八年级物理下册 第八章 运动和力 第3节 摩擦力课件 （新版）新人教版

尖子生学案 人教版物理八年级下册 第八章运动和力 第3节摩擦力 判断物体是否受摩擦力 摩擦力的方向 易错点 判断摩擦力是否存在时 一定要注意观察两个物体间有没有发生相对运动或相对运动的趋势 判断摩擦力的方向时 一定要注意摩擦力方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反 与物体实际运动的方向可能相反 也可能相同 解析 米袋刚放上输送带瞬间 米袋与输送带有相对滑动 在输送带对米袋向右的摩擦力作用下加速运动 直到与输送带相对静止 当相对静止时 便不再受摩擦力 当输送带突然制动时 输送带停止运动 而米袋由于惯性仍保持向前运动 此时米袋相对于输送带的运动方向是向右的 所以米袋受到输送带向左的摩擦力 使其慢慢运动一段距离后静止 A C B 1 当骑着自行车向前运动时 前轮和后轮所受的摩擦力的方向是 A 前 后轮受到的摩擦力都向后B 前 后轮受到的摩擦力都向前C 前轮受到的摩擦力向前 后轮的向后D 前轮受到的摩擦力向后 后轮的向前 D 提示 自行车的后轮相对地面有向后运动的趋势 地面给后轮一个向前的摩擦力 向前的摩擦力推动自行车前行 自行车的前轮相对地面向前运动 受到地面的摩擦力 摩擦力的方向总是阻碍物体相对运动 前轮受到的摩擦力向后 对影响滑动摩擦力大小的因素理解不透彻 易错点 解析 由于P Q两物体分别在FP 5N FQ 3N的水平拉力作用下做匀速直线运动 所以P Q两物体受到的摩擦力分别为fP 5N fQ 3N 所以D选项是正确的 由于滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度均有关系 故不能简单地根据摩擦力的大小确定压力大小或接触面的粗糙程度 故A C两项错误 滑动摩擦力的大小与速度无关 故B项错误 故正确答案为D D 滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关 与接触面积 物体的运动速度无关 不能只根据其中一个因素的大小判断摩擦力的大小 也不能根据摩擦力的大小确定其中一个因素的大小 2 如图所示是测量铁块A在长木板B上运动时受到的滑动摩擦力大小的实验装置 向左拉动木板B时 测力计会有示数 此时A受到滑动摩擦力的方向水平向 如果在铁块A上增加重物 A受到的滑动摩擦力将 如果B向左运动速度增大 A受到的滑动摩擦力将 后两空填 变大 变小 或 不变 变大 提示 由题意可知 向左拉动木板B时 铁块A相对于B向右运动 则此时A受到的滑动摩擦力水平向左 如果在铁块A上增加重物 由于压力增大 A受到的滑动摩擦力将变大 如果B向左运动速度增大 由于压力和接触面的粗糙程度不变 则A受到的滑动摩擦力将不变 不变 左 摩擦力大小的计算 规律方法 初中阶段 没有直接计算摩擦力大小的公式 但可以根据二力平衡或者是利用滑动摩擦力不变性进行求解 1 物体做匀速直线运动时受到的滑动摩擦力大小等于使物体运动的那个力的大小 2 物体保持相对静止时受到的静摩擦力大小等于想让它发生相对运动的那个力的大小 3 滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关 只要这两个因素不变 滑动摩擦力就不变 解析 木块受到10N的拉力在水平面上做匀速直线运动 木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用 这两个力是平衡力 大小相等 所以滑动摩擦力大小是10N 当拉力增大为15N时 压力不变 接触面粗糙程度不变 滑动摩擦力不变 大小还是10N 现在拉力大于滑动摩擦力 木块将做加速运动 10 10N 3 小丽推着购物车在超市购物 当她用20N的水平推力使购物车以1 5m s的速度沿直线匀速前进时 购物车所受摩擦力为N 突遇情况想尽快站住 于是她用8N的水平拉力反向拉车 在拉力反向的瞬间 购物车所受的合力大小为N 20 提示 因为购物车在水平方向上做匀速直线运动 所以购物车受力平衡 地面对购物车的阻力 f F 20N 因为压力和接触面的粗糙程度不变 因此摩擦力的大小不变 