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1、3摩 擦 力2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三2知道静摩擦力产生的条件，会判断静摩擦力的方向知道什么是最大静摩擦力知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向会用公式FFN计算滑动摩擦力的大小2021/8/11 星期三32021/8/11 星期三4消防队员能徒手爬上几米高的线杆，靠的是手脚和线杆之间的摩擦力(如图)摩擦力到底是怎样的一个力呢？本节课我们就进入摩擦力的世界，主要来探究一下摩擦力产生的条件，及其大小、方向的判定2021/8/11 星期三52021/8/11 星期三61摩擦力是在两个的物体之间产生的两个相互接触的物体，当它们发生或具有 时，就会在接触面上产生
2、的力，这种力叫做摩擦力2摩擦力的方向总跟接触面，并且跟物体的或方向相反3静摩擦力的大小随外力的变化，静摩擦力的最大值叫，滑动摩擦力的大小 .互相接触互相接触相对运动相对运动相对运动的趋势相对运动的趋势阻碍相对运动阻碍相对运动相切相切相对运动相对运动相对运动的趋势相对运动的趋势而变化而变化最大静摩擦力最大静摩擦力FFN2021/8/11 星期三74静摩擦力在生产技术中的应用也很多皮带运输机(如下图)是靠 和之间的，把货物送往别处的货物货物传送皮带传送皮带静摩擦力静摩擦力2021/8/11 星期三85如图地面有沙子，易滑倒，这是由于 摩擦比滑动摩擦小摩擦比滑动摩擦小滚动滚动2021/8/11 星期
3、三92021/8/11 星期三10(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，这时的摩擦力叫做静摩擦力(2)产生的条件两物体接触且挤压，即存在弹力接触面不光滑两物体接触面间有相对运动趋势(3)方向：与接触面相切，跟物体的相对运动趋势方向相反2021/8/11 星期三11(4)大小：随沿相对运动趋势方向的外力F的变化而变化，但有一个最大值(5)最大静摩擦力：静摩擦力的最大值Fm，其大小等于物体刚要运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fm之间，即0FFm.2021/8/11 星期三12特别提醒：(1)相对静止的物体可能是静止的，也
4、可能是运动的(2)相对运动趋势指两物体间有相对运动的可能，但仍相对静止如图所示假设物体与车厢底板的接触面是光滑的，当两者一起静止、匀速时，不会发生相对运动，实际上两者无相对运动的趋势；当平板车加速或减速时，物体相对车向后或向前运动，发生相对运动，说明两者实际上有相对运动趋势2021/8/11 星期三13(3)“阻碍”说明了静摩擦力的作用效果，阻碍物体间的相对运动趋势，但不是阻碍物体的运动，所以静摩擦力可以是动力，也可以是阻力2021/8/11 星期三14如图所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保
5、持静止，则下列说法中正确的是()A容器受到的摩擦力不变B容器受到的摩擦力逐渐增大C水平力F可能不变D水平力F必须逐渐增大答案：BC2021/8/11 星期三15(1)定义：当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力(2)产生条件：两物体接触且挤压，即存在弹力接触面不光滑两物体间存在相对运动(3)方向：与接触面相切，跟物体相对滑动方向相反2021/8/11 星期三16(4)大小：滑动摩擦力跟正压力成正比即FFN，其中FN为正压力是两接触面间相互挤压的弹力，为动摩擦因数，只与相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关，与FN无关，无单位注意：滑
6、动摩擦力与接触面的大小无关，与物体的运动性质无关正压力FN与重力无直接关系，如下图2021/8/11 星期三17特别提醒：滑动摩擦力不一定是阻力，滑动摩擦力阻碍的是物体间的相对运动，不是阻碍物体的运动，因此，滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力2021/8/11 星期三18(河北冀州中学0809学年高一上学期期末)如图，把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力F水平向左拉金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出)，则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是_N若用弹簧测力计测得物块P重13N，根据表中给出的动摩擦因数，可推算出物块P的材料为_.2021/8/11 星期
