《3.2 摩擦力》教學(xué)設(shè)計(jì)、導(dǎo)學(xué)案、同步練習(xí)

1/26《3.2摩擦力》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】1．知識(shí)與技能①認(rèn)識(shí)靜摩擦力的規(guī)律，了解靜摩擦力的變化范圍及其最大值。②知道最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，會(huì)簡(jiǎn)單地計(jì)算靜摩擦力。③認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦力的規(guī)律，知道滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件，會(huì)判斷其方向。④能計(jì)算滑動(dòng)摩擦力大小，知道動(dòng)摩擦因數(shù)只與接觸面地性質(zhì)有關(guān)。2．過程與方法①培養(yǎng)學(xué)生利用物理語(yǔ)言分析、思考、描述摩擦力概念和規(guī)律的能力。②讓學(xué)生學(xué)會(huì)在實(shí)驗(yàn)中控制變量和實(shí)驗(yàn)條件。3．情感態(tài)度與價(jià)值觀①利用實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)例激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。②培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐認(rèn)識(shí)（規(guī)律）實(shí)踐（解決實(shí)際問題）的思想?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：①滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，并會(huì)用F=μFN解決具體問題。②靜摩擦力的有無的判斷以及靜摩擦力方向的判斷。教學(xué)難點(diǎn)：①正壓力FN的確定。②靜摩擦力方向的正確判定。【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課出示圖片：汽車緊急剎車汽車正在行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前面有人跑過，于是立即踩下剎車，汽車速度立刻減小，你知道是什么力使汽車速度減小直至停止嗎？出示圖片：汽車的輪胎和鞋子的底部花紋汽車的輪胎和鞋子的底部有很多花紋，這些花紋有什么作用？這些現(xiàn)象都與我們今天學(xué)的摩擦力有關(guān)。二、講授新課（一）摩擦力1．定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力就叫作摩擦力。2．摩擦力的分類摩擦力可分為：滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力、滾動(dòng)摩擦出示圖片日常生活中滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力、滾動(dòng)摩擦力。（二）滑動(dòng)摩擦力1．兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫作滑動(dòng)摩擦力。2．滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件①兩物體相互接觸，且接觸面不光滑；②兩物體接觸處有壓力；③兩物體接觸面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。3．滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。注意：①只要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，無論靜止還是運(yùn)動(dòng)的物體都可以受到滑動(dòng)摩擦力；②滑動(dòng)摩擦力既可以動(dòng)力也可以是阻力，但它產(chǎn)生的效果一定是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。4．滑動(dòng)摩擦力的大小滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面上壓力的大小和接觸面的粗糙程度、材質(zhì)等有關(guān)。通過進(jìn)一步的定量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小成正比即Ff＝μF壓Ff表示滑動(dòng)摩擦力的大?。籉壓表示壓力的大??；μ是比例常數(shù)，沒有單位，叫動(dòng)摩擦因數(shù)，μ的值跟接觸面有關(guān)，接觸面材料不同、粗糙程度不同，動(dòng)摩擦因數(shù)也不同。如圖木塊所受的支持力為FN。由于木塊對(duì)木板的壓力大小等于FN所以動(dòng)摩擦因數(shù)μ也可以表示為：μ=Ff/Fn幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)材料動(dòng)摩擦因數(shù)材料動(dòng)摩擦因數(shù)鋼—鋼0.25鋼—冰0.02木—木0.30木—冰0.03木—金屬0.20橡膠輪胎—路面（干）0.71皮革—鑄鐵0.28木—皮帶0.40例題：在我國(guó)東北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作為運(yùn)輸工具。一個(gè)有鋼制滑板的雪橇，連同車上木料的總質(zhì)量為4.9×103kg。在水平的冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)？g取10N/kg。分析：將雪橇抽象為一個(gè)物體，雪橇在重力mg、支持力FN、馬的拉力F和滑動(dòng)摩擦力Ff四個(gè)力的作用下，沿水平面勻速前進(jìn)。