【物理】摩擦力优质获奖课件 (12)

C．不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力 图 6
总是一定的
D．以上说法都正确
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解析 用手握住油瓶，油瓶不掉落，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 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，手握得紧一点，相应最大静摩擦力值也就大一些， 才能保证油瓶不会掉落；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．
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例 1 关于静摩擦力，下列说法中正确的是
( C)
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 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
3．滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟_压__力__成正比．
公式：F＝μFN，μ 为动摩擦因数，取决于相互接触的两物体
的_材__料__和接触面的_粗__糙__程__度___，与接触面的面积_无__关___．
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[延伸思考] 如图 5 所示，物体 A、B 一起向右运动，速度分别为 vA ＝2 m/s，vB＝1 m/s.请分别分析 A、B 两物体受到的滑动 摩擦力的方向． 滑动摩擦力一定阻碍物体的运动吗？
的方向相反． (3)大小：当相对运动趋势增强时，静摩擦力也随着增大，但
有一个限度，这个静摩擦力的最大值叫做_最___大__静__摩__擦__力____． 而两物体间实际发生的静摩擦力 F 在_0_与_F__m_ax_之间，即
___0_＜__F_≤__F_m_a_x ___.
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5．滑动摩擦力 (1)定义：当一个物体在另一个物体表面滑动时，会受到另一
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(1)木块受到拉力 1 N 时，有相对桌面运动的趋势但没有运动， 说明什么呢？ (2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？ (3)静摩擦力在哪里产生？沿什么方向？ 答案 (1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也 为 1 N 的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力． (2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值． (3)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间．静 摩擦力的方向与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反．
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二、滑动摩擦力
[问题设计]
1．用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动，观察
毛刷的弯曲方向．如图 4 所示，毛刷为什么
向后弯曲？
图4
答案 因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面，与板擦运
动方向相反．
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2．把手按在桌面上，用力向前滑动，手有什么感觉？增大手 与桌面的压力，感觉有什么不同？这说明什么？阅读课本， 写出滑动摩擦力的公式． 答案 手受到向后的阻力(滑动摩擦力)．感觉滑动摩擦力增 大．滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大．F＝μFN.
3 摩擦力
[学习目标定位] 1.知道摩擦力的定义及分类. 2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件. 3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小. 4.了解最大静摩擦力的概念．
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1．重力是由于_地__球__的__吸__引___而使物体受到的力，重力的大小 G ＝_m_g_，重力的方向_竖__直__向__下___．
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例 4 质量为 2 kg 的物体静止在水平
地面上，如图 8 所示，物体与地面
间的动摩擦因数为 0.5，最大静摩擦
图8
力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力 F.(取 g＝
10 N/kg) (1)当推力大小为 5 N 时，地面对物体的摩擦力是多大？ (2)当推力大小为 12 N 时，地面对物体的摩擦力是多大？ (3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩 擦力是多大？
平面上用水平力拉动砖块时，砖块所受到的摩擦力分别为
Ff1、Ff2、Ff3，则它们的大小关系为(砖块各面的粗糙程度
相同)
()
A．Ff1>Ff2>Ff3 C．Ff1<Ff2<Ff3
图7 B．Ff1＝Ff2＝Ff3 D．无法比较
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解析 由于三种情况下砖块对地面的压力都等于砖块的重 力，且它们与地面的动摩擦因数是相同的，根据 Ff＝μFN 可 知三种情况下砖块所受到的滑动摩擦力大小相同，故选 B 项． 答案 B
个物体_阻__碍___它__滑__动__的力，这种力叫做滑动摩擦力． (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：两个物体间的滑动摩擦力的大小跟_压__力__成正比，
用公式表示为 F＝_μ_F__N_，其中 μ 是比例常数(它是两个力的
比值，没有单位)，叫做_动__摩__擦___因__数__，它的数值跟相互接触 的两个物体的_材__料___有关，还跟接触面的情况(如粗糙程度)
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3．如图 9 所示，两块木板紧紧夹住木块，
一直保持静止，木块重为 30 N，木块
与木板间的动摩擦因数为 0.2.若左右
两端的压力 F 都是 100 N，则木块所
图9
受的摩擦力大小和方向是 ( A )
A．30 N，方向向上
B．20 N，方向向上
C．40 N，方向向下
D．100 N，方向向上
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随物体所受外力的变化而变化，因
此 D 错误．
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例 2 用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向)，
如图 6 所示．下列说法正确的是
()
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
2．弹力产生的条件 (1)_相__互__接__触___；(2)_发__生__弹性形变．
3．压力和支持力的方向总是_垂__直__于__接__触__面__(_或__接__触__面__的___切__线__ _方__向__)_，绳的拉力方向总是沿着 绳 指向绳收缩的方向．
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4．静摩擦力
(1) 定 义 ： 两 个 物 体 之 间 只 有 _相__对___运__动__的__趋__势__ ， 而 没 有 __相__对__运__动___时产生的摩擦力叫做静摩擦力． (2)方向：总是沿着_接__触__面____，并且跟物体_相__对__运___动__趋__势__
