【同步導(dǎo)學(xué)】高中物理課件 2.4摩擦力課件 教科必修1

4．摩擦力1．一物體靜止在水平桌面上，則下列說法中正確的是(

)A．物體對(duì)桌面的壓力就是重力B．物體對(duì)桌面的壓力使物體產(chǎn)生了形變C．桌面的形變產(chǎn)生了對(duì)物體的支持力D．桌面對(duì)物體的支持力使桌面產(chǎn)生形變【解析】

物體對(duì)桌面的壓力，作用于桌面，是彈力，而物體的重力作用于物體，它們的大小相等，方向相同，但不能說物體對(duì)桌面的壓力就是重力，A錯(cuò)誤；物體對(duì)桌面的壓力作用于桌面，使桌面發(fā)生形變；桌面對(duì)物體的支持力作用于物體，使物體發(fā)生形變，物體受到的支持力是由于桌面的形變產(chǎn)生的，故B、D均錯(cuò)誤，C正確．【答案】

C2．日常生活中的體驗(yàn)告訴我們，在粗糙的水平面上推動(dòng)笨重的物體，必然費(fèi)大力，在水平的冰面上推同樣的物體只需用小力，如下圖所示．由此我們可以猜測(cè)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，必然受到水平面的阻礙作用，而推力就是克服這個(gè)阻力(摩擦力)使物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，停止推動(dòng)，物體的運(yùn)動(dòng)必逐漸停止，在不同的水平面上，由于推力的大小不同，這個(gè)摩擦力的大小也不等，摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)．(1)與物體的質(zhì)量________、物體的重力________、物體與接觸面間的正壓力________．(2)與物體的接觸面間的粗糙程度________．(3)與物體接觸面的面積大小________．(4)與物體相對(duì)接觸面的運(yùn)動(dòng)快慢________．【解析】

摩擦力只與物體與接觸面之間的正壓力和粗糙程度有關(guān)，與其他因素都無關(guān)．我們?nèi)粘＝?jīng)驗(yàn)認(rèn)為摩擦力與物體的質(zhì)量和重力有關(guān)，只是因?yàn)橘|(zhì)量和重力大致使正壓力也大，但是我們不能說摩擦力與質(zhì)量和重力有關(guān)．【答案】

(1)無關(guān)無關(guān)有關(guān)(2)有關(guān)(3)無關(guān)(4)無關(guān)3．二力平衡的條件________________________________________________________________________．【答案】

作用在同一物體上的兩個(gè)力，如果大小相等，方向相反，并且在同一條直線上，這兩個(gè)力就彼此平衡．一、滑動(dòng)摩擦力1．概念：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上_________

時(shí)，受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力

叫做___________．2．方向：滑動(dòng)摩擦力的方向總是與________相切，

并且跟物體的__________的方向相反．3．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，其公

式為_______.其中，N表示_________，μ叫________

______，動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的______及接觸面的

___________有關(guān)．與其他因素?zé)o關(guān)．相對(duì)滑動(dòng)滑動(dòng)摩擦力接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)壓力垂直作用力f＝μN(yùn)正壓力動(dòng)摩擦因數(shù)材料粗糙程度二、靜摩擦力1．定義：兩個(gè)相互接觸的物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨

