3.2研究摩擦力
2012高一物理配套课件:3.2研究摩擦力(粤教版必修1)
(3)物体受滑动摩擦力
f3=μFN=μmg=0.2×10×10 N=20 N 答案:(1)1 N (2)0.2 (3)20 N
【典例】如图所示是传送带示意图,O1是主动轮,O2是从动 轮,两轮水平放置.当主动轮顺时针匀速转动时,重10 N 的物体同传送带一起运动,若物体与传送带间最大静摩擦 力为5 N,则物体所受传送带的摩擦力的大小和图中传送带 上P、Q两处所受的摩擦力的方向是
一、选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分,每小题 至少一个选项正确) 1.(2011·佛山高一检测)下列关于物体所受的滑动摩擦 力表述正确的是( A.方向垂直于接触面 B.大小与正压力成正比 )
C.大小与正压力成反比
D.方向始终与物体的运动方向相同
【解析】选B.滑动摩擦力的大小与正压力成正比,B正确, C错误;滑动摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对滑动
平力推木箱不动,木箱此时受到的摩擦力大小为f1;乙图
中,小孩用100 N的水平力恰能推动木箱,此时木箱与地面 间的摩擦力大小为f2;丙图中,小孩把木箱推动了,此时
木箱与地面间摩擦力大小为f3 .若木箱对地面的压力大小
为200 N,木箱与地面间动摩擦因数为μ =0.45,则f1 、f2 、 f3的大小分别为 ( )
B.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
C.静止的物体一定受到静摩擦力,运动的物体一定受到滑 动摩擦力 D.摩擦力一定阻碍物体的相对运动或相对运动趋势
【解题指导】解答本题时应把握以下两点: (1)产生摩擦力的三个条件.
(2)摩擦力的方向及作用效果.
【标准解答】选D.产生摩擦力的条件是:两物体相互接触 且有弹力、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势,三 者缺一不可,A错误;摩擦力的方向与物体相对运动(或相 对运动趋势)的方向相反,故摩擦力一定阻碍物体的相对 运动(或相对运动趋势),B错误、D正确;静止的物体只 要和相互接触的物体间存在相对运动,可能受滑动摩擦力
3.2 摩擦力—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册讲义
物理概念和规律:一、滑动摩擦力1.定义:两个物体相互、,它们沿接触面发生相对运动时,每个物体的接触面上都受到对方作用的的力。
2.产生条件(1)两物体间接触且,(2)接触面 (3)有相对滑动.3.方向:总是沿着接触面,并且跟物体的相对滑动的方向4.大小:f=μN,其中μ叫做,N表示两个物体接触面间的垂直作用力.滑动摩擦力大小的三点说明(1)滑动摩擦力的大小与压力成正比,还与接触面的性质有关,即f=μN.(2)公式中的“N”是指两个物体表面间的压力,不一定等于物体的重力.(3)公式中的“μ”的数值与物体的、、均无关5.滑动摩擦力作用效果“相对滑动”是指相互摩擦的两个物体之间有位置的变化,而不用考虑相对别的物体是否有位置的变化.作用效果:阻碍物体间的相对滑动.静止的物体可能受到,滑动摩擦力阻碍物体的运动,滑动摩擦力一定阻碍物体的6.判断滑动摩擦力方向的具体步骤:①选取研究对象(受滑动摩擦力作用的物体),并选与其接触的物体为.②确定研究对象相对的滑动方向.③判定滑动摩擦力的方向(与相对滑动的方向相反).二、静摩擦力1.定义:当两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动,但它们之间存在时,在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生相对运动的力.2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体间相对滑动趋势的方向.静摩擦力的方向总是与物体的相对滑动趋势方向相反,与物体的运动方向可能3.大小:由物体的运动状态和周围物体对它施加的力的情况决定,但有一个最大值.静摩擦力的大小与其相等,与压力的大小无关。
4.最大静摩擦力:静摩擦力的f静max,其大小等于物体刚要运动时所需要的且沿相对滑动趋势方向的.的大小,两物体间实际发生的静摩擦力f在零和最大静摩擦力f静max之间,即.5.静摩擦力产生的条件:(1)物体;(2)接触面;(3)接触面间有;(4)有相对滑动的趋势.6.静摩擦力有无的判定:运动或静止的物体都有可能受到静摩擦力作用.(1)假设法:先假设接触面,看物体是否发生.如果物体仍保持相对静止,则物体不受静摩擦力;反之则受静摩擦力(2)平衡条件法:根据二力平衡的条件判定7.静摩擦力方向的判定(1)选取受力物体(2)确定施力物体(3)利用假设法判断受力物体的运动趋势方向(4)静摩擦力方向与相对滑动趋势方向相反针对训练1. 下列关于滑动摩擦力的认识正确的是 ( )A.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对滑动,因此滑动摩擦力是阻力B.相互接触的两个物体间如果存在相对滑动,则它们之间一定存在相互的滑动摩擦力C.快速行驶的自行车急刹车时与地面的摩擦力一定比慢速行驶的自行车同样条件下急刹车的摩擦力大D.滑动摩擦力的方向可能跟物体运动方向相同,也可能跟物体运动方向相反2. 三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受的水平拉力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么,它们受到的摩擦力的大小关系应是( ) A.f B>f A>f C B.f B<f A<f CC.f B=f A=f C D.不能比较大小3.在水平力F作用下,重为G的物体沿墙壁匀速下滑,如图所示.若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力的大小为 ( )A.μF B.GμC.2G D.F2+G24. 如图所示,在水平面上,当沿水平方向的力F1=20 N,F2=11 N时,物体A保持静止.现保持F2不变,当F1减小到17 N时,物体受到的摩擦力大小是 ( )A.6 N B.9 NC.28 N D.31 N5.下列关于摩擦力和弹力的说法正确的是()A.摩擦力的大小总是跟正压力的大小成正比B.静止的物体一定受到静摩擦力的作用C.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动D.木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的6..取一只扁的玻璃瓶,里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮泥封口,使水面位于细管中。
人教版(2019)物理必修第一册3.2 摩擦力 讲义
第2节摩擦力知识点一滑动摩擦力[情境导学]用笔在纸上写字时,如果纸张较轻小,且不用其他东西压着纸面,纸会跟着动(你有这种体验吗,试一下),纸所受桌面对它的摩擦力与纸的运动方向关系如何?提示:纸所受桌面对它的摩擦力与纸的运动方向相反。
[知识梳理]1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反。
3.大小:滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比,即F f=μF压,F压为压力,μ为动摩擦因数。
4.作用效果:总是阻碍物体间的相对运动。
[初试小题]1.判断正误。
(1)静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用。
()(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动快慢有关。
()(3)滑动摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同。
()(4)物体所受的滑动摩擦力一定与物体的重力大小成正比。
()2.[多选]下列关于滑动摩擦力的说法中,正确的是()A.滑动摩擦力的大小一定与压力成正比B.滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反C.滑动摩擦力可能是动力D.滑动摩擦力一定是阻力知识点二静摩擦力[情境导学]如图所示,手握住瓶子处于静止状态。
(1)瓶子所受静摩擦力的方向怎样?(2)如果手的握力增大,瓶子所受静摩擦力会不会增大,为什么?[知识梳理]1.定义:相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时的摩擦力叫作静摩擦力。
