粵教物理必修1《研究摩擦力》學(xué)案

1、3.2 研究摩擦力 學(xué)案（粵教版必修1）1摩擦力(1)定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生_或具有_時(shí)，在接觸面上產(chǎn)生阻礙_或_的力(2)分類：_；_.(3)條件2滑動(dòng)摩擦力(1)定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)發(fā)生_時(shí)，在接觸面間產(chǎn)生的阻礙物體_的力叫滑動(dòng)摩擦力(2)產(chǎn)生條件：兩物體直接接觸且_；接觸面_；發(fā)生_(3)大小：滑動(dòng)摩擦力f的大小與物體間_FN的大小成正比，即fFN，式中為比例常數(shù)，叫_，其大小與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān)，而與受力面積、物體運(yùn)動(dòng)的速度等因素?zé)o關(guān)(4)方向：與接觸面_并且與物體間_的方向相反3靜摩擦力(1)定義：兩個(gè)物體具有_，沒有相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力(2)產(chǎn)生條件：

2、兩個(gè)物體直接接觸且_；接觸面_；物體間有_(3)大?。菏强勺兊模兓秶鸀開，其中fmax為靜摩擦力的最大值，叫_(4)方向：與接觸面_并且與物體間_運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向_.一、滑動(dòng)摩擦力問題情境一輛汽車正在奔馳，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn)，于是立即緊急剎車車終于停下，路面上留下兩條清晰的剎車痕跡，你能解釋車停止運(yùn)動(dòng)的真正原因嗎？ 要點(diǎn)提煉1滑動(dòng)摩擦力：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)的時(shí)候，會(huì)受到另一個(gè)物體_的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力2滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件接觸面粗糙；兩物體相互接觸且存在彈力；兩物體間有_3滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著_，且與_的方向相反4滑動(dòng)摩擦力的大小滑動(dòng)摩擦力跟_成正比，也就是跟一個(gè)物

3、體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力成正比公式：fFN，為動(dòng)摩擦因數(shù)，取決于兩物體的_和接觸面的_，與接觸面的面積_問題延伸圖1如圖1所示，物體A、B一起向右運(yùn)動(dòng)，速度分別為vA2 m/s，vB1 m/s.請(qǐng)分析A、B兩物體受到的滑動(dòng)摩擦力的方向，并回答滑動(dòng)摩擦一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)嗎？二、研究靜摩擦力圖2問題情境我們先來做個(gè)小實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)一下摩擦力把木塊放在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊，如圖2所示(1)當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1 N時(shí)，木塊沒有動(dòng)(2)逐漸增大拉力到2 N時(shí)，木塊仍靜止(3)繼續(xù)增大拉力到4 N時(shí)，木塊開始移動(dòng)，此時(shí)拉力突然變小到3.8 N，此后木塊勻速運(yùn)動(dòng)，拉力不變請(qǐng)對(duì)以上三種現(xiàn)象

4、作出分析要點(diǎn)提煉1兩個(gè)相互接觸擠壓而保持相對(duì)靜止的物體，當(dāng)它們之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在它們的接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫做_2使物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)的最小的水平拉力(或推力)，是物體所受靜摩擦力的最大值，這個(gè)最大值叫做_3靜摩擦力產(chǎn)生的條件：物體_且相互擠壓；接觸面粗糙；兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)4靜摩擦力的大小與正壓力無關(guān)，但最大靜摩擦力的大小與正壓力成_比5靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，即其效果是阻礙物體間的_運(yùn)動(dòng)圖3問題延伸如圖3所示，A、B兩物體豎直疊放在水平面上，今用水平力F拉物體A，兩物體一起勻速運(yùn)動(dòng)，試分析A、B所受靜摩擦力的方向圖4例1如圖4所示，一物體在