根據(jù)二力平衡條件，拉力F與滑動(dòng)摩擦力Ff的大小相等，而Ff與FN有關(guān)，F(xiàn)N的大小又等于mg，故可以求得拉力F。解：雪橇所受重力mg＝4.9×104N，查表得μ＝0.02。雪橇勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F與滑動(dòng)摩擦力Ff大小相等，即F＝Ff由于FN＝mgFf＝μFN＝μmg故F＝μmg＝0.02×4.9×103×10N＝980N馬要在水平方向用980N的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)。（三）靜摩擦力思考討論：人用平行于地面的力推沙發(fā)，但它沒有被推動(dòng)，沙發(fā)與地面間存在摩擦力嗎？出示圖片：小孩推沙發(fā)因?yàn)樯嘲l(fā)相對(duì)地面有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以沙發(fā)與地面間存在摩擦力。根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，這時(shí)一定有一個(gè)力與推力平衡。這個(gè)力與人對(duì)沙發(fā)的推力大小相等、方向相反。這個(gè)力就是沙發(fā)與地面之間的摩擦力。只要沙發(fā)與地面間沒有產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，靜摩擦力的大小就隨著推力的增大而增大，并與推力保持大小相等。1．靜摩擦力由于兩個(gè)相互接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而產(chǎn)生的摩擦力叫作靜摩擦力。2．靜摩擦力的產(chǎn)生條件（1）兩物體接觸且有擠壓（即有彈力）。（2）兩物體接觸面處有壓力；（3）兩物體接觸面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。針對(duì)練習(xí)：下列圖中的物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，有靜摩擦力的是（）答案：BCD3．靜摩擦力的方向靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反。注意：①運(yùn)動(dòng)的物體可以受到靜摩擦力，只要相對(duì)靜止有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。②靜摩擦力既可以是動(dòng)力也可以是阻力但它產(chǎn)生的效果一定是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。演示靜摩擦力的大小隨拉力的變化1．實(shí)驗(yàn)器材木塊、長(zhǎng)木板、彈簧測(cè)力計(jì)2．實(shí)驗(yàn)步驟①把木塊放在水平長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊。②逐漸增大拉力F，在增大到一定值之前，木塊不會(huì)運(yùn)動(dòng)，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，此種情況下靜摩擦力等于拉力。③繼續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)有什么變化？當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)的瞬間，此時(shí)拉力會(huì)突然變小。④用力傳感器代替彈簧測(cè)力計(jì)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，能夠在計(jì)算機(jī)屏幕上直接得到拉力隨時(shí)間變化的F-t圖像。3．出示靜摩擦力大小視頻實(shí)驗(yàn)結(jié)論：靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)，拉力突然減小。4．靜摩擦力的最大值Fmax在數(shù)值上等于物體即將開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力。兩物體之間實(shí)際產(chǎn)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間，即0<F≤Fmax說明：最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力大一些。在有些情況下認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力。滾動(dòng)摩擦一物體在另一物體表面作無滑動(dòng)的滾動(dòng)或有滾動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，由于兩物體在接觸部分受壓發(fā)生形變而產(chǎn)生的對(duì)滾動(dòng)的阻礙作用，叫"滾動(dòng)摩擦"。它的實(shí)質(zhì)是靜摩擦力。在壓力相同的情況下，把滑動(dòng)變?yōu)闈L動(dòng)將會(huì)使摩擦大為減小科學(xué)漫步：流體的阻力氣體和液體都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱為流體。物體在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，要受到流體的阻力，阻力的方向與物體相對(duì)于流體運(yùn)動(dòng)的方向相反。閱讀課文說一說流體的阻力與什么有關(guān)？流體的阻力跟物體相對(duì)于流體的速度有關(guān)，速度越大，阻力越大。流體的阻力還跟物體的橫截面積有關(guān)，橫截面積越大，阻力越大。出示圖片：水下流線型船體流體的阻力還跟物體的形狀有關(guān)系。頭圓尾尖的物體所受的流體阻力較小，這種形狀通常叫作流線型。