2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值F max,即物体刚要产生相对运动时的摩擦力。
4.静摩擦力的大小:两物体间实际产生的静摩擦力F在0与F max之间,即0<F≤F max。
[初试小题]1.判断正误。
(1)静摩擦力就是静止物体受到的摩擦力。
()(2)静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反。
()(3)静摩擦力的大小与压力的大小成正比。
()(4)静摩擦力可以是动力。
人教版高中物理必修一3.2 摩擦力(解析版) 讲义
2020-2021学年高一物理卓越同步讲义(新教材人教A版必修第一册)第三章相互作用--力第2节摩擦力一、知识点归纳知识点一对静摩擦力的理解和应用1.静摩擦力产生的条件(1)接触面是粗糙的.(2)两物体相对静止但存在相对运动趋势.(3)两物体在接触面上有压力(弹力).摩擦力与弹力的存在关系:两物体间有摩擦力时,必有弹力;而两物体间有弹力时,不一定有摩擦力.2.对“相对运动趋势”的理解(1)相对运动趋势,是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能,但还处于相对静止状态.(2)相对运动趋势的方向,是指假设接触面光滑时,物体将要发生相对运动的方向.3.判断静摩擦力的有无的方法(1)条件判断法:接触面之间有弹力、粗糙且有相对运动趋势.(2)假设法:4.静摩擦力的方向判定方法静摩擦力的大小范围为0<F≤F max,静摩擦力随外力的变化而变化,一般根据物体的受力情况和平衡条件求解.知识点二滑动摩擦力1.滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触挤压.(2)物体间的接触面不光滑.(3)两物体间存在相对运动.“相对运动”的含义:滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间,但并不意味着受滑动摩擦力的物体相对于地面是运动的,即受到滑动摩擦力作用的物体不一定运动.2.滑动摩擦力的方向(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反.(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反.3.滑动摩擦力的大小二、题型分析题型一对静摩擦力的理解【例1】(2019-2020学年·湖南高一期末)关于静摩擦力,下列说法中正确的是()A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力B.静摩擦力总是阻碍物体的运动C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值【答案】C【解析】由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间,所以A 错误;静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势,方向与物体间相对运动趋势的方向相反,不能说成阻碍物体的运动,所以B错误,C正确;两物体间静摩擦力的大小通常随物体所受其他外力的变化而变化,因此D错误.题型二对静摩擦力的有无和方向的判断【例2】判断各图中物体A是否受摩擦力作用(A和B相对静止);若有,判断A受的摩擦力沿什么方向?(1)图a中A、B相对地面静止;(2)图b中A、B相对地面静止;(3)图c中A、B一起向右做匀速直线运动;(4)图d中A、B一起向右做匀速直线运动.【答案】(1)不受摩擦力作用(2)向左的静摩擦力(3)不受摩擦力作用(4)向左的静摩擦力【解析】图a情况,物体A处于平衡状态,假设物体A受静摩擦力作用,根据二力平衡知识可知,物体A 的平衡状态被破坏,因此假设是错误的,故在图a情况下物体A不受摩擦力.图b情况下物体A也处于平衡状态,由于A受向右的力F的作用,由二力平衡知A一定受向左的静摩擦力作用.图c情况,用力F拉水平地面上的B物体,B物体及其上面的A物体保持相对静止做匀速直线运动,假设A受静摩擦力作用,根据二力平衡知识可知,物体A的平衡条件被破坏,因此假设是错误的,A不受摩擦力作用.图d情况下,由于A做匀速直线运动,说明A在水平方向上平衡,根据二力平衡可知,A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与F相平衡,静摩擦力的方向与运动方向相反.【方法总结】易混淆的“三个方向”的辨析(1)运动方向:物体的运动方向一般选地面上固定不动的物体作为参考系判定.(2)相对运动方向:物体间的相对运动方向,指以其中一个物体A为参考系,另一个物体B的运动方向,即为物体B相对物体A的运动方向,反之也可.(3)相对运动趋势的方向:由于两物体间静摩擦力的存在而没有发生相对运动,其相对运动方向可用假设法(假设无静摩擦力)判定.【变式】(2019-2020学年·保山腾冲校级期末)如图所示,杆的上端用细绳吊在天花板上的O点,下端放在水平面上,且杆都处于静止状态,则地面对杆的摩擦力方向向左的是()【答案】A.【解析】:物体在拉力和重力的作用下有向右的运动趋势,故物体受到向左的摩擦力,A正确;物体受到的竖直向上的拉力,则B只受竖直方向上的力,水平方向没有外力作用,故物体不受摩擦力,B错误;物体受向上的拉力,水平方向没有外力的作用,故杆没有水平方向的作用,故没有摩擦力,C错误;物体在拉力的作用下,相对地面有向左的运动趋势,故物体受向右的摩擦力,D错误.题型三静摩擦力的计算【例3】如图所示,一质量M=2 kg 的物体放在动摩擦因数μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1 kg的小桶相连.已知M与水平面间的最大静摩擦力F m=4.5 N,滑轮的摩擦不计,g=10 N/kg,求在以下情况中M受到的摩擦力的大小.(1)只挂m0,处于静止状态时;(2)只挂m0,但在M上再放一个M′=3 kg的物体时;(3)只在桶内加入m1=0.33 kg的沙子时.【思路点拨】解答本题时应明确以下两点:(1)小桶静止时,根据二力平衡知:F T=m0g.(2)M静止时,根据二力平衡知:F f=F T.【答案】(1)1 N(2)1 N(3)4.3 N【解析】(1)因为m0g=1 N<F m,M处于静止状态,所以受静摩擦力作用,由二力平衡得F1=m0g=1 N.(2)在M上再放一个M′=3 kg的物体,M仍静止,故所受静摩擦力F2=F1=m0g=1 N.(3)因为(m0+m1)g=4.3 N<F m,故M处于静止状态,所受静摩擦力F3=(m0+m1)g=4.3 N.【例2】(2019-2020学年·如皋月考)下列各图中所有接触面都是光滑的,P、Q两球之间不存在弹力的是()【答案】B【答案】A图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动,PQ间有弹力,故A错误;B图两球间若有弹力则小球将向两边运动,PQ间无弹力,故B正确;C图两球间若无弹力则小球P将向下运动,PQ间有弹力,故C错误;D图两球间若无弹力则小球P将向右下运动,PQ间有弹力,故D错误.题型四对滑动摩擦力的理解【例4】(多选)有关滑动摩擦力,下列说法中正确的有()A.有正压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有正压力C.滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直D.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用【答案】BC【解析】由产生滑动摩擦力的条件知,选项A错误,选项B正确;滑动摩擦力的方向与接触面相切,而正压力垂直于接触面,所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受正压力垂直,选项C正确;静止的物体也可以受滑动摩擦力,如擦黑板时,黑板是静止的,但相对黑板擦是运动的,所以黑板受滑动摩擦力作用,关键要理解“运动”和“相对运动”的含义,选项D错误.【变式1】.(2019-2020学年·曲阜校级期中)关于滑动摩擦力公式F=μF N,下列说法中正确的是() A.公式中的压力F N一定等于物体重力的大小B.由μ=FF N,可知动摩擦因数μ与滑动摩擦力F成正比,与压力F N成反比C.由F=μF N可知,若μ一定,F与F N成正比D.F的大小是由μ和F N决定的,还与接触面的大小有关【答案】C.【解析】:由滑动摩擦力公式F=μF N可知,F N是物体受到的弹力,不一定等于物体的重力,故A错误;而μ只与接触面的材料及粗糙程度有关,与摩擦力F、支持力F N无关,故B错误;由滑动摩擦力公式F=μF N 可知,F与μ成正比,与F N成正比,故C正确;由滑动摩擦力公式F=μF N可知,摩擦力F的大小是由μ和F N决定的,与接触面的大小无关,故D错误.