拉力增大时,木板受到地面的静摩擦力也增大,但弹簧测力计的示数为零,故AB错误;

CD、,当拉动木板后,木块与木板是滑动摩擦力,即弹簧测力计的大小等于滑动摩擦力大小,因此拉力大小与弹簧测力计仍无关,故C错误,D正确;

考查方向

滑动摩擦力；静摩擦力和最大静摩擦力

解题思路

根据没有拉动木板前,则木块与木板没有摩擦力,拉力大小与弹簧测力计无关,当拉动木板后,木块与木板是滑动摩擦力,拉力大小与弹簧测力计仍无关,从而即可求解.

易错点

关键体会摩擦力有无的判断条件，以及影响摩擦力大小的因素.

知识点

滑动摩擦力物体的弹性和弹力

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题型：单选题

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单选题 · 6 分

5．一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示（重力加速g=10m/s2）。则（）

A若F=1N，则物块、木板都静止不动

B若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5N

C若F=4N，则B物块所受摩擦力大小为4N

D若F=8N，则B物块所受摩擦力大小为2N

正确答案

D

解析

A与木板间的最大静摩擦力fA=μmAg=0.2×1×10N=2N，B与木板间的最大静摩擦力fB=μmBg=0.2×2×10N=4N.

A、F=1N＜fA，所以AB即木板保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，故A错误；

B、若F=1.5N＜fA，所以AB即木板保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，根据牛顿第二定律得：F=（mA+mB）a；解得：；对A来说，则有：F-fA=mAa，解得：fA=1.5-1×0.5=1N,故B错误；

C、D .F=4N＞fA，所以A在木板上滑动，B和木板整体受到摩擦力2N，轻质木板，质量不计，所以B的加速度,对B进行受力分析，摩擦力提供加速度，，故C错误,D正确；

故本题选D

考查方向

本题考查了摩擦力、牛顿第二定律、隔离法与整体法的应用等知识；解决的关键是正确对两物体进行受力分析

解题思路

根据滑动摩擦力公式求出A、B与木板之间的最大静摩擦力，比较拉力和最大静摩擦力之间的关系判断物体的运动情况，进而判断物体所受摩擦力的情况，根据牛顿第二定律求出B的加速度

易错点

静摩擦力的计算，当力作用在A上取不同值时，物体A状态的判断。

知识点

滑动摩擦力静摩擦力和最大静摩擦力牛顿第二定律

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题型：单选题

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单选题 · 6 分

18．图甲是由两圆杆构成的“V”形槽，它与水平面成倾角放置．现将一质量为m的圆柱体滑块由斜槽顶端释放，滑块恰好匀速滑下．沿斜面看，其截面如图乙所示．已知滑块与两圆杆的动摩擦因数为，重力加速度为g，＝120°，则

A

B左边圆杆对滑块的支持力为mgcos

C左边圆杆对滑块的摩擦力为mgsin

D若增大，圆杆对滑块的支持力将增大

正确答案

B

解析

滑块恰好匀速滑下，滑块受力平衡，沿斜面方向此时有,解得,垂直斜面方向有,由受力分析可知，两圆杆对滑块支持力的合为等于,又，由平行四边形定则可得两边圆杆对滑块的支持力为,由滑动摩擦力公式得，即解得,由摩擦力表达式可知若增大，圆杆对滑块的支持力将减小,由以上分析可知B正确，ACD错误；故选：B

考查方向

本题考查物体的受力分析，滑动摩擦力的求法，力的合成与分解；

解题思路

先由平衡条件得到此时匀速下滑时的摩擦力大小，然后在垂直斜面方向根据受力分析图求出圆杆对滑块的支持力，由牛顿第三定律可得此时滑块对圆杆的压力，由滑动摩擦力公式求出动摩擦因数，然后根据表达式分析当变化时圆杆对滑块的支持力变化情况，从而得出正确答案。

易错点

正确画出滑动的受力图，两边圆杆对滑块的支持力的合力的大小与物体对斜面的压力大小相等来求圆杆对滑块的支持力。

知识点

滑动摩擦力力的合成与分解的运用共点力平衡的条件及其应用

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题型：简答题

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简答题 · 6 分

22. 某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示，图中标出了五个连续点之间的距离。

（1）物块下滑时的加速度a=m/s2，打C点时物块的速度v=m/s;

（2）已知重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必须测量的物理量是（）（填正确答案标号）

A. 物块的质量

B. 斜面的高度

C. 斜面的倾角

正确答案

（1）3.25；（2分） 1.79；（2分）

（2）C （2分）

解析

解析已在路上飞奔，马上就到！

知识点

滑动摩擦力打点计时器系列实验中纸带的处理

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