課堂練習(xí)1．靜止在水平地面上的質(zhì)量為50kg的物體，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)作用在該物體上的水平拉力為30N時(shí)，它所受到的是_______(填“靜”或“動(dòng)”)摩擦力，其大小為_______N。當(dāng)該力增大到110N時(shí)，物體剛要開始滑動(dòng)，則物體與地面的最大靜摩擦力為_______N。當(dāng)該力增大到150N時(shí)，物體受到的摩擦力是_______(填“靜”或“動(dòng)”)摩擦力，其大小為_______N。（g取10m/s2）答案：靜、30、110、動(dòng)、1002．下列說法中不正確的是（）A．相互接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間必有摩擦力B．兩物體間有摩擦力，則其間必有彈力C．兩物體間有彈力，則其間不一定有摩擦力D．兩物體間無彈力，則其間必?zé)o摩擦力答案：A3．如圖所示，水平地面上有一貨箱，貨箱所受的重力G=1000N，某人用F=400N的水平力拉貨箱，沒有拉動(dòng)。則貨箱受到的靜摩擦力大小是（）A．400NB．600NC．1000ND．1400N答案：A4．如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板上，受到向右的拉力F的作用而向右滑行，長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，己知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，下列說法正確的是（）A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB．木板受到地面的摩擦力的大小一定μ2(m＋M)gC．木板受到地面的摩擦力的大小一定等于FD．當(dāng)F＞μ2（m＋M）g時(shí)，木板仍靜止答案：AD拓展提高1．如圖所示，一質(zhì)量為m的木塊靠在豎直粗糙墻壁上，且受到水平力F的作用，下列說法正確的是（）A．若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向豎直向上B．若木塊靜止，當(dāng)F增大時(shí)，木塊受到的靜摩擦力隨之增大C．若撤去F，木塊沿墻壁下滑時(shí)，木塊受滑動(dòng)摩擦力大小等于mgD．若撤去F，木塊沿墻壁下滑時(shí)，木塊受滑動(dòng)摩擦力大小等于0答案：AD2．如圖，用手緊握住一個(gè)油瓶，并使瓶始終處于豎直方向，下列說法正確的是（）A．瓶中油越多，手必須握得越緊B．手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大C．不管手握得有多緊，油瓶受到的摩擦力大小總是一定的D．油瓶所受摩擦力為靜摩擦力答案：ACD三、課堂小結(jié)1．摩擦力方向：與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反。2．摩擦力產(chǎn)生的條件：兩物體要相互接觸且存在壓力；物體接觸面粗糙；物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。3．滑動(dòng)摩擦力的大?。篎f＝μF壓4．靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)，拉力突然減小。四、板書（一）摩擦力兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力就叫作摩擦力。（二）滑動(dòng)摩擦力1．滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件2．滑動(dòng)摩擦力的大小Ff＝μF壓（三）靜摩擦力1．靜摩擦力的產(chǎn)生條件2．靜摩擦力的大小靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)，拉力突然減小?！?.2摩擦力》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】物理觀念滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力科學(xué)探究靜摩擦力的大小隨拉力的變化科學(xué)思維能夠運(yùn)用假設(shè)法、公式法判斷靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力方向并計(jì)算摩擦力的大小科學(xué)態(tài)度與責(zé)任了解靜摩擦和滑動(dòng)摩擦在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】1．了解靜摩擦和滑動(dòng)摩擦在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用；2．能夠運(yùn)用假設(shè)法、公式法判斷靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力方向并計(jì)算摩擦力的大小【學(xué)習(xí)過程】一、知識(shí)綱要導(dǎo)引二、基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)（一）滑動(dòng)摩擦力（自學(xué)教材“滑動(dòng)摩擦力”部分）1．定義：兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫作滑動(dòng)摩擦力（slidingfrictionalforce）．2．方向：總是沿著接觸面，并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反．3．大?。?）結(jié)果表明：滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小成正比．