第10講 摩擦力 （備課精研）高一物理 （人教版必修1）

第三章

相互作用摩擦力一靜摩擦力二滑動摩擦力三

摩擦力方向的判定四

摩擦力做功的特點兩個相互接觸的物體，當他們之間有相對運動或相對運動趨勢的時候，就會在其接觸面上產(chǎn)生阻礙其相對滑動的力，這種力叫做摩擦力。廣義地物體在液體和氣體中運動時也受到摩擦力。摩擦力是我們身邊非常重要的一個力。沒有摩擦力的世界是“慘不忍睹”的：一走路就摔跟頭，話鞋帶無法系緊，螺絲釘和釘子無法固定物體……當然，我們也不能認為摩擦力都是有益的，比如工業(yè)上機械部件中軸承的摩擦和汽車氣缸內(nèi)的摩擦等，都是有害的。一、靜摩擦力（1）定義：兩個相互接觸的物體之間只有相對運動的趨勢，而沒有相對運動時的摩擦力（2）產(chǎn)生條件兩個物體相互接觸兩個物體相互擠壓接觸面粗糙兩物體有相對運動趨勢（3）方向：靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，并跟物體相對運動趨勢的方向相反（4）大?。?＜F＜Fmax

二、滑動摩擦力（1）定義：當一個物體在另一個物體表面滑動時，會受到另一個物體阻礙它滑動的力（2）產(chǎn)生條件兩個物體相互接觸兩個物體相互擠壓接觸面粗糙兩物體有相對運動（3）方向：滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面，并跟物體相對運動的方向相反（4）大?。篎=μFNμ與材料有關，還與接觸面粗糙程度有關，但與接觸面的面積和運動速度無關

三、摩擦力方向的判定摩擦力方向的判定摩擦力的方向判定有兩個方法，一個是書本上面的定義。即：摩擦力的方向總是阻礙運動方向或運動趨勢(方向)。另外一個就是假設法。假設界面是絕對光滑，那么會出現(xiàn)什么樣的情況，而這種情況與常規(guī)事實(或題意)不符;借此(摩擦力為“事實”提供動力)來判定摩擦力的方向。這種假設法對靜摩擦和滑動摩擦都成立。高中物理力學中的摩擦力是一個難點，尤其是和電磁學結合的時候，涉及到由靜摩擦轉(zhuǎn)化為滑動摩擦力的臨界問題分析。四、摩擦力做功的特點一、靜摩擦力做功的特點1.靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功。2.在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能的相互轉(zhuǎn)移(靜摩擦力起著傳遞機械能的作用)，而沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。3.相互作用的系統(tǒng)內(nèi)，一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和總為零。

四、摩擦力做功的特點二、滑動摩擦力做功的特點1.滑動摩擦力可以不做功若相對運動的兩物體之一對地面靜止，則滑動摩擦力對該物體不做功。2.滑動摩擦力可以做正功如貨車車廂內(nèi)放一木箱，貨車突然加速，木箱相對貨車向后滑動，但相對地面向前運動，則貨車對木箱的滑動摩擦力做正功。3.滑動摩擦力可以做負功上例中木箱對貨車的滑動摩擦力對貨車做負功。4.相互作用的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動摩擦力所做的功總不為零，其絕對值恰等于滑動摩擦力與相對位移的乘積，即等于系統(tǒng)損失的機械能。5.一對滑動摩擦力做功的過程中，能量的轉(zhuǎn)化有兩種情況：一是相互摩擦的物體之間機械能的轉(zhuǎn)移;二是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量值等于滑動摩擦力與相對位移的乘積。高中物理摩擦力知識點：摩擦力包括靜摩擦力，因為它具有“隱敝性”、“不定性”特點和“相對運動或相對趨勢”知識的介入而成為所有力中最難認識、最難把握的一個力，任何一個題目一旦有了摩擦力，其難度與復雜程度將會隨之加大。最典型的就是“傳送帶問題”，這問題可以將摩擦力各種可能情況全部包括進去，建議同學們從下面四個方面好好認識摩擦力：

