知识网络:力概念定义：力是物体对物体的作用，效果：要素：大小、方向、作用点（力的图示）使物体发生形变 改变物体运动状态分类效果：拉力、动力、阻力、支持力、压力性质：重力： 方向、作用点（关于重心的位置） 弹力： 产生条件、方向、大小（胡克定律） 摩擦力：（静摩擦与动摩擦）产生条件、方向、大小运算平行四边形定则力的合成 力的分解|F1F2|F合F1F2共点作用下的平衡明确摩擦力产生的条件： （1）、物体间直接接触 （2）、接触面粗糙 （3）、接触面间有弹力存在 （4）、物体间有相对运动或相对运动 趋势高考要求：这四个条件紧密相连，缺一不可显然 ，两物体不接触，或虽接触但接触面是 光滑的，则肯定不存在摩擦力但满足 (1)、(2)而缺少(3)、 (4)中的任意一条， 也不会有摩擦力如一块砖紧靠在竖直 墙，放手后让其沿墙壁下滑，它满足条 件(1)、(2)、(4)，却不具备条件(3)，即 相互间无压力，故砖不可能受到摩擦力 作用又如，静止在粗糙水平面上的物体它满足 了条件(1)、 (2)、(3)，缺少条件(4)，当 然也不存在摩擦力由于不明确摩擦力产生的条件，导致答 题错误的事是经常发生的(A) 0， 0 (B) 0， 0 (C) 0， 0 (D) 0， 0例1 (1994年全国考题)如图 1所示，C是水平地面，A、 B是两个长方形物块，F是 作用在物块上沿水平方向的 力，物体A和B以相同的速 度作匀速直线运动，由此可 知，A、B间的动摩擦因数 B和C间的动摩擦因数 有 可能是：A BF图1C解析：本题中选A、B整体为研究对象 ，由于受推力的作用做匀速直线运动 ，可知地面对B的摩擦力一定水平向 左，故 0，对A受力分析可知，水 平方向不受力， 可能为0，可能不为0 。正确答案为(B)、(D)二、了解摩擦力的特点摩擦力具有两个显著特点：(1)接触 性； (2)被动性所谓接触性，即指物 体受摩擦力作用物体间必直接接触(反 之不一定成立)。这种特点已经包括在 摩擦力产生的条件里，这里不赘述。对 于摩擦力的被动性，现仔细阐述。所谓 被动性是指摩擦力随外界约束因素 变化而变化熟知的是静摩擦力随外 力的变化而变化。图2 例2 (1992年全国考题)如图2所示，一木块 放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即 F1、F2和摩擦力作用，木块图2处于静止状态，其 中F110N、F22N，若撤去力F1 ，则木块在水 平方向受到的合力为(A)10N，方向向左 (B)6N，方向向右(C)2N，方向向左 (D)零图2F1F2解析；没有撤去时F1，物体所受合外力为 零，此时静摩擦力大小为8N，方向向左 撤去以后，物体在作用下不可能沿水平方 向发生运动状态的改变，物体仍保拧静止 此时地面对物体的静摩擦力大小为2N， 方向向右从上述分析可见静摩擦力是被 动力答案应为(D)对于滑动摩擦力同样具有被动性把握摩擦力大小和方向的计算和判断 中学物理只谈静摩擦和滑动摩擦两种(滚 动摩擦不讲)其中没有具体的计算公式 ，是随外力变化的范围值 ，o一般根据 (1)平衡条件求； (2)根据物体运动状态，由牛顿运动定 律求而 不但可根据上述的 (1)、(2) 方法求，还可以用公式 计 算。计算依据：例3 如图3所示，质量为m、带电量为+q的 小物体，放在磁感应强度为B的匀强磁场中 ，粗糙挡板ab的宽度略大于小物体厚度现 给带电体一个水平冲量I，试分析带电体所受 摩擦力的情况图3ab解析：带电体获得水平初速 它在 磁场中受洛仑兹力 和重力 ，若 ，则带电体作匀速直线运动，不受 摩擦力作用若 ，则带电体贴着a板前进，滑动 摩擦力 ，速度越来越小， 变小，当 减小到 ，又有 ,它又不 受摩擦力作用而匀速前进若 ，则带电体贴着b板前逆。滑动摩 擦力 ；,它减速运动动 直至静止，而 却是变大的 这充分说明也是具有被动性，所以摩擦 力是被动力了解摩擦力的上述特点在解题时就能 因题致宜，灵活地思考，少走弯路， 避免出错.对于滑动摩擦力的大小，还必须了解其 与物体运动状态无关，与接触面积大小无 关的特点例4 如图4所示，一质量为m的货物放 在倾角为的传送带上随传送带一起向 上或向下做加速运动设加速度大小 为，试求两种情况下货物所受的摩擦 力 m图4解析：物体m向上加速运动时，由于 沿斜面向下有重力的分力，所以要使物 体随传送带向上加速运动，传送带对物 体的摩擦力必定沿传送带向上物体沿 斜面向下加速运动时，摩擦力的方向要 视加速度的大小而定，当加速度为某一合适值时，重力沿斜面 方向的分力恰好提供了所需的合外力， 则摩擦力为零；当加速度大于此值时， 摩擦力应沿斜面向下；当加速度小于此 值时，摩擦力应沿斜面向上向上加速运动时，由牛顿第二定律 ，得：所以F-mgsina=ma，方向沿斜 面向上； 向下加速运动时，由牛顿第二定律，得 ： mgsinaFma(设F沿斜面向上)所以F=mgsina-ma当a0与所设方向相同 沿斜面向上当agsina时，F=0即货物与传送带 间无摩擦力作用当agsina时，F0与所设方向相反 沿斜面向下小结：当物体加速运动而摩擦力方向 不明确时，可先假设摩擦力向某一方向 ，然后应用牛顿第二定律导出表达式， 再结合具体情况进行讨论例5 如图5所示，质量M=10Kg的木楔ABC静 止于水平地面上，动摩擦因数002，在 木楔的倾角为300的斜面上有一质量m1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑当滑行路程 