（2）定量關(guān)系：Ff＝μFNμ是比例常數(shù)，叫作動(dòng)摩擦因數(shù)（dynamicfrictionfactor）．（3）動(dòng)摩擦因數(shù)的影響因素：動(dòng)摩擦因數(shù)的值跟接觸面有關(guān)，接觸面材料不同、粗糙程度不同，動(dòng)摩擦因數(shù)也不同．（二）靜摩擦力（自學(xué)教材“靜摩擦力”部分）1．定義：相互接觸的兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)的摩擦力叫作靜摩擦力（staticfrictionalforce）．2．方向：總是沿接觸面，靜摩擦力的方向總是跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反．3．大小：兩物體之間實(shí)際產(chǎn)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間，即0<F≤Fmax4．應(yīng)用：瓶子可以拿在手中，靠的是靜摩擦力的作用．皮帶運(yùn)輸機(jī)能把貨物送往高處，也是靜摩擦力作用的結(jié)果．三、思考判斷（1）摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)．（）（2）摩擦力一定產(chǎn)生于兩個(gè)相互接觸的物體間．（）（3）靜摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反．（）（4）靜摩擦力的大小隨外力的增大而增大．（）（5）最大靜摩擦力大小略大于滑動(dòng)摩擦力大?。ǎ?）滑動(dòng)摩擦力方向可能與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同．（）（7）摩擦力的大小與正壓力成正比．（）（8）只有靜止的物體才能受到靜摩擦力的作用．（）答案：（1）×（2）√（3）×（4）×（5）√（6）√（7）×（8）×四、啟迪思維，突破重點(diǎn)主題一：滑動(dòng)摩擦力問題探究探究點(diǎn)：如圖所示，物體A、B接觸面粗糙，用水平向左的拉力F把物體B拉出．（1）把物體B拉出的過程中，物體A受的是靜摩擦還是滑動(dòng)摩擦？（2）物體A所受的滑動(dòng)摩擦力可以通過彈簧秤測(cè)出來嗎？（3）物體B受幾個(gè)摩擦力？提示：（1）A相對(duì)于B發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以A受B的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力．（2）可以．因?yàn)槲矬wA在水平方向受兩個(gè)力，彈簧秤的拉力和B對(duì)A的摩擦力，而A保持靜止，所以這兩個(gè)力平衡；即彈簧秤拉力的大小等于滑動(dòng)摩擦力的大小．（3）物體B的下表面與接觸面都是粗糙的，B的上下表面都要受到摩擦力，即受2個(gè)摩擦力作用且都是滑動(dòng)摩擦，摩擦力的方向都向右，阻礙B的運(yùn)動(dòng)．探究總結(jié)1．滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件（1）兩物體相互接觸且有擠壓．（2）物體間的接觸面粗糙．（3）兩物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)．2．滑動(dòng)摩擦力的大小的計(jì)算方法（1）公式法：根據(jù)公式F＝μFN計(jì)算．（2）二力平衡法：根據(jù)二力平衡條件求解．3．FN的理解FN是指兩個(gè)物體表面間的壓力，稱為正壓力（垂直于接觸面的力），是彈力，它不一定等于物體的重力，許多情況下需結(jié)合物體的平衡條件等加以確定．4．μ的理解μ是動(dòng)摩擦因數(shù)，沒有單位．它的數(shù)值與相互接觸的兩個(gè)物體的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體的受力情況、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、接觸面積的大小均無關(guān)．,知識(shí)鏈接：“相對(duì)”指的是研究對(duì)象相對(duì)于與其接觸的物體而言的．說得更直接一點(diǎn)，是相對(duì)于“摩擦面”有沒有運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，與物體本身靜止還是運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系．典例示范例1：關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，以下說法正確的是（）A．滑動(dòng)摩擦力總是和物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B．滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)C．滑動(dòng)摩擦力不可能是動(dòng)力D．滑動(dòng)摩擦力跟物體的重力成正比解析：可通過以下表格對(duì)各選項(xiàng)逐一分析．選項(xiàng)過程分析結(jié)論A滑動(dòng)摩擦力的方向總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，但不一定與運(yùn)動(dòng)方向相反×B√C滑動(dòng)摩擦力可以作為動(dòng)力，如傳送帶上的物體×D滑動(dòng)摩擦力與物體間的正壓力成正比，正壓力不一定等于重力×答案：B例2：一個(gè)重600N的物體放在水平地面上，要使它從原地移動(dòng)，最小要用190N的水平推力，若移動(dòng)后只需180N的水平推力即可維持物體勻速運(yùn)動(dòng)，那么：（1）物體與地面間的最大靜摩擦力有多大？（2）物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力有多大？（3）當(dāng)用250N的水平推力使物體運(yùn)動(dòng)后，物體受到的摩擦力有多大？