【变式2】如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动.下列判断正确的是()A.若v1<v2,货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力B.若v1<v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力C.若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力D.若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力【答案】B【解析】若v1<v2时,货物向右滑动,货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力,汽车B受到货物A 所施加的向右的滑动摩擦力,选项A错误,B正确;若v1>v2时,货物A相对汽车B向左滑动,受到汽车B 所施加的向右的滑动摩擦力,汽车B受到货物A所施加的向左的滑动摩擦力,故选项C、D错误.题型五对滑动摩擦力的计算【例4】(2019-2020学年·衡水高一检测)质量为2 kg的物体,静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.现给物体一水平拉力(g取10 m/s2),问:(1)当拉力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多少?(2)当拉力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多少?(3)此后若将拉力减小为5 N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多少?(4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力是多少?【答案】:(1)5 N(2)10 N(3)10 N(4)10 N【解析】:物体所受滑动摩擦力(最大静摩擦力F max)的大小为F=μF N=μmg=0.5×2×10 N=10 N.(1)当拉力F1=5 N时,F1<F max,物体静止,由二力平衡可知F静=F1=5 N.(2)当拉力F2=12 N时,F2>F max,物体要滑动,F滑=F=10 N.(3)当拉力减小为5 N时,物体仍在滑动,故F滑=F=10 N.(4)当撤去拉力后,由于物体继续滑动,仍受滑动摩擦力的作用,F滑=F=10 N.【变式】(2019-2020学年·中山校级一模)如图所示,物体A重40 N,物体B重20 N,A与B、A与地的动摩擦因数相同,物体B用细绳系住,当水平力F=32 N时,才能将A匀速拉出,求接触面间的动摩擦因数.【答案】0.4【解析】以A物体为研究对象,其受力情况如图所示:则物体B对其压力F N2=G B,地面对A的支持力F N1=G A+G B;所以A受B的滑动摩擦力F f2=μF N2=μG B,A受地面的摩擦力F f1=μF N1=μ(G A+G B);又由题意得:F=F f1+F f2=μ(G A+2G B);将F=32 N,G A=40 N,G B=20 N代入解得μ=0.4.三、课堂检测1.(2019-2020学年·西城校级期中)下列哪些措施是为了减小摩擦力()A.在轴承中滴润滑油B.轮胎表面有花纹状的沟槽C.自行车刹车时用力捏闸D.冰雪天气地面上撒沙铺草【答案】A.【解析】:在轴承中滴润滑油,可以减小轴承与车轮之间的摩擦力,故A正确;轮胎表面都有花纹状的沟槽,是为了增大动摩擦因数,能使车在雨天与地面间产生足够的摩擦力,故B错误;自行车刹车时用力捏闸,是为了增大闸与车轮之间的正压力,从而增大摩擦力,使车容易停下,故C错误;冰雪天气地面上撒沙铺草可以增大冰与人(或车)之间的摩擦力,故D错误.2.如图所示,若小猫沿树匀速攀上和匀速下滑,它所受的摩擦力分别是F1和F2,则()A.F1向下,F2向上,且F1=F2 B.F1向下,F2向上,且F1>F2C.F1向上,F2向上,且F1=F2 D.F1向上,F2向下,且F1=F2【答案】C.【解析】:由题意可知,小猫向上、向下均做匀速运动,且小猫受重力、摩擦力作用,故二力平衡,由重力的大小和方向可推断出摩擦力总是向上的,且大小等于小猫的重力,故C正确.3.(2019-2020学年·青羊校级月考)关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是() A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力【答案】D.【解析】:滑动摩擦力与物体的相对运动方向相反,即相对相接触的那个物体的运动方向相反,与物体的实际运动方向可以成任意角度,故A正确;静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,比如:贴着车厢壁运行的物体,故B正确;货物在传送带上向高处运动时,货物受静摩擦力但不静止;受到滑动摩擦力却是静止的,比如:正在地面上滑行的物体,地面受到是滑动摩擦力,而地面是静止的,故C正确;静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反,它可以是阻力、可以是动力,故D错误.4.(多选)用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),如图所示.下列说法中正确的有()A.瓶中油越多,手必须握得越紧B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的D.以上说法都正确【答案】AC.【解析】:用手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡,静摩擦力的大小由油瓶和油受到的重力(大小)决定;油瓶变重,它受到的静摩擦力必须随之增大,即手握得紧一点才能保证油瓶不会掉落下来;如果手握得不够紧,正压力不够大,最大静摩擦力小于油瓶受到的重力,油瓶就会掉下来,所以选项A正确;手握得越紧,手与油瓶之间的正压力越大,最大静摩擦力也越大,但是油瓶受到的是与油瓶重力相平衡的静摩擦力,大小等于油瓶受到的重力,可见,选项B、D错误,选项C 正确.5.如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱.试判断下列情况中,木箱所受的摩擦力及其方向.(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动);(2)汽车刹车时(二者无相对滑动);(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时;(5)汽车在匀速行驶中突然加速,木箱在车上滑动时.【答案】:(1)静摩擦力向前(2)静摩擦力向后(3)不受摩擦力(4)滑动摩擦力向后(5)滑动摩擦力向前【解析】:(1)木箱随汽车一起由静止加速运动,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原有的静止状态,因此它将相对于汽车向后滑动.而实际上木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势,所以木箱受到向前的静摩擦力.(2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,而实际上木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力.(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,假设木箱受水平向前的摩擦力,跟木箱接触的物体只有汽车,汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2),由二力平衡知:F1与G平衡,但没有力与F2平衡,木箱不能做匀速直线运动,这与题意矛盾,所以假设错误,即木箱不受摩擦力.(4)汽车刹车时,木箱相对于汽车向前滑动,易知木箱受到向后的滑动摩擦力.(5)汽车在匀速运动过程中突然加速,木箱相对于汽车向后滑动,易知木箱受到向前的滑动摩擦力.四、课后提升作业一、选择题1.(2019-2020学年·慈溪高一期末)1.下列有关摩擦力的说法正确的是()A.一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间没有静摩擦力B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C.摩擦力可以是阻力也可以是动力D.