5、動(dòng)摩擦因數(shù)0.2的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體質(zhì)量為10 kg，它在運(yùn)動(dòng)過程中還受到一個(gè)水平向右的大小為20 N的拉力作用，則物體受到的摩擦力為()A0 NB20 N，水平向右C40 N，水平向右D 20 N，水平向左聽課記錄圖5變式訓(xùn)練1如圖5所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力的作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)其中F110 N，F(xiàn)22 N，若撤去力F1，則木塊在水平方向受到的摩擦力為()A8 N，方向向右B6 N，方向向右C2 N，方向向右D0圖6例2有三個(gè)相同的物體疊放在一起，置于粗糙水平面上，物體之間不光滑，如圖6所示現(xiàn)用一水平力F作用在B物體上，物體仍保持靜止，下列說法正確的是()AC

6、受到地面的摩擦力大小為F，方向水平向左BA受到水平向右的摩擦力作用CB對(duì)C的摩擦力方向?yàn)樗较蛴褼C和地面間無摩擦力的作用聽課記錄變式訓(xùn)練2下列關(guān)于物體受靜摩擦力作用的敘述中，正確的是()A靜摩擦力的方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B靜摩擦力的方向不可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同C靜摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直D靜止的物體所受的靜摩擦力一定為零圖7例3質(zhì)量為2 kg的物體靜止在水平地面上，如圖7所示，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等，給物體一水平推力(取g10 N/kg)(1)當(dāng)推力大小為5 N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？(2)當(dāng)推力大小為12 N時(shí)，地面對(duì)物

7、體的摩擦力是多大？拓展探究(1)物體運(yùn)動(dòng)后將推力變?yōu)?0 N，地面對(duì)物體的摩擦力多大？(2)物體運(yùn)動(dòng)過程中突然把推力去掉，此時(shí)地面對(duì)物體的摩擦力多大？【即學(xué)即練】1關(guān)于摩擦力，下列說法中正確的是()A兩個(gè)接觸的相對(duì)靜止的物體間一定有摩擦力B受靜摩擦作用的物體一定是靜止的C滑動(dòng)摩擦力方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同D物體間正壓力一定時(shí)，靜摩擦力的大小可以變化，但有一個(gè)限度2下列說法中正確的是()A兩個(gè)相互接觸的物體之間一定有彈力作用B一個(gè)物體靜止在另一個(gè)物體的表面上，它們之間一定不存在摩擦力的作用C兩個(gè)物體之間如果有彈力的作用，就一定有摩擦力的作用D兩個(gè)物體之間如果有摩擦力的作用，就一定有彈力的作用圖83

8、如圖8所示，用水平力F將同種材料不同質(zhì)量的物體壓到一豎直墻壁上，下列說法正確的是()A若物體保持靜止，則F越大，物體所受摩擦力越大B若物體保持靜止，則質(zhì)量越大，物體所受摩擦力越小C若物體沿墻壁向下滑動(dòng)，則F越大，物體所受摩擦力越大D若物體沿墻壁向下滑動(dòng)，則質(zhì)量越大，物體所受摩擦力越大4用一根長(zhǎng)20 cm，勁度系數(shù)為k200 N/m的彈簧水平拉著放在水平桌面上的質(zhì)量為1 kg的木塊，彈簧的長(zhǎng)度逐漸伸長(zhǎng)到22.4 cm時(shí)木塊開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度為21.7 cm時(shí)，木塊在桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)則：(1)木塊受到的最大靜摩擦力多大？靜摩擦力的變化范圍怎樣？(2)木塊和桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？(3)木

9、塊滑動(dòng)過程中，當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度小于或大于21.7 cm時(shí)滑動(dòng)摩擦力如何變化？參考答案課前自主學(xué)習(xí)1(1)相對(duì)滑動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)(2)靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力(3)相互擠壓粗糙相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)2(1)相對(duì)滑動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)(2)相互擠壓粗糙相對(duì)滑動(dòng)(3)相互擠壓的彈力動(dòng)摩擦因數(shù)(4)相切相對(duì)滑動(dòng)3(1)相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)(2)相互擠壓粗糙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)(3)0<f靜fmax最大靜摩擦力(4)相切 相對(duì)相反核心知識(shí)探究一、問題情境路面給車一個(gè)摩擦力，使車停止運(yùn)動(dòng)要點(diǎn)提煉1阻礙它滑動(dòng)2相對(duì)運(yùn)動(dòng)3接觸面的切線方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)4壓力材料粗糙程度無關(guān)問題延伸如果以A為參考系，則B相對(duì)于A向左運(yùn)動(dòng)，所以B

