摩擦力 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

第三章

相互作用——力第2節(jié)

摩擦力汽車正在行駛，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？1.知道摩擦力的定義及分類。2.理解滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力產(chǎn)生的條件。3.判斷摩擦力的方向及計(jì)算摩擦力的大小。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，這種力就叫做摩擦力。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。知識(shí)點(diǎn)一：摩擦力靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力滾動(dòng)摩擦力1.滑動(dòng)摩擦力的概念：

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)。知識(shí)點(diǎn)二：滑動(dòng)摩擦力3.滑動(dòng)摩擦力的方向：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。ff5m/s10m/svf小木塊F

大木塊跟物體相對(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)。v4.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壓思考2：由F=μFN得，能否說μ與F成正比與FN成反比?μ是比例常數(shù)叫做動(dòng)摩擦因數(shù)。它的數(shù)值跟兩個(gè)物體的材料和表面粗糙程度有關(guān)，跟物體間的接觸面積運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)。

思考1：公式

F=μFN中的μ有什么物理意義？μ與F、FN無關(guān)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幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)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。mgFFNFf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)。推理：人推沙發(fā)，據(jù)二力平衡的知識(shí)，這時(shí)一定有一個(gè)力與推力平衡，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生的力。知識(shí)點(diǎn)三：靜摩擦力F靜F推根據(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。思考：互相接觸的物體相對(duì)靜止時(shí)，是不是也能產(chǎn)生摩擦力？?jī)晌矬w間有彈力（接觸并彈性形變）兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)接觸面不光滑1.靜摩擦力產(chǎn)生的條件：思考：靜摩擦力方向如何？思考：刷毛向左彎曲的原因是什么？2.靜摩擦力方向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)方向相反相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向判斷假設(shè)法例如：用手推地面上的箱子，箱子相對(duì)地面不動(dòng)，假設(shè)將箱子放在一個(gè)光滑的水平面上，推箱子時(shí)，箱子相對(duì)水平面將會(huì)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)方向就是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。假設(shè)地面光滑在數(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。4.靜摩擦力的最大值Fmax

演示實(shí)驗(yàn)：靜摩擦力的大小隨拉力的變化(1)實(shí)驗(yàn)器材(2)實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)量靜摩擦力的實(shí)驗(yàn)裝置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。木塊、長(zhǎng)木板、彈簧測(cè)力計(jì)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。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。1.有關(guān)滑動(dòng)摩擦力，下列說法中正確的是(

)A．滑動(dòng)摩擦力的方向一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反B．滑動(dòng)摩擦力的方向一定與兩物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反C．物體在支持面上的滑動(dòng)速度越大，滑動(dòng)摩擦力也一定越大D．接觸面間接觸面積越大，滑動(dòng)摩擦力也一定越大B2.用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向懸空靜止，如圖所示，關(guān)于瓶子所受的摩擦力，下列說法正確的是(

)A．握力越大，摩擦力越大B．只要瓶子不動(dòng)，摩擦力的大小就與握力的大小無關(guān)C．如果握力加倍，則摩擦力的方向由向下變成向上D．手越干越粗糙，摩擦力越大B3.如圖所示，汽車B在水平路面上以相對(duì)于地面的速度v1向右運(yùn)動(dòng)，車上的貨物A以相對(duì)于地面的速度v2向右運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是(

)A．若v1<v2，貨物A受到了汽車B所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力B．若v1<v2，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力C．若v1>v2，貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動(dòng)摩擦力D．若v1>v2，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動(dòng)摩擦力B（1）物體在運(yùn)動(dòng)過程中，若把水平推力增大到300N，地面對(duì)物體的摩擦力為

N；（2）此后，若把推力減小到200N，靜止前，地面對(duì)物體的摩擦力為

N；（3）若撤去外力，直到靜止前，地面對(duì)物體的摩擦力為

N；

4.某物體所受重力為G=500N，放置在水平面上，它與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是μ=0.56，它與地面間的最大靜摩擦力是Fm=300N。280280280人在路上行走時(shí)，判斷腳和地面之間的摩擦力類型和方向？分析：人