由公式μ=FF N可以看出,μ与F成正比,与F N成反比【答案】C.【解析】:一个物体静止在另一个物体的表面上,如果有相对运动趋势,它们之间一定有静摩擦力,选项A 错误;滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反,选项B错误;摩擦力可以是阻力也可以是动力,选项C正确;μ与材料类别及接触面的粗糙程度有关,与F和F N无关,选项D错误.2.(2019-2020学年·扬州期末)下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是()【答案】B.【解析】:传送带将货物送到高处,依靠传送带给货物的静摩擦力,故A不符合题意;乘客在竖直上升电梯中,不满足摩擦力产生条件,即没有相对运动或相对运动趋势,因此乘客不受摩擦力作用,故B符合题意;运动员跑步,脚底相对地面有后运动的趋势,因此地面给人向前的静摩擦力,故C不符合题意;手拿住杯子,满足摩擦力产生的条件,杯子相对手有向下滑的趋势,因此手给杯子有向上的静摩擦力,故D不符合题意.3.水平的皮带传送装置如图所示,皮带的速度保持不变,将物体轻轻地放在A点,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C时停止滑动,随后随皮带一起匀速运动,直至传送到B点,在传送过程中,该物体受到的摩擦力情况是()A.在AC段受到水平向左的滑动摩擦力B.在AC段受到水平向右的滑动摩擦力C.在CB段不受静摩擦力D.在CB段受到水平向右的静摩擦力【答案】BC.【解析】:在AC段物体相对皮带向左滑动,受到水平向右的滑动摩擦力;在CB段物体相对皮带静止,物体随皮带一起匀速运动,受到的是平衡力,如果有静摩擦力,则物体不能处于平衡状态,所以不受静摩擦力,故选项B、C正确.4.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是()A.由滑动摩擦力公式可推出动摩擦因数μ与正压力F N成正比B.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大C.动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关D.生活经验告诉我们:物体运动越快摩擦力越大,则物体表面的动摩擦因数μ与速度大小成正比【答案】C.【解析】:动摩擦因数(即滑动摩擦力和弹力的比值),是一种比值定义法,则动摩擦因数与滑动摩擦力和弹力均无关,只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关,故C正确,A、B均错误;由上分析可知,物体表面的动摩擦因数μ与速度大小也无关,故D错误.5.(2019-2020学年·南京学业考试)如图所示,在粗糙的水平地面上,一物块与弹簧连接.先用水平向右的力拉弹簧,物块处于静止状态,地面对物块的摩擦力大小为f.增大拉力F,使弹簧伸长量为原来的2倍,物块仍保持静止,此时地面对物块的摩擦力大小为()A.0B.f C.2f D.3f【答案】C.【解析】:物体处于静止状态,水平方向受力平衡,合外力等于零,F等于f,当F增大时,f随之增大,物块仍保持静止,合力为零,F和f是一对平衡力;弹簧伸长量为原来的2倍,根据胡克定律,则有此时地面对物块的摩擦力大小为2f,故C正确,A、B、D错误.6.(多选)(2019-2020学年·长春高一期末)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域.如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则()A.小球受到的摩擦力方向竖直向上B.小球受到的摩擦力与重力大小相等C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大D.若铁夹水平向右加速移动,小球受到的摩擦力变大【答案】AB.【解析】:对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用,根据平衡条件可知,小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,即摩擦力方向竖直向上,故A、B正确;增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力仍等于重力,大小不变,故C错误;若水平移动铁夹,由于小球在竖直方向受力始终平衡,故摩擦力大小不变,故D错误.7.(2019-2020学年·郑州高一月考)甲图中小明用60 N的水平力推木箱,没推动,此时木箱受的摩擦力为F1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受的摩擦力为F2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受的摩擦力为F3.已知木箱对地面的压力为300 N,木箱与地面间动摩擦因数为0.3,则F1、F2、F3的大小分别为()A.60 N,100 N,90 N B.0,100 N,300 NC.60 N,100 N,300 N D.0,100 N,90 N【答案】A.【解析】:甲图小明用的推力F=60 N,木箱不动,木箱在水平方向受到两个力作用处于平衡状态,木箱受的摩擦力为静摩擦力,F1=F=60 N;乙图小明用的推力F′=100 N,木箱恰好能被推动,静摩擦力达到最大值,F2=F′=100 N;丙图小明把木箱推动了,木箱受到了滑动摩擦力的作用,F3=μF N=0.3×300 N=90 N,故选项A正确,选项B、C、D错误.8.(2019-2020学年·沭阳高一校级月考)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒.如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后()A.μ和f都增大B.μ和f都减小C.μ增大,f减小D.μ减小,f增大【答案】B.【解析】:用冰刷刷冰,使冰壶和冰之间形成一层水膜,由于水的出现使冰壶与冰面分开,从而减小了动摩擦因数,进而减小了冰壶与冰面之间的摩擦力,故B正确,A、C、D错误.9.(2019-2020学年·石景山期末)用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推动.用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大.下列说法正确的是()A.木块开始运动前,摩擦力可以用公式F=μF N计算B.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小C.木块开始运动前,拉力小于摩擦力D.当拉力达到某一数值时木块开始移动,运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大【答案】B.【解析】:由题意可知,开始时木块保持不动,木块受静摩擦力,根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力,故摩擦力大小随拉力的增大而增大;而当增大拉力达到某一大小时,木块开始滑动,说明此时木块恰好达到最大静摩擦力;而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,所以木块移动后拉力将减小,根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力,故B正确,A、C、D错误.10.(多选)(2019-2020学年·赣州月考)如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.木箱所受的最大静摩擦力f m=21 N B.木箱所受的最大静摩擦力f m=20 NC.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21 D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2【答案】AD.【解析】:由图乙知木箱受的最大静摩擦力为f m=21 N,故A正确,B错误;当木箱运动后受的是滑动摩擦力,大小为f=μmg=20 N,解得μ=0.2,故C错误,D正确.二、非选择题11.如图所示,一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用,其中F1=13 N,F2=6 N,已知木块与地面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)木块受到的摩擦力的大小和方向;(2)当只将F1撤去时,木块受到的摩擦力的大小和方向;(3)若撤去的力不是F1而是F2,求木块受到的摩擦力的大小和方向.