1.3.2 摩擦力 中職教案

《摩擦力》導(dǎo)學(xué)案●課前導(dǎo)學(xué)

歸納要點(diǎn)一、摩擦力的產(chǎn)生條件1．兩物體直接接觸、接觸面不光滑、

、

，是產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件，這四個(gè)條件必須同時(shí)具備，缺少任何一條，便沒(méi)有滑動(dòng)摩擦力。2．兩物體直接接觸、接觸面不光滑、

、

，是產(chǎn)生靜摩擦力的條件，這四個(gè)條件必須同時(shí)具備，缺少任何一條，便沒(méi)有靜摩擦力。3．滑動(dòng)摩擦力中的“滑動(dòng)”兩字，指受摩擦力的物體相對(duì)于施加摩擦力的物體是

的，也就是說(shuō)，受、施摩擦力的兩物體相對(duì)于同一參考系的運(yùn)動(dòng)速度

。靜摩擦力中的“靜”字，是指受摩擦力的物體相對(duì)于施加摩擦力的物體是

的，也就是說(shuō)，受、施摩擦力的兩物體相對(duì)于同一參考系的運(yùn)動(dòng)速度

。二、摩擦力的方向4．滑動(dòng)摩擦力的方向總是沿著或平行于

，與受力者相對(duì)于施力者運(yùn)動(dòng)的方向

；靜摩擦力的方向總是沿著或平行于

，與受力者相對(duì)于施力者的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向

。5．判斷相對(duì)靜止的兩物體間是否具有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，常用的方向是假設(shè)兩物體間沒(méi)有摩擦力，若兩物體

，就說(shuō)兩物體間具有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，其方向就是運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。6．從摩擦力的方向看，摩擦力總是阻礙受力物體相對(duì)

的運(yùn)動(dòng)，但對(duì)于受摩擦力的物體相對(duì)于施加該摩擦力的物體以外的物體的運(yùn)動(dòng)，不一定是阻礙，因此，摩擦力不一定是阻力。三、摩擦力的大小7．滑動(dòng)摩擦力的大小可運(yùn)用公式

計(jì)算，式中的

表示兩物體間的壓力大小，比例系數(shù)

叫做兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)。公式說(shuō)明，兩物體間的滑動(dòng)摩擦力的大小，與兩物體間的

成正比。8．兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)，與兩物體間的壓力大小、接觸面的面積、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度等

，若測(cè)出兩物體間的

和

，便可計(jì)算出兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)。若用水平力拉著甲物體在乙物體的水平表面上勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由二力平衡條件可知，水平拉力的大小等于

。9．在兩物體間的壓力一定、材料一定、粗糙程度一定時(shí)，它們之間的靜摩擦力取值，在

和一個(gè)最大值之間，靜摩擦力的這個(gè)最大值，叫做

，若用fm表示它，兩物體間的靜摩擦力的取值，可用不等式

表示。四、摩擦力的利弊10．人在走路時(shí)腳在地面不打滑，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中主動(dòng)輪不在地面打滑，就是由于地面的靜摩擦力的作用，就是由于靜摩擦力的作用。汽車(chē)剎車(chē)后，速度減小最后停下來(lái)，靠的就是地面的摩擦力，這說(shuō)明摩擦力是有益的，增大有益摩擦的方法，一是增大接觸面的

，二是使接觸面

。11．有些情況下，摩擦力是有害的，比如機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，為克服摩擦力需要消耗能量。對(duì)于有害的摩擦，減小的方法，一是盡量減小接觸面的

，二是使接觸面

，三是將滑動(dòng)摩擦變?yōu)?/p>

。●案例探究

總結(jié)規(guī)律例1．如圖1所示，A為粗糙長(zhǎng)木板，在水平面上以速度v1向右運(yùn)動(dòng)，物塊B在木板A的上表面與速度v2向右運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是A．若是v1=

v2，A、B之間無(wú)滑動(dòng)摩擦力B．若是v1>

v2，A受到了B所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力C．若是v1<

v2，B受到了A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力D．若是v1>

v2，B受到了A所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力分析：摩擦力的產(chǎn)生條件是，兩物體值接觸面、接觸面不光滑、接觸面上有壓力、接觸面上有相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，其中的相對(duì)滑動(dòng)對(duì)應(yīng)滑動(dòng)摩擦力，相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)對(duì)應(yīng)靜摩擦力。摩擦力的方向總是沿著或平行于接觸面指向相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向的相反方向。解析：若是v1=