勢(shì)而沒有發(fā)生__________時(shí)所受到的摩擦力．2．方向：總是與接觸面______并且與________

________的方向相反．相對(duì)運(yùn)動(dòng)相切相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)1.靜止在斜面面上的物體體，有沒有有相對(duì)滑動(dòng)動(dòng)的趨勢(shì)？？木塊是否否受到靜摩摩擦力的作作用？【提示】有相對(duì)滑動(dòng)動(dòng)的趨勢(shì)；；木塊受靜靜摩擦力作作用．3．最大靜摩摩擦力：最最大靜摩擦擦力等于物物體將要開始_______時(shí)的摩擦力力，用fm表示．最大大靜摩擦力的的大小與接接觸面的粗粗糙程度和和材料均有關(guān)，與與物體間的的正壓力成成_______．運(yùn)動(dòng)正比【提示】人推轎車沒沒有推動(dòng)是是因?yàn)槁访婷婧娃I車之之間存在靜靜摩擦力，，這個(gè)靜摩摩擦力和推推力平衡，，在推力沒沒有達(dá)到最最大靜摩擦擦力之前，，轎車一直直靜止，而而幾個(gè)人產(chǎn)產(chǎn)生的推力力可以大于于最大靜摩摩擦力，所所以可以推推動(dòng)轎車．．一、對(duì)摩擦擦力及產(chǎn)生生條件的理理解1．滑動(dòng)摩擦擦力的產(chǎn)生生條件(1)兩物體之間間有彈力；；(2)接觸面粗糙糙；(3)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)．2．靜摩擦力力的產(chǎn)生條條件(1)兩物體之間間有彈力；；(2)接觸面粗糙糙；(3)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)趨勢(shì)．3．“相對(duì)”的含義“相對(duì)”指的是研究究對(duì)象相對(duì)對(duì)于與其接接觸的物體體而言，即即指物體之之間的相對(duì)對(duì)靜止或相相對(duì)運(yùn)動(dòng)，，都是以施施力物體為為參考系的的，而不是是物體相對(duì)對(duì)地的運(yùn)動(dòng)動(dòng)．4．作用效果果(1)摩擦力阻礙礙的是接觸觸物體之間間的相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)勢(shì)，不一定定阻礙物體體的運(yùn)動(dòng)．．(2)摩擦力可以以是阻力也也可以是動(dòng)動(dòng)力．5．摩擦力的的方向與物體相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)的方方向(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)趨勢(shì)的方方向)相反．1.下列說法中中正確的是是()A．相互接觸觸并有相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩兩物體間必必有摩擦力力B．兩物體間間有摩擦力力，則其間間必有彈力力C．兩物體間間有彈力，，則其間必必有摩擦力力D．兩物體間間無彈力，，則其間必必?zé)o摩擦力力【解析】由摩擦力產(chǎn)產(chǎn)生的三個(gè)個(gè)條件，接接觸面粗糙糙，物體之之間有彈力力、物體間間有相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)勢(shì)三個(gè)條件件缺一不可可．因?yàn)槿比鄙俳佑|面面粗糙、有有彈力這兩兩個(gè)條件，，A錯(cuò)；兩物體體間僅有彈彈力，接觸觸面是否粗粗糙未知，，故C錯(cuò)；有彈力力是產(chǎn)生摩摩擦力的必必要條件，，所以有摩摩擦力必有有彈力，無無彈力必?zé)o無摩擦力，，故B、D對(duì)．【答案】BD2．下列關(guān)于于滑動(dòng)摩擦擦力的說法法中正確的的是()A．滑動(dòng)摩擦擦力的方向向總是與物物體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)方向相反反B．滑動(dòng)摩擦擦力總是阻阻礙物體的的運(yùn)動(dòng)C．滑動(dòng)摩擦擦力的方向向總是與物物體的相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)方向向相反D．兩物體不不接觸也可可產(chǎn)生滑動(dòng)動(dòng)摩擦力【答案】C2．公式f＝μN(yùn)中的N是兩個(gè)物體體接觸面間間的壓力，，稱為正壓壓力(垂直于接觸觸面的力)，性質(zhì)上屬屬于彈力，，它不是物物體的重力力，許多情情況下需結(jié)結(jié)合物體的的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)加以確定定．3.有關(guān)滑動(dòng)摩摩擦力的下下列說法中中，正確的的是()A．有壓力就就一定有滑滑動(dòng)摩擦力力B．有滑動(dòng)摩摩擦力就一一定有壓力力C．滑動(dòng)摩擦擦力總是與與接觸面上上的正壓力力垂直D．滑動(dòng)摩擦擦力的大小小與物體所所受重力成成正比【解析】本題考查滑滑動(dòng)摩擦力力的產(chǎn)生、、大小和方方向．