【答案】:(1)7 N水平向左(2)6 N水平向右(3)8 N水平向左【解析】:当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑=μF N=μG=0.2×40 N=8 N,故木块受到地面的最大静摩擦力为8 N.(1)加上F1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的F=F1-F2=7 N的力,由于F小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到地面静摩擦力的作用,大小为7 N,方向水平向左.(2)由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍保持静止.由二力平衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为6 N,方向水平向右.(3)撤掉F 2后,由于F 1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8 N ,方向水平向左.12.如图所示,轻质弹簧的劲度系数k =20 N/cm ,用其拉着一个重为200 N 的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4 cm 时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数;(2)当弹簧的伸长量为6 cm 时,物体受到的水平拉力为多大?这时物体受到的摩擦力为多大?(3)如果在物体运动过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力为多大?【答案】:(1)0.4 (2)120 N 80 N (3)80 N【解析】:(1)由F f =kx =μF N =μG 知μ=kx G =20×4200=0.4. (2)由F =kx ′得:F =20×6 N =120 N ;此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,所以F ′f =μG =0.4×200 N =80 N.(3)由于物体仍能滑行,物体所受的滑动摩擦力大小和方向不变,大小仍为80 N.13.如图所示,物体A 、B 的质量分别为m A =10 kg ,m B =20 kg ,A 与B 、B 与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当用水平力F =80 N 向右拉轻滑轮时,B 对A 的摩擦力和桌面对B 的摩擦力为多大?(g 取10 m/s 2)【答案】:30 N 70 N【解析】:A 与B 、B 与水平桌面间的最大静摩擦力分别为:F m A =μm A g =30 NF m B =μ(m A g +m B g )=90 N由于绳子对物体A 的拉力F A =F 2=40 N>F m A 故B 对A 的摩擦力为滑动摩擦力,大小为30 N ,方向向左.。
物理:3.2《研究摩擦力》课件(粤教版必修1)
一般可以利用二力平衡(状态静止)求解。 一般可以利用二力平衡(状态静止)求解。
0≤f≤fmห้องสมุดไป่ตู้
3.方向: 总是阻碍相对运动趋势,与相 方向: 总是阻碍相对运动趋势, 方向 相对运动趋势 运动趋势的方向相反。 趋势的方向相反 对运动趋势的方向相反。与接 触面相切。 举例) 触面相切。 (举例)
二.静摩擦力 静摩擦力
1.概念:两个相互接触的物体有相对运 概念: 概念 动的趋势时,物体之间产生的摩擦。 动的趋势时,物体之间产生的摩擦。这 种阻碍相对运动趋势的力。 相对运动趋势的力 种阻碍相对运动趋势的力。
实验: 实验:H1307
2.大小:静摩擦力有一个最大限度---大小:静摩擦力有一个最大限度 大小 最大静摩擦力
同学们例举生活中与摩 擦力有关的现象
摩擦力的分类: 摩擦力的分类:
滑动摩擦力、滚动摩擦力、 滑动摩擦力、滚动摩擦力、静摩擦力
一.滑动摩擦力 滑动摩擦力
1.概念:两个相互接触的物体有 概念: 概念 相对滑动时, 相对滑动时,物体之间存在的摩 这种阻碍相对运动的力。 相对运动的力 擦。这种阻碍相对运动的力。 2. 滑动摩擦力与那些因素有关? 滑动摩擦力与那些因素有关? a、正压力 、 b、材料、接触面的粗糙程度有关, 、材料、接触面的粗糙程度有关, 与接触面积无关
当物体间没有相对运动时, 当物体间没有相对运动时, 物体间是否存在摩擦力的作 ?(举例 举例) 用?(举例)
当物体间有弹力(压力),接触面粗糙, 当物体间有弹力(压力),接触面粗糙, ),接触面粗糙 且物体间有相对运动的趋势时, 且物体间有相对运动的趋势时,物体间同 样存在摩擦力
请同学们总结产生摩擦力的条件: 请同学们总结产生摩擦力的条件:
2020-2021学年物理新教材人教版必修第一册:3.2 摩擦力
4.按照图丁的实验装置,分别用大小不一样的外力拉 动木板,观察弹簧测力计的示数有何特点?说明了什么问 题?
2.继续将铁块和木块叠放在一起,但木块在下,铁块在上, 如图丙所示.弹簧测力计的示数与图乙相比有什么变化?说明什 么问题?
答案:铁块在下时,摩擦力发生在铁块和长木板之间, 接触面是“木—铁”;木块在下时,摩擦力发生在木块与长木 板之间,接触面是“木—木”.“木—木”接触时,弹簧测力 计的示数变大,即滑动摩擦力变大,说明当压力不变时,滑动 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、接触面的材料有关.
知识点一 滑动摩擦力
1.如图所示,木箱在水平推力 F 的作用下沿地面向右运动.
如果撤去推力 F,木箱可以沿地面一直运动吗?为什么?
答案:撤去推力 F 后,木箱运动一会儿就会停下来.这是因 为木箱受到地面的滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向与木箱的运 动方向相反,阻碍木箱的运动.
2.用力按住一毛刷,使其在水平桌面 上向前滑动,如图所示.刷毛为什么向后 弯曲?用手提着毛刷使刷毛只和桌面接触 但不挤压,毛刷在桌面上滑动时,刷毛是否发生弯曲?请解 释原因.
答案:书没有下落是因为受到了向上的摩擦力作用, 由于纸与书没有发生相对运动,所以书受到的是静摩擦力. 由于重力作用,书有下落的趋势.
2.如图所示,手压在桌面上并向前推,在 手发生滑动前增大手对桌面的推力,你有什 么发现?
答案:推力越大,桌面对手的阻碍作用越大. 3.你能结合生活经验,猜测静摩擦力的方向特点以及静 摩擦力的大小与什么因素有关吗?
物理:3.2《研究摩擦力》知识点总结课件(粤教版必修1)
小明分别用 50 N 和 100 N 的水平拉力去拉一个放在水平面 上的物体,都没有拉动,物体在两种情况下受到的摩擦力是否 一样? 答案:不一样.两种情况下都是受到静摩擦力,且都等于 相应的拉力大小,拉力大小不一样,物体受到的静摩擦力也不 一样.
摩擦力的产生条件及方向 1.摩擦力的产生条件 (1)两物体相互接触且接触面不光滑. (2)两物体相互挤压产生形变. (3)两物体间存在相对运动或相对运动趋势. 2.滑动摩擦力的方向 (1)滑动摩擦力产生在相互接触且有相对滑动的物体之间, 但并非只有运动的物体才受到滑动摩擦力作用,静止的物体也 可以受到滑动摩擦力的作用.
第二节
研究摩擦力
滑动摩擦力 1.摩擦力 相对运 相对运动 两个相互接触的物体,当它们发生________或具有______ 动趋势 ______时,其接触面上就会产生一个阻碍它们相对运动的力, 就是摩擦力. 2.滑动摩擦力 (1)概念:两个相互接触的物体有相对滑动时,物体间存在 滑动摩擦 滑 的摩擦叫________.在滑动摩擦中阻碍相对滑动的作用力叫__ 动摩擦力 ________. f=µFN (2)计算公式:_______,其中 f 为滑动摩擦力,µ为动摩擦因 素,FN为接触面的正压力.
汽车遇到紧急情况时,刹车踩得越紧,汽车就能越快停下 来,为什么? 答案:刹车踩得越紧,压力越大,车轮受到的滑动摩擦力 也越大,汽车便更容易停下来. 静摩擦力 相对运动趋势 1.静摩擦力:当物体间具有____________时,产生的摩擦 静摩擦 叫______,此时产生的摩擦力叫静摩擦力. 最大值 2.最大静摩擦力:物体受到静摩擦力的_______,可用 fm 表示.为计算方便,常认为最大静摩擦力近似力的作用. (3)滑动摩擦力的方向沿接触面的切线,总跟相对运动方向 相反,跟运动方向无关. 3.静摩擦力的方向 判断静摩擦力的方向常采用下列方法: (1)用假设法判断静摩擦力的方向 我们可以假设接触面是光滑的,判断物体将向哪个方向滑 动,从而确定相对运动趋势的方向,进而判断出静摩擦力的方 向. (2)根据物体的运动状态判断静摩擦力的方向.
