《物理 第4章 相互作用 第3节 摩擦力 鲁科版必修1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理 第4章 相互作用 第3节 摩擦力 鲁科版必修1.ppt（37页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第第3 3节摩擦力节摩擦力教师备课参考教师备课参考|核心素养养成目标核心素养养成目标|物理观念物理观念1.1.知道滑动摩擦力的产生条件知道滑动摩擦力的产生条件,会正确判断其方向会正确判断其方向,会利用公式会利用公式f=f=NN计算滑动摩计算滑动摩擦力的大小擦力的大小,知道影响动摩擦因数大小的因素知道影响动摩擦因数大小的因素.2.2.知道静摩擦力产生的条件知道静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的有无以及大小和方向会判断静摩擦力的有无以及大小和方向.3.3.知道增大和减小摩擦的方法知道增大和减小摩擦的方法.科学思维与科学探究科学思维与科学探究1.1.通过滑动摩擦力的学习通过滑动摩擦力的学习,让学生
2、先定性感受影响因素让学生先定性感受影响因素,再定量探究与压力的关系再定量探究与压力的关系.2.2.通过静摩擦力的产生条件和方向的学习通过静摩擦力的产生条件和方向的学习,让学生从熟悉的常见现象和已有的生让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发活经验出发,结合具体的实例讨论结合具体的实例讨论.3.3.让学生通过实际观察和实验探究学会增大或减小摩擦的方法让学生通过实际观察和实验探究学会增大或减小摩擦的方法.科学态度与责任科学态度与责任通过摩擦力的学习通过摩擦力的学习,体会物理规律与生活的联系体会物理规律与生活的联系.|教学重难点教学重难点|教学重点教学重点摩擦力的产生条件、大小及方向的判断摩擦力的
3、产生条件、大小及方向的判断.教学难点教学难点静摩擦力方向的判断静摩擦力方向的判断.感悟解题规律感悟解题规律探寻基本知识探寻基本知识测评学习效果测评学习效果探寻基本知识探寻基本知识树立物理观念树立物理观念知识点一知识点一 摩擦力及分类摩擦力及分类【情境导学情境导学】观察图示观察图示,当小孩用力推木箱时当小孩用力推木箱时,回答下列问题回答下列问题:(1)(1)木箱没有推动时受摩擦力吗木箱没有推动时受摩擦力吗?(2)(2)若木箱运动起来若木箱运动起来,还受摩擦力吗还受摩擦力吗?答案答案:(1)(1)受摩擦力受摩擦力;(2)(2)受摩擦力受摩擦力.【知识梳理知识梳理】1.1.定义定义两个相互接触的物体
4、两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在就会在接触面上产生阻碍接触面上产生阻碍 或阻碍或阻碍 的力的力,这种力叫摩擦力这种力叫摩擦力.2.2.分类分类摩擦分成摩擦分成 摩擦、摩擦、摩擦和滚动摩擦等摩擦和滚动摩擦等.【思考判断思考判断】1.1.摩擦力一定作用于两个相互接触的物体之间摩擦力一定作用于两个相互接触的物体之间.(.()2.2.一个物体在另一个物体表面滑动时一个物体在另一个物体表面滑动时,一定产生了摩擦力一定产生了摩擦力.(.()3.3.摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势.(.()相对运动相
5、对运动相对运动趋势相对运动趋势静静滑动滑动知识点二知识点二滑动摩擦力与静摩擦力滑动摩擦力与静摩擦力【情境导学情境导学】如图所示如图所示,一辆汽车在平直公路上一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱车上有一木箱,试判断试判断下列情况中下列情况中,木箱所受摩擦力的方向向哪木箱所受摩擦力的方向向哪?(1)(1)汽车由静止加速运动时汽车由静止加速运动时(木箱和车之间无相对滑动木箱和车之间无相对滑动););(2)(2)汽车刹车时汽车刹车时(二者无相对滑动二者无相对滑动););答案答案:(1)(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时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假设二者的接触面是光滑的,则