由滑滑動(dòng)摩擦力力的產(chǎn)生條條件可知，，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)項(xiàng)B正確．滑動(dòng)動(dòng)摩擦力的的方向與接接觸面相切切，而正壓壓力的方向向垂直于接接觸面，所所以滑動(dòng)摩摩擦力的方方向總是與與兩物體的的接觸面間間的正壓力力垂直，故故選項(xiàng)C正確．滑動(dòng)動(dòng)摩擦力的的大小跟壓壓力的大小小成正比，，但壓力的的大小不一一定等于物物體的重力力，故選項(xiàng)項(xiàng)D錯(cuò)誤．因此此本題的答答案為B、C.【答案】BC【解析】物體受滑動(dòng)動(dòng)摩擦力，，其大小為為f＝μN(yùn)＝μmg＝0.1×20×10N＝20N，方向與相相對(duì)運(yùn)動(dòng)方方向相反，，即方向向向左．【答案】D三、靜摩擦擦力1．靜摩擦力力方向的判判斷(1)假設(shè)法．即即假設(shè)接觸觸面光滑，，若兩物體體發(fā)生相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)，則則說明它們們?cè)瓉碛邢嘞鄬?duì)運(yùn)動(dòng)趨趨勢(shì)，并且且原來相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)勢(shì)的方向跟跟假設(shè)接觸觸面光滑時(shí)時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的方向相相同，然后后根據(jù)靜摩摩擦力方向向跟物體相相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨趨勢(shì)方向相相反，便可可以確定靜靜摩擦力的的方向．(2)結(jié)合合物物體體的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀狀態(tài)態(tài)判判斷斷，，由由運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)情情況況確確定定受受力力情情況況．．不不管管靜靜摩摩擦擦力力的的方方向向與與運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)方方向向相相同同還還是是相相反反，，但但一一定定與與物物體體間間相相互互運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的趨趨勢(shì)勢(shì)方方向向相相反反．．不不管管靜靜摩摩擦擦力力是是動(dòng)動(dòng)力力還還是是阻阻力力，，但但一一定定是是阻阻礙礙物物體體間間的的相相對(duì)對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)趨趨勢(shì)勢(shì)．．2．最最大大靜靜摩摩擦擦力力：：靜靜摩摩擦擦力力的的增增大大有有一一個(gè)個(gè)最最大大限限度度，，即即最最大大靜靜摩摩擦擦力力．．它它是是物物體體剛剛剛剛開開始始運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)所所受受的的摩摩擦擦力力．．靜摩摩擦擦力力的的取取值值在在0到最最大大靜靜摩摩擦擦力力fmax之間間，，即即0<f≤fmax.3．靜靜摩摩擦擦力力的的大大小?。海弘S隨沿沿相相對(duì)對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)趨趨勢(shì)勢(shì)方方向向的的外外力力F的增增大大而而增增大大，，但但有有一一個(gè)個(gè)最最大大值值．．(1)靜摩摩擦擦力力大大小小與與正正壓壓力力無無關(guān)關(guān)，，但但最最大大靜靜摩摩擦擦力力的的大大小小與與正正壓壓力力成成正正比比；；(2)最大大靜靜摩摩擦擦力力一一般般比比滑滑動(dòng)動(dòng)摩摩擦擦力力大大些些，，但但有有時(shí)時(shí)認(rèn)認(rèn)為為二二者者是是相相等等的的；；(3)靜摩摩擦擦力力的的大大小小與與物物體體受受力力情情況況及及運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀狀態(tài)態(tài)有有關(guān)關(guān)，，通通常常利利用用平平衡衡條條件件或或牛牛頓頓第第二二定定律律(后面將學(xué)到)求解．5.某同學(xué)用彈簧簧測(cè)力計(jì)稱一一木塊重為5N，把木塊放在在水平面上，，用彈簧測(cè)力力計(jì)水平向右右拉木塊．(1)當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)計(jì)讀數(shù)是1.5N時(shí)，木塊未被被拉動(dòng)，這時(shí)時(shí)木塊受到的的是________摩擦力，大小小是________N，方向________．(2)當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)計(jì)讀數(shù)是2.1N時(shí)，木塊剛好好被拉動(dòng)，這這時(shí)木塊受到到的是________摩擦力，大小小是________N，方向________．