3.2 研究摩擦力

1、3.2 研究摩擦力研究摩擦力粤教版高中物理必修粤教版高中物理必修1 1一、摩擦力两个相互接触相互接触的物体，当它们发生相相对运动对运动或具有相对运动的趋势相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动的趋势阻碍相对运动或相对运动的趋势的力，这种力叫做摩擦力。 静摩擦力 滑动摩擦力 滚动摩擦力二、滑动摩擦力当一个物体在另一个物体表面滑动时，会受到另一个物体阻碍它相对运动阻碍它相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。1）两物体接触且挤压（有有弹力）弹力）2）接触面粗糙3）两物体间有相对运动总是沿接触面，并且跟物体相对相对运动的方向运动的方向相反。物体在粗糙面上滑动BF拉Aff将物体无初速度

2、地放上运动的传送带上物体受到的滑动摩擦力与运动方向相同f1）猜想：影响滑动摩擦力大小的因素？压力大小接触面的粗糙程度两物体的接触面积两物体的相对速度.2）探究实验原理：二力平衡F甲F乙fFN=GFA.安装器材。C.水平拉动木板，稳定后记录读数， 即为滑动摩擦力的大小。D.增加钩码，改变压力，重复操作，记录数据并填入表格。B.压力大小等于物体重力大小。注意：A.确保铁架台静止不动。B.细线、弹簧秤、木块在 同一水平线上。C.水平拉动木板。D.各小组分工合理。E.整理器材。2）探究实验实验步骤：3）实验表明：同一接触面滑动摩擦力大小跟压力成正比。公式：01称作动摩擦因数，由两物体的材料及接触面的粗

3、糙程度决定，无单位。FN为接触面受到的正压力（不一定等于重力）。 f滑FN例：在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的运输工具。一个有钢例：在我国东北寒冷的冬季，雪橇是常见的运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同车上的木料的总重量为制滑板的雪橇，连同车上的木料的总重量为49000 N。在水平上。在水平上冰道上，马要在水平向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？冰道上，马要在水平向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？摩擦因数为摩擦因数为0.02，如果用，如果用20000N的力拉雪橇，摩擦力为多少？的力拉雪橇，摩擦力为多少？解析G4.9104N雪橇匀速运动，拉力 F1与阻力 F2大小相等F2FN而 FNG，

4、所以 F1G代入数值后，得F10.024.9104N980 N马要在水平方向用 980 N 的力，才能够拉着雪橇匀速前进。2、关于摩擦力，下列说法中正确的是（、关于摩擦力，下列说法中正确的是（ ）A受静摩擦力作用的物体一定是静止的受静摩擦力作用的物体一定是静止的B两个运动物体之间的摩擦力一定是滑动摩擦力两个运动物体之间的摩擦力一定是滑动摩擦力C摩擦力的方向一定与运动方向相反摩擦力的方向一定与运动方向相反D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1、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（ ）A. 运动的物体一定受到滑动摩擦力运动的物体一定受到滑动摩擦力B. 静止的物体不可能受

5、到滑动摩擦力静止的物体不可能受到滑动摩擦力C. 滑动摩擦力的方向一定与相对滑动方向相反滑动摩擦力的方向一定与相对滑动方向相反D. 滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反3、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是（ ）A. 若某接触面上有滑动摩擦力，则也一定有弹力若某接触面上有滑动摩擦力，则也一定有弹力B. 弹力的方向与滑动摩擦力的方向一定垂直弹力的方向与滑动摩擦力的方向一定垂直C. 滑动摩擦力一定阻碍物体的相对滑动滑动摩擦力一定阻碍物体的相对滑动D. 滑动摩擦力一定阻碍物体的运动滑动摩擦力一定阻碍物体的运动4、关于滑动摩擦力公式关于滑动摩擦力公式f=FN，下列说法

6、中正确的是下列说法中正确的是（ ）A. 由由f=FN可知，可知，一定，一定，f与与FN成正比成正比B. 由由=f/FN可知，可知，与与f成正比，与成正比，与FN成反比成反比C. f与与FN、材料、接触面的粗糙程度都有关、材料、接触面的粗糙程度都有关D. 的大小由接触面的粗糙程度唯一决定的大小由接触面的粗糙程度唯一决定 5、关于摩擦力，下列说法中正确的是关于摩擦力，下列说法中正确的是（ ）A两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力B受静摩擦作用的物体一定是静止的受静摩擦作用的物体一定是静止的C滑动摩擦力方向可能与运动方向相同滑动摩擦力方向可能与运动方向相同D物

