新課標(biāo)人教版物理必修1全套課件第三章相互作用3 摩擦力-

1、3摩擦力 一、摩擦力兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生 或具有時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生 的力，這種力叫做摩擦力相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)二、靜摩擦力1定義：兩個(gè)相互接觸的物體之間只有，而沒有，這時(shí)的摩擦力叫靜摩擦力2產(chǎn)生條件：(1)接觸面 ；(2)兩物體 ，即兩物體之間存在 ；(3)兩物體間保持 ，但存在 3方向：總是，并且跟物體的方向相反相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)粗糙直接接觸且擠壓彈力相對(duì)靜止相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)沿著接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)4大小：靜摩擦力的大小是變化的，總是隨著接觸面切線方向上外力的變化而變化，但靜摩擦力有一個(gè)最大限度，叫做最大靜摩擦力靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間

2、變化，即.5最大靜摩擦力：靜摩擦力的，即兩物體處在由相對(duì)靜止到相對(duì)運(yùn)動(dòng)臨界點(diǎn)時(shí)的摩擦力，在數(shù)值上等于0FFmax最大值物體剛剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力三、滑動(dòng)摩擦力1定義：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)的時(shí)候，會(huì)受到另一個(gè)物體它滑動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力2產(chǎn)生條件：(1)接觸面 ；(2)兩物體 ，即兩物體之間存在 ；(3)兩物體間發(fā)生3方向：總是 ，并且跟物體的方向相反阻礙粗糙直接接觸且擠壓彈力相對(duì)運(yùn)動(dòng)沿著接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)4大?。夯瑒?dòng)摩擦力的大小跟 成正比，也就是跟兩個(gè)物體表面間的 成正比即 ，其中為比例常數(shù)，叫做其大小與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān)，而與受力面積、速度等因素?zé)o關(guān)5滾動(dòng)摩擦力：滾動(dòng)摩擦

3、是一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上時(shí)產(chǎn)生的摩擦當(dāng)壓力相同時(shí)滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦很多滾動(dòng)軸承就是根據(jù)這一點(diǎn)制成的壓力垂直作用力FFN動(dòng)摩擦因數(shù)滾動(dòng)小一、如何理解摩擦力中的“相對(duì)”二字？1靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力中的“靜”和“動(dòng)”都是相對(duì)的，指的是接觸物體之間的相對(duì)靜止和相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而不是物體相對(duì)地面的靜止和運(yùn)動(dòng)不能絕對(duì)地說“靜止的物體受到的摩擦力必定是靜摩擦力，運(yùn)動(dòng)的物體受到的摩擦力必定是滑動(dòng)摩擦力”(1)有靜摩擦力作用的兩物體是“相對(duì)”靜止的，即這兩個(gè)物體互為參考系時(shí)是靜止的，而以其他物體為參考系時(shí)并不一定靜止，所以一個(gè)物體受到靜摩擦力作用時(shí)并不一定靜止，也有可能是運(yùn)動(dòng)的比如斜向上的傳送帶向上傳送貨物時(shí)貨物

4、受的是傳送帶給它向上的靜摩擦力，正是這個(gè)靜摩擦力使得貨物能隨傳送帶一起向上運(yùn)動(dòng)，這個(gè)力對(duì)貨物來(lái)說是動(dòng)力(2)存在滑動(dòng)摩擦力作用的兩物體間有“相對(duì)”運(yùn)動(dòng)，但并不意味著這兩個(gè)物體相對(duì)于其他物體都是運(yùn)動(dòng)的，所以受到滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定運(yùn)動(dòng)譬如擦黑板時(shí)靜止的黑板受到的是板擦對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力2摩擦力的作用效果：摩擦力阻礙的是接觸物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力人走路時(shí)腳相對(duì)地面有向后的趨勢(shì)，地面給人一個(gè)向前的靜摩擦力，這里人受到的靜摩擦力對(duì)人來(lái)說是動(dòng)力；再比如貨物沖上靜止的平板小車使得小車也動(dòng)起來(lái)了，這里平板車受到的滑動(dòng)摩擦力對(duì)車來(lái)說是動(dòng)力，因此，

5、無(wú)論靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力都可以充當(dāng)動(dòng)力切忌誤認(rèn)為“摩擦力總是阻力，總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)的”3摩擦力的方向：摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，而不是與運(yùn)動(dòng)方向相反，摩擦力還可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向成一定角度比如行駛的火車車廂后壁上爬著一只壁虎，它受到向上的靜摩擦力以阻止它下滑，但它對(duì)地的運(yùn)動(dòng)方向是水平向前的因此摩擦力的方向可以和運(yùn)動(dòng)方向成一定角度，不一定與運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上，但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向在一條直線上，且方向相反二、如何判斷靜摩擦力的有無(wú)和方向？1假設(shè)法：假設(shè)接觸面光滑，看物體是否發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以及向哪個(gè)方向相對(duì)滑動(dòng)，從而確定物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向，從而判斷靜摩擦