7、三19(A)材料动摩擦因数金属金属0.25橡胶金属0.30木头金属0.20皮革金属0.28答案：答案：2.60N木头木头2021/8/11 星期三20静摩擦力滑动摩擦力有无判定(1)定义法：在判断物体间是否存在静摩擦力时，可用假设法，先假设接触面是光滑的，看物体是否发生相对运动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根据滑动摩擦力存在条件来判定即(1)两物体相互接触(2)发生形变(3)产生相对运动方向的判定静摩擦力的方向一定沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反，而与物体的运动方向无关可能同向也可能反向，还可能有一定夹角滑动摩擦力的方
8、向一定沿接触面与物体相对运动方向相反，像静摩擦力一样，它与物体的运动方向无关2021/8/11 星期三21(贵州清华实验学校0910学年高一上学期期中)为了探究滑动摩擦力，韩冰同学利用牙刷做实验，当用力向右匀速拖动牙刷时，刷发发生了弯曲，对这一实验的分析正确的是()A刷发弯曲越厉害说明牙刷受到的摩擦力越大B从刷发弯曲的方向可以判断牙刷受到摩擦力的方向向左C牙刷受到的摩擦力作用在刷发上D手的拉力大于牙刷受到的摩擦力答案：ABC 2021/8/11 星期三22一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力在压力相同的情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多2021/8/11 星期三232021/8/11
9、 星期三24 如下图所示，整个系统在地面上保持匀速运动状态那么M与m之间的摩擦力情况如何？解析：假设m与M之间有向前或向后的摩擦，那么m就会在这个摩擦力的作用下加速或减速，这与题意相矛盾，所以它们之间没有摩擦力2021/8/11 星期三25点评：有人容易认为物体向前运动，就会受到向后的摩擦，而实际决定静摩擦的是相对运动趋势，而不是运动方向该题所涉及的假设法，是处理这类题的基本方法，也是物理学基本方法2021/8/11 星期三26 如右图所示，地面上静止叠放着A、B两个物体，力F作用在A上时，A、B仍然静止，试分别分析A、B受到的摩擦力的情况2021/8/11 星期三27答案：(1)F作用于A物
10、体上时，A相对B有向右的运动趋势，B相对A有向左的运动趋势，故A受到向左的静摩擦力，其大小等于F.B受到A给它的向右的静摩擦力，其大小也等于F.由于A、B静止，B有向右运动的趋势，因此B受到地面给它的向左的静摩擦力，大小也等于F.如图(甲)所示.2021/8/11 星期三28 如下图所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向(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)汽车在匀速过程中突然加速，木箱在车上滑动时2021/8/11 星
11、期三29解析：1.(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时，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静止状态因此它将相对于汽车向后滑动，而实际木箱没有滑动，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2021/8/11 星期三30(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设木箱受水平向右的摩擦力，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)，由二力平衡条件
12、知：F1与G抵消，但没有力与F2抵消，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，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2021/8/11 星期三31点评：弄清摩擦力的方向的关键是：搞清物体相对运动(或趋势)的方向，摩擦力既可以是动力，也可以是阻力2021/8/11 星期三32 (福建福州三中0910学年高一上学期期中)如图所示，重力G20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力大小和方向
