3.3-3摩擦力習題課解析

摩擦力習題課靜摩擦力1.概念:兩個相互接觸的物體,有

時產生的摩擦力.2.作用效果:總是起著阻礙物體間

的作用.3.產生條件:①相互接觸且

;②有

;③

.4.大小:隨引起相對運動趨勢的外力的變化而變化,

即只與外力有關,而與正壓力無關.5.方向:總是與物體的

方向相反.6.最大靜摩擦力:靜摩擦力的最大值與接觸面的壓力成

,還與接觸面有關系.正比相對運動趨勢相對運動趨勢相對運動趨勢擠壓相對運動趨勢接觸面粗糙知識要點滑動摩擦力1.概念：當一個物體在另一個物體表面滑動的時候，會受到另一個物體阻礙它滑動的力，這種力叫做

.2.作用效果:總是起著阻礙物體間

的作用.3.產生條件:①相互接觸且

;②有

;③

.4.大小:滑動摩擦力大小與

成正比,即:f

=，5.方向:跟接觸面相切,并跟物體

相反.滑動摩擦力相對運動擠壓相對運動接觸面粗糙壓力相對運動方向μFN知識要點問題1．如何判定摩擦力是否存在？1．根據摩擦力產生的條件來判斷⑴先看接觸面是否光滑；光滑則不存在摩擦力。⑵然后兩物體在接觸面間是否存在著彈力；彈力是產生摩擦力的必要條件，沒有彈力就一定沒有摩擦力，有摩擦力就一定有彈力。⑶再看研究對象與接觸物體的速度（大小或方向）“不同”還是“相同”；如果不同，說明存在滑動摩擦力。如果相同，還要判斷是否有相對運動趨勢。⑷“相對運動趨勢”是以對研究對象施加摩擦力作用的物體為參考系來研究的。研究對象的運動趨勢方向常利用“假設法”，化“靜”為“動”，即假設接觸面光滑，看研究對象是否會發(fā)生相對滑動（相對運動趨勢），從而判斷有無相對運動趨勢，從而確定有無靜摩擦力并且確定靜摩擦力的方向．深刻理解“相對”二字的物理意義。“相對”都是以接觸物體為參考系研究的。而我們說的“靜止”和“運動”是以地面為參考系來研究的。受靜摩擦力的物體不一定靜止，受滑動摩擦力的物體不一定運動。2．根據物體的運動狀態(tài)結合平衡條件來判斷若物體處于平衡狀態(tài)，分析沿接觸面其它力（除靜摩擦力）的合力，若合力為零，則摩擦力不存在，若合力不為零，一定存在摩擦力，且摩擦力的大小等于合力，方向與合力方向相反。結合物體的運動狀態(tài)（靜止和勻速、加速、減速）根據力產生的效果進行受力分析是高中物理受力分析的主要方法。例1.如圖所示，A、B及B與地面之間接觸面粗糙，現用力F將物體B以速度v勻速向右拉出，分析A受到的摩擦力。ABF深刻理解“相對”二字的物理意義?！跋鄬Α倍际且越佑|物體為參考系研究的。而我們說的“靜止”和“運動”是以地面為參考系來研究的。受靜摩擦力的物體不一定靜止，受滑動摩擦力的物體不一定運動。A相對于B水平向左運動，A受到B對它的滑動摩擦力方向水平向右。思考：1.分析B受到的摩擦力。2.現用力將物體B以速度2v勻速向右拉出，A受到的摩擦力如何?ADBC主動輪從動輪v例2．如圖為皮帶傳動裝置，正常運轉時的方向如圖所示，當機器正常運轉時，關于主動輪上的A點、與主動輪接觸的皮帶上的B點、與從動輪接觸的皮帶上的C點及從動輪上的D點，這四點的摩擦力的方向的描述，正確的是（）A.A點受到的摩擦力沿順時針方向B.B點受到的摩擦力沿順時針方向C.C點受到的摩擦力沿逆時針方向D.D點受到的摩擦力沿逆時針方向AD解析：因為主動輪是由動力機器提供動力轉動的，而從動輪是由皮帶帶動而轉動的．假設皮帶光滑，則主動輪轉，皮帶不動，或皮帶動，從動輪不轉，由此可知主動輪是通過摩擦力帶動皮帶，皮帶阻礙主動輪轉動；皮帶靠摩擦力帶動從動輪，從動輪阻礙皮帶轉動．結合“假設法”根據力產生的條件分析靜摩擦力的方向。例3.力F拉著A、B共同作勻速運動，A是否受到摩擦力？若A、B置于光滑水平面上，在水平力F作用下共同運動，A是否受摩擦力？BAFA不受摩擦力，平衡法A受摩擦力，平衡法f思考1：若力F作用在A上，A、B共同作勻速運動，A是否受到摩擦力？BAFA受摩擦力，條件法f思考2：分析上述情況中B是否受到摩擦力？問題2．如何判定摩擦力的方向？⑴條件法：根據摩擦力產生的三個條件進行判斷摩擦力是否存在，并根據相對運動或運動趨勢的方向判斷摩擦力的方向。注意：“相對”二字指的是研究對象以施摩擦力的物體為參考系的運動或運動趨勢方向。⑵假設法：假設接觸面光滑，若兩物體發(fā)生相對滑動，則其運動方向就是原來的運動趨勢方向。若無相對滑動，則原來沒有運動趨勢。（只適用于靜摩擦力）⑶反證法：假設該摩擦力存在（或不存在），看該受力物體的運動狀態(tài)變化是否會發(fā)生變化。⑷力的相互性法：直接判斷物體受的靜摩擦力的方向不易，可以先判斷出它施給接觸的另一物體的靜摩擦力，然后有力的相互性特點判斷。靜摩擦力的方向與物體的相對運動或相對運動趨勢的方向相反，而與物體的運動方向相同，也可以相反，還可以與運動方向垂直，即靜摩擦力可以是動力，也可以是阻力，還可以既不是動力也不是阻力。摩擦力阻礙的是相對運動或相對運動趨勢，而不是阻礙物體的運動。例1．水平皮帶傳輸裝置如圖所示，皮帶的速度保持不變，物體被輕輕地放在皮帶A端，開始時物體在皮帶上滑動，當它到達位置C后滑動停止，之后就隨皮帶一起勻速運動，直至傳送到目的地B端．在傳送過程中，物體受到的摩擦力（