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2．在矿山、码头、工厂中多用传送带将货物
由低处传送到高处．如图 2 所示，传送带
匀速转动，货物和传送带相对静止．
图2
(1)传送带靠什么力把货物送到高处的？此力方向如何？
(2)只有静止的物体才受静摩擦力吗？静摩擦力总是阻碍物
体的运动吗？
答案 (1)静摩擦力．静摩擦力的方向沿斜面向上(与物体运动
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[要点提炼] 1．滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触且__存__在__弹__力___． (2)接触面_粗__糙__． (3)两物体间有_相__对__运___动__．
2．滑动摩擦力的方向
总是沿着接___触__面__的__切___线__方__向__，且与_相__对__运__动___的方向相反．
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解析 在地面上，FN＝mg，则滑动摩擦力(即最大静摩擦力 Fmax)大小为 Fmax＝μFN＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N. (1)当推力 F＝5 N 时，F<Fmax，物体静止，则由二力平衡知： 地面对物体的静摩擦力的大小 F 静＝F＝5 N. (2)当推力 F＝12 N 时，F>Fmax，物体滑动．则地面对物体的 滑动摩擦力的大小 F 滑＝μFN＝μmg＝10 N. (3)运动过程中把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦 力，其大小 F 滑′＝10 N. 答案 (1)5 N (2)10 N (3)10 N
方向相同)．
(2)不是．静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间，物体本
身可以运动．
静摩擦力阻碍的是相对运动，并不总是阻碍物体的运动．静
摩擦力也可以是动力．
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[要点提炼] 1．静摩擦力产生的条件
(1)物体接触且_相__互__挤__压___． (2)接触面__粗__糙__． (3)两物体间相对静止但有_相__对__运__动___趋__势__．
图5
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答案 以 B 为参考系，A 相对 B 向右 运动，A 受到 B 向左的滑动摩擦力 F1； 以 A 为参考系，B 相对于 A 向左运动， 所以 B 受到 A 向右的滑动摩擦力 F2. B 对 A 的摩擦力与 A 的运动方向相反，是阻力． A 对 B 的摩擦力与 B 的运动方向相同，是动力． 所以滑动摩擦力可以与物体运动方向相反，也可以与物体运 动方向相同，可以是阻力，也可以是动力．
手握得越紧，手与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，C 正确．
答案 AC
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例 3 如图 7 所示，有一块质量为 m 的砖块，它的长、宽、
高分别为 25 cm、15 cm、8 cm，当它平放、侧放和竖放在
图3
有运动，静摩擦力大小分别为_1_ N、_2_ N、_3_ N.
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[延伸思考] 产生静摩擦力的条件之一是“两物体之间有相对运动趋 势”．那么，何为“相对运动趋势”？如何判断“相对运动 趋势”的方向？ 答案 “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．例如用力推 木箱，木箱未动，但木箱有相对地面向前的运动趋势． “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．如图，物 体静止在粗糙斜面上，假设斜面光滑时，物体 将沿斜面下滑，即物体静止时，相对(斜面)运动趋势的方向是 沿斜面向下．
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1．关于静摩擦力的有关说法正确的是
( BC )
A．只有静止的物体才可能受静摩擦力
B．有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩
擦力
C．产生静摩擦力的两个物体一定相对静止
D．两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生
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2．物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是( D ) A．物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大 B．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，接触面 积越大，滑动摩擦力越大 C．物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，速度越 大，滑动摩擦力越大 D．动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力越大，滑动摩 擦力越大 解析 根据滑动摩擦力的表达式 F＝μFN，可知 D 正确； 选项 A 中仅仅强调了物体间的压力，而忽略了物体间的动摩 擦因数，所以 A 错误； 滑动摩擦力与物体间的接触面积和相对运动速度的大小均 无关，所以 B、C 错误．
(1)静摩擦力具有被动性，即其大小总随迫使物体发生相对
运动的外力的变化而变化，与正压力大小_无__关__．
(2)静摩擦力有一个最大值，即最大静摩擦力 Fmax，静摩擦 力的范围是_0_<_F_≤__F__m_ax___.最大静摩擦力与正压力成正比．
(3)静摩擦力的大小一般根据平衡条件法求解．
如图 3 中水平力 F＝1 N、2 N、3 N 时物块没
有关．
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一、静摩擦力 [问题设计] 1．把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，如
图 1 所示．
图1 当测力计的示数为 1 N 时，木块没有动；逐渐增大拉力到 2 N 时， 木块仍静止；继续增大拉力到 4 N 时，木块开始移动，此时拉 力突然变小到 3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持 3.8 N 不变． 请对以上三种现象作出分析．
注意：两物体是Biblioteka Baidu相对静止”，并不是静止． 2．静摩擦力的方向
总是沿着_接__触__面___，并且跟物体间相__对___运__动__趋__势__的方向
相反． 注意：与“相对运动趋势的方向相反”，并不是与“运动 方向”相反，静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动， 并不是阻碍物体的运动．
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3．静摩擦力的大小
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4．重为 400 N 的木箱放在水平地面上，动摩擦因数为 0.25， 如果分别用 70 N 和 150 N 的水平力推木箱，木箱受到的 摩擦力分别是多少？(设最大静摩擦力和滑动摩擦力相等) 若物体开始以 v＝15 m/s 的初速度向左运动，用 F＝50 N 的水平向右的力拉物体，木箱受到的摩擦力多大？ 解析 最大静摩擦力 Fmax＝μFN＝100 N，要推动木箱， 推力必须大于或等于 100 N．当推力为 70 N 时，推力小 于最大静摩擦力，木箱没动，其受到的是静摩擦力，由 二力平衡条件知：摩擦力和推力大小相等，即摩擦力大 小为 70 N．当用 150 N 的水平推力推木箱时，推力大于 最大静摩擦力，木箱与地面发生相对滑动，此时木箱受 到的是滑动摩擦力，大小为 100 N.