因此购物车向后受到大小为20N的摩擦力和大小为8N的拉力作用 因为二力方向相同 所以F合 20N 8N 28N 28 解析 由题意知 张老师沿竖直的木杆匀速上攀 那么他在竖直方向上受到一对平衡力的作用 重力和摩擦力 由二力平衡的条件知 他所受的重力和摩擦力 大小相等 方向相反 且在同一条直线上 因此 他受到的摩擦力f G 600N 方向竖直向上 故正确答案为B B 4 如图所示 用6N的力握住总重为1 5N的水杯静止不动 若将手的握力增大到8N 手与水杯之间摩擦力的大小将 选填 变大 变小 或 不变 若将水杯总重增加到2N 水杯仍然静止不动 则手与水杯之间摩擦力的大小为N 不变 提示 不论是用6N还是用8N的力握住水杯 当水杯静止时 水杯受到的向上的摩擦力都等于水杯的重力 2 例1 易错题 如图8 45所示 叠放在一起的物体A和B 在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动 则下列结论中正确的是 A 甲 乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为FB 甲 乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力大小均为FC 甲图中物体A受到的摩擦力为0 物体B受到地面对它的摩擦力为FD 乙图中物体A受到的摩擦力大小为F 物体B受到地面对它的摩擦力大小为F 解析 甲图以A为研究对象 A做匀速直线运动 且受到水平向右的拉力F作用 那么与之相接触的物体B必定对它施加水平向左的静摩擦力的作用 二者有发生相对运动的趋势 且大小为F 乙图以A为研究对象 它与物块B之间保持相对静止 也没有发生相对运动的趋势 故此时A不受摩擦力的作用 以叠放在一起的物体A和B这一整体为研究对象 在水平方向受地面的摩擦力和拉力F 这两个力相互平衡 则f F 甲 乙两种情况下B受到的摩擦力相等 故正确答案为B B 解题归纳 这是典型的物体叠放受力分析问题 通过采用 整体法 和 隔离法 分析其内部物体之间的相互作用情况时 应采用 隔离法 解决内部矛盾 分析它们所受外力的作用时 应采用 整体法 一致对外 例2 2016 杭州中考 如图8 46所示 第一次甲单独用50N的力推墙 第二次甲推墙的力不变 乙用30N的力向左推甲 前后两次 人均未运动 则下列说法错误的是 A 在两幅图中 墙壁都受到50N的推力B 乙受到地面30N的摩擦力 方向向左C 第二次推时 甲受到地面20N的摩擦力 方向向左D 第二次推时 墙壁受到80N的推力 D 解析 这两次推墙时 甲对墙的作用力都是50N 故A项正确 D项错误 第二次甲推墙时 甲对墙的作用力是50N 则墙对甲的反作用力也是50N 又乙对甲的推力是30N 而甲还能保持静止状态 说明他必然还受到向左的摩擦力 且大小为20N 故C项正确 乙对甲施加30N的推力 则甲对乙也施加30N的推力 而乙还能保持静止状态 说明乙应当受到向左的摩擦力 且大小为30N 故B项正确 故正确答案为D 例3 图像分析题 如图8 47甲所示 放在水平地面上的物体 受到方向不变的水平拉力F的作用 F的大小与时间t的关系如图乙所示 物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示 下列说法中正确的是 A 0 2s内物体受摩擦力作用B 2 4s内物体受到的摩擦力为3NC 4 6s内物体保持静止D 2 4s内物体受到的摩擦力与拉力是一对平衡力 解析 由乙 丙图像可知 0到2s内物体受到的拉力为2N 速度为0 但有相对运动趋势 故受摩擦力的作用 故A正确 由乙 丙图像可知 4s到6s内拉力F 4N 物体以2m s的速度做匀速直线运动 故此时滑动摩擦力f F 4N 故C项错误 又在压力一定 接触面的粗糙程度一定的条件下 滑动摩擦力的大小是个定值 与速度无关 所以2到4s内物体受到的摩擦力也为4N 此时物体受到的拉力为6N 这两个力显然不符合二力平衡条件 故B D错误 故正确答案为A A 例4 实际应用题 冰壶运动员的鞋底一只是塑料的 另一只是橡胶的 他滑行时 橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大 如图8 48所示 他用b脚蹬冰面后 只用a脚向右滑行 可以确定的是 A 滑行时冰对a鞋的摩擦力向右B 蹬冰时冰对b鞋的摩擦力向左C a鞋底是橡胶会滑得更远D a鞋底是塑料会滑得更远 解析 滑行时冰对a鞋的摩擦力向左 故A错误 蹬冰时冰对b鞋的摩擦力向右 故B错误 a鞋底是橡胶则由于接触面粗糙程度大 所受摩擦力大 所以会滑得更近 故C错误 a鞋底是塑料则由于接触面粗糙程度小 所受摩擦力小 所以会滑得更远 故D正确 故正确答案为D D 例5 实验探究题 学习了摩擦力有关知识后 同学们都已经知道 滑动摩擦力跟物体间接触面的粗糙程度及压力大小有关 但小明同学总感觉滑动摩擦力还应与接触面积的大小有关 猜想 面积越大 滑动摩擦力越大 于是他找来了一块长方体木块 各表面粗糙程度相同 弹簧测力计 长木板 如图8 49所示 请你用这些器材验证他的猜想是否正确 解析 同一长方体木块放在水平木板上 压力相同 长方体的各面粗糙程度相同 使木块平放 侧放 用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动 分别记录弹簧测力计的示数 然后比较拉力大小 也就是滑动摩擦力大小 确定滑动摩擦力是否与接触面积有关 答案 1 将木块平放在木板上 用弹簧测力计水平匀速直线拉动 并读出拉力F1 2 将木块侧放在木板上 用弹簧测力计水平匀速直线拉动 并读出拉力F2 3 若F1 F2 则滑动摩擦力与接触面积无关 若F1 F2 则滑动摩擦力与接触面积有关 例6 实验探究题 小强同学想探究滑动摩擦力与物体的运动速度是否有关 他设法找到了以下器材 a 斜面 b 带钩的长方体木块 c 放在课桌面上的表面平整的长木板 d 几条毛巾 e 直尺 f 弹簧测力计 g 硬纸板 1 请你帮他选出所需要的实验器材 用器材前面的字母表示 2 简述主要的实验步骤 3 作简要的分析与论证 解析 1 首先确定实验的原理及整体思路 才能有针对性地选择实验器材 摩擦力可通过弹簧测力计来间接测出 弹簧测力计要拉动的物体最好选择带钩的长方体木块 同时还需要一块平整的长木板来作为接触面 2 实验中主要是控制压力和接触面的粗糙程度不变 用弹簧测力计水平拉着木块以不同的速度匀速滑动 记录弹簧测力计的示数 据此可设计合理的实验步骤 3 在分析与论证时 主要看弹簧测力计的示数是否相同 并搞清示数相同或不同分别说明了什么样的问题 答案 1 b c f 2 A 将带钩的长方体木块放在长木板上 用弹簧测力计以速度v1水平匀速拉动 记下示数F1 B 然后再以另一个速度v2匀速拉动 记下示数F2 C 比较F1 F2的大小 得出结论 3 分析论证 若两次示数相等 则说明滑动摩擦力与物体的运动速度无关 反之 则有关 滑动摩擦力的大小与压力大小的定量关系 例7 小华同学在 探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系 实验中 他把物体用垂直于竖直墙壁的力F压压紧在墙壁上 同时用竖直向上的力F匀速拉动物体向上运动 如图8 50甲所示 在保持其他条件不变的情况下 通过改变F压来改变物体与墙壁之间压力的大小 经过多次实验测量F压 F 记录了如表实验数据 1 实验中 拉力F 选填 大于 小于 或 等于 物体所受到的滑动摩擦力f 2 根据表中测量数据可以得出 滑动摩擦力与压力大小之间的定量关系是 3 在图乙中画出F与F压关系的图像 通过分析图像可知 物体重力大小为 解析 在竖直墙壁上用力F沿直线匀速拉动物体 所以拉力和摩擦力 重力是平衡力 则F G f 所以实验中拉力大于物体受到的滑动摩擦力f 根据表格中数据在图乙中进行描点 并将各点用平滑的曲线连接起来 画出F与F压关系的图像 如图8 51所示 通过分析图像可知 物体重力大小为0 8N 进一步根据表中数据可知 5次实验对应的滑动摩擦力分别为0 2N 0 4N 0 6N 0 8N 1N 可见 当接触面的粗糙程度不变时 滑动摩擦力和压力成正比 且滑动摩擦力与压力的比值始终为0 2 为一定值 则f 0 2F压 滑动摩擦力的大小与压力大小的定量关系 例7 小华同学在 探究滑动摩擦力大小与压力