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专题复习：摩擦力的应用 一、对摩擦力的基本认识 1. 关于对摩擦力的概念及其产生条件的理解 (1)摩擦力的概念 一个物体在另一个物体表面上相对于后者运动(或静止，但有相对动的趋势)的时候，要受到第二个物体阻碍它相对运动的力，这种力叫做摩擦力. 高中阶段涉及两种摩擦力：滑动摩擦力和静摩擦力． (2)摩擦力的产生条件： ①两个物体相互接触，②相互间存在挤压(即有弹力)，③两物体的接触面不光滑，④两物体的接触面存在相对运动(此时为滑动摩擦力)或相对运动的趋势(此时为静摩擦力). 摩擦力和弹力一样，都是接触力．有弹力不一定有摩擦力，但有摩擦力一定有弹力．要产生摩擦力，上述四个条件必须同时满足．由于力的作用是相互的，摩擦力也是成对出现的，即所谓“你摩擦我，我摩擦你”． ２.摩擦力的方向及其判断 摩擦力的方向与接触面相切或就在接触面内，与接触面间的弹力方向垂直．摩擦力的方向与物体运动的方向可以相同，也可以相反，还可以既不相同也不相反，但摩擦力的方向一定与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相反． (1)滑动摩擦力方向的判断 “滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反”是判断滑动摩擦力方向的依据.这里要特别注意“相对运动”的含义，它是指研究对象相对于被接触物体所进行的运动，判断滑动摩擦力方向的具体操作步骤是：①选研究对象(受滑动摩擦力作用的物体)，②选跟研究对象接触的物体为参考系，③找出研究对象相对参考系的运动方向，④滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反． (2)静摩擦力方向的判断 静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,利用这个结论判断静摩擦力方向的操作步骤是：①选研究对象(受静摩擦力作用的物体)，②选跟研究对象接触的物体为参考系，③假设接触面光滑，找出研究对象相对参考系的运动方向(即相对运动趋势的方向)，④静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反． 此外，还可以根据牛顿第二定律或牛顿第三定律来判定静摩擦力的方向． 根据牛顿第二定律判断的关键是先判明物体的运动状态(即加速度方向)，再利用牛顿第二定律确定合力的方向，然后通过受力分析决定静摩擦力的方向；根据牛顿第三定律判断的关键是 “摩擦力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受的静摩擦力方向，再确定另一物体受到的静摩擦力的方向． 3.摩擦力大小 在求摩擦力的大小之前，必须首先分析物体的运动情况，判明物体是受滑动摩擦力还是受静摩擦力． (1)滑动摩擦力大小的计算 滑动摩擦力的大小遵从摩擦定律，即F=μFＮF是接触面的正压力，要注意它与物体的重力G是两种不同性质的力，FＮ的大小、方向与G的大小、方向均不一定相同． ☆滑动摩擦力F的大小接触面面积的大小没有关系. (2)静摩擦力大小的计算 静摩擦力大小可以在0f≤fm范围内变化，所以静摩擦力问题一般应根据物体的运动情况(静止、匀速运动或加速运动)，利用平衡方程或动力学方程求解． 【1】a、b和c叠放在水平桌面上，水平力 Fb=5 N、FC=10 N分别作用于物体 b、c上，a、b和c仍保持静止。以f1、f2、f3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小则（ ） A．f1=5N，f2=0，f3=5N B．f1=5N，f2=5N，f3=0 C．f1=0，f2=5N，f3=5N D．f1=0，f2=10 N，f3=5 N 【】 物体与接触面间的静摩擦力大小在零和最大静摩擦力之间变化.最大静摩擦力随压力的增大而增大。一般情况下，在没有说明时可以认为它们近似相等。 二、摩擦力做功讨论 1．静摩擦力做功 静摩擦力可以与物体运动方向一致，即做正功提供动力，也可以与物体的运动方向相反，即做负功充当阻力，也可能不做功。 如图所示， A、B两物体叠放在一起在水平外力F作用下向前加速运动过程中，B对A的静摩擦力对A做正功，而A对B的静摩擦力对B做负功。 【】滑动摩擦力可以不做功，可以做正功（提供动力），也可以做负功（充当阻力），也可能不做功。。 【】【】方案一： 利用木板、木块、弹簧秤等器材，装置如图所示，用力拉木板向右运动，并读出弹簧秤的示数F，秤出木块的重力，则动摩擦因数为 方案二：利用木板、木块、量角器等器材，装置如图所示，通过逐渐增大木板的倾角至适当角度时，木块在木板上匀速下滑，测出这时木板的倾角，则 方案三：如图所示，木质轨道AOB（其倾斜部分与水平部分能平滑连接，水平部分足够长）、小木块、两枚图钉、一条细线、一个量角器，用上述器材测定小木块与木质轨道间的动摩擦因数μ。 方法：小木块从A点由静止滑下，至B点静止，用细线把细线沿AB方向固定，用量角器测量的大小，则动摩擦因数 或用刻度尺测出小木块在A点的竖直高度h及AB在水平方向上的距离S，则动摩擦因数 以上的各种方案可以推广到测两张纸之间的动摩擦因数，这时只需将被测纸固定在