新粤教物理必修一3.2 研究摩擦力——滑动摩擦力 课件
2 在木块上放重锤,用弹簧测力计拉木块 匀速运动,读出这时的拉力F;
木板 3 在木板上固定好毛巾,放上木块,用弹簧 测力计拉木块匀速运动,读出这时的拉力F
毛巾
二、探究 影响滑动摩擦力大小的因素
Ø结论
l滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有 关,与接触面的面积大小和速度无关。
l在压力一定的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦 力越大;在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越 大,滑动摩擦力越大。
---滑动摩擦力
一、 滑动摩擦力
动手实验1
Ø 手平放在桌面上,用力推或拉,使手在桌面上 运动,感受有没有一个阻碍手运动的力; Ø 手平放在桌面上,保持手不动,也不用力推或 拉,感受有没有一个阻碍手运动的力。
一、 滑动摩擦力
1、定义
两个相互接触的物体,当发生相对滑动 时,在接触面间产生的阻碍物体相对运动的 力,叫做滑动摩擦力。
二、 探究 影响滑动摩擦力大小的因素
6、滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟压力成正比,即
f=μFN
公式中,FN是垂直接触面的压力(即正压力)。μ是比例
常数,叫动摩擦因数,跟相互接触物体的材料及接触面的粗糙 程度有关。
几种常见材料间的动摩擦因数
材料 钢——钢 木——木 木——金属 皮革——铸铁 钢——冰 木——冰 橡皮轮胎——路面(干)
动手实验3
器材:两摞完全相同的书: 1、分别在两摞书的上部与底部夹上两本相同的书,左右两 手同时抽出两本书,感受哪边比较容易抽出?
2、在两摞书的同一层(其中一摞中夹放了两张砂纸)夹上 相同的书再抽出,感觉哪边比较容易抽出?
二、探究 影响滑动摩擦力大小的因素
可能与接触 面的粗糙程
度有关
《3.2摩擦力》学案
第2节摩擦力【学习目标】1.知道滑动摩擦力、静摩擦力的定义.2.理解滑动摩擦力、静摩擦力的产生条件.3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.4.理解最大静摩擦力的概念.【自主学习】一、滑动摩擦力1.定义:两个的物体,当它们时,在接触面上会产生一种阻碍的的力,这种力叫做滑动摩擦力.2.方向:总是沿着,并且跟物体的的方向相反3.大小:滑动摩擦力的大小跟的大小成正比,即F f= ,其中μ叫做,它跟接触面的和有关.二、静摩擦力1.定义:相互的两个物体之间只有,而没有时的摩擦力叫做静摩擦力.2.方向:总是沿着,并且跟物体的的方向相反3.大小:物体处于静止或匀速直线运动时,静摩擦力的大小可以根据二力平衡求解.静摩擦力的增大有一个限度,我们把物体即将开始运动时受到的摩擦力大小叫最大静摩擦力。
【预习自测】判断下列说法的正误.(1)受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的.( )(2)滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同.( )(3)滑动摩擦力的方向一定与接触面上的压力方向垂直.( )(4)物体所受滑动摩擦力的大小一定与物体所受重力的大小成正比.( )(5)只有静止的物体才能受到静摩擦力.()(6)静摩擦力大小跟压力成正比()(7)摩擦力可以是动力也可以是阻力()(8)静摩擦力的方向总是与运动方向相反()【合作探究】一、滑动摩擦力1.滑动摩擦力的方向活动1.手紧贴在桌面上向前滑动,手向运动,手相对桌面向运动,感受到手受到向的摩擦力;活动2.向右抽出压在小物块下的纸条,物块向运动,物块相对纸条向运动,小物块受到向的摩擦力结论:滑动摩擦力的方向思考与讨论1:什么是相对运动方向?它与运动方向是一回事吗?通过上面两个例子来说明2.滑动摩擦力的大小活动3.手用力压在桌面上向前滑动,逐渐增大手对桌面的压力,能感受到手受到的摩擦力逐渐。
据此可以猜测滑动摩擦力与压力成实验1.用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块,使它做匀速运动,测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。
3.2摩擦力——静摩擦力+教学设计-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
摩擦力——静摩擦力教学设计教学目标1.物理观念:①知道什么是静摩擦力,知道静摩擦力的产生条件;②理解相对运动趋势的本质③掌握静摩擦力方向的判断方法。
2.科学思维:通过受力分析以及静摩擦力方向的判断过程,逐步形成逻辑推理的抽象思维。
3.科学探究:①通过“相对运动趋势”方向的判断和利用二力平衡对“静摩擦力”方向的判断,探究得出静摩擦力方向与相对运动趋势方向的关系。
②通过对“静摩擦力方向”判断方法的应用与速度方向对比,探究得出静摩擦力方向与速度方向无关的结论。
4.科学态度与科学责任:由电工爬电线杆的生活实例,引出静摩擦力的概念,激发学生的创造意识,培养学生运用物理知识解决实际问题的科学态度。
教学重难点重点:静摩擦力方向的判断。
难点:运动的物体也可受到静摩擦力,静摩擦力既可以是动力,也可以是阻力。
静摩擦力方向的判断。
教学方法启发教学法、讨论法、讲授法教学过程【新课导入】在爬电线杆时,工人师傅往往会穿着一套脚扣,只要将它扣在电线杆上,就能轻松完成攀爬,而且也不用担心会滑下来,这不禁让人好奇小小的脚扣到底有何神奇之处,它所依靠的原理又是什么呢?让我们一起来学习静摩擦力本环节设计意图:通过视频中电工爬电线杆的内容,吸引学生注意力,引出课题——静摩擦力【新课内容】一、静摩擦力请同学们轻轻推一推面前的课桌,桌子动了吗?没动。
没动说明了什么?水平方向只受推力吗?没动是一种平衡状态,说明水平方向除受推力外,还应该受到一个与推力反向的阻力。
这个阻力与粗糙有关,(因为水平面越光滑越容易推动,)那它是一种摩擦力,是前面学过的滑动摩擦力吗?不是,产生滑动摩擦力的条件是相对运动,而课桌与地面保持相对静止,我们称之为静摩擦力。
1.定义两个接触、挤压的物体间没有相对运动,但具有相对运动趋势,接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的摩擦力,叫做静摩擦力。
类比滑动摩擦力的产生条件,不难得出,静摩擦力的产生条件为:2.产生条件:①两物体相互接触并挤压(有弹力)②接触面粗糙③物体与接触面间有相对运动趋势本环节设计意图:让学生推桌子可以让学生积极地参与到课堂中来,并让学生亲身感受静摩擦力的存在;同时让学生运用类比思维掌握静摩擦力的概念,又能区分静摩擦力与滑动摩擦力的不同。
3.2摩擦力(课件)高中物理一体化资源
三个货箱各表面材质和祖糙程度均相同,压力大小也相同,故摩擦力相同,即1 = 2 = 3
故选 D。
一、滑动摩擦力
其中,μ是比例常数,叫作 动摩擦因数。它的值跟 接触面 有关,接触面材料不
同、粗糙程度不同,动摩擦因数 也不同 。
力等于滑动摩擦力。重力加速度大小取 = 10m/s 2 ,则木块在水平方向受到的摩擦力 Ff 下
列说法正确的是( B )
A.若撤去 F1 保留 F2,则 Ff=8N,方向向左
B.若撤去 F1 保留 F2,则 Ff=3N,方向向右
C.若撤去 F2 保留 F1,则 Ff=3N,方向向左
D.若撤去 F2 保留 F1,则 Ff=10N,方向向左
个力与推力平衡。这个力与人对沙发的推力
大小相等、方向相反。这个力就是沙发与地
面之间的摩擦力。
1.相对静止≠禁止
2.“相对静止”有两种情况:一是两个物体都静止;
二、静摩擦力 二是两个物体都做速度相同的运动。
1.定义:两个 相互接触 并保持 相对静止 的物体,当它们之间存在相对运动
的 趋势 时,在它们的接触面上会产生
联立可得 A4 纸和书之间的摩擦因数 = 0.25
故选 A。
一、滑动摩擦力
一、滑动摩擦力
二、静摩擦力
相互接触的物体处于相对静止时,是不
是也可能存在摩擦力?