v2，A、B之間無(wú)相運(yùn)動(dòng)，無(wú)滑動(dòng)摩擦力。選項(xiàng)A正確；若是v1>

v2，A相對(duì)B向右運(yùn)動(dòng)，將受到了B所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力，同時(shí)B受到A施加的向右的摩擦力，這個(gè)摩擦力對(duì)B的向有運(yùn)動(dòng)是動(dòng)力。選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；若是v1<

v2，B相對(duì)于A向右運(yùn)動(dòng)，B受到A所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力。選項(xiàng)C錯(cuò)誤。本題選A。點(diǎn)評(píng)：摩擦力的產(chǎn)生，四個(gè)條件缺一不可，缺少任一個(gè)，便沒(méi)有摩擦力。分析求解摩擦力是，要分析出是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力。例2．在水平地面上，有重100N的物體，它與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，它與地面間的最大靜摩擦力為2.1N。（1）物體在如圖所示的兩個(gè)水平力F1=8N和F2=10N作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，求地面對(duì)物體的摩擦力；（2）如果保持F1不變，只將F2的大小減為4N，求地面對(duì)物體的摩擦力。分析：要是一個(gè)物體沿另一物體的水平表面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，該物體所受的水平推力或拉力要大于兩物體間的最大靜摩擦力。解析：（1）物體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是水平方向，設(shè)想物體不受地面的摩擦力，則水平力F1與F2的合力大小為：，方向水平向左。因此，物體具有水平向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，由二力平衡條件可知，地面對(duì)物體的靜摩擦力大小為2N，方向水平向右；（2）若只將F2的大小變?yōu)?N，則F1與F2的合力大小為：，方向水平向右。由于F大于地面與物體間的最大靜摩擦力，所以物體將向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)地面的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為：，方向水平向左。點(diǎn)評(píng)：判斷物體能否被推動(dòng)或拉動(dòng)，得比較水平推力或拉力與最大靜摩擦力的大小關(guān)系。若能滑動(dòng)，兩物體間是滑動(dòng)摩擦力，否則是靜摩擦力。例3．如圖3所示，人重600N，木板重400N，人與木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，木板與地面間滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)在人用水平力拉繩，使他與木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)。假設(shè)人與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則A．繩的力是200NB．人拉繩的力是340NC．人的腳給木塊摩擦力向右，大小等于200ND．人的腳與木塊間會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)解析：設(shè)繩子的拉力為T(mén)，地面對(duì)不滿(mǎn)的摩擦力為f，以人與木板整體為研究對(duì)象，由二力平衡條件有：。由滑動(dòng)摩擦定律有：。代入數(shù)據(jù)解得：N；人與木板間的滑動(dòng)摩擦力為：N，它們之間的最大靜摩擦力不會(huì)小于400N，繩拉人的力只有200N，小于人與木板間的最大靜摩擦力，因此，人和木板之間不會(huì)相對(duì)滑動(dòng)，木板對(duì)人間的摩擦力屬于靜摩擦力，大小等于200N，方向水平左。則人對(duì)木板的靜摩擦力大小也是200N，方向水平向右。本題選AC。例4．重為G的物體被無(wú)初速放置在水平傳送帶上，傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求物體所受摩擦力的大小與方向。分析：若兩物體間滿(mǎn)足摩擦力的產(chǎn)生條件，兩物體間有摩擦力產(chǎn)生。若某條件突然消失，則摩擦力隨之消失；若某條件變化，則摩擦力隨之變化。解析：物體無(wú)初速放置在傳送帶上，初速度為零，而此時(shí)傳送帶的速度不為零。因此相對(duì)于傳送帶，物體沿傳送帶向傳送帶運(yùn)動(dòng)的相反方向運(yùn)動(dòng)，受到傳送帶沿其運(yùn)動(dòng)方向的滑動(dòng)摩擦力作用。若傳送帶比較短，物體運(yùn)動(dòng)到傳送帶另一端時(shí)，速度尚未增大到與傳送帶速度相同，或速度恰好與傳送帶速度相同，則這個(gè)過(guò)程物體均受滑動(dòng)摩擦力，大小為：，方向與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相反。若傳送帶較長(zhǎng)，物體運(yùn)動(dòng)到傳送帶另一端之前，速度已增大到等于傳送帶速度，則此前物體所受摩擦力大小、方向同上。物體與傳送帶共速后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它與傳送帶之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，所受摩擦力為零。點(diǎn)評(píng)：產(chǎn)生摩擦力的條件突變，將引起摩擦力突變?！耠S堂演練