(3)木塊開始運(yùn)動(dòng)動(dòng)后，若使木木塊保持勻速速運(yùn)動(dòng)，彈簧簧測(cè)力計(jì)的讀讀數(shù)為2N，這時(shí)木塊受受到的是________摩擦力，大小小是______N，動(dòng)摩擦因數(shù)數(shù)μ＝________.【答案】(1)靜1.5水平向左(2)最大靜2.1水平向左(3)滑動(dòng)20.4【解析】產(chǎn)生摩擦力的的條件是：兩兩個(gè)物體相互互擠壓，接觸觸面粗糙，有有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨趨勢(shì))，三者缺一不不可，故A錯(cuò)誤；摩擦力力阻礙的是物物體間的相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨趨勢(shì))，不一定阻礙礙物體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)，有可能是是動(dòng)力，故B錯(cuò)誤；相對(duì)靜靜止的物體有有可能存在相相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨趨勢(shì)，故可能能存在摩擦力力的作用，故故C正確；靜止的的物體只要和和相互接觸的的物體間存在在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，，也可能受滑滑動(dòng)摩擦力作作用，同理，，運(yùn)動(dòng)的物體體只要和相互互接觸的物體體間存在相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)勢(shì)，也有可能能受到靜摩擦擦力作用．【答案】C1－1：下列關(guān)于摩摩擦力的說法法正確的是()A．受到靜摩擦擦力作用的物物體一定是靜靜止的B．受到滑動(dòng)摩摩擦力作用的的物體一定是是運(yùn)動(dòng)的C．靜摩擦力可可以是動(dòng)力，，而滑動(dòng)摩擦擦力只能是阻阻力D．摩擦力可以以是動(dòng)力，也也可以是阻力力【解析】靜摩擦力發(fā)生生在相對(duì)靜止止的物體之間間，滑動(dòng)摩擦擦力發(fā)生在相相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物物體之間，這這里所說的“相對(duì)靜止”和“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是分別以這兩兩個(gè)物體為參參考系而言的的，若以其他他物體為參考考系，則可能能都是靜止的的，也可能都都是運(yùn)動(dòng)的．．而摩擦力阻阻礙的也是物物體間的相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，，若以其他物物體為參考系系，摩擦力可可能是動(dòng)力，，也可能是阻阻力．【答案】D【解析】由題意可知甲甲輪與皮帶間間、乙輪與皮皮帶間均相對(duì)對(duì)靜止，皮帶帶與輪間摩擦擦力為靜摩擦擦力，假設(shè)甲甲輪與皮帶間間無摩擦力，，則甲輪轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)時(shí)皮帶不動(dòng)動(dòng)，P點(diǎn)相對(duì)于皮帶帶向前運(yùn)動(dòng)，，可知P點(diǎn)相對(duì)于皮帶帶有向前運(yùn)動(dòng)動(dòng)的趨勢(shì)，則則甲輪上的P點(diǎn)受到的靜摩摩擦力方向向向后，即與甲甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方方向相反；再再假設(shè)皮帶與與乙輪間沒有有摩擦力，則則當(dāng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)時(shí)，乙輪將將會(huì)靜止不動(dòng)動(dòng)，這時(shí)，乙乙輪邊緣上的的Q點(diǎn)相對(duì)于皮帶帶向后運(yùn)動(dòng)，，可知Q點(diǎn)有相對(duì)于皮皮帶向后運(yùn)動(dòng)動(dòng)的趨勢(shì)，故故乙輪上Q點(diǎn)所受摩擦力力向前，即與與乙輪轉(zhuǎn)動(dòng)方方向相同．【答案】B(1)靜摩擦力有無無的判斷方法法①條件判斷：即即接觸面之間間有壓力，粗粗糙且有相對(duì)對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)．．②假設(shè)法：假設(shè)設(shè)接觸面光滑滑，不存在摩摩擦力，如物物體改變?cè)瓉韥淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)，則存在摩摩擦力．③由二力平衡判判斷．(2)滑動(dòng)摩擦力方方向的判斷①選取受力物體體．②確定施力物體體．③判斷受力物體體相對(duì)施力物物體的運(yùn)動(dòng)方方向．④滑動(dòng)摩擦力方方向與相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)方向相反反．【解析】對(duì)A物體，由于A勻速運(yùn)動(dòng)，由由二力平衡可可知，B對(duì)A的摩擦力必與與F等值反向，故故A錯(cuò)，B【答案】