6、汽车加速时则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原有的静止状态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因此它将相对于汽车向后滑动向后滑动,说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势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所以木箱受到向前的静摩擦力擦力.(2)(2)汽车刹车时汽车刹车时,速度减小速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相则木箱将相对汽车向前滑动对汽车向前滑动,说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后所以木箱受到向后的静摩擦力的静摩擦力.(3)(3)汽车匀速运动时汽车匀速运动时(二者无相对
7、滑动二者无相对滑动););(4)(4)汽车刹车汽车刹车,木箱在车上向前滑动时木箱在车上向前滑动时;(5)(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速汽车在匀速行驶过程中突然加速,木箱在车上滑动时木箱在车上滑动时.答案答案:(3)(3)木箱随汽车一起匀速运动时木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动二者无相对滑动.假设木箱与汽车的假设木箱与汽车的接触面光滑接触面光滑,由于惯性木箱仍做匀速直线运动由于惯性木箱仍做匀速直线运动,木箱与汽车间无相对滑动木箱与汽车间无相对滑动,说明木箱与汽车间没有相对运动趋势说明木箱与汽车间没有相对运动趋势,没有摩擦力没有摩擦力.(4)(4)汽车刹车汽车刹车,木箱相对于汽车向前滑
8、动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易知木箱受到向后的滑动摩擦力.(5)(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速汽车在匀速行驶过程中突然加速,木箱相对于汽车向后滑动木箱相对于汽车向后滑动,易知木箱易知木箱受到向前的滑动摩擦力受到向前的滑动摩擦力.【知识梳理知识梳理】1.1.滑动摩擦力滑动摩擦力(1)(1)定义定义两个物体彼此两个物体彼此 和和 ,并发生相对并发生相对 时时,在接触面上产生的在接触面上产生的一种一种 的力的力.(2)(2)方向方向总是与接触面总是与接触面 ,并且与物体并且与物体 方向相反方向相反.(3)(3)大小大小公式公式f=f=.是动摩擦因数是动摩擦因数,的大小由
9、相互接触的两个物体的的大小由相互接触的两个物体的 与与 (如表面干燥与否、表面是否平滑如表面干燥与否、表面是否平滑)等因素决定等因素决定,N,N是压力是压力.接触接触挤压挤压滑动滑动阻碍相对滑动阻碍相对滑动相切相切相对运动相对运动NN材料材料粗糙程度粗糙程度2.2.静摩擦力静摩擦力(1)(1)定义定义当两个彼此当两个彼此 、的物体之间没有发生相对滑动的物体之间没有发生相对滑动,但有相对滑动但有相对滑动的趋势时的趋势时,接触面上会产生一种阻碍接触面上会产生一种阻碍 的力的力,这种力叫做静这种力叫做静摩擦力摩擦力.(2)(2)方向方向总是与接触面总是与接触面 ,并且与并且与 的方向相反的方向相反.
10、(3)(3)最大静摩擦力最大静摩擦力定义定义静摩擦力的大小随外力的变化而变化静摩擦力的大小随外力的变化而变化,当外力增大到某一特定值时当外力增大到某一特定值时,物体开物体开始滑动始滑动,此时静摩擦力达到最大值此时静摩擦力达到最大值,这个值叫最大静摩擦力这个值叫最大静摩擦力,记为记为f fmaxmax.接触接触挤压挤压相对滑动趋势相对滑动趋势相切相切相对滑动趋势相对滑动趋势大小大小最大静摩擦力与两物体间的压力成最大静摩擦力与两物体间的压力成 ,并与接触面的并与接触面的 有关有关.静摩擦力在静摩擦力在0 0与最大静摩擦力之间与最大静摩擦力之间,即即0ff0ffmaxmax.【思考判断思考判断】1.
11、1.静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力.(.()2.2.滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同.(.()3.3.摩擦力的大小与正压力成正比摩擦力的大小与正压力成正比.(.()正比正比性质性质要点一要点一感悟解题规律感悟解题规律培养科学思维培养科学思维对摩擦力及其产生条件的理解对摩擦力及其产生条件的理解1.1.两种摩擦力的比较两种摩擦力的比较静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力产生产生条件条件两物体之两物体之间间有有弹弹力力接触面粗糙接触面粗糙有相有相对对运运动趋势动趋势两物体之两物体之间间有有弹弹力力接触面粗糙接触
