摩擦力高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修1

第三章相互作用——力第二節(jié)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)的趨勢(shì)的力，這種力就叫作摩擦力。初中時(shí)我們知道:溫故知新當(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)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力叫作滑動(dòng)摩擦力?；瑒?dòng)中慢慢停下來(lái)的冰壺受到的是什么摩擦力呢？一、滑動(dòng)摩擦力要產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力需要滿足什么條件？1.兩物體相互接觸且有擠壓滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件：有滑動(dòng)摩擦力一定有彈力2.接觸面不光滑（粗糙)3.兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)一、滑動(dòng)摩擦力滑動(dòng)摩擦力的方向一定與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反嗎？vf與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，與接觸面相切。二、滑動(dòng)摩擦力的方向vf思考：滑動(dòng)摩擦力的方向能否與物體運(yùn)動(dòng)方向相同？V’f’滑動(dòng)摩擦力的方向可以與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同，也可以相反，但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。二、滑動(dòng)摩擦力的方向畫(huà)出下圖中物體受到的摩擦力（接觸面粗糙）勻速Ff加速FFfFf減速F練一練你能測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大小嗎？滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)？如果滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小存在某種定量關(guān)系的話，它們可能是怎樣的關(guān)系呢？三、滑動(dòng)摩擦力的大小感受滑動(dòng)摩擦力在桌面上墊一張紙，把一本書(shū)壓在紙上，然后用手沿著桌面拉動(dòng)紙張,保持接觸面的材料不變,在大小不同的壓力下拉動(dòng)紙張(材料可以是紙、塑料、毛巾、木板等);然后保持壓力不變，改變接觸面的材料。說(shuō)一說(shuō)：滑動(dòng)摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)？三、滑動(dòng)摩擦力的大小結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比。F=μFN三、滑動(dòng)摩擦力的大小FN叫正壓力μ叫動(dòng)摩擦因數(shù)，與接觸面的材料及粗糙程度有關(guān)。關(guān)于滑動(dòng)摩擦力公式F=μFN,下列說(shuō)法中正確的是()A.由F=μFN可知，F(xiàn)與FN成正比B.由μ=F/FN可知，μ與F成正比，與FN成反比C.F與FN、材料、接觸面的粗糙程度都有關(guān)D.μ的大小由接觸面的粗糙程度唯一決定【正確答案：C】練一練據(jù)說(shuō)：實(shí)驗(yàn)測(cè)得橡皮與金屬間的動(dòng)摩擦因數(shù)1＜μ＜4，銦與銦間的動(dòng)摩擦因數(shù)1.5＜μ＜2.0，將金屬放在1.33×10～1.3×10-3~1.3×10-4Pa的真空中．加熱到一定的溫度并保持一段時(shí)間．然后除去表面污物，冷卻后測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)可達(dá)5～6。μ能不能大于1呢？三、滑動(dòng)摩擦力的大小【例題】在我國(guó)東北寒冷的冬季。雪橇是常見(jiàn)運(yùn)輸工具。一個(gè)有鋼制滑板的雪橇，連同車(chē)上木料的總重量為4.9×104N.在水平冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)？三、滑動(dòng)摩擦力的大小滑動(dòng)摩擦力的方向跟運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)系嗎？滑動(dòng)摩擦力的大小與重力成正比嗎？滑動(dòng)摩擦力一定是阻力嗎？運(yùn)動(dòng)的物體一定有滑動(dòng)摩擦力嗎？靜止的物體一定沒(méi)有滑動(dòng)摩擦力嗎？滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比不一定滑動(dòng)摩擦力的方向跟運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有直接關(guān)系滑動(dòng)摩擦力可以是阻力，也可以是動(dòng)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)思考與討論注意：1、滑動(dòng)摩擦力方向可以與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可與運(yùn)動(dòng)方向相反2、滑動(dòng)摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力3、滑動(dòng)摩擦力可以是靜止的物體受到，也可是運(yùn)動(dòng)的物體受到規(guī)律方法

與接觸面相切,并與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反.3、方向：傳送帶模型1.剛放上去時(shí)，由于物體A的速度為零，而傳送帶有一定的速度，所以物體A相對(duì)于傳送帶向后運(yùn)動(dòng)，物體A收到向前的滑動(dòng)摩擦力。2.當(dāng)物體A的速度達(dá)到傳送帶的速度時(shí)，物體A相對(duì)于傳送帶靜止，兩者一起勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡，沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或者是先對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以物體A不受摩擦力。傳送帶模型1.剛放上去時(shí)，由于物體A的速度為零，而傳送帶有一定的速度，所以物體A相對(duì)于傳送帶向后運(yùn)動(dòng)，物體A收到向前的滑動(dòng)摩擦力。2.當(dāng)物體A的速度達(dá)到傳送帶的速度時(shí)，物體A相對(duì)于傳送帶靜止，兩者一起勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)多力平衡，沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)但是有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以物體A受靜摩擦力。F支GF阻課堂小結(jié)大小概念方向條件：①相互接觸且有擠壓