解析：（1）由最大靜摩擦力的定義可知Ffmax＝190N．（2）由二力平衡知識(shí)知滑動(dòng)摩擦力Ff＝180N．（3）因μ和接觸面間的彈力都未變，故物體受到的摩擦力仍為180N．答案：（1）190N（2）180N（3）180N易錯(cuò)提醒：（1）在求解摩擦力大小時(shí)，一定要分清是求靜摩擦力還是求滑動(dòng)摩擦力．F＝μFN只適用于滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算，靜摩擦力的大小要根據(jù)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況共同確定．（2）公式F＝μFN中的FN是物體接觸面之間的正壓力，不一定等于物體的重力G．要根據(jù)物體的受力來確定．拓展：（1）在[例2]中，若物體原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)對(duì)物體施加200N的水平拉力時(shí)，物體所受摩擦力多大？屬于何種摩擦力？（2）試求上題中物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．解析：（1）由于F拉＝200N>Ffmax＝190N，故物體將運(yùn)動(dòng)起來，所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，F(xiàn)f＝180N．（2）由Ff＝μFN得μ＝eq\f(Ff,FN)＝eq\f(180,600)＝0.3．答案：（1）180N（2）0.3，滑動(dòng)摩擦力阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)．滑動(dòng)摩擦力既可以是動(dòng)力也可以是阻力．訓(xùn)練1：如圖所示，輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k＝20N/cm，用其拉著一個(gè)重力為200N的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為4cm時(shí)，物體恰在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求：（1）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．（2）當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為6cm時(shí)，物體受到的水平拉力為多大？這時(shí)物體受到的摩擦力為多大？（3）如果在物體運(yùn)動(dòng)過程中突然撤去彈簧，而物體在水平面上能繼續(xù)滑行，這時(shí)物體受到的摩擦力為多大？解析：（1）由Ff＝kx＝μFN＝μG知μ＝eq\f(kx,G)＝eq\f(20×4N,200N)＝0.4．（2）水平拉力F＝kx′＝20×6N＝120N，此時(shí)物體受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，所以Feq\o\al(′,f)＝μG＝0.4×200N＝80N．（3）由于物體仍能滑行，所以物體所受的滑動(dòng)摩擦力大小和方向不變，大小仍為80N．答案：（1）0.4（2）120N；80N（3）80N主題二：靜摩擦力問題探究探究點(diǎn)：仔細(xì)觀察、體驗(yàn)下列甲、乙兩圖．（1）如圖甲所示，小孩推箱子的過程說明什么問題？（2）如圖乙所示，手中握著的水瓶與手之間的摩擦力大小是多少？提示：（1）①小孩開始推不動(dòng)箱子是因?yàn)橄渥优c地面之間存在摩擦力；②小孩的推力在增大，但還是沒有推動(dòng)箱子，由于木箱處于平衡狀態(tài)，說明靜摩擦力會(huì)隨外力的增大而增大；③當(dāng)小孩的推力達(dá)到一定程度后箱子被推走了，說明靜摩擦力是有極限的，不會(huì)無限增大．（2）因?yàn)槠孔記]有動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，豎直方向受重力、摩擦力兩個(gè)力作用，故摩擦力大小等于重力．知識(shí)鏈接：易混淆的“三個(gè)方向”（1）運(yùn)動(dòng)方向．（2）相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向．（3）相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向．探究總結(jié)1．靜摩擦力產(chǎn)生的條件（1）兩物體的接觸面是粗糙的．（2）兩物體存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)．（3）兩物體在接觸面上有壓力（彈力）．2．靜摩擦力的方向（1）沿著接觸面，并且跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反．（2）跟物體運(yùn)動(dòng)的方向可能相同，也可能相反．3．靜摩擦力的大?。?）大小的范圍：0<F≤Fmax．（2）計(jì)算：物體處于平衡狀態(tài)（勻速運(yùn)動(dòng)或靜止）時(shí)，根據(jù)二力平衡條件求解．（3）最大靜摩擦力：最大靜摩擦力Fmax略大于滑動(dòng)摩擦力，一般情況下為分析問題方便，可認(rèn)為二者相等．知識(shí)鏈接：不能認(rèn)為受靜摩擦力的物體一定靜止，運(yùn)動(dòng)的物體之間也可能存在靜摩擦力．典例示范例3：（多選）如圖所示，A、B疊放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．A、B之間無摩擦力B．A受到的摩擦力水平向右C．B受到A的摩擦力水平向左D．地面對(duì)B的摩擦力為靜摩擦力，水平向右解析：對(duì)A物體，由于A勻速運(yùn)動(dòng)，由二力平衡可知，B對(duì)A的摩擦力必與F等大反向，故A錯(cuò)誤，B正確；對(duì)B物體，由力的作用的相互性，B對(duì)A的摩擦力一定與A對(duì)B的摩擦力等大反向，故B受到A的摩擦力水平向左，故C正確；對(duì)A、B整體分析，由于A、B一起向左勻速運(yùn)動(dòng)，則地面對(duì)B的摩擦力一定為滑動(dòng)摩擦力，且水平向右，故D錯(cuò)誤．