如图3.2-3,人用平行于地面的力推沙
发,沙发有相对地面运动的 趋势 , 但它没
有被推动,沙发与地面仍然保持 相对静止 。
根据 二力平衡 的知识可知,这时一定有一
与接触面相切的含义:当两个物体接触的面是平面时,就是沿
3.2摩擦力 讲义-2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册
第三章相互作用——力第2节摩擦力【素养目标】1.知道静摩擦力的概念及产生条件,会判断静摩擦力的方向2.知道最大静摩擦力的概念,知道静摩擦力的大小范围3.知道滑动摩擦力概念及产生条件,会判断滑动摩擦力的方向4.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,会求滑动摩擦力【必备知识】知识点一、滑动摩擦力1.定义:一个物体在另一个物体表面滑动的时候,受到另一个物体阻碍它滑动的力.2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动的方向相反.3.大小:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,即跟两个物体表面间的垂直作用力成正比.4.公式:F=μF N,其中μ为比例常数,叫做动摩擦因数,它的大小与相互接触的两个物体的材料、接触面的情况有(填:“有”或“无”)关,而与受力面积、速度等因素无(填:“有”或“无”)关.【点睛】滑动摩擦力的大小1.公式法:根据公式F=μF N计算.①正压力F N是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,F N的大小根据受力情况确定;②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关.2.二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速运动、静止)时,根据二力平衡条件求解.知识点二、静摩擦力1.定义:两个相互接触的物体,当它们具有相对运动趋势时,在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力.2.产生条件①接触面粗糙②两个物体相互接触且挤压(有弹力)③两个物体相对静止但存在相对运动趋势。
3.方向:静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.4.大小:最大静摩擦力:数值上等于物体刚刚开始运动时的“拉力”,静摩擦力F在0与最大静摩擦力F max 之间,即0<F≤F max。
静摩擦力的大小与压力F N没有直接关系,且静摩擦力没有直接的计算公式,也不是一个定值,其大小通常随着外力的变化而变化。
5.判断静摩擦力方向的常用方法(1)假设法:可假设接触面光滑,将会看到物体发生相对运动,根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向,从而判断静摩擦力的方向.(2)平衡法:对于受力平衡的物体,分析除静摩擦力外其他力共同作用效果的方向,则静摩擦力的方向与其他力的共同作用效果的方向相反.(3)相互作用法:根据力的相互性,若甲、乙两物体间有静摩擦力,并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向,则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反.知识点三、摩擦力的求解思路计算摩擦力时,我们要做的第一步是分清摩擦力的种类,只有滑动摩擦力才可以套用F=μF N公式。
3.2摩擦力 教案
3.2 摩擦力教学目标:(一)知识与技能1、知道滑动摩擦力的概念,知道滑动摩擦力的产生条件,并会判断其方向。
2、会利用公式计算滑动摩擦力大小,知道影响滑动摩擦力的因素。
3、知道动摩擦因数的物理意义,知道其只与接触面地性质有关。
4、认识静摩擦力的规律,了解静摩擦力的变化范围及其最大值。
5、知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,会简单地计算静摩擦力。
(二)过程与方法1、培养学生利用物理语言分析、思考、描述摩擦力概念和规律的能力。
2、让学生学会在实验中控制变量和实验条件。
(三)情感态度与价值观1、利用实验和生活实例激发学生学习兴趣。
2、培养学生通过实践认识规律,通过实践解决实际问题的思想。
教学重难点:重点:1、滑动摩擦力产生的条件及其方向的判断,并会用F=μF N解决具体问题。
2、静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断。
难点:1、正压力F N的确定。
2、滑动摩擦力的方向判定。
2、静摩擦力方向的正确判定。
教学过程:第一课时一、导入新课:演示实验导入:用弹簧测力计拖动木块,使它做匀速运动,测力计的示数等于物块所受摩擦力的大小。
改变木块和木板之间的压力,摩擦力的大小也随之改变。
思考:摩擦力跟压力存在怎样的关系呢?二、讲授新课:(一)、滑动摩擦力【教师引导】结合实例如手推木块,擦黑板,洗脸,刷牙等分析,回顾初中所学知识,总结一下摩擦力的定义。
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
【教师引导】感受滑动摩擦力【学生活动】将手掌放在桌面上,向前轻轻移动手掌;收回手掌后,用力下压桌面,向前推动手掌,感受两次不同的感觉。
【教师总结】1、滑动摩擦力:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
【教师演示实验】2、滑动摩擦力产生条件:(1)隔空擦黑板无法擦掉字迹得出条件之一;(2)让黑板擦从黑板表面自由下落得出条件二; (3)用黑板擦挤压黑板而不移动得出条件三。
3.2 摩擦力 优秀课件(20张PPT)
明晰“三个方向”
名称
释义
运动方向
一般指物体相对地面(以地面为参 考系)的运动方向
相对运动 指以其中一个物体为参考系,另一
方向
个物体的运动方向
相对运动 趋势方向
由两物体间的静摩擦力的存在导致 的,能发生相对运动而没有发生的
相对运动的方向
学习 目标
5.大小 (1) 未推动时: 静摩擦力,等于推力 恰好推动时: 动摩擦力,等于推力 箱子推力下非匀速运动时:
学习 目标
3.方向:沿着接触面,并且跟物体相对运动方向相反。“与 相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”,滑动 摩擦力的方向与运动方向可能相同,也可能相反。vA> vBvA NhomakorabeaA
B
F vB
学习 目标
4.大小 (1)公式 F = µFN (2)与最大静摩擦力大小的关系:滑动摩擦力一般略小于 最大静摩擦力。
滚动摩擦力
一个物体在另一个物体上滚动时,产生的摩擦力叫滚动摩擦 力。压力相同、接触面的粗糙程度也相同时,滚动摩擦力远 小于滑动摩擦力。
学习 目标
5.动摩擦因数:跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗 糙程度有关,没有单位。
有关摩擦力大小的两点提醒
(1)µ 的大小跟相互接触的两个物体的材料、接触面的情况 (粗糙程度、干湿情况等)有关,而与接触面的大小、是否 滑动、速度大小、压力大小等无关。 (2)滑动摩擦力或最大静摩擦力与物体间的压力有关, µ 或 µ0 一定时,压力越大,滑动摩擦力或最大静摩擦力就越 大,而静摩擦力的大小与物体间的压力无关。
3.3 摩擦力
回顾与思考
互相接触的物体相对静止的时候,是不是也可能产 生摩擦力?
