第3章 第2節(jié)　研究摩擦力

1、.第二節(jié)研究摩擦力學 習 目 標知 識 脈 絡1.理解滑動摩擦力的定義及產(chǎn)生條件.2.理解公式fFN，并會應用計算滑動摩擦力.重點3.知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件，并會判斷靜摩擦力的有無及方向難點 4.理解最大靜摩擦力，能用二力平衡條件確定靜摩擦力的大小重點滑 動 摩 擦 力1定義：在滑動摩擦中，物體間產(chǎn)生的阻礙物體相對滑動的作用力，叫做滑動摩擦力2方向：總是與物體相對滑動的方向相反，與它們的接觸面相切3大小：跟垂直接觸面的壓力FN成正比，即fFN.其中叫動摩擦因數(shù)，它與互相接觸的物體的材料和接觸面的粗糙程度有關1滑動摩擦力的方向沿接觸面與物體相對滑動方向相反2有滑動摩擦力一定有彈力，反之物體間有彈

2、力時也一定存在摩擦力×3據(jù)公式fFN知，越大，F(xiàn)N越大那么f越大所有相對滑動的物體是否都受到滑動摩擦力？【提示】不是在光滑面上滑動的物體不受滑動摩擦力人在跑步機上鍛煉，如圖3­2­1所示圖3­2­1討論1：人受到的是靜摩擦力還是滑動摩擦力？【提示】人與皮帶之間是沒有滑動的，是靜摩擦力討論2：假設在跑步時滑了一下，此時人受到的是靜摩擦力，還是滑動摩擦力？【提示】人與皮帶間因有相對滑動，故是滑動摩擦力1滑動摩擦力的產(chǎn)生條件：1兩物體間有彈力；2接觸面不光滑；3兩物體發(fā)生了相對運動滑動2大?。?兩個物體間滑動摩擦力的大小f與正壓力FN成正比，即fFN

3、.2對公式fFN的理解與應用公式中的是比例常數(shù)叫做動摩擦因數(shù)，反映接觸面本身的特性，與接觸面的材料、粗糙程度有關，與接觸面積大小、物體的運動狀態(tài)、物體的受力情況均無關，沒有單位公式中的FN是兩個物體接觸面間的壓力，俗稱“正壓力垂直于接觸面的力，壓力的大小在許多情況下需結合物體的平衡條件確定滑動摩擦力f大小與FN成正比，與物體的運動狀態(tài)無關3方向：滑動摩擦力的方向總是跟兩物體的接觸面相切并且跟它們相對運動的方向相反注意：1與“相對運動的方向相反并不是與“運動方向相反2滑動摩擦力的作用總是阻礙物體的相對運動，而不是阻礙物體的運動例如：物體A、B都向右運動，速度分別為vA1 m/s，vB2 m/s.

4、那么A受到B向右的滑動摩擦力f1，是動力；B受到A向左的滑動摩擦力f2，是阻力1多項選擇有關滑動摩擦力的以下說法中，正確的選項是A有壓力一定有滑動摩擦力B有滑動摩擦力一定有壓力C滑動摩擦力總是與接觸面上的壓力垂直D只有運動物體才受滑動摩擦力【解析】產(chǎn)生滑動摩擦力的條件有三個：正壓力互相接觸且擠壓、接觸面粗糙、發(fā)生相對滑動，缺一不可由產(chǎn)生條件可知，A錯誤，B正確；滑動摩擦力方向與接觸面相切，而壓力垂直于接觸面，所以滑動摩擦力方向跟接觸面所受壓力垂直，C正確；如擦黑板時，黑板是靜止的，但相對黑板擦是運動的，也受滑動摩擦力，所以關鍵是“相對運動，故D錯誤【答案】BC2以下關于滑動摩擦力的說法中，正確

5、的選項是A滑動摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反B滑動摩擦力總是阻礙物體的運動C滑動摩擦力的方向與物體的相對運動方向相反D兩個互相接觸的物體發(fā)生相對滑動時，它們都要受到滑動摩擦力的作用【解析】滑動摩擦力的方向總是與物體的相對運動方向相反，但與物體的運動方向既可能一樣，也可能相反，既可能促進物體的運動，也可能阻礙物體的運動，A、B錯誤，C正確摩擦力的產(chǎn)生必須具備三個條件，兩個互相接觸的物體發(fā)生相對滑動時，接觸面間互相擠壓和粗糙的條件不一定具備，此時物體間不一定有摩擦力，D錯誤【答案】C3如圖3­2­2所示，一平板小車在外力作用下由靜止向右滑行了一段間隔 x，同時車上的物體A

6、相對車向左滑行L，此過程中物體A受到的摩擦力方向如何，該摩擦力是動力還是阻力圖3­2­2A程度向左，阻力B程度向左，動力C程度向右，阻力 D程度向右，動力【解析】由于物體相對小車向左滑動，那么物體受到小車向右的滑動摩擦力的作用，物體相對參考系地面是向右運動的，即滑動摩擦力的方向與物體的運動方向一樣，所以是動力，選項D正確，A、B、C錯誤【答案】D滑動摩擦力方向的判斷方法1選研究對象受滑動摩擦力作用的物體2選跟研究對象接觸的物體為參考系3找出研究對象相對參考系的運動方向4滑動摩擦力的方向與相對運動的方向相反研 究 靜 摩 擦 力1定義：當物體具有相對滑動趨勢時，物體間產(chǎn)生的摩