S14m时，其速度v14ms，在此过 程中木楔没有动求地面对木楔的摩擦力的大 小和方向(g取10 ms) MmA图15BC解析：地面对木楔的摩擦力为静摩擦力， 但不一定为最大静摩擦力，所以不能由F F，来计算求得，只能根据物体匀运动 情况和受力情况来确定物块沿斜面匀加速下滑，由 可求得物块下滑的加速度可知物块受到摩擦力的作用此条件下，物块与木楔受力情况分别如图6.7 所示物块沿斜面以加速度Q下滑，对它沿斜面方 向和垂直于斜面方向由牛顿第二定律有 mgsin一F1ma mgcosFN10 FN1mg 图6F1BF1F2 mgFN2F N1图7AC木楔静止，对它沿水平方向和竖直方向 由牛顿第二定律， 并注意F1与F1，FN1 与FN1，等值反向， 有F2+ F1cosFN1sin0由上面各式解得地面对木楔的摩擦 力此力方向与所设方向相同，由C指向B 。 另外由以上几式联立还可以求出地面 对木楔的支持力显然，这是由于物块和木楔系统有向 下的加速度而产生了失重现象。 对此题也可以系统为研究对象。在水平 方向，木楔静止，加速度为零，物块加 速度水平分量为 。对系统在 水平方向由牛顿第二定律，有答案：061 N 方向由C一B小结：(1)静摩擦力的大小是个变量， 它的大小常需要根据物体的运动状态及 摩擦力与物体所受其他力的关系来确定 (2)由此题可看出，研究对象的选取对 解题步骤的简繁程度有很大的影响。练习 1、如图8所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上 的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块 的静摩擦力 方向可能沿斜面向上 方向可能 沿斜面向下 大小可能为零 大小可能等于F以 上判断正确的是( )A只有 B只有 C只有 D 都正确图8D2、(2004年连云港第二次调研题)某人在 乎直公路上骑自行车，见到前方较远处 红色交通信号灯亮起，他便停止蹬车， 此后的一段时间内，自行车前轮和后轮 受到地面的摩擦力分别为和，则 ( ) A向后，后向前 B向前，向后 C向后，向后 D向前，向前C3、如图9所示，重6N的木块静止在倾角为 300的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向 ，大小等于4N的力F推木块，木块仍保持静 止，则木块所受的摩擦力大小为 ( ) A4 N B3 N C5 N D6 NC图94、(2004年乐山调研题)如图10所示， 质量为m的木 块P在质量为M的长木板A上滑行，长木板放在水平 地面上，一直处于静止状态若长木板A与地面间的 动摩擦因数为,木块P与长板A间的动摩擦因数为，则 长木板ab受到地面的摩擦力大小为 ( )A B C D图10APVC5、(2004年黄冈调研题)如图11所示，在粗糙水平 面上有一个三角形木 块，在它的两个粗糙斜面上 分别放两个质量为m1和m2的小木块，已知三角形 木块和两个小木块均静止，则粗糙水平面对三角形 木块( ) A没有摩擦力作用 B有摩擦力作用，摩擦力方向水平向右 C有摩擦力作用，摩擦力方向水平向左 D有摩擦力作用，但其方向无法确定，因为m1、 m2、 的数值并未给出 m1m2A6、(2004年宁波期末试题)某空间存在着如图l2所示的水平 方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑 的绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘 块；水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始 水平向左运动在A、B一起水平向左运动的过程中，关于 A、B受力情况的以下说法，正确的是( ) AA对B的压力变小 BB对A的摩擦力保持不变C。A对B的摩擦力变大 DB对地面的压力保持不变图12B7、如图13所示，一直角斜槽(两槽面夹 角为90)，对水平面夹角为30，一个 横截面为正方形的物块恰能沿此槽匀速 下滑，假定两槽面的材料和表面情况相 同，问物块和槽面间的动摩擦因数为多 少?如图13解析：因为物块对直角斜槽每一面的正压力为 mgcos.cos45，所以当物体匀速下滑时， 有平衡方程：mgsin=2mgcoscos45 mgcos，所以= 8、质量m=1.5Kg的物块(可视为质点)在水平 恒力F的作用下,从水平面上A点由静止开始 运动,运动一段距离撤去该力,物体继续滑行 t=2.0s停在B点.已知AB两点间的距离 S=5.0m,物块与水平面间的动摩擦因数,求恒 力F为多大?(g=10m/s2)解析：设撤去力 前物块的位移为 ，撤去力时物 块的速度为 ，物块受到的滑动摩擦力 对撤去力后物块滑动过程应用动量定理得 由运动学公式得对物块运动的全过程应用动能定理 由以上各式得代入数据解得9.如图14所示,静止在水平面上的纸带上放一质 量m为的小金属块(可视为质点), 金属块离纸带 右端距离为L, 金属块与纸带间动摩擦因数为. 现用力向左将纸带从金属块下水平抽出,设纸带 加速过程极短,可认为纸带在抽动过程中一直做 匀速运动.求: 属块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向; vLA图