第二章第2讲摩擦力的综合分析

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第2讲　摩擦力的综合分析

目标要求　1.会判断摩擦力的方向及有无，会计算摩擦力的大小.2.知道摩擦力的突变，会

分析突变后摩擦力的方向及大小．

考点一　摩擦力的综合分析与计算

1．静摩擦力有无及方向的判断“三法”

(1)状态法

根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的有无及方向．

(2)牛顿第三定律法

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

摩擦力方向．

(3)假设法

2．静摩擦力大小的分析与计算

(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，利用力的平衡条件来计算静摩擦力的大小．

(2)物体有加速度时，若只受静摩擦力，则 Ff＝ma.若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则

F合＝ma，先求合力再求静摩擦力．

3．滑动摩擦力大小的分析与计算

滑动摩擦力的大小用公式 Ff＝μFN来计算，应用此公式时要注意以下两点：

(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关； FN为两接触面间的

正压力，其大小不一定等于物体的重力．

(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．

状态法判断摩擦力的有无及方向

例1　如图 1所示，物体 A、B在力 F作用下一起以相同速度沿 F方向匀速运动，关于物体

A所受的摩擦力，下列说法正确的是(　　)

图1

A．甲、乙两图中物体 A均受摩擦力，且方向均与 F相同

B．甲、乙两图中物体 A均受摩擦力，且方向均与 F相反

C．甲、乙两图中物体 A均不受摩擦力

D．甲图中物体 A不受摩擦力，乙图中物体 A受摩擦力，方向和 F相同

答案　D

例2　(2019·陕西汉中市下学期模拟)如图 2所示，A、B两物块叠放在一起，B受到一水平

向左的作用力 F，A、B在粗糙的水平地面上保持相对静止地向右做直线运动，在向右运动

的过程中，下列关于 A、B所受到的摩擦力的说法正确的是(　　)

图2

A．A受到水平向右的摩擦力 B．A可能不受摩擦力作用

C．B受到地面水平向左的摩擦力 D．B可能不受地面的摩擦力作用

答案　C

解析　先对整体受力分析，根据相对地面的运动方向可知地面对 B的摩擦力方向水平向左；

根据合外力方向判断整体的加速度方向水平向左，隔离 A受力分析可知 B对A的摩擦力方

向水平向左，故选 C.

摩擦力的综合分析

例3　(2019·江西东湖·南昌二中期末)如图 3所示，质量为 m＝10 kg 的物体放在水平传送带

C上，与传送带间的动摩擦因数为 μ1＝0.4.由于受到相对于地面静止的光滑导槽 A、B的控制，

物体只能沿水平导槽运动(图为俯视图，导槽与传送带间有空隙)．现传送带以 v1＝8 m/s 的

速度向右匀速运动，同时用力 F拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以 v2＝6 m/s 的速度沿导

槽匀速运动，g取10 m/s2，求拉力 F大小．

图3

答案　24 N

解析　物体有相对于传送带水平向左的速度 v1′和沿导槽的速度 v2，故物体相对于传送带

的速度如图所示，

tan θ＝＝＝，即 θ＝53°；

滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，

所以有：F＝Ffcos θ＝μmgcos θ＝0.4×10×10×0.6 N＝24 N.

1．(摩擦力有无及方向的判断)(多选)如图 4甲、乙所示，倾角为 θ的斜面上放置一滑块 M，

在滑块 M上放置一个质量 m的物块，M和m相对静止一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确

的是(　　)

图4

A．图甲中物块 m受到摩擦力

B．图乙中物块 m受到摩擦力

C．图甲中物块 m受到水平向左的摩擦力

D．图乙中物块 m受到与斜面平行向上的摩擦力

答案　BD

解析　对题图甲：设物块 m受到摩擦力，则物块 m受到重力、支持力、摩擦力，而重力、

支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向水平，则物块 m受力将不平

衡，与题中条件矛盾，故假设不成立，A、C错误．对题图乙：设物块 m不受摩擦力，由于

物块 m匀速下滑，物块 m受力平衡，若物块 m只受重力、支持力作用，由于支持力与接触

面垂直，则重力、支持力不可能平衡，假设不成立，由受力分析知：物块 m受到与斜面平

行向上的摩擦力，B、D正确．

2．(摩擦力的分析与计算)(2020·四川泸县第四中学高三开学考试)木块 A、B的重力分别为 50

N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 0.25；夹在 A、B之间的水平轻弹簧被压

缩了 2 cm，弹簧的劲度系数为 400 N/m.系统置于水平地面上静止不动．现用 F＝1 N 的水平

拉力作用在木块 B上，如图 5所示，力 F作用后(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(　　)

图5

A．木块 A所受摩擦力大小是 12.5 N

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摘要：

第2讲　摩擦力的综合分析目标要求　1.会判断摩擦力的方向及有无，会计算摩擦力的大小.2.知道摩擦力的突变，会分析突变后摩擦力的方向及大小．考点一　摩擦力的综合分析与计算1．静摩擦力有无及方向的判断“三法”(1)状态法根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的有无及方向．(2)牛顿第三定律法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方向．(3)假设法2．静摩擦力大小的分析与计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，利用力的平衡条件来计算静摩擦力的大小．(2)物体有加速度时，若只受静摩擦力，则Ff＝ma.若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合...

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