12、面粗糙有相有相对对运运动动“相对相对”的含义的含义物体可以是运物体可以是运动动的的,但两物体相但两物体相对对静止且一定有相静止且一定有相对对运运动趋势动趋势其中一个物体可以静止其中一个物体可以静止,但两物体但两物体间间有相有相对对运运动动作用效果作用效果阻碍物体阻碍物体间间的相的相对对运运动趋势动趋势阻碍物体阻碍物体间间的相的相对对运运动动方向方向跟接触面相切并与物体相跟接触面相切并与物体相对对运运动动趋势趋势的方向相反的方向相反,与物体的运与物体的运动动方向无关方向无关跟接触面相切并与物体相跟接触面相切并与物体相对对运运动动的的方向相反方向相反,与物体的运与物体的运动动方向不一方向不一定相反
13、定相反2.2.摩擦力的作用效果与摩擦力的作用效果与“相对相对”摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动的趋势摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动的趋势,而不是阻碍而不是阻碍物体的运动物体的运动.对于物体的运动来说对于物体的运动来说,摩擦力可以是阻力也可以是动力摩擦力可以是阻力也可以是动力.例如例如物体在粗糙的地面上滑行时物体在粗糙的地面上滑行时,物体受到的摩擦力对物体来说是阻力物体受到的摩擦力对物体来说是阻力,传送传送带靠摩擦力将物体由低处送到高处时带靠摩擦力将物体由低处送到高处时,物体受到的摩擦力对物体来说是动物体受到的摩擦力对物体来说是动力力,切莫错误认为切莫错误认为“摩擦
14、力总是阻力摩擦力总是阻力,总是阻碍物体的运动总是阻碍物体的运动”.【典例典例1 1】(多选多选)下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力B.B.两物体间有弹力两物体间有弹力,则其间一定有摩擦力则其间一定有摩擦力C.C.两物体间有摩擦力两物体间有摩擦力,则其间必有弹力则其间必有弹力D.D.静止的物体可能受到滑动摩擦力静止的物体可能受到滑动摩擦力CDCD思路探究思路探究(1)(1)摩擦力产生的条件是什么摩擦力产生的条件是什么?答案答案:摩擦力产生有三个条件摩擦力产生有三个条件,即相互接触、挤压和有相对运动或相对
15、运动的趋势即相互接触、挤压和有相对运动或相对运动的趋势.(2)(2)弹力产生的条件是什么弹力产生的条件是什么?答案答案:两物体相互接触、挤压共两个条件两物体相互接触、挤压共两个条件.解析解析:由摩擦力产生的条件可知由摩擦力产生的条件可知,两物体间存在弹力且具有相对运动或相对运动趋两物体间存在弹力且具有相对运动或相对运动趋势时势时,才产生摩擦力才产生摩擦力,所以有摩擦力一定有弹力所以有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力有弹力不一定有摩擦力,选项选项A,BA,B错错误误,C,C正确正确;存在滑动摩擦力是看两物体有无相对运动存在滑动摩擦力是看两物体有无相对运动,不一定两物体都在运动不一定两物体都
16、在运动,故选故选项项D D正确正确.(教师备用教师备用)例例1 1-1:1:下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力的作用相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力的作用B.B.相对运动的物体间总有摩擦力的作用相对运动的物体间总有摩擦力的作用C.C.只有相互压紧和相对运动的物体间才有摩擦力的作用只有相互压紧和相对运动的物体间才有摩擦力的作用D.D.只有相互压紧和发生相对运动的不光滑物体间才有滑动摩擦力的作用只有相互压紧和发生相对运动的不光滑物体间才有滑动摩擦力的作用解析解析:A A项无相对运动的条件项无相对运动的条件,B,B项中无存在正压力和接触面粗糙的条件项中无存在正压