答案：BC方法技巧靜摩擦力有無及方向的判斷方法（1）平衡條件法：當(dāng)相互接觸的兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可根據(jù)二力平衡條件判斷靜摩擦力的存在與否及其方向．（2）假設(shè)法：利用假設(shè)法進(jìn)行判斷時(shí)，可按以下思路進(jìn)行分析：例4：質(zhì)量為2000kg的汽車因故障停在水平柏油馬路上，輪胎與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.71，用大小為310N的水平力推汽車但沒有推動(dòng)，則汽車所受的摩擦力大小為（）A．30NB．186NC．300ND．310N解析：由二力平衡可知，靜摩擦力大小與外力大小相等為310N．答案：D訓(xùn)練2：下列關(guān)于靜摩擦力的說法正確的是（）A．靜摩擦力的方向總與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B．靜摩擦力的大小與相應(yīng)的正壓力成正比C．靜摩擦力只能在物體靜止時(shí)產(chǎn)生D．靜摩擦力的方向與接觸物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反解析：靜摩擦力的方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可能相反，但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反，A錯(cuò)誤，D正確；靜摩擦力是被動(dòng)力，其大小隨外力變化，不一定與壓力成正比，B錯(cuò)誤；靜摩擦力在相對(duì)靜止的物體間產(chǎn)生，不一定靜止，C錯(cuò)誤．答案：D訓(xùn)練3：如圖是研究靜摩擦力的裝置，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物塊的拉力沿水平方向．逐漸增大拉力，當(dāng)拉力小于10N時(shí)，物塊保持靜止；等于10N時(shí)，物塊恰好運(yùn)動(dòng)．下列分析正確的是（）A．物塊受到的最大靜摩擦力是10NB．示數(shù)為5N時(shí)，物塊受到的靜摩擦力是10NC．示數(shù)為15N時(shí)，物塊受到的靜摩擦力是10ND．示數(shù)為10N時(shí)，物塊受到的摩擦力是0解析：物塊受重力、支持力、拉力和摩擦力，當(dāng)拉力等于10N時(shí)，物塊剛剛開始運(yùn)動(dòng)，說明最大靜摩擦力為10N，故A正確；當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5N時(shí)，沒有拉動(dòng)，物塊保持靜止，受靜摩擦力，為5N，故B錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為15N時(shí)，物塊加速運(yùn)動(dòng)，受到滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力約等于最大靜摩擦力，為10N，故C錯(cuò)誤；當(dāng)示數(shù)為10N時(shí)，物塊受到的摩擦力是10N，故D錯(cuò)誤．答案：A知識(shí)鏈接：靜摩擦力大小的計(jì)算方法根據(jù)二力平衡．五、達(dá)標(biāo)檢測(cè)1．關(guān)于摩擦力與彈力的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．有彈力一定有摩擦力B．有摩擦力一定有彈力C．彈力越大，摩擦力越大D．摩擦力越大，彈力一定越大解析：根據(jù)摩擦力和彈力產(chǎn)生的特點(diǎn)可知，有摩擦力一定有彈力，但有彈力不一定有摩擦力，A錯(cuò)、B對(duì)．彈力越大，摩擦力不一定越大，同理，摩擦力越大，彈力也不一定越大，C、D錯(cuò)．答案：B2．關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生，下列說法中正確的是（）A．相互壓緊的粗糙物體間一定有摩擦力B．有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體間一定有摩擦力C．相互壓緊并運(yùn)動(dòng)的物體間一定有摩擦力作用D．只有相互壓緊和發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)）的物體間才可能有摩擦力的作用解析：要產(chǎn)生摩擦力，首先要有彈力，其次要接觸面不光滑，還要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故只有D正確．答案：D3．如圖所示，放在固定斜面上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體所受靜摩擦力的方向是（）A．垂直斜面向上B．垂直斜面向下C．沿斜面向上D．沿斜面向下解析：假設(shè)斜面光滑，則物體有沿斜面下滑的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而實(shí)際上物體靜止，所以物體所受靜摩擦力沿斜面向上，選項(xiàng)C正確．答案：C4．（多選）如圖所示，人在跑步機(jī)上跑步時(shí)（）A．腳受到的摩擦力是靜摩擦力B．腳受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力C．腳受到的摩擦力方向與人運(yùn)動(dòng)的方向相反D．腳受到的摩擦力方向與人運(yùn)動(dòng)的方向相同解析：人在跑步機(jī)上跑步時(shí)，腳和跑步機(jī)之間無相對(duì)滑動(dòng)，則腳受到的摩擦力是靜摩擦力，A正確、B錯(cuò)誤；因腳相對(duì)跑步機(jī)有向后滑動(dòng)的趨勢(shì)，則腳受到的靜摩擦力向前，即與人運(yùn)動(dòng)的方向相同，C錯(cuò)誤、D正確．