（1）物體所受的滑動摩擦力永遠與其相對運動方向相反。這里難就難在相對運動的認識；說明一下，滑動摩擦力的大小略小于最大靜摩擦力，但往往在計算時又等于最大靜摩擦力。還有，計算滑動摩擦力時，那個正壓力不一定等于重力。（2）物體所受的靜摩擦力永遠與物體的相對運動趨勢相反。顯然，最難認識的就是“相對運動趨勢方”的判斷?？梢岳眉僭O法判斷，即：假如沒有摩擦，那么物體將向哪運動，這個假設下的運動方向就是相對運動趨勢方向；還得說明一下，靜摩擦力大小是可變的，可以通過物體平衡條件來求解。（3）摩擦力總是成對出現(xiàn)的。但它們做功卻不一定成對出現(xiàn)。其中一個最大的誤區(qū)是，摩擦力就是阻力，摩擦力做功總是負的。無論是靜摩擦力還是滑動摩擦力，都可能是動力。（4）關于一對同時出現(xiàn)的摩擦力在做功問題上要特別注意以下情況：可能兩個都不做功。（靜摩擦力情形）可能兩個都做負功。（如子彈打擊迎面過來的木塊）可能一個做正功一個做負功但其做功的數(shù)值不一定相等，兩功之和可能等于零（靜摩擦可不做功）、可能小于零（滑動摩擦）也可能大于零（靜摩擦成為動力）?？赡芤粋€做負功一個不做功。（如，子彈打固定的木塊）可能一個做正功一個不做功。（如傳送帶帶動物體情形）（建議結合討論“一對相互作用力的做功”情形）對物體受力分析，是物理學中最重要、最基本的知識，分析方法有“整體法”與“隔離法”兩種。對物體的受力分析可以說貫穿著整個高中物理始終，如力學中的重力、彈力（推、拉、提、壓）與摩擦力（靜摩擦力與滑動摩擦力），電場中的電場力（庫侖力）、磁場中的洛倫茲力（安培力）等。易錯點在受力分析中，最難的是受力方向的判別，最容易錯的是受力分析往往漏掉某一個力。在受力分析過程中，特別是在“力、電、磁”綜合問題中，第一步就是受力分析，雖然解題思路正確，但考生往往就是因為分析漏掉一個力（甚至重力），就少了一個力做功，從而得出的答案與正確結果大相徑庭，痛失整題分數(shù)。還要說明的是在分析某個力發(fā)生變化時，運用的方法是數(shù)學計算法、動態(tài)矢量三角形法（注意只有滿足一個力大小方向都不變、第二個力的大小可變而方向不變、第三個力大小方向都改變的情形）和極限法（注意要滿足力的單調(diào)變化情形）。知識精講如圖所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個力即F1、F2和摩擦力的作用，木塊處于靜止狀態(tài)，其中F1=10N，F(xiàn)2=2N.現(xiàn)撤去F1保留F2.則木塊在水平方向受到的合力為（）A.10N，方向向左B.6N，方向向右C.2N，方向向左D.零木塊開始在水平方向受三個力而平衡，則有f=F1-F2=10-2=8N；物體處于靜止狀態(tài)，則說明物體受到的最大靜摩擦力大于8N；撤去F1后，外力為2N，故物體仍能處于平衡，故合力一定是零；故選D．思維升華摩擦力的計算①在確定摩擦力的大小之前，首先分析物體所處的狀態(tài)，分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力②滑動摩擦力有具體的計算公式，而靜摩擦力要借組其他公式摩擦力方向的分析技巧①在分析兩個或兩個以上物體間的相互作用時，一般采用整體法與隔離法進行分析。②要注意靈活運用相對運動趨勢法、假設法、狀態(tài)法和轉(zhuǎn)換法判斷靜摩擦力的方向

解：當拉力水平時，物體勻速運動，則拉力等于摩擦力，即：F=μmg；當拉力傾斜時，物體受力分析如圖由f=μFN，F(xiàn)N=mg-Fsinθ可知摩擦力為：f=μ（mg-Fsinθ）f=12代入數(shù)據(jù)為：12μmg=μ（mg-√3/2F）聯(lián)立可得：μ=√3/3故選：C．如圖所示，把一重為G的物體，用一水平方向的推力F=kt（k為恒量，t為時間）壓在豎直的足夠高的平整墻上，從t=0開始物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關系是下列中的（）ABCD