17、力和接触面粗糙的条件,C,C项中无接触面粗糙的条件项中无接触面粗糙的条件,只有只有D D项满足产生滑动摩擦力的三个条件项满足产生滑动摩擦力的三个条件.D D针对训练针对训练1 1-1 1 关于摩擦力关于摩擦力,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.物体受到摩擦力作用时物体受到摩擦力作用时,一定受到弹力作用一定受到弹力作用B.B.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用C.C.相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用D.D.摩擦力的方向与物体运动方向相反摩擦力的方向与物体运动方向相反A A解解析析:相相互互接接触触挤挤
18、压压即即存存在在弹弹力力是是产产生生摩摩擦擦力力的的必必要要条条件件,所所以以物物体体受受到到摩摩擦擦力力时时一一定定受受弹弹力力作作用用,故故A A正正确确;滑滑动动摩摩擦擦力力发发生生在在两两个个相相互互运运动动的的物物体体之之间间,静静止止的的物物体体也也可可以以受受到到滑滑动动摩摩擦擦力力,如如物物体体在在地地面面上上滑滑动动时时,地地面面虽虽静静止止,但但仍仍受受到到滑滑动动摩摩擦擦力力,故故B B错错误误;相相对对运运动动的的两两物物体体间间可可能能没没有有摩摩擦擦力力,只只要要两两物物体体没没有有接接触触或或接接触触面面光光滑滑即即可可,故故C C错错误误;摩摩擦擦力力的的方方向
19、向可可能能与与运运动动方方向向相相同同,如如放放在在传传送送带带上上的的物物体体,其其在在摩摩擦擦力力的的作作用用下下运运动动,则受到的摩擦力与运动方向相同则受到的摩擦力与运动方向相同,故故D D错误错误.要点二要点二摩擦力有无及方向的判断摩擦力有无及方向的判断静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力有无的有无的判定判定先假先假设设接触面是光滑的接触面是光滑的,看物体看物体是否是否发发生相生相对对运运动动.如果物体仍如果物体仍保持相保持相对对静止静止,则则物体不受静摩物体不受静摩擦力擦力;反之反之则则受静摩擦力受静摩擦力根据滑根据滑动动摩擦力的存在条件摩擦力的存在条件来判定来判定,即即(1)(1)
20、两物体相互接触两物体相互接触(2)(2)发发生形生形变变(3)(3)产产生相生相对对运运动动方向的方向的判定判定(1)(1)利用假利用假设设法判断受力物体相法判断受力物体相对对施力物体的运施力物体的运动趋势动趋势方向方向(2)(2)静摩擦力方向与相静摩擦力方向与相对对运运动趋动趋势势方向相反方向相反(1)(1)判断受力物体相判断受力物体相对对施力物施力物体的运体的运动动方向方向(2)(2)滑滑动动摩擦力方向与相摩擦力方向与相对对运运动动方向相反方向相反【典例典例2 2】判断图中物体判断图中物体A A是否受摩擦力作用是否受摩擦力作用(A(A和和B B相对静止相对静止)?)?若有若有,判断判断物体
21、物体A A受的摩擦力沿什么方向受的摩擦力沿什么方向?思路点拨思路点拨:解此题可利用解此题可利用“假设法假设法”,假设有假设有(或无或无)摩擦力摩擦力,结合物体的状结合物体的状态分析态分析.解析解析:(甲甲)图所示情况图所示情况,物体物体A A处于静止状态处于静止状态,假设物体假设物体A A受静摩擦力作用受静摩擦力作用,根据二力根据二力平衡可知平衡可知,物体物体A A的平衡状态被破坏的平衡状态被破坏,因此假设是错误的因此假设是错误的,故在故在(甲甲)图情况下物体图情况下物体A A不受摩擦力作用不受摩擦力作用.(.(乙乙)图所示情况图所示情况,物体物体A A也处于平衡状态也处于平衡状态,由于物体由
22、于物体A A受向右的力受向右的力F F的作用的作用,由二力平衡可知由二力平衡可知,物体物体A A一定受向左的静摩擦力作用一定受向左的静摩擦力作用.(.(丙丙)图所示情况图所示情况,用用力力F F拉水平地面上的物体拉水平地面上的物体B,B,物体物体B B及其上面的物体及其上面的物体A A保持相对静止做匀速直线运动保持相对静止做匀速直线运动,假设物体假设物体A A受静摩擦力作用受静摩擦力作用,根据二力平衡可知根据二力平衡可知,物体物体A A的平衡状态被破坏的平衡状态被破坏,因此假因此假设是错误的设是错误的,故在故在(丙丙)图情况下物体图情况下物体A A不受摩擦力作用不受摩擦力作用.(.(丁丁)图所