答案：AD5．一物體置于水平粗糙地面上，按如圖所示不同方法，在水平力F的作用下運(yùn)動(dòng)，設(shè)地面與物體各接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，則物體受到的摩擦力的大小關(guān)系是（）A．Ff甲>Ff乙>Ff丙B．Ff乙>Ff甲>Ff丙C．Ff丙>Ff乙>Ff甲D．Ff甲＝Ff乙＝Ff丙解析：兩物體間滑動(dòng)摩擦力Ff＝μFN，按不同方法放置，動(dòng)摩擦因數(shù)μ相等，正壓力FN相同，滑動(dòng)摩擦力Ff相同，D正確．答案：D6．如圖所示，一物體在動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體質(zhì)量為10kg，它在運(yùn)動(dòng)過程中還受到一個(gè)大小為20N方向向右的拉力作用，則物體受到的摩擦力為（g取10N/kg）（）A．0NB．20N，水平向右C．40N，水平向右D．20N，水平向左解析：摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，故摩擦力的方向水平向右．根據(jù)Ff＝μFN得摩擦力的大小Ff＝20N．答案：B《3.2摩擦力》同步練習(xí)一、單項(xiàng)選擇題1．下列有關(guān)摩擦力的說法正確的是()A．一個(gè)物體靜止在另一個(gè)物體的表面上，它們之間沒有靜摩擦力B．滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反C．摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力D．由公式μ＝eq\f(F,FN)可以看出，μ與F成正比，與FN成反比解析：選C.一個(gè)物體靜止在另一個(gè)物體的表面上，如果有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，它們之間一定有靜摩擦力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力，選項(xiàng)C正確；μ與材料類別及接觸面的粗糙程度有關(guān)，與F和FN無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．下列圖片中的人或物體沒有利用摩擦力的是()解析：選B.傳送帶將貨物送到高處，依靠傳送帶給貨物的靜摩擦力，故A不符合題意；乘客在豎直上升電梯中，不滿足摩擦力產(chǎn)生條件，即沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，因此乘客不受摩擦力作用，故B符合題意；運(yùn)動(dòng)員跑步，腳底相對(duì)地面有后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此地面給人向前的靜摩擦力，故C不符合題意；手拿住杯子，滿足摩擦力產(chǎn)生的條件，杯子相對(duì)手有向下滑的趨勢(shì)，因此手給杯子有向上的靜摩擦力，故D不符合題意．3．關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)，下列說法中正確的是()A．由滑動(dòng)摩擦力公式可推出動(dòng)摩擦因數(shù)μ與正壓力FN成正比B．相同的條件下，接觸面積越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大C．動(dòng)摩擦因數(shù)只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān)D．生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們：物體運(yùn)動(dòng)越快摩擦力越大，則物體表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與速度大小成正比解析：選C.動(dòng)摩擦因數(shù)(即滑動(dòng)摩擦力和彈力的比值)，是一種比值定義法，則動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力和彈力均無關(guān)，只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān)，故C正確，A、B均錯(cuò)誤；由上分析可知，物體表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與速度大小也無關(guān)，故D錯(cuò)誤．4．如圖所示，在粗糙的水平地面上，一物塊與彈簧連接．先用水平向右的力拉彈簧，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，地面對(duì)物塊的摩擦力大小為f.增大拉力F，使彈簧伸長(zhǎng)量為原來的2倍，物塊仍保持靜止，此時(shí)地面對(duì)物塊的摩擦力大小為()A．0B．fC．2fD．3f解析：選C.物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向受力平衡，合外力等于零，F(xiàn)等于f，當(dāng)F增大時(shí)，f隨之增大，物塊仍保持靜止，合力為零，F(xiàn)和f是一對(duì)平衡力；彈簧伸長(zhǎng)量為原來的2倍，根據(jù)胡克定律，則有此時(shí)地面對(duì)物塊的摩擦力大小為2f，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．5．甲圖中小明用60N的水平力推木箱，沒推動(dòng)，此時(shí)木箱受的摩擦力為F1；乙圖中小明用100N的水平力恰好能推動(dòng)木箱，此時(shí)木箱受的摩擦力為F2；丙圖中小明把木箱推動(dòng)了，此時(shí)木箱受的摩擦力為F3.