BC(2)當(dāng)拉力F2＝8.0N時(shí)，木箱靜止止，木箱水平平方向所受到到的靜摩擦力力f2與F1是一對(duì)平衡力力，則有：f2＝F1＝8.0N.(3)當(dāng)拉力F3＝12.0N時(shí)，木箱將在在地面上滑動(dòng)動(dòng)，此時(shí)木箱箱所受到的摩摩擦力為滑動(dòng)動(dòng)摩擦力．由由第一問可以以知道，f2＝f1＝10.3N.【答案】(1)0.35(2)8.0N(3)10.3N在計(jì)算摩擦力力的大小之前前，必須先分分析物體的運(yùn)運(yùn)動(dòng)情況，判判斷是滑動(dòng)摩摩擦，還是靜靜摩擦．(1)滑動(dòng)摩擦力的的計(jì)算方法可用F＝μN(yùn)計(jì)算．但要注注意N是接觸面的正正壓力，并不不總是等于物物體的重力．．計(jì)算滑動(dòng)摩擦擦力時(shí)要特別別注意正壓力力的求解，以以及滑動(dòng)摩擦擦力的大小與與接觸面積和和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速速度無關(guān)．(2)靜摩擦力的計(jì)計(jì)算方法一般應(yīng)根據(jù)物物體的運(yùn)動(dòng)情情況(靜止、勻速運(yùn)運(yùn)動(dòng)或加速運(yùn)運(yùn)動(dòng))，利用平衡條條件或牛頓運(yùn)運(yùn)動(dòng)定律列方方程求解．3－1：用20N的水平力把一一個(gè)質(zhì)量m＝5kg的物體壓在豎豎直的墻壁上上，物體沿墻墻壁下滑，物物體與墻壁間間的動(dòng)摩擦因因數(shù)μ＝0.3，判斷物體所所受滑動(dòng)摩擦擦力的方向，，求物體受到到的滑動(dòng)摩擦擦力大小．【解析】本題主要考考查滑動(dòng)摩摩擦力的大大小和方向向．物體所所受滑動(dòng)摩摩擦力的方方向豎直向向上，因?yàn)闉槲矬w相對(duì)對(duì)墻壁下滑滑．根據(jù)f＝μN(yùn)有，F(xiàn)＝0.3×20N＝6N.【答案】豎直向上6N摩擦力的五五個(gè)常見誤誤區(qū)1．誤認(rèn)為“有彈力就有有摩擦力，，有摩擦力力就有彈力力”從產(chǎn)生摩擦擦力的條件件可知：有有彈力存在在，僅僅是是產(chǎn)生摩擦擦力的一個(gè)個(gè)條件，雖雖然有彈力力存在，但但兩物體間間若沒有“相對(duì)運(yùn)動(dòng)或或相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的趨勢(shì)”，兩物體之之間不會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生摩擦力力．反之，，若兩物體體間有摩擦擦力，則一一定滿足產(chǎn)產(chǎn)生彈力的的條件，所所以一定有有彈力，故故彈力和摩摩擦力之間間的關(guān)系，，應(yīng)理解為為“有摩擦力一一定有彈力力，但有彈彈力不一定定有摩擦力力”．2．誤認(rèn)為“只有靜止的的物體，才才會(huì)受到靜靜摩擦力的的作用”靜摩擦力產(chǎn)產(chǎn)生在兩個(gè)個(gè)有“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨趨勢(shì)”的物體之間間，兩物體體間應(yīng)保持持相對(duì)靜止止，但物體體有可能是是運(yùn)動(dòng)的，，也有可能能是靜止的的．如圖甲所示示，物體靜靜止在斜面面上，物體體和斜面間間有沿斜面面方向的靜靜摩擦力，，物體和斜斜面確實(shí)處處于靜止?fàn)顮顟B(tài)．但如如圖乙所示示，一輛汽汽車在平直直的公路上上行駛，車車廂中放有有一木箱，，木箱相對(duì)對(duì)于車廂靜靜止，當(dāng)車車加速或減減速運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)，木箱和和車廂之間間就有沿車車廂加速或或減速運(yùn)動(dòng)動(dòng)方向的靜靜摩擦力存存在，但木木箱和車廂廂卻都是運(yùn)運(yùn)動(dòng)的．3．誤認(rèn)為“摩擦力的方方向總與物物體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)方向相反反”摩擦力的方方向應(yīng)與“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”或“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨趨勢(shì)”的方向相反反，與物體體的運(yùn)動(dòng)方方向是無關(guān)關(guān)的，其與與物體運(yùn)動(dòng)動(dòng)方向有可可能相反，，也有可能能相同．如如圖乙所示示：(1)當(dāng)汽車加速速前進(jìn)時(shí)，，若木箱相相對(duì)于車廂廂靜止，木木箱受到向向前的靜摩摩擦力作用用；若木箱箱相對(duì)于車車廂略向后后滑動(dòng)，則