23、示情况图所示情况,由于物体由于物体A A做匀速直线运动做匀速直线运动,说明物体说明物体A A在水平方向上受力平衡在水平方向上受力平衡,根据二力平衡可知根据二力平衡可知,物体物体A A在在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与水平方向上一定受到静摩擦力的作用与F F相平衡相平衡,静摩擦力的方向与静摩擦力的方向与F F的方向相反的方向相反,即向左即向左.答案答案:(甲甲)、(丙丙)图中物体图中物体A A不受摩擦力作用不受摩擦力作用;(;(乙乙)、(丁丁)图中物体图中物体A A受摩擦力作用受摩擦力作用,摩擦力的方向都向左摩擦力的方向都向左.规律方法规律方法 如何分析一个物体受到的摩擦力如何分析一个物体受
24、到的摩擦力一看一看“接触接触”,看该物体与周围几个物体接触看该物体与周围几个物体接触,就最多可能有几个摩擦力就最多可能有几个摩擦力.二看接触面间是否有二看接触面间是否有“压力压力”,是否有是否有“相对运动相对运动”或或“相对运动趋势相对运动趋势”.三要三要“分析分析”,综合分析物体的受力情况综合分析物体的受力情况,结合物体的运动状态判断物体所结合物体的运动状态判断物体所受摩擦力的情况受摩擦力的情况.(教师备用教师备用)例例2 2-1:1:(2016(2016重重庆庆巴巴南南区区期期末末)如如图图所所示示,汽汽车车B B在在水水平平路路面面上上以以相相对对于于地地面面的的速速度度v v1 1向向
25、右右运运动动,车车上上的的货货物物A A以以相相对对于于地地面面的的速速度度v v2 2向向右右运运动动.下下列列判判断断正正确确的的是是 ()A.A.若若v v1 1vv2 2,货物货物A A受到了汽车受到了汽车B B所施加的向右的滑动摩擦力所施加的向右的滑动摩擦力B.B.若若v v1 1vvv2 2,货物货物A A受到了汽车受到了汽车B B所施加的向左的滑动摩擦力所施加的向左的滑动摩擦力D.D.若若v v1 1vv2 2,汽车汽车B B受到了货物受到了货物A A所施加的向右的滑动摩擦力所施加的向右的滑动摩擦力解析解析:若若v v1 1vvv2 2,货物货物A A相对汽相对汽车车B B向左滑
26、动向左滑动,受到汽车受到汽车B B所施加的向右的滑动摩擦力所施加的向右的滑动摩擦力,汽车汽车B B受到货物受到货物A A所施加的所施加的向左的滑动摩擦力向左的滑动摩擦力,故选项故选项C,DC,D错误错误.B B针对训练针对训练2 2-1 1 (多选多选)有一辆遥控玩具汽车有一辆遥控玩具汽车,已知车内电动马达驱动后轮转动已知车内电动马达驱动后轮转动.现现玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上.如图所示如图所示.按动遥控器上的按动遥控器上的“前进前进”“”“后退后退”键键,汽车就能前进或后退汽车就能前进或后退,地面与甲、乙车之间的摩擦力不计地面
27、与甲、乙车之间的摩擦力不计.以下以下叙述正确的是叙述正确的是()A.A.按动遥控器上的按动遥控器上的“前进前进”键键,乙车对前轮摩擦力向前乙车对前轮摩擦力向前,乙车相对地面向前进乙车相对地面向前进B.B.按动遥控器上的按动遥控器上的“前进前进”键键,甲车对后轮摩擦力向前甲车对后轮摩擦力向前,甲车相对地面向后退甲车相对地面向后退C.C.按动遥控器上的按动遥控器上的“后退后退”键键,甲车对后轮摩擦力向后甲车对后轮摩擦力向后,甲车相对地面向前进甲车相对地面向前进D.D.按动遥控器上的按动遥控器上的“后退后退”键键,乙车对前轮摩擦力向后乙车对前轮摩擦力向后,乙车相对地面向后退乙车相对地面向后退解解析析
28、:当当按按动动遥遥控控器器上上的的“前前进进”键键时时,后后轮轮是是主主动动轮轮,顺顺时时针针转转动动,甲甲车车对对后后轮轮施施加加一一个个水水平平向向前前的的摩摩擦擦力力,甲甲车车会会受受到到一一个个水水平平向向后后的的反反作作用用力力,所所以以甲甲车车相相对对地地面面向向后后退退,而而前前轮轮是是从从动动轮轮,乙乙车车对对前前轮轮的的摩摩擦擦力力向向后后,前前轮轮对对乙乙车车施施加加向向前前的的反反作用力作用力,乙车相对地面向前进乙车相对地面向前进,A,A错误错误,B,B正确正确.同理同理,可分析得出可分析得出C C正确正确,D,D错误错误.BCBC要点三要点三摩擦力大小的计算摩擦力大小的
29、计算1.1.滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小(1)(1)公式法公式法:根据公式根据公式f=Nf=N计算计算.正压力正压力N N是物体与接触面间的压力是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力不一定等于物体的重力,N,N的大小根据的大小根据受力情况确定受力情况确定.(2)(2)二力平衡法二力平衡法.2.2.静摩擦力的大小静摩擦力的大小(1)(1)大小大小:0ff:0ffmaxmax.(2)(2)计算计算:根据受力情况和二力平衡条件确定根据受力情况和二力平衡条件确定,大小总等于使物体发生相对大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力运动趋势的外力.(3)(3)最大静摩擦力最大静摩擦力f fmaxma