7、擦叫做靜摩擦，這時產(chǎn)生的摩擦力叫做靜摩擦力2大?。红o摩擦力的大小是可變填“不變或“可變的，但有一個最大值，這個最大值叫做最大靜摩擦力3方向：總與接觸面相切，并與物體相對運動趨勢的方向相反1兩個物體之間的靜摩擦力是可變的，范圍0<ffmax.2靜止的物體可以受到靜摩擦力，運動的物體也可以受到靜摩擦力3靜摩擦力的方向總與物體運動的方向相反×用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向上靜止，當擔憂手中瓶子掉下去時，總是用力握得更緊一些，這時瓶子所受的摩擦力增大了嗎？圖3­2­3【提示】由于手與瓶子保持相對靜止，手與瓶子之間的摩擦力為靜摩擦力，由二力平衡得，摩擦力總與重力大小相

8、等，當用力握緊瓶子時，手與瓶子接觸處壓力增大，手對瓶子的最大靜摩擦力增大，但靜摩擦力保持不變討論1：相對靜止的物體間是否一定有靜摩擦力？【提示】不一定，當兩物體間有相對運動趨勢時才可能有靜摩擦力；當沒有相對運動趨勢時，就沒有靜摩擦力討論2：靜摩擦力對運動的物體一定是阻力嗎？【提示】靜摩擦力的作用可以是阻力，也可以是動力1產(chǎn)生的條件：1接觸面是粗糙的；2兩物體有相對運動的趨勢；3兩物體在接觸面上有正壓力彈力2大小1靜摩擦力具有被動性，即其大小總隨迫使物體發(fā)生相對運動趨勢的外力的變化而變化，與正壓力大小無關2靜摩擦力有一個最大值，即最大靜摩擦力fmax，靜摩擦力的范圍是0<ffmax.最大靜

9、摩擦力與正壓力成正比3靜摩擦力的大小一般根據(jù)平衡條件法求解如圖3­2­4中程度力F1 N、2 N、3 N時物塊沒有運動，靜摩擦力大小分別為1 N、2 N、3 N.圖3­2­43靜摩擦力方向的判斷1定義法：判斷步驟如下靜摩擦力的方向總跟接觸面相切當接觸面為“平面時，靜摩擦力的方向與接觸面平行，當接觸面為“曲面時，靜摩擦力的方向在接觸點所在的切線上；假設法判斷相對運動趨勢方向；靜摩擦力的方向跟該物體與另一個物體的相對運動趨勢方向相反如圖3­2­5所示，鞋與程度地面間假設有摩擦力時，其方向必與接觸面平行；再假設地面光滑時，在人的“蹬力作用下

10、，鞋會相對地面向后滑動，即鞋對地的相對運動趨勢程度向后，所以地面對鞋的靜摩擦力方向為程度向前圖3­2­52平衡條件法當互相接觸的兩物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)時，可根據(jù)力的平衡條件共點力平衡條件后面學習判斷例如，一木箱在程度地面上，用力推，但沒有推動，根據(jù)力的平衡條件知，一定有一個力與推力相平衡，這個力就是靜摩擦力，方向與推力方向相反3根據(jù)力的互相作用特點斷定靜摩擦力的大小和方向當物體所受摩擦力方向不易判斷時，可根據(jù)互相作用的另一物體所受摩擦力情況進展判斷，然后根據(jù)二力等大、反向的特點進展斷定4如圖3­2­6，在程度桌面上放置一斜面體P，兩長方體物塊a

11、和b疊放在P的斜面上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)假設將a和b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2、f3表示那么圖3­2­6Af10，f20，f30Bf10，f20，f30Cf10，f20，f30Df10，f20，f30【解析】物塊a相對于b和物塊b相對于P，都有沿其斜面下滑的趨勢，所以a和b、b與P之間的摩擦力f1、f2不為零，把物塊a和b及斜面體P看成一個整體，P與桌面之間沒有相對運動的趨勢，P與桌面之間摩擦力f3為零，所以選項C正確，A、B、D錯誤【答案】C5質(zhì)量為2 kg的物體靜止在程度地面上，如圖3­2­7所示，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為

12、0.5，最大靜摩擦力與滑動摩擦力視為相等，給物體一程度推力F.取g10 m/s2圖3­2­71當推力大小為5 N時，地面對物體的摩擦力是多大？2當推力大小為12 N時，地面對物體的摩擦力是多大？3物體運動過程中突然把推力去掉，此時地面對物體的摩擦力是多大？【解析】在地面上，F(xiàn)Nmg，那么滑動摩擦力即最大靜摩擦力fmax大小為FmaxFNmg0.5×2×10 N10 N.1當推力F5 N時，F(xiàn)<Fmax，物體靜止，那么由二力平衡知：地面對物體的靜摩擦力的大小F靜F5 N.2當推力F12 N時，F(xiàn)>Fmax，物體滑動那么地面對物體的滑動摩擦力的大小F滑F(xiàn)Nmg10 N.3運動過程中把