学习目标
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有关.当接触面粗糙程度不变时,滑动摩擦力的大小与压力
成正比,用μ表示比例常数,则滑动摩擦力f=μFN,其中 μ叫做动摩擦因数,跟相互接触的两个物体的材料有关 .
(4)滑动摩擦力公式中的压力大小是否在任何情况下都等于
物体的重力大小?请举例说明. 提示:物体在水平面上运动时,由于竖直方向处于二力平
衡状态,重力大小与压力大小是相等的,如果物体不是在
滑动摩擦力
1.定义:当两个物体彼此接触且相互挤压,并发生相对滑
动时,在接触面上产生的阻碍相对滑动的力叫做滑动摩擦 力. 2.产生条件:(1)两物体相互接触且挤压.(2)接触面粗糙. (3)两物体间有相对运动.
3.方向:滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,跟物体相对运
动的方向相反. 4.大小:(1)相关因素:压力、接触面的性质.(2)公式:
水平面上运动,则不能认为重力大小等于压力大小 .当物体 沿斜面下滑时,斜面的倾角越大,压力就越小 .所以压力与 重力不是一回事.例如,小孩沿滑梯下滑时,对滑梯的压力 小于自身的重力.
4.由滑动摩擦力计算公式f=μ FN得μ = 数跟摩擦力成正比,跟压力成反比?
f , 能否说动摩擦因 FN
提示:不能.动摩擦因数μ可由摩擦力f和压力FN计算得出, 但并非由f或FN决定.μ与接触面材料的性质和粗糙程度有
关,两接触面确定的情况下,μ是确定的,不随摩擦力f和
压力FN的改变而改变.
1.对接触面粗糙、光滑的理解接触面粗糙指的是当一个物 体沿另一个物体表面滑动时,凹凸不平的部分互相啮合, 产生阻碍相对滑动的力,即为滑动摩擦力;接触面光滑是
一种理想情况,在实际中并不存在,它不同于实际中形容
接触面摩擦力很小的“光滑”.凡是题目中出现“接触面光 滑”、“光滑小球”等,一律不考虑摩擦力.
f=0.2×2×10 N=4 N.
答案:(1)向右 (2)向左 (3)向右 (4)4 N
滑动摩擦力的确定方法 1.滑动摩擦力方向的判断 (1)选取研究对象(受滑动摩擦力作用的物体).
(2参考系的运动方向 . (4)滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反.
2.对滑动摩擦力公式的进一步理解 (1)动摩擦因数μ与接触面的材料、表面的粗糙程度有关, 无单位. (2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面的 大小也无关.
(3)公式f=μFN中的FN是两个物体接触面间的压力,性质上
属于弹力,它不是物体的重力,大小也不一定等于物体的 重力大小,许多情况下需结合物体的受力情况和运动状态 加以确定 .
擦力吗?弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小关系如何? 提示:在本实验与探究中,木块是静止的,但木块相对于
木板是运动的,所以木块受的摩擦力为滑动摩擦力 .因为木
块始终处于静止状态,所以根据二力平衡的条件,弹簧测 力计的示数等于滑动摩擦力的大小.
(2)本实验中若不拖动木板,而是直接用弹簧测力计拉着木
块在木板上滑动,这种情况下弹簧测力计的示数一定等于 滑动摩擦力的大小吗?如果不是的话,必须在什么情况下
弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小?
提示:弹簧测力计的示数并不一定等于滑动摩擦力的大小 . 根据二力平衡的条件,只有物体处于匀速直线运动状态时, 弹簧测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小.
(3)本实验中物体间的滑动摩擦力的大小与物体间的压力有 何关系?如何确定其大小? 提示:滑动摩擦力与压力FN和接触面粗糙程度这两个因素
f=μ FN,μ 为动摩擦因数,FN为正压力.
典例1
如图所示,某时刻质量m=
2 kg的木块正以3 m/s的速度在以 5 m/s的速度向右传送的传送带上 水平向右运动,试判断: (1)木块的运动方向. (2)木块相对于传送带的运动方向.
(3)木块所受滑动摩擦力的方向.
(4)若已知木块与传送带间的动摩擦因数μ =0.2,求木块 受到的滑动摩擦力的大小.(取g=10 N/kg)
2. 实验:(1)当手压在桌面上且有向前的滑动趋势时,感
受手受到的静摩擦力的方向.(2)当毛刷压在桌面上且有向 前的运动趋势时,观察刷毛的弯曲方向,分析毛刷受到的
静摩擦力方向.
实验后总结静摩擦力的方向有怎样的特点. 提示:静摩擦力的方向与接触面相切,与相对运动趋势方 向相反.
3.实验探究
在水平桌面上放一长木板,上
【规范解答】(1)由题可知木块正以v=3 m/s的速度向右运
动. (2)由于传送带的速度v′=5 m/s,方向向右,则以传送带 为参考系,木块向左运动. (3)因为滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所
以木块所受的滑动摩擦力的方向向右.
(4)滑动摩擦力的大小为f=μFN,其中FN是木块受到的传送 带的支持力,根据木块竖直方向上二力平衡得, FN=mg,则
面放一质量较大的木块.开始 时,在木板与木块接触的外侧 面做两个对顶的三角形的记号.当用手沿图中箭头所示方向 缓缓地拉木板时,可以看到木块随木板一起移动,弹簧测 力计的示数逐渐增大,但两个三角形记号的相对位置却没 有变化,直到弹簧测力计的示数增大到某一数值后,才看 到两个三角形记号相对位置发生变化.则:
1.根据滑动摩擦力的定义,讨论滑动摩擦力的产生条件是 怎样的? 提示:滑动摩擦力的产生条件是:(1)两物体相互接触且挤 压; (2)接触面粗糙; (3)两物体间有相对运动.
2.实验:(1)将手在桌面上滑动,感受手受到的滑动摩擦力 的方向.(2)用毛刷扫桌面,观察刷毛的弯曲方向,分析毛 刷受到的滑动摩擦力方向.实验后总结滑动摩擦力方向的特 点.
2.计算滑动摩擦力大小的方法
(1)公式法:根据公式f=μFN计算. (2)二力平衡法:物体处于匀速运动或静止状态时,根据二
力平衡求解滑动摩擦力的大小.
1.根据静摩擦力的定义,讨论静摩擦力的产生条件是什么? 提示:静摩擦力的产生条件是:(1)两物体相互接触且挤 压;(2)接触面粗糙;(3)两物体间有相对运动趋势.
提示:滑动摩擦力的方向:与接触面相切,与相对运动方
向相反.
3.实验探究:如图
所示,先调节木板 水平,用手拉动木
板,木块保持静止.弹簧测力计的示数等于木块与木板相互
作用的滑动摩擦力的大小.分别改变木块的质量、木板的粗 糙程度,对照相应弹簧测力计的示数,从实验中得出滑动 摩擦力与哪些因素有关
(1)木块是运动的还是静止的?木块受到的摩擦力是滑动摩