已知木箱對(duì)地面的壓力為300N，木箱與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，則F1、F2、F3的大小分別為()A．60N，100N，90N B．0，100N，300NC．60N，100N，300N D．0，100N，90N解析：選A.甲圖小明用的推力F＝60N，木箱不動(dòng)，木箱在水平方向受到兩個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，木箱受的摩擦力為靜摩擦力，F(xiàn)1＝F＝60N；乙圖小明用的推力F′＝100N，木箱恰好能被推動(dòng)，靜摩擦力達(dá)到最大值，F(xiàn)2＝F′＝100N；丙圖小明把木箱推動(dòng)了，木箱受到了滑動(dòng)摩擦力的作用，F(xiàn)3＝μFN＝0.3×300N＝90N，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤．6.在水平臺(tái)上放一物體，物體與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用一水平推力F把物體推向臺(tái)邊，如圖所示，物體在臺(tái)邊翻倒以前的過程中，臺(tái)面對(duì)物體的摩擦力()A．逐漸減小到零 B．保持不變C．先增大后不變 D．先增大后減小解析：選B.翻倒以前物體對(duì)平臺(tái)的壓力不變，所以滑動(dòng)摩擦力大小不變．7．冰壺比賽的冰道表面覆蓋著特制的微小顆粒．如圖所示，比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員常在冰壺滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，使冰壺滑得更遠(yuǎn)．設(shè)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，受到的滑動(dòng)摩擦力為f，則冰道被擦刷后()A．μ和f都增大 B．μ和f都減小C．μ增大，f減小 D．μ減小，f增大解析：選B.用冰刷刷冰，使冰壺和冰之間形成一層水膜，由于水的出現(xiàn)使冰壺與冰面分開，從而減小了動(dòng)摩擦因數(shù)，進(jìn)而減小了冰壺與冰面之間的摩擦力，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．8．用如圖所示裝置研究摩擦力的變化規(guī)律，把木塊放在水平長(zhǎng)木板上，在彈簧測(cè)力計(jì)的指針下輕放一個(gè)小紙團(tuán)，它只能被指針向左推動(dòng)．用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊，使拉力由零緩慢增大．下列說法正確的是()A．木塊開始運(yùn)動(dòng)前，摩擦力可以用公式F＝μFN計(jì)算B．該實(shí)驗(yàn)裝置可以記錄最大靜摩擦力的大小C．木塊開始運(yùn)動(dòng)前，拉力小于摩擦力D．當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開始移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中木塊受到的摩擦力會(huì)越來越大解析：選B.由題意可知，開始時(shí)木塊保持不動(dòng)，木塊受靜摩擦力，根據(jù)平衡條件可知摩擦力始終等于拉力，故摩擦力大小隨拉力的增大而增大；而當(dāng)增大拉力達(dá)到某一大小時(shí)，木塊開始滑動(dòng)，說明此時(shí)木塊恰好達(dá)到最大靜摩擦力；而由于滑動(dòng)摩擦力要小于最大靜摩擦力，所以木塊移動(dòng)后拉力將減小，根據(jù)紙團(tuán)的位置即可記錄下最大靜摩擦力，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．9．某同學(xué)騎自行車上學(xué)時(shí)，地面對(duì)前輪的摩擦力為F1，對(duì)后輪的摩擦力為Ff1；推自行車前進(jìn)時(shí)，地面對(duì)前輪的摩擦力為F2，對(duì)后輪的摩擦力為Ff2，則()A．F1與自行車前進(jìn)方向相同B．Ff1與自行車前進(jìn)方向相同C．F2與自行車前進(jìn)方向相同D．Ff2與自行車前進(jìn)方向相同解析：選B.騎自行車時(shí)，后輪是主動(dòng)輪，在它與地面接觸時(shí)，后輪有相對(duì)于地面向后滑動(dòng)的趨勢(shì)，故受向前的摩擦力；前輪是從動(dòng)輪，它在與地面接觸后有相對(duì)于地面向前滑的趨勢(shì)，故受向后的摩擦力；而推自行車前進(jìn)時(shí)，地面對(duì)前后輪的摩擦力方向都向后；所以F1向后，F(xiàn)f1向前，地面對(duì)后輪的摩擦力F2，對(duì)前輪的摩擦力為Ff2都向后，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，B正確．二、多項(xiàng)選擇題10.水平的皮帶傳送裝置如圖所示，皮帶的速度保持不變，將物體輕輕地放在A點(diǎn)，開始時(shí)物體在皮帶上滑動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)位置C時(shí)停止滑動(dòng)，隨后隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，直至傳送到B點(diǎn)，在傳送過程中，該物體受到的摩擦力情況是()A．在AC段受到水平向左的滑動(dòng)摩擦力B．在AC段受到水平向右的滑動(dòng)摩擦力C．在CB段不受靜摩擦力D．在CB段受到水平向右的靜摩擦力解析：選BC.在AC段物體相對(duì)皮帶向左滑動(dòng)，受到水平向右的滑動(dòng)摩擦力；在CB段物體相對(duì)皮帶靜止，物體隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，受到的是平衡力，如果有靜摩擦力，則物體不能處于平衡狀態(tài)，所以不受靜摩擦力，故