掌握方法1．下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法正確的是A．受到靜摩擦力作用的物體一定是靜止的B．受到滑動(dòng)摩擦力作用的物體一定是運(yùn)動(dòng)的C．靜摩擦力可以是動(dòng)力，而滑動(dòng)摩擦力只能是阻力D．摩擦力可以是動(dòng)力，也可以是阻力2．有關(guān)滑動(dòng)摩擦力的下列說(shuō)法中，正確的是A．有壓力就一定有滑動(dòng)摩擦力B．有滑動(dòng)摩擦力就一定有壓力C．滑動(dòng)摩擦力總是與接觸面上的正壓力垂直D．滑動(dòng)摩擦力的大小與物體所受重力成正比3．在日常生活中，經(jīng)常遇到與摩擦力有關(guān)的問(wèn)題.你認(rèn)為下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．人走路時(shí)，會(huì)受到靜摩擦力作用；在水平面靜止不動(dòng)時(shí)，不受摩擦力作用B．消防隊(duì)員雙手握住豎立的竹竿勻速攀上時(shí)，所受的摩擦力的方向是向下的；勻速滑下時(shí)，所受的摩擦力的方向是向上的C．將酒瓶用手豎直握住停留在空中，當(dāng)再增大手的用力，酒瓶所受的摩擦力不變D．在結(jié)冰的水平路面上撒些鹽，只是為了人走上去不易滑倒4．如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1的水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為20kg，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，還受到一個(gè)水平向左的大小為10N的拉力作用，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為（g取10N/kg）A．10N，向右B．10N，向左C．20N，向右

D．20N，向左5．如下圖所示，一質(zhì)量為m的木塊靠在豎直粗糙的墻壁上，且受到水平力F的作用，下列說(shuō)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．若木塊沿墻壁向下運(yùn)動(dòng)，則墻壁對(duì)木塊的摩擦力大小為μFD．若開(kāi)始時(shí)木塊靜止，當(dāng)撤去F，木塊沿墻壁下滑時(shí)，木塊不受滑動(dòng)摩擦力作用6．一物塊m在水平力拉動(dòng)下，沿靜止的水平傳送帶由A端運(yùn)動(dòng)到B端，如下圖甲所示，這時(shí)所受摩擦力為F1；現(xiàn)開(kāi)動(dòng)機(jī)械讓傳送帶向左勻速傳動(dòng)，再次將同樣的物塊m由傳送帶的左端勻速拉動(dòng)到右端，這時(shí)所受摩擦力大小為F2，如下圖乙所示。則F1，F(xiàn)2的大小關(guān)系滿(mǎn)足A．F1＝F2

B．F1<F2C．F1>F2

D．上述三種情況都有可能課前導(dǎo)學(xué)參考答案1．接觸面有壓力、接觸面有相對(duì)滑動(dòng)2．接觸面有壓力、接觸面有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)3．運(yùn)動(dòng)，不相同。靜止的，相同。4．接觸面，相反；接觸面，相反。5．滑動(dòng)6．施力物體7．，N，μ，壓力8．無(wú)關(guān)，摩擦力，壓力。滑動(dòng)摩擦力。9．0，0≤f≤fm。10．壓力，更粗糙。11．壓力，更光滑，滾動(dòng)摩擦隨堂演練參考答案及解析1．D解析：靜摩擦力發(fā)生在相對(duì)靜止的物體之間，滑動(dòng)摩擦力發(fā)生在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間，這里所說(shuō)的“相對(duì)靜止”和“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是分別以這兩個(gè)物體為參考系而言的，若以其它物體為參考系，則可能都是靜止的，也可能都是運(yùn)動(dòng)的。而摩擦力阻礙的也是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，若以其他物體為參考系，摩擦力可能是動(dòng)力，也可能是阻力。2．BC解析：由滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件可知，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確?；瑒?dòng)摩擦力的方向與接觸面相切，而正壓力的方向垂直于接觸面，所以滑動(dòng)摩擦力的方向總是與兩物體的接觸面間的正壓力垂直，故選項(xiàng)C正確?；瑒?dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小成正比，但壓力的大小不一定等于物體的重力，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3．BD解析：無(wú)論沿竿是勻速攀上還是滑下，摩擦力的方向都是向上的。在結(jié)冰的水平路面上撒些鹽，一是為了人走上去不易滑倒，二是使冰雪融化得快。4．D解析：物體受滑動(dòng)摩擦力，其大小為F=μFN=