6、力的方向一木塊放在斜面上保持靜止，假設(shè)斜面光滑，木塊會(huì)沿斜面下滑，因此它相對(duì)斜面有向下滑的趨勢(shì)，它受到的靜摩擦力方向沿斜面向上，如圖331所示2根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與物體的受力有密切關(guān)系例如332所示，疊放在一起的木塊A、B、C，用力F拉B，A、B、和C都不動(dòng)分析A，與它接觸的只有B.假設(shè)B對(duì)A有摩擦力，在水平方向上A必不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，故AB之間不存在摩擦力；分析B，它受到向右的拉力而靜止，由平衡條件知，它必定還受到一個(gè)向左的與拉力F平衡的力，這個(gè)力只能是C給它的靜摩擦力；對(duì)C分析，它和B、地面接觸，B對(duì)它有向右的靜摩擦力，而它保持靜止，它一定還受到地面對(duì)它向左的靜摩擦力3

7、根據(jù)力的作用的相互性判斷：物體間力的作用是相互的如上例，C對(duì)B有向左的靜摩擦力，B對(duì)C必有向右的靜摩擦力，等大反向三、怎樣計(jì)算摩擦力的大?。恳?yàn)槟Σ亮Ψ譃榛瑒?dòng)摩擦力和靜摩擦力，兩種摩擦力的計(jì)算方法不同，因此，在計(jì)算摩擦力之前，首先要弄清是滑動(dòng)摩擦還是靜摩擦(1)若是滑動(dòng)摩擦力，可用滑動(dòng)摩擦定律FFN直接計(jì)算，計(jì)算滑動(dòng)摩擦力大小的關(guān)鍵是確定壓力FN.滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)(2)若是靜摩擦力，不能用FFN計(jì)算因?yàn)殪o摩擦力是被動(dòng)力，在達(dá)到最大靜摩擦力之前，與正壓力無(wú)關(guān)，大小和方向隨物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及作用在物體上的外力的變化而變化，變化范圍在0和最大值之間，即0FFmax.只有最

8、大靜摩擦力才和正壓力成正比在實(shí)際問題中，靜摩擦力的大小一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)確定目前，可根據(jù)初中二力平衡知識(shí)求解靜摩擦力(3)最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，有些情況下可以認(rèn)為最大靜摩擦力約等于滑動(dòng)摩擦力題型一摩擦力的產(chǎn)生條件【例1】(2009哈師大附中期末測(cè)式)關(guān)于產(chǎn)生摩擦力的條件，下列說法正確的是()A相互壓緊的粗糙物體之間總有摩擦力存在B相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間一定有滑動(dòng)摩擦力存在C只有相互擠壓和有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的粗糙物體之間才有摩擦力的作用D只有相互擠壓和發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間才有摩擦力的作用【解析】相互壓緊的物體間如果沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，不會(huì)存在摩擦力，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；但僅有

9、相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而沒有壓緊也不會(huì)有摩擦力，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)物體間既相互壓緊又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但接觸面光滑也不會(huì)有摩擦力，因此C項(xiàng)正確，而D項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】C規(guī)律總結(jié)：摩擦力存在的條件是兩物體相互接觸且擠壓(即存在彈力)，接觸面不光滑并且兩物體存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，幾個(gè)條件必須同時(shí)存在，缺一不可應(yīng)用11(2009太原五中月考)如圖333所示，兩木塊A、B疊放在水平桌面上，現(xiàn)以水平拉力F拉B沒有拉動(dòng)，則以下說法正確的是()AA、B間不存在摩擦力作用BA、B間有靜摩擦力作用CB與桌面間有靜摩擦力作用D若撤去外力F后，則A與B、B與桌面間都沒有摩擦力答案：ACD題型二摩擦力方向的判定

10、【例2】如圖334所示，一輛汽車在平直的公路上，車上有一木箱試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向：(1)汽車由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(木箱和車廂無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；(2)汽車剎車時(shí)(二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；(3)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；(4)汽車剎車，木箱在車上向前滑動(dòng)時(shí)；(5)汽車在勻速行駛過程中突然加速，木箱在車上滑動(dòng)時(shí)【解析】(1)木箱隨汽車一起由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，假設(shè)二者的接觸面是光滑的，則汽車加速時(shí)，木箱由于慣性要保持原有的靜止?fàn)顟B(tài)，因此它將相對(duì)于汽車向后滑動(dòng)而實(shí)際上木箱沒有滑動(dòng)，說明木箱有相對(duì)汽車向后滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以木箱受到向前的靜摩擦力(2)汽車剎車時(shí)，速度減小，假設(shè)木箱與汽車的接