30、x:一般定性分析时一般定性分析时,认为认为f fmaxmax略大于滑动摩擦力略大于滑动摩擦力,而定而定量计算时认为二者相等量计算时认为二者相等.【典例典例3 3】如图所示如图所示,水平面上有一重水平面上有一重40 N40 N的物体的物体,受到受到F F1 1=13 N=13 N和和F F2 2=6 N=6 N的的水平力的作用而保持静止水平力的作用而保持静止,F,F1 1与与F F2 2的方向相反的方向相反,物体与水平面间的动摩擦因物体与水平面间的动摩擦因数数=0.2,=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求求:(1)(1)物体所受摩擦力的大小和方向物体所受摩擦力的
31、大小和方向;解析解析:(1)(1)由于物体处于静止状态由于物体处于静止状态,所以水平方向受力平衡所以水平方向受力平衡,有有:F:F1 1=F=F2 2+f,f=+f,f=F F1 1-F-F2 2=(13-6)N=7 N,=(13-6)N=7 N,方向水平向右方向水平向右,此时物体所受的摩擦力为静摩擦力此时物体所受的摩擦力为静摩擦力.答案答案:(1)7 N(1)7 N水平向右水平向右(2)(2)若只撤去若只撤去F F1 1,求物体所受摩擦力的大小和方向求物体所受摩擦力的大小和方向;(3)(3)若只撤去若只撤去F F2 2,求物体所受摩擦力的大小和方向求物体所受摩擦力的大小和方向.解解析析:(2
32、)(2)当当撤撤去去F F1 1时时,F,F2 27 7 N,N,一一定定小小于于最最大大静静摩摩擦擦力力.由由二二力力平平衡衡知知识识知知,物体所受静摩擦力物体所受静摩擦力f=Ff=F2 2=6 N,=6 N,方向水平向左方向水平向左.(3)(3)当当撤撤去去F F2 2时时,由由于于最最大大静静摩摩擦擦力力f fmaxmax=N=0.2=N=0.240 40 N=8 N=8 NFNF1 1=13=13 N,N,故故物物体体将将在在水水平平面面上上沿沿F F1 1的的方方向向滑滑动动,此此时时物物体体所所受受滑滑动动摩摩擦擦力力的的大大小小f=ff=fmaxmax=N=8 N,=N=8 N,
33、方向水平向右方向水平向右.答案答案:(2)6 N(2)6 N水平向左水平向左(3)8 N(3)8 N水平向右水平向右误区警示误区警示 求解摩擦力大小的注意点求解摩擦力大小的注意点(1)(1)求解摩擦力的大小时求解摩擦力的大小时,首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力,再再应用不同方法求解应用不同方法求解.(2)(2)静摩擦力的大小不能用公式静摩擦力的大小不能用公式f=Nf=N计算计算,且静摩擦力的大小与正压且静摩擦力的大小与正压力无关力无关.(3)(3)滑动摩擦力的大小仅与滑动摩擦力的大小仅与,N,N有关有关,而与其他因素无关而与其他因素无关.(教师备用教师备用)
34、例例3 3-1:1:如图所示如图所示,一质量为一质量为M=2 kgM=2 kg的物体放在粗糙的水平面上的物体放在粗糙的水平面上,用一根质用一根质量不计的细绳绕过定滑轮和一质量为量不计的细绳绕过定滑轮和一质量为m m0 0=0.1 kg=0.1 kg的小桶相连的小桶相连,已知已知M M与水与水平面间的动摩擦因数平面间的动摩擦因数=0.2,M=0.2,M受到的最大静摩擦力为受到的最大静摩擦力为f fm m=4.5 N,=4.5 N,滑轮的滑轮的摩擦不计摩擦不计,g,g取取10 m/s10 m/s2 2.在以下情况下在以下情况下,求求M M受到的摩擦力大小受到的摩擦力大小.(1)(1)只挂小桶只挂小
35、桶m m0 0且处于静止状态时且处于静止状态时.解析解析:(1)(1)由题意知由题意知M M处于静止状态处于静止状态,受到静摩擦力作用受到静摩擦力作用,根据二力平衡可根据二力平衡可知知f f1 1=m=m0 0g=1 N.g=1 N.答案答案:(1)1 N(1)1 N(2)(2)只挂小桶只挂小桶m m0 0但在但在M M上再放一质量上再放一质量M=3 kgM=3 kg的物体时的物体时.(3)(3)只在小桶内加入质量只在小桶内加入质量m m1 1=0.33 kg=0.33 kg的砂子时的砂子时.(4)(4)只在小桶内加入质量只在小桶内加入质量m m2 2=0.5 kg=0.5 kg的砂子时的砂子