）

A．在AC段為水平向左的滑動摩擦力B．在AC段為水平向右的滑動摩擦力C．在CB段不受靜摩擦力D．在CB段受水平向右的靜摩擦力AO1O2BCBC解析1.理解滑動摩擦力產生的條件“兩個物體速度不同存在相對運動”滑動摩擦力的方向總是與物體“相對運動”的方向相反。解析2：結合物體的運動狀態(tài)考慮，物體先向右加速、后勻速。根據力和運動的關系可知B、C正確。A例2.如圖所示，A相對平板向右運動。分析在下列兩種情況下A受到的滑動摩擦力的方向與運動方向的關系⑴平板靜止⑵平板向上運動。靜摩擦力的方向與物體的相對運動或相對運動趨勢的方向相反，而與物體的運動方向相同，也可以相反，還可以與運動方向垂直，即靜摩擦力可以是動力，也可以是阻力，還可以既不是動力也不是阻力。摩擦力阻礙的是相對運動或相對運動趨勢，而不是阻礙物體的運動。⑴滑動摩擦力的方向水平向左，與運動方向相反⑵滑動摩擦力的方向水平向左，與運動方向垂直問題3．如何計算摩擦力的大??？兩個有關：動摩擦因數μ和正壓力N；兩個無關：物體運動的速度v大小和接觸面積S的大小。靜摩擦力大小與正壓力無關，但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比。最大靜摩擦力大于滑動摩擦力。粗略計算時認為靜摩擦力等于滑動摩擦力。1.滑動摩擦力的大小靜摩擦力的大小沒有計算公式，大小可以在零到最大靜摩擦力之間變化。只能根據平衡條件求解靜摩擦力。⑴如果物體處于平衡狀態(tài)，也可以結合平衡條件求解。⑵根據滑動摩擦定律求解。正壓力N與物體的重力G是兩回事,N并不都等于G.2.靜摩擦力的大小例1。如圖所示，木板B放在粗糙水平面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過一不可伸長的輕繩固定在豎直墻上，用水平恒力F向左拉動B，使其以速度v做勻速運動，此時繩水平且拉力大小為T，下面說法正確的是（）A．繩上拉力T與水平恒力F大小相等B．木塊A受到的是靜摩擦力，大小等于TC．木板B受到一個靜摩擦力，一個滑動摩擦力，合力大小等于FD．若木板B以2v勻速運動，則拉力大小仍為FDFTAB兩個有關：動摩擦因數μ和正壓力FN；兩個無關：物體運動的速度v大小和接觸面積S的大小?；瑒幽Σ炼散颇Σ亮Ψ较驖M足的規(guī)律相似：①跟接觸面相切，②跟彈力的方向垂直。而與物體的運動方向可能相同、相反、垂直或成某一角度，所以摩擦力可能是動力，也可能是阻力。問題4.總結靜摩擦力和滑動摩擦力的異同1.共性⑴滑動摩擦力和靜摩擦力產生的前兩個條件相同，