13、是()A2N，水平向左B2N，水平向右C10N，水平向左D8N，水平向右答案：B解析：因物块向左运动，所以受到的滑动摩擦力向右，大小为FfFN0.120N2N.2021/8/11 星期三33 某物体的重力为200 N，放置在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数是0.38，它与地面间的最大静摩擦力是80 N(1)用50 N的水平方向的力推物体，地面对物体的摩擦力是_ N(2)至少要用多大的水平力，才能把物体推动_(3)物体运动起来以后，若使其保持匀速直线运动，应在水平方向加_ N的推力(4)物体在运动过程中，若把水平推力增大到80 N，地面对物体的摩擦力为_ N(5)此后，若把推力减少到50 N，
14、直到静止前，地面对物体的摩擦力为_ N(6)若撤去外力，直到静止前，地面对物体的摩擦力为_ N.2021/8/11 星期三34解析：(1)因为50 N小于最大静摩擦力80 N，物体静止，故摩擦力为50 N(2)至少用80 N的力，才能将物体推动因为只有推力大于最大静摩擦力，物体才可以从静止开始运动(3)物体运动起来以后，受滑动摩擦力作用，根据FFN，FN200 N，得F0.38200 N76 N，故应加76 N(5)推力减小后，物体减速运动，但物体仍受滑动摩擦力作用，故F FN0.38200 N76 N(6)撤去外力后，物体仍向前运动，还是受滑动摩擦力作用，FFN0.38200 N76 N.答
15、案：(1)50(2)80(3)76(4)76(5)76(6)762021/8/11 星期三35 一根重力为G，长度为L的均匀的长条木料放在水平桌面上，木料与桌面间的动摩擦因数为，现用水平力F推木料，当木料经过图中所示的位置时，桌面对它的摩擦力等于_答案：G2021/8/11 星期三36解析：“用水平力F推木料，木料经过图示位置时”，说明木料是运动的，受到的摩擦力是滑动摩擦力另外要明确木料在运动过程中受到的弹力是否改变木料在竖直方向上受重力和弹力作用，二力平衡，故弹力FNG，由滑动摩擦力公式知，摩擦力FFNG.2021/8/11 星期三37 如下图所示，在实验探究滑动摩擦力大小的规律活动中，要测
16、定滑块A与木板B的动摩擦因数，必须使测力计的拉力等于滑动摩擦力，即必须使木块做匀速直线运动，这个条件较难严格保证事实也证明了这一点，无论学生和老师，都想尽可能做到这一点，并且也把它当作探究活动的必要条件，反复强调，效果并不理想，那么，能否设计一个实验来克服上述问题呢？2021/8/11 星期三38解析：做一个逆向转换，将测力计的一端固定，另一端拉住木块，然后用手拉动木板，如下图所示，用这种方法测量滑动摩擦力，木块虽然没有滑动，但是木块受到了滑动摩擦力，再根据力的平衡条件很容易就测出摩擦力的大小巧妙地转换，避开了使木块做匀速运动的条件，当然，拉动木块滑动的探究也是必须要做的实验，一方面可以作个对
17、比，另一方面，可以对加速运动时的木块受力情况做一点更深的探究2021/8/11 星期三39点评：探究滑动摩擦力大小规律的实验主要体现科学探究要素：(1)“制定计划与设计实验”中的“考虑实验的变量及控制方法”，因变量是摩擦力，自变量是接触面的情况和正压力大小，实验中采用控制变量法处理(2)“分析与论证”中的“对实验数据进行处理”实验中对接触面的情况，引入一个常数，使本来无法量化的因素可以量化你在此实验中，除了遵守体现上述科学探究要素，采用逆向转换法外，还有没有其他方法呢？能否用传感器来完成呢？2021/8/11 星期三40 如图所示，在2008年北京奥运会自行车男子公路个人计时赛中，瑞士选手法坎
18、切拉拉获得冠军请分析法坎切拉拉的自行车在平直公路上匀速前进和自然滑行时，前后轮所受摩擦力的方向2021/8/11 星期三41答案：自行车匀速行驶时，两轮受的摩擦力方向为：后轮向前，前轮向后；自行车自然滑行时，前后两轮受的摩擦力方向都向后解析：当自行车匀速前进时，由于人通过链条给后轮一个力，使后轮逆时针转动，设后轮与地面接触处光滑，则后轮应逆时针转动，说明轮有相对地面向后转动的趋势，由于静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反，故后轮所受静摩擦力F1的方向向前；前轮转动是由于前轮受到力的作用，设前轮与地面接触处光滑，则前轮就不会转动，故前轮相对地面有向前的运动趋势，则前轮所受摩擦力向后，如图甲所示2021/8/11 星期三42当自行车自然滑行时，人不再给后轮施加力的作用，由于惯性人和车向前滑行，此时前、后轮都要受到地面给它们施加的摩擦力作用，即前、后轮都有相对地面向前运动的趋势，所以前、后轮受的静摩擦力都应向后，如图乙所示2021/8/11 星期三432021/8/11 星期三442021/8/11 星期三45