②接觸面不光滑③有相對(duì)運(yùn)動(dòng)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)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力叫作滑動(dòng)摩擦力?；瑒?dòng)摩擦力的方向可以與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同，也可以相反，但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反?；瑒?dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比。F=μFN【典例1】(多選)關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生，下列說(shuō)法正確的是（）A．只有相互接觸且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間才可能產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力B．只有運(yùn)動(dòng)的物體才可能受到滑動(dòng)摩擦力C．受彈力作用的物體一定會(huì)受到滑動(dòng)摩擦力D．受滑動(dòng)摩擦力作用的物體一定會(huì)受到彈力作用典例分析【正確答案】AD【典例2】一本書(shū)重約6N，有424頁(yè)，書(shū)本正面朝上?，F(xiàn)將一張A4紙夾在106~107頁(yè)間，A4紙能夠覆蓋幾乎整個(gè)書(shū)頁(yè)，如圖所示。若要將A4紙抽出，至少需用約1N的拉力。不計(jì)書(shū)皮及A4紙的質(zhì)量，則A4紙和書(shū)之間的摩擦因數(shù)最接近（）A．0.33 B．0.45C．0.56 D．0.67典例分析【正確答案】A提示：A4紙的兩面都受到摩擦力【典例3】某同學(xué)利用如圖中所示的裝置研究摩擦力的變化情況。水平粗糙的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上固定著一個(gè)力傳感器，力傳感器與一質(zhì)量為3.5kg的物塊用輕繩連接，物塊放置在粗糙的長(zhǎng)木板上，長(zhǎng)木板質(zhì)量為1.5kg，木板和實(shí)驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。水平向左拉長(zhǎng)木板，傳感器記錄的F-t圖像如圖乙所示，重力加速度大小，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)長(zhǎng)木板相對(duì)物塊運(yùn)動(dòng)后，物塊受到的摩擦力方向向右B．物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.28C．向左拉長(zhǎng)木板的力的大小與時(shí)間的關(guān)系圖線和圖乙中的曲線一定相同D．若長(zhǎng)木板滑動(dòng)后，要使長(zhǎng)木板能沿實(shí)驗(yàn)臺(tái)勻速運(yùn)動(dòng)（木板與物塊未分離），則向左拉長(zhǎng)木板的力約為17N典例分析【正確答案】D【典例4】某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候，測(cè)得彈力的大小F和彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系如圖甲所示。（1）由圖甲可知，彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)__________N/m。典例分析【正確答案】

300

（2）為了測(cè)定兩木塊A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖乙所示的Ⅰ、Ⅱ兩種方案。①為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力的大小，你認(rèn)為方案___________更合理。②方案Ⅰ中，若A和B受到的重力分別為10.0N和20.0N。當(dāng)A被拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為6.0N，b的示數(shù)為11.0N，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)__________典例分析【正確答案】

Ⅰ

0.3互相接觸的物體相對(duì)靜止時(shí)，是不是也可能產(chǎn)生摩擦力？思考與討論用力推箱子，箱子有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但沒(méi)動(dòng)，這時(shí)箱子一定受到一個(gè)阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力。推力摩擦力二力平衡靜摩擦力：兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)的摩擦力就叫做靜摩擦力。一、靜摩擦力1.兩物體相互接觸且有擠壓靜摩擦力產(chǎn)生的條件：輕推：不動(dòng)用力：還不動(dòng)物塊靜止在斜面上有靜摩擦力一定有彈力2.接觸面不光滑（粗糙)3.兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)一、靜摩擦力摩擦力作用效果(1)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)，不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。(2)摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力。對(duì)“阻礙”的理解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，而不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。兩個(gè)物體間若存在摩擦力，摩擦力總是成對(duì)出現(xiàn)，方向相反?！九袛唷?1)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí)，一定產(chǎn)生摩擦力。(