11、觸面是光滑的，則木箱將相對(duì)汽車向前滑動(dòng)，而實(shí)際上木箱沒有滑動(dòng)，說明木箱有相對(duì)汽車向前滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以木箱受到向后的靜摩擦力(3)木箱隨汽車一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，假設(shè)木箱受水平向右的摩擦力，則其受力如圖335所示，由二力平衡條件知：F1與G抵消，但沒有力與F2抵消，不能做勻速運(yùn)動(dòng)，這與題意矛盾，所以假設(shè)錯(cuò)誤，即木箱不受摩擦力(4)汽車剎車時(shí)，木箱相對(duì)于汽車向前滑動(dòng)，易知木箱受到向后的滑動(dòng)摩擦力(5)汽車在勻速行駛過程中突然加速，木箱相對(duì)于汽車向后滑動(dòng)，易知木箱受到向前的滑動(dòng)摩擦力規(guī)律總結(jié)：(1)摩擦力的方向可以與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同，也可以與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反，即摩擦力可以是動(dòng)力也可以是

12、阻力(2)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用21水平的皮帶傳輸裝置如圖336所示，皮帶的速度保持不變，物體被輕輕地放在A端皮帶上，開始時(shí)物體在皮帶上滑動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)位置C后滑動(dòng)停止，隨后就隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，直至傳送到目的地B端，在傳輸過程中，該物體受摩擦力情況是()A在AC段受水平向左的滑動(dòng)摩擦力B在AC段受水平向右的滑動(dòng)摩擦力C在CB段不受靜摩擦力D在CB段受水平向右的靜摩擦力解析：選項(xiàng)A把“滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)”誤解為“總是阻礙物體運(yùn)動(dòng)”；選項(xiàng)D沒有從靜摩擦力產(chǎn)生的條件入手分析物體是否受到靜摩擦力，而是憑生活經(jīng)驗(yàn)臆斷物體受到一靜摩擦力，以為物體向右的運(yùn)

13、動(dòng)需要力來(lái)維持選項(xiàng)A、D都是因?yàn)閷?duì)摩擦力的概念理解不深造成的答案：BC題型三摩擦力大小的計(jì)算【例3】一個(gè)重為200 N的物體，放在水平面上，物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，試求該物體在下列幾種情況下所受的摩擦力(1)物體靜止時(shí)用F8 N的水平力向右拉物體(2)物體靜止時(shí)用F30 N的水平力向右拉物體(3)物體以15 m/s的初速度向左運(yùn)動(dòng)，用F18 N的水平向右的力拉物體(4)物體開始時(shí)靜止，現(xiàn)對(duì)物體施加一水平拉力，當(dāng)拉力的大小由零逐漸增大到18 N時(shí)，物體受到的摩擦力是多大？【解析】由滑動(dòng)摩擦定律，物體在水平面上滑動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力大小為FFN0.1200 N20 N.準(zhǔn)確地說，在相同條件

14、下，物體所受最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力，但在一般情況下，可以認(rèn)為最大靜摩擦力Fmax等于同樣壓力下的滑動(dòng)摩擦力由此可知，本題中物體所受靜摩擦力的取值范圍為0F20 N(Fmax20 N)(1)因?yàn)镕8 NFmax，物體相對(duì)水平面向右運(yùn)動(dòng)，故此時(shí)受到滑動(dòng)摩擦力，大小為20 N，方向水平向左(3)因?yàn)槲矬w相對(duì)于水平面向左運(yùn)動(dòng)，故受到滑動(dòng)摩擦力作用，大小為20 N，方向水平向右，與F18 N的拉力無(wú)關(guān)(4)物體開始時(shí)靜止，現(xiàn)對(duì)物體施加一水平拉力，只要拉力大小小于Fmax，物體就靜止，受靜摩擦力作用，大小等于所施加的水平拉力，故當(dāng)水平拉力從零逐漸增大到18 N時(shí)，物體所受靜摩擦力的大小等于18 N，當(dāng)