36、时.解析解析:(2)(2)在在M M上再放一质量上再放一质量M=3 kgM=3 kg的物体时的物体时,M,M仍静止仍静止,仍受到静摩擦仍受到静摩擦力作用力作用,故故f f2 2=m=m0 0g=1 N.g=1 N.(3)(3)因为因为(m(m0 0+m+m1 1)g=4.3 Nf)g=4.3 Nf)g=6 Nfm m,故故M M将滑动将滑动,受到滑动摩擦力作用受到滑动摩擦力作用,故故F F滑滑=F=FN N=Mg=4 N.=Mg=4 N.答案答案:(2)1 N(2)1 N(3)4.3 N(3)4.3 N(4)4 N(4)4 N针对训练针对训练3 3-1 1 (2017(2017浙江省温州高一月
37、考浙江省温州高一月考)如图所示如图所示,一质量不计的一质量不计的弹簧原长为弹簧原长为10 cm,10 cm,一端固定于质量一端固定于质量m=2 kgm=2 kg的物体上的物体上,另一端施一水平拉力另一端施一水平拉力F.(F.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内弹簧始终在弹性限度内,g=10 m/s,g=10 m/s2 2)(1)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,0.2,当弹簧拉长至当弹簧拉长至12 cm 12 cm 时时,物体恰物体恰好匀速运动好匀速运动,弹簧的劲度系数多大弹簧的劲度系数多大?解析解析:(1
38、)(1)物体匀速运动时物体匀速运动时,k(x-x,k(x-x0 0)=mg)=mg则则k=N/m=200 N/m.k=N/m=200 N/m.答案答案:(1)200 N/m(1)200 N/m(2)(2)若将弹簧拉长至若将弹簧拉长至11 cm,11 cm,物体受到的摩擦力大小为多少物体受到的摩擦力大小为多少?(3)(3)若将弹簧拉长至若将弹簧拉长至13 cm,13 cm,物体受到的摩擦力大小为多少物体受到的摩擦力大小为多少?解析解析:(2)(2)弹簧的弹力弹簧的弹力F F1 1=k(x=k(x1 1-x-x0 0)=200)=200(0.11-0.1)N=2 N(0.11-0.1)N=2 N最
39、大静摩擦力等于滑动摩擦力最大静摩擦力等于滑动摩擦力f fm m=0.2=0.22 210 N=4 N10 N=4 N物体没动物体没动,故所受的静摩擦力为故所受的静摩擦力为f f1 1=F=F1 1=2 N.=2 N.(3)(3)弹簧的弹力弹簧的弹力F F2 2=k(x=k(x2 2-x-x0 0)=200)=200(0.13-0.1)N=6 N(0.13-0.1)N=6 N物体将运动物体将运动,此时所受到的滑动摩擦力为此时所受到的滑动摩擦力为F F滑滑=F FN N=mg=0.2mg=0.22 210 N=4 N.10 N=4 N.答案答案:(2)2 N(2)2 N(3)4 N(3)4 N测评
40、学习效果测评学习效果演练当堂技法演练当堂技法1.1.(2017(2017湖南省张家界市高一期末联考湖南省张家界市高一期末联考)关于摩擦力关于摩擦力,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.只有静止的物体受到的摩擦力才叫静摩擦力只有静止的物体受到的摩擦力才叫静摩擦力B.B.静摩擦力的大小与压力成正比静摩擦力的大小与压力成正比C.C.物体受到的滑动摩擦力一定与该物体的运动方向相反物体受到的滑动摩擦力一定与该物体的运动方向相反D.D.滑动摩擦力可能是物体的动力滑动摩擦力可能是物体的动力D D 解析解析:放在粗糙面上的物体放在粗糙面上的物体,相对另一个物体有相对运动趋势时物体受到的摩擦力相对另一个
41、物体有相对运动趋势时物体受到的摩擦力才叫静摩擦力才叫静摩擦力,选项选项A A错误错误;滑动摩擦力的大小与压力成正比滑动摩擦力的大小与压力成正比,选项选项B B错误错误;物体受到物体受到的滑动摩擦力一定与该物体与接触面的相对运动方向相反的滑动摩擦力一定与该物体与接触面的相对运动方向相反,选项选项C C错误错误;滑动摩擦滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同力的方向可能与物体的运动方向相同,故可能是物体的动力故可能是物体的动力,选项选项D D正确正确.2.2.(2017(2017江西赣州高一检测江西赣州高一检测)如图所示如图所示,A,B,C,A,B,C三个物体的质量相等三个物体的质量相等,有有F