)(2)有摩擦力一定有彈力，有彈力不一定有摩擦力。(

)(3)摩擦力一定作用于兩個(gè)相互接觸的物體之間。(

)【答案：BCD】小試牛刀A.B.FD.F下圖中的物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，有靜摩擦力的是C.FF假設(shè)法：假設(shè)兩物體間無(wú)靜摩擦力，看物體是否相對(duì)滑動(dòng)。狀態(tài)法：根據(jù)物體所處的狀態(tài)和有關(guān)力學(xué)條件加以判斷。一、靜摩擦力判斷靜摩擦力有無(wú)的方法：條件法：根據(jù)靜摩擦力的產(chǎn)生條件，直接判斷靜摩擦力的有無(wú)．(有無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))F靜靜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)趨勢(shì)的方向相反。F靜物塊可看成質(zhì)點(diǎn)，且都保持靜止若接觸面是曲面，則與接觸面相切·F靜二、靜摩擦力的方向畫(huà)出下列各情景中A物體受到的靜摩擦力方向。AAA是指相互接觸的物體之間的相對(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)。對(duì)“相對(duì)”二字的理解靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力中的“靜”和“動(dòng)”都是相對(duì)的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，而不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。重為G的玻璃瓶,用手緊握與松握兩種情況下,試討論玻璃瓶受到的靜摩擦力大小。F靜=GGF靜FNFN思考與討論F靜摩擦力的大小隨推力的增大而增大F靜=F當(dāng)人的水平推力增大到某一值Fmax時(shí)候，物體就要滑動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力達(dá)到最大值，我們把Fmax叫最大靜摩擦力。兩物體間的靜摩擦力F靜在0與最大靜摩擦力Fmax之間，即0<F靜≤FmaxFF靜F靜三、靜摩擦力的大小思考靜摩擦力的方向跟運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)系嗎？靜摩擦力的大小與壓力有關(guān)嗎？靜摩擦力一定是阻力嗎？靜止的物體一定有靜摩擦力嗎？運(yùn)動(dòng)的物體一定沒(méi)有靜摩擦力？靜摩擦力大小與壓力無(wú)關(guān)，但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比不一定靜摩擦力的方向跟運(yùn)動(dòng)方向沒(méi)有直接關(guān)系靜摩擦力可以是阻力，也可以是動(dòng)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)趨勢(shì)。練一練B靜止FBVVB判斷物體B受到的摩擦力及方向靜止B靜止VVB靜摩擦力是個(gè)聰明的力，不但大小隨外力而變化，方向也隨外力方向變化而變。規(guī)律最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力一樣大嗎？四、最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力最大靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力實(shí)驗(yàn)表明，最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，在解計(jì)算題時(shí)，可以認(rèn)為最大靜摩擦等于滑動(dòng)摩擦力五、靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力對(duì)比六、摩擦力的應(yīng)用與防止增大摩擦力減小摩擦力加潤(rùn)滑油氣墊船變滑動(dòng)為滾動(dòng)六、摩擦力的應(yīng)用與防止氣體和液體都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱(chēng)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。汽車(chē)、火車(chē)和飛機(jī)等在空氣中運(yùn)動(dòng)，要受到空氣的阻力。輪船、潛艇在水面或水下航行，要受到水的阻力。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。雨滴在空氣中下落，速度越來(lái)越大，所受空氣阻力也越來(lái)越大。當(dāng)阻力增加到跟雨滴所受的重力相等時(shí)，二力平衡，雨滴勻速下落。流體的阻力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。跳傘運(yùn)動(dòng)員、飛船返回艙在空中張開(kāi)降落傘，憑借降落傘較大的橫截面積獲得較大的空氣阻力，安全落地。流體的阻力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。為了減小阻力，輪船的水下部分采用了流線型（圖3.2-6）。一般來(lái)說(shuō)，空氣阻力比液體阻力、固體間的摩擦力都要小。圖3.2-6水下流線型船體氣墊船靠船下噴出的氣體，浮在水面航行，受到的阻力小。磁浮列車(chē)靠電磁力使列車(chē)懸浮在軌道上，速度可達(dá)500km/h。流體的阻力課堂小結(jié)大小摩擦力方向大?。篺max≥f≥0（fmax：最大靜摩擦力）條件：①兩物體接觸且擠壓；②兩物體存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；③兩物體接觸面粗糙。兩個(gè)相互擠壓且相對(duì)靜止的物體，由于存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而在接觸面上產(chǎn)生阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力叫做靜摩擦力。方向：與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反作用點(diǎn)：兩物體接觸面上靜摩擦力的大小隨推力的增大而增大F靜=F【典例1】關(guān)于靜摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)的物體一定不受靜摩擦力B．靜摩擦力可以是物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力C．物體間壓力越大，靜摩擦力就越大D．靜摩擦力的方向總是和物體運(yùn)動(dòng)方向相反典例分析【正確答案】B【典例2】(多選)中央電視臺(tái)體育頻道每周都有棋類(lèi)節(jié)目，如棋類(lèi)授課和評(píng)析。他們的棋盤(pán)是豎直的，棋盤(pán)上布有磁石，而每個(gè)棋子都是一個(gè)小磁體。關(guān)于棋盤(pán)和棋子，下列說(shuō)法正確的是（）A．小棋子共受四個(gè)力的作用B．棋盤(pán)面應(yīng)選取較粗糙的材料C．只要磁場(chǎng)力足夠大，即使棋盤(pán)光滑，棋子也能被吸在棋盤(pán)上靜止D．棋子被吸在棋盤(pán)上靜止時(shí)，棋盤(pán)對(duì)棋子的摩擦力大于棋子的重力典例分析【正確答案】AB【典例3】如圖甲所示，一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上質(zhì)量為10kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff與F的關(guān)系如圖乙所示，g取1