7、体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度6、质量为、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视为相等，给物体一水平推力。（取最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力。（取g10 N/kg）（1）当推力大小为当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？时，地面对物体的摩擦力是多大？（2）当推力大小为当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？时，地面对物体的摩擦力是多大？7、一个重为一个重为20N的物体

8、，放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数的物体，放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数=0.1，试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力。，试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力。（1）物体开始时静止，用）物体开始时静止，用F=5N的水平向右的力拉物体。的水平向右的力拉物体。（2）物体开始时静止，用）物体开始时静止，用F=30N的水平向右的力拉物体。的水平向右的力拉物体。（3）物体开始以）物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用的初速度向左运动，用F=15N的水平向右的的水平向右的力拉物体。力拉物体。8、重量为、重量为100N的木箱放在水平地板上，至少用的木箱放在水平地板上，至少用35N

9、的水平推力，的水平推力，才能使它刚开始运动。才能使它刚开始运动。（1）木箱与地板的最大静摩擦力）木箱与地板的最大静摩擦力fmax= _。（2）木箱从原地移动以后，用）木箱从原地移动以后，用30N的水平推的水平推 力可以使木箱继续力可以使木箱继续做匀速运动。由此可知：木箱所受的滑动摩擦力做匀速运动。由此可知：木箱所受的滑动摩擦力f = _，木箱，木箱与地板间的动摩擦因数与地板间的动摩擦因数 = _。9、要使放在水平地面上重要使放在水平地面上重200N的木块从原地移动，必须用的木块从原地移动，必须用70N的最的最小水平推力，木块从原地移动以后，为了使它继续匀速滑动，只要小水平推力，木块从原地移动以

10、后，为了使它继续匀速滑动，只要60N的水平推力就行了。的水平推力就行了。（1）木块与地面的最大静摩擦力是多大木块与地面的最大静摩擦力是多大？（2）滑动摩擦力是多大滑动摩擦力是多大？（3）若拉力增大至若拉力增大至90N，滑动摩擦力是多大，滑动摩擦力是多大？两个相互接触的物体之间只有相对运动的趋势，只有相对运动的趋势，而没有相对运动而没有相对运动，这时的摩擦力叫做静摩擦力。1）两物体接触且挤压，即存在弹力2）接触面粗糙3）两物体间有相对运动的趋势推力静摩擦力木箱静止三、静摩擦力总是沿接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相对运动趋势的方向相反。（可假设接触面是光滑的来判断相对运动趋势）（可假设接触面

11、是光滑的来判断相对运动趋势）物体均静止BAffvf物体受到的静摩擦力与运动方向相同物体与传送带相对静止0 f fmax1）静摩擦力随着外力的变化而变化，与正压力无关2）有一个最大值：最大静摩擦力 fmax最大静摩擦力的大小与材料、接触面的粗糙程度、最大静摩擦力的大小与材料、接触面的粗糙程度、正压力有关。正压力有关。F=10NF=50N木 箱 静 止判断摩擦力的方向：判断摩擦力的方向：1、汽车从静止开始启动，木箱无滑动。、汽车从静止开始启动，木箱无滑动。2、汽车匀速直线运动，木箱无滑动。、汽车匀速直线运动，木箱无滑动。3、汽车刹车时，木箱无滑动。、汽车刹车时，木箱无滑动。4、汽车刹车时，木箱在车

12、厢上向前滑动。、汽车刹车时，木箱在车厢上向前滑动。5、汽车在运动中突然加速，木箱在车上滑动。、汽车在运动中突然加速，木箱在车上滑动。思考：有的同学说摩擦力一定是阻力，对吗？ 人走路人走路 骑自行车骑自行车 爬杆爬杆 传送带上的物体传送带上的物体 .例：例：如图如图所所示，用大小为示，用大小为100 N的力将质量为的力将质量为1 kg的木块静止压在竖直墙上，已知的木块静止压在竖直墙上，已知g=10 m/s2。（1）求墙对木块的摩擦力；）求墙对木块的摩擦力；（2）如果木块匀速下滑，）如果木块匀速下滑，动动摩擦摩擦因数因数是多是多少少？F=100N1、下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是下列

13、图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是（ ）ADFBFC2、下列关于摩擦力的说法，正确的是（、下列关于摩擦力的说法，正确的是（ ）A相互接触的两物体间一定存在摩擦力相互接触的两物体间一定存在摩擦力B摩擦力总是阻碍物体的运动摩擦力总是阻碍物体的运动C相对静止的物体间，也可能存在摩擦力作用相对静止的物体间，也可能存在摩擦力作用D只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动的物体不会受静摩擦力作用只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动的物体不会受静摩擦力作用3、人用手握住一个奖杯（奖杯始终处于竖直方向如图所示）、人用手握住一个奖杯（奖杯始终处于竖直方向如图所示）下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A.奖