①接觸面不光滑；②兩物體相互接觸且相互擠壓；第三個條件中說的“相對”都是以接觸物體為參考系研究的。⑴滑動摩擦力和靜摩擦力產生的條件的不同之處，是存在著“相對運動”，還是“相對運動趨勢”，就要看研究對象與接觸物體的速度（大小或方向）“不同”還是“相同”。⑶滑動摩擦力和靜摩擦力計算方法不同：滑動摩擦力的大小既可以根據f=μN（注意公式中的N是指兩接觸面的正壓力，它并不總等于重力）公式直接求解，也可以結合物體的運動狀態(tài)根據平衡條件或動力學規(guī)律求解。而靜摩擦力是一種被動力，大小可以在零到最大靜摩擦力之間變化，它由主動力和物體的運動狀態(tài)共同決定，只能結合運動狀態(tài)根據平衡條件或動力學規(guī)律求解。⑵滑動摩擦力和靜摩擦力的方向規(guī)律不同之處，滑動摩擦力是與“相對運動”方向相反，而靜摩擦力的方向是與“相對運動趨勢”方向相反。2.個性1、某同學用彈簧測力計稱一木塊重為5N，把木塊放在水平面上，用彈簧測力計水平向右拉木塊．(1)當彈簧測力計讀數是1.5N時，木塊未被拉動，這時木塊受到的是________摩擦力，大小是________N，方向______．(2)當彈簧測力計讀數是2.1N時，木塊剛好要被拉動，這時木塊受到的是______摩擦力，大小是_____N，方向________．(3)木塊開始運動后，若使木塊保持勻速運動，彈簧測力計的讀數為2N，這時木塊受到的是______摩擦力，大小是______N，動摩擦因數μ＝________.靜1.5水平向左最大靜2.1滑動20.4水平向左2、如圖所示，G＝200N的物體在水平面上向左運動，若物體與水平面間的動摩擦因數為0.1，在運動過程中受到水平向左，大小為10N的拉力作用，則物體所受摩擦力為

N，方向

。VF20向右3、如圖所示，位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下，處于靜止狀態(tài)，則斜面作用于物體的靜摩擦力（）A、方向可能沿斜面向上B、方向可能沿斜面向下C、方向可能垂直斜面D、大小可能等于零MFABD4．如圖所示，左右兩邊對木板所加壓力都等于F時，夾在板中間的木塊靜止不動。現在使兩邊用的力都增加到2F，那么木塊所受的摩擦力將（）A．是原來的4倍B．是原來的2倍C．和原來的相等D．無法判斷C5、水平桌面上，重200N的物體，與桌面間的動摩擦因數為0.1，最大靜摩擦力為32N,當依次用15N、30N、60N的水平拉力拉此物體時，物體受到的摩擦力依次為（）A．15N、30N、20NB．0N、0N、20NC．0N、30N、20ND．15N、30N、40NA6、如圖所示，在μ＝0.2的粗糙水平面上，有一質量為20kg的物體以一定的速度向右運動，同時還有一水平向左的力F作用于物體上，其大小為50N，則物體受到的摩擦力大小為______，方向為_______。（g取10N/kg）40N水平向左7．為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關，小明同學在老師的指導下做如圖所示的實驗：（1）比較____兩次實驗數據，可以發(fā)現滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關；（2）比較1、3兩次實驗數據，可以初步得出的結論是