42、=1 NF=1 N的两的两个水平力作用于个水平力作用于A,BA,B两个物体上两个物体上,A,B,C,A,B,C都静止都静止,则地面对则地面对A A物体、物体、A A物体对物体对B B物体、物体、B B物体对物体对C C物体的摩擦力分别为物体的摩擦力分别为()A.1 N,2 N,1 NA.1 N,2 N,1 NB.1 N,0,1 NB.1 N,0,1 NC.0,1 N,0C.0,1 N,0 D.1 N,1 N,0 D.1 N,1 N,0C C 解析解析:以整体为研究对象以整体为研究对象,则整体在水平方向受向左和向右的大小相等的拉力则整体在水平方向受向左和向右的大小相等的拉力,则则二力的合力为零二
43、力的合力为零;若地面对若地面对A A有摩擦力的话有摩擦力的话,则整体不可能静止则整体不可能静止,故地面对故地面对A A的摩擦的摩擦力为零力为零;以以B,CB,C为整体进行分析为整体进行分析,B,C,B,C整体水平方向受向右的拉力整体水平方向受向右的拉力,要保持静止要保持静止,则则A A对对B B一定有向左的摩擦力一定有向左的摩擦力,大小等于大小等于F=1 N;F=1 N;对对C C分析分析,C,C水平方向不受外力水平方向不受外力,相对相对B B没没有相对运动的趋势有相对运动的趋势,故故C C不受不受B B的摩擦力的摩擦力,选项选项C C正确正确.3.3.(2017(2017河河北北省省沧沧州州
44、市市高高一一月月考考)如如图图所所示示,放放在在粗粗糙糙水水平平桌桌面面上上的的一一个个物物体体,同同时时受受到到水水平平方方向向的的两两个个力力,F,F1 1=8=8 N,N,方方向向向向右右,F,F2 2=12=12 N,N,方方向向向向左左.当当F F2 2从从12 12 N N逐逐渐渐减减小小到到零零时时,物物体体始始终终保保持持静静止止,物物体体与与桌桌面面间间摩摩擦擦力力大大小小变化情况是变化情况是()A.A.逐渐减小逐渐减小 B.B.先减小后增大先减小后增大C.C.逐渐增大逐渐增大 D.D.先增大后减小先增大后减小B B 解析解析:当当F F1 1=8 N,F=8 N,F2 2=
45、12 N=12 N时时,此时的静摩擦力大小为此时的静摩擦力大小为4 N,4 N,方向向右方向向右,当当F F2 2从从12 N12 N逐渐减小至逐渐减小至8 N8 N的过程中的过程中,静摩擦力从静摩擦力从4 N4 N逐渐减小到逐渐减小到0,0,当当F F2 2从从8 N8 N逐逐渐减小到零时渐减小到零时,静摩擦力会反方向从静摩擦力会反方向从0 0逐渐增大到逐渐增大到8 N,8 N,整个过程是先减小整个过程是先减小后增大后增大.选项选项B B正确正确,A,C,D,A,C,D错误错误.4.4.(多选多选)下图中给出的物体所受摩擦力的方向正确的是下图中给出的物体所受摩擦力的方向正确的是(各接触面均粗
46、糙各接触面均粗糙)()()ABDABD解析解析:根据摩擦力的方向与物体之间的相对运动方向相反根据摩擦力的方向与物体之间的相对运动方向相反,可以知道选项可以知道选项A,B,DA,B,D正确正确;物块相对地面向左运动物块相对地面向左运动,故摩擦力方向向右故摩擦力方向向右,故选项故选项C C错误错误.5.5.(2016(2016豫西名校联考豫西名校联考)如图如图,物体物体A A重重40 N,B40 N,B重重20 N,20 N,地面不光滑地面不光滑,A,B,A,B接触接触面粗糙面粗糙,物体物体B B用细绳系住用细绳系住,当水平力当水平力F=8 NF=8 N时时,才能将才能将A A匀速拉出匀速拉出,求
47、求A,BA,B接触面接触面间的动摩擦因数是多少间的动摩擦因数是多少?(A,B?(A,B间及间及A A与地面间的动摩擦因数相同与地面间的动摩擦因数相同)解析解析:以以A A物体为研究对象物体为研究对象,其受力情况如图所示其受力情况如图所示.则物体则物体B B对其压力对其压力N N2 2=G=GB B地面对地面对A A的支持力的支持力N N1 1=G=GA A+G+GB B所以所以A A受受B B的滑动摩擦力的滑动摩擦力f f2 2=N=N2 2=G=GB BA A受地面的摩擦力受地面的摩擦力f f1 1=N=N1 1=(G=(GA A+G+GB B)又由题意得又由题意得F=fF=f1 1+f+f2 2=(G=(GA A+2G+2GB B)将将F=8 N,GF=8 N,GA A=40 N,G=40 N,GB B=20 N=20 N代入代入解得解得 =0.1.=0.1.答案答案:0.10.1