14、杯越重，手握的越紧奖杯越重，手握的越紧B.手握的越紧，奖杯受到的摩擦力越大手握的越紧，奖杯受到的摩擦力越大C.不管手握得多紧，奖杯受到的摩擦力总是一定的不管手握得多紧，奖杯受到的摩擦力总是一定的D.以上说法都不正确以上说法都不正确4、在机场、海港、粮库，常用输送带运送旅客、货物和粮食等，在机场、海港、粮库，常用输送带运送旅客、货物和粮食等，如图所示，当行李箱随传送带一起匀速运动时，下列关于行李箱如图所示，当行李箱随传送带一起匀速运动时，下列关于行李箱受力的说法中正确的是受力的说法中正确的是（ ）A行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向上行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向上B行李箱所受的摩擦力方向沿传送

15、带向下行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向下C因为行李箱与传送带之间相对静止，所以行李箱不受摩擦力的作用因为行李箱与传送带之间相对静止，所以行李箱不受摩擦力的作用D因为行李箱与传送带一起匀速运动，所以行李箱受滑动摩擦力因为行李箱与传送带一起匀速运动，所以行李箱受滑动摩擦力6、如图所示，用外力、如图所示，用外力F水平压在质量为水平压在质量为m的物体上，恰好使物体静止，的物体上，恰好使物体静止，此时物体与竖直墙面之间的摩擦力大小为此时物体与竖直墙面之间的摩擦力大小为_；如果将；如果将F增大为增大为3F，物体与竖直墙面之间的摩擦力大小为物体与竖直墙面之间的摩擦力大小为_；若撤去；若撤去F，则物体与竖，则

16、物体与竖直墙面之间的摩擦力大小为直墙面之间的摩擦力大小为_。5、水平地面上水平地面上，一个重为一个重为G=100N的木箱的木箱A受到水平推力受到水平推力F1的作用的作用。当当F1=5N时时，木箱未被推动木箱未被推动，此时木箱受摩擦力此时木箱受摩擦力f=_。当当F1=10N时时。木箱仍未被推动木箱仍未被推动，此时木箱受摩擦力此时木箱受摩擦力f=_。fFfmaxf滑0 摩擦力既可以是阻力也可以是动力。 摩擦力既可以与运动方向相反也可以与运动方向相同。 两种求摩擦力的方法：二力平衡法和公式法。 最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，但无特别说明，一般可认为两者相等。 物体受静摩擦力不一定静止，受滑动摩擦力不

17、一定运动。 二力平衡法 牛顿第三定律：相互作用力例：例：如右图所示，地面上静止叠放着如右图所示，地面上静止叠放着A、B 两个物体，力两个物体，力F 作用在作用在A上时，上时，A、B 仍然静止，试分别分析仍然静止，试分别分析A、B 受到的摩擦力的情况受到的摩擦力的情况。AFB1、如图所示，如图所示，A、B叠放在水平面上，水平力叠放在水平面上，水平力F作用在作用在A上，使二者一起上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是向左做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ）AA、B之间无摩擦力之间无摩擦力BA受到的摩擦力水平向右受到的摩擦力水平向右CB受到受到A的摩擦力水平向左的摩擦力水平向左D地面对

18、地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右的摩擦力为静摩擦力，水平向右2、若若上上题中的水平力题中的水平力F作用在物体作用在物体B上，上，AB一起做匀速直线运动，如图一起做匀速直线运动，如图所示，则所示，则：（1）B对对A的摩擦力情况如何？的摩擦力情况如何？（2）地面对地面对B有无摩擦力？如有，方向如何？有无摩擦力？如有，方向如何？3、如图所示，如图所示，C 是水平地面，是水平地面，A、B是两个长方形物块，是两个长方形物块，F是作用在物块是作用在物块B上沿水平方向的力，物体上沿水平方向的力，物体A和和B以相同的速度作匀加速直线运动。由此可知，以相同的速度作匀加速直线运动。由此可知，A、B间的滑动摩擦系数间的滑动摩擦系数1和和B、C间的滑动摩擦系数间的滑动摩擦系数2有可能是有可能是（ ）A. 1=0，2=0 B. 1=0，20C. 10，2=0 D. 10， 20CAB4、如图如图，在水平桌面上放一个重在水平桌面上放一个重GA=20N的物体的物体A，A与桌面间的摩擦因数与桌面间的摩擦因数=0.5，使这个物体沿桌面做匀速运动的水平拉力使这个物体沿桌面做匀速运动的水平拉力F为多