15、所加水平拉力大于Fmax時(shí)，物體開始滑動(dòng)，受滑動(dòng)摩擦力作用規(guī)律總結(jié)：計(jì)算摩擦力大小時(shí)，首先要正確判斷摩擦力類型：(1)若是靜摩擦力，可根據(jù)二力平衡條件確定靜摩擦力的大小和方向；(2)若是滑動(dòng)摩擦力，可根據(jù)公式FFN計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小，而滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)，只由和FN(壓力)共同決定應(yīng)用31質(zhì)量為3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上沿水平方向施加拉力，當(dāng)拉力F18.0 N時(shí)，木箱靜止；當(dāng)拉力F210.3 N時(shí)，木箱做勻速運(yùn)動(dòng)，求：(1)木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(2)木箱在8.0 N的拉力作用下，受到的摩擦力的大小(3)木箱在12.0 N的水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小

16、解析：在木箱水平方向施加拉力后，當(dāng)木箱未被拉動(dòng)時(shí)，地面對(duì)木箱的摩擦力為靜摩擦力，水平方向由二力平衡條件有木箱所受靜摩擦力和拉力大小相等，當(dāng)木箱沿地面滑動(dòng)后，地面對(duì)木箱的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，其大小應(yīng)利用公式FFN進(jìn)行計(jì)算(1)當(dāng)拉力F210.3 N時(shí)，木箱勻速運(yùn)動(dòng)，木箱水平方向受到拉力F2和滑動(dòng)摩擦力Ff2，根據(jù)二力平衡條件有：Ff2F210.3 N豎直方向上，木箱對(duì)地面壓力大小等于木箱重力，即FNmg.由FfFN，有木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，解得0.35.(2)當(dāng)拉力F28.0 N時(shí)，木箱靜止，木箱水平方向所受到的靜摩擦力Ff1與F1是一對(duì)平衡力，則有：Ff1F18.0 N.(3)當(dāng)拉力

17、F312.0 N時(shí)，木箱將在地面上滑動(dòng)，此時(shí)木箱所受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，所以Ff3Ff210.3 N.答案：(1)0.35(2)8.0 N(3)10.3 N ； prz60nsr讓他倆搖的。”耿憨笑了，說：“二壯哇，沒有那么可怕，讓大家伙兒把場(chǎng)子打得大一些就行了。你今兒個(gè)晚上就試著搖一次，以后就敢搖了！男子漢，膽兒大一些！”看二壯還是遲疑著不敢答應(yīng)，董家成也說：“二壯，聽你憨叔的，今兒個(gè)晚上就試著搖一次！唉，都怪他娘那個(gè)急脾氣，把俺家二壯給馴服成了這么個(gè)膽兒小的性子！”裴氏說：“也不全是。都是一個(gè)娘生一個(gè)娘養(yǎng)的，你看大壯和妞兒就不這樣哇！尤其是妞兒，倒是打小兒就像個(gè)野小子一樣呢！”郭氏也說

18、：“就是哇，這性子主要是天生的呢！有意地多讓二壯做一些放膽兒的事兒也就是了。可這話又說回來(lái)，斯文也有斯文的好處哇。如果他實(shí)在不想搖那個(gè)玩意兒，咱們也沒有必要難為娃兒的?！惫⒑┡囊慌拇髩训募绨?，說：“大壯，你當(dāng)年搖得挺不錯(cuò)嘛，要不待會(huì)兒去教一教他們？”大壯沒有回答，而是忽然突兀地說：“憨叔，俺想好了，如果耿叔他們明年八月十五還不回來(lái)，俺和俺爹秋后了就去漢口鎮(zhèn)上找他們?nèi)?！”看到耿憨張大嘴巴說不出來(lái)一句話來(lái)，董家成也說：“是的，俺已經(jīng)答應(yīng)大壯了，要是他們父子們趕明年八月十五還回不來(lái)，俺們父子倆就去漢口鎮(zhèn)上找一找！俺就不信了，耿兄弟那么能干的人”秀兒說：“俺也和你們一起去！反正待在家里也是干著急！”耿憨說：“秀兒你別著急，萬(wàn)一真要南下找他們?nèi)?，也是俺和你兄弟們?nèi)サ模睦镉媚闳グ。　毙銉赫f：“耿英能跟耿伯伯他們?nèi)?，俺怎么就不能出門兒呢？”董家成也說：“秀兒你不用想著去，好好兒得在家里等著就行了。還有憨子，粉坊里離不開人，你們父子們也不用去，有俺們爺兒倆去就足夠了！”耿憨想一想，說：“那到時(shí)候就叫青山和你們一起去哇，反正他和大壯一直跑外的。你們要真出去了，人多點(diǎn)兒也好有個(gè)相互照應(yīng)什么的！”郭氏實(shí)在忍不住了，撩起衣襟來(lái)擦了把眼淚，說：“他們有腿哩！這如果到了最后的期限了還不回來(lái)，你們幾個(gè)就是辛辛苦苦地跑去了又會(huì)有什么用哇？”聽