10、受到A向右的滑動(dòng)摩擦力，可見，物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向有時(shí)并不相同還可以看出A給B的滑動(dòng)摩擦力與B的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相同，促進(jìn)B的運(yùn)動(dòng)而不是阻礙B的運(yùn)動(dòng)二、問題情境(1)當(dāng)拉力為1 N時(shí)，木塊有相對(duì)桌面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但沒有動(dòng)，是因?yàn)槟緣K除受1 N的拉力外，還受到桌面對(duì)它的一個(gè)力的作用，這個(gè)力與1 N的拉力大小相等，方向相反(2)當(dāng)拉力增大到2 N時(shí)，木塊仍靜止，但它相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)更加“強(qiáng)烈”，此時(shí)桌面對(duì)木塊的作用力為2 N.(3)當(dāng)拉力增大到4 N時(shí)，木塊開始移動(dòng)，說明“4 N的力”是使木塊開始運(yùn)動(dòng)所需的最小力，此時(shí)桌面對(duì)木塊的力也為4 N木塊運(yùn)動(dòng)起來以后，拉力變?yōu)?.8 N，這個(gè)力是保

11、證木塊勻速運(yùn)動(dòng)所需要的力要點(diǎn)提煉1靜摩擦力2最大靜摩擦力3接觸4正5相對(duì)問題延伸A受向左的靜摩擦力，B受向右的靜摩擦力；A受靜摩擦力是阻力，B受靜摩擦力是動(dòng)力解題方法探究例1B研究摩擦力時(shí)：(1)首先要根據(jù)實(shí)際情況判斷、分析究竟是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力；(2)如果是滑動(dòng)摩擦力，就要分析滑動(dòng)面上壓力的大小，用公式計(jì)算；(3)如果是靜摩擦力，就要分析物體所受到的其他力， 根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過列力學(xué)方程求解根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式fFN可以得到：摩擦力等于20 N，其方向水平向右選B.變式訓(xùn)練1C未撤去F1前，木塊靜止，說明木塊所受的靜摩擦力大小f靜F1F28 N，方向向左也說明了最大靜摩擦力f靜

12、max8 N當(dāng)撤去F1后，在F2作用下木塊有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，地面給木塊的靜摩擦力方向變?yōu)橄蛴?，因F22 N，小于最大靜摩擦力，故木塊仍保持靜止，因而正確選項(xiàng)為C.例2AC在選項(xiàng)A中，以A、B、C三者的整體為研究對(duì)象，此整體在水平方向上受平衡力的作用，因此C受到地面的摩擦力等于拉力F，方向向左，A項(xiàng)正確， D項(xiàng)錯(cuò)誤；在選項(xiàng)B中，以A為研究對(duì)象，A不受摩擦力，否則A不能平衡，B項(xiàng)錯(cuò)誤；選項(xiàng)C中，B對(duì)C的摩擦力與C對(duì)B的摩擦力大小相等，方向相反由此可知，B對(duì)C的摩擦力大小等于F，方向水平向右，C項(xiàng)正確變式訓(xùn)練2C靜摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，而物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同(例如：與傳送帶相對(duì)靜止，隨傳送帶一起加速運(yùn)動(dòng)的物體)，也可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相反(例如：與傳送帶相對(duì)靜止，隨傳送帶一起減速運(yùn)動(dòng)的物體)，還可能與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直(例如：隨車廂一起做加速運(yùn)動(dòng)的車廂后壁上相對(duì)于車廂靜止的物體，如圖所示)靜止的物體所受靜摩擦力不一定為零(例如：用力推靜止在地面上的木箱但未推動(dòng))，故A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確例3(1)5 N(2)10 N解析在地面上，F(xiàn)Nmg，則滑動(dòng)摩擦力(最大靜摩擦力fmax)大小為fmaxFNmg0.5×2×10 N10 N.(1)當(dāng)拉力F5 N時(shí)，F(xiàn)<fmax，物體靜止，則由二力平衡知：f靜F