18193　摩擦力

1、3摩擦力学 习 目 标知 识 脉 络(教师独具)1知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向(重点、难点)2知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围(难点)3知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向(重点)4知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力(重点)自 主 预 习·探 新 知知识梳理一、摩擦力1定义：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的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力2分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力二、静摩擦力1定义：两个只有相对运动趋势，而没有相对运动的物体之间产生的摩擦力2方向：沿着接触面，并且

2、跟物体相对运动趋势的方向相反3大小：范围0<F<Fmax，Fmax为最大静摩擦力三、滑动摩擦力1定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力2方向：沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反3大小：FFN(为动摩擦因数)四、滚动摩擦力1定义：一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦2大小：当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小得多3应用：滚动轴承基础自测1思考判断(1)静摩擦力总是发生在相对静止且有相对运动趋势的物体之间()(2)运动的物体不可能受静摩擦力的作用(×)(3)静摩擦力一定是阻力(×)(4)只要两个物体之间有弹力产生，又有

3、相对运动，两个物体之间就一定存在滑动摩擦力(×)(5)滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间(×)(6)静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力()2下列关于物体受静摩擦力作用的叙述，正确的是()A静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同C静摩擦力的方向既可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同D静止物体所受摩擦力一定为零C静摩擦力的方向总与物体的相对运动趋势方向相反，与物体的运动方向没有必然的联系，静止的物体也可能有相对运动趋势3关于滑动摩擦力，以下说法中正确的是()A滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反B滑动摩擦力总是阻碍

4、物体间的相对运动C只有运动的物体才受到滑动摩擦力D滑动摩擦力总跟物体的重力成正比B滑动摩擦力总跟物体相对运动的方向相反，阻碍物体间的相对运动，但并不一定跟物体的运动方向相反，故选项A错误，B正确；滑动摩擦力产生在相对运动的物体间，静止的物体也可以受滑动摩擦力，故选项C错误；滑动摩擦力的大小一定跟接触面间的压力成正比，但压力不一定等于重力，所以，不能说滑动摩擦力跟物体的重力成正比，选项D错误合 作 探 究·攻 重 难静摩擦力1静摩擦力产生的条件(1)接触面是粗糙的(2)两物体相对静止但存在相对运动趋势(3)两物体在接触面上有正压力(弹力)2四种方法判断静摩擦力的有无(1)条件判断法：接

5、触面之间有压力、粗糙且有相对运动趋势(2)假设法：假设两物体间无静摩擦力，看物体是否相对滑动，判断思路如下：(3)力的作用效果判断法：如果相互接触的物体间存在摩擦力，则必有相应的作用效果：平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态，可据此确定有无静摩擦力(4)相互作用判断法：利用力的相互作用性，若甲对乙有静摩擦力，则乙对甲也有静摩擦力，据此可以判断物体是否受静摩擦力3静摩擦力的方向(1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动趋势的方向相反(2)与物体运动的方向可能相同，也可能相反4静摩擦力的大小(1)大小的范围：0<FFmax.(2)计算：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平

6、衡条件求解(3)最大静摩擦力Fmax0FN.(0为静摩擦因数，最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，一般情况下，为分析问题方便，可认为二者相等)如图3­3­1所示的皮带传动装置中，O1是主动轮，O2是从动轮，A、B分别是皮带上与两轮接触的点，C、D分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见，图中将两轮与皮带画得略微分开，而实际上皮带与两轮是紧密接触的)当O2顺时针起动时，若皮带与两轮不打滑，则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是() 【导学号：84082092】图3­3­1A向上，向下，向下，向上B向下，向上，向上，向下C向上，向上，向下，向下D向下

7、，向下，向上，向上思路点拨：A、B是皮带上的点，而C、D是两轮边缘上的点O1为主动轮，带动皮带运动O2为从动轮，在皮带的带动下转动C假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用，则当O1顺时针起动时，O1与皮带间将打滑，此时C点将相对于A点向上运动实际上，O1与皮带间没有打滑，可见C点相对于A点有向上运动的趋势，反之A点相对于C点有向下运动的趋势由于静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，可知C、A两点受到的静摩擦力FC、FA的方向分别是向下、向上同理B、D两点受到的静摩擦力FB、FD的方向分别是向上、向下，即A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向如图所示静摩擦力与运动的关系辨析(1)受静摩擦力作用的物体

8、不一定是静止的，关键决定于相对另一物体是否有相对运动趋势(2)静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，即静摩擦力不一定是阻力方向与物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成一定夹角(3)皮带不打滑说明皮带与轮接触处，皮带相对于轮静止，静摩擦力对主动轮是阻力，对从动轮是动力针对训练1如图3­3­2所示，静止在水平桌面上的木块在水平方向受到推力F1、F2和摩擦力Ff的作用已知F110 N，F22 N，则木块受到的摩擦力大小为()图3­3­2A2 NB10 NC8 N D12 NCFf方向水平向左，由平衡条件可得：F1F2Ff0，可解得F

9、fF1F28 N，故C选项正确滑动摩擦力1“相对运动”的意义滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间，“相对运动”可能是因为两个物体一个静止，另一个在运动；可能是因为两个物体一个运动得快，另一个运动得慢；还可能是因为两个物体运动方向相反所以发生相对运动的物体不一定处于运动状态，可能是因为另一个物体在运动造成的2滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触挤压(2)物体间的接触面不光滑(3)两物体间存在相对运动3滑动摩擦力的方向(1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反(2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反4滑动摩擦力的大小(1)公式法：根据公式FFN计算正压力FN是物体与接触

10、面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定动摩擦因数与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解如图3­3­3所示，质量为20 kg的物体放在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的轻质弹簧相连(设弹簧的形变均在弹性限度内，取g10 m/s2)，问：图3­3­3(1)将弹簧拉长2 cm时，物体受到地面的摩擦力Ff1多大？(2)将弹簧拉长4 c

11、m时，物体受到地面的摩擦力Ff2多大？(3)物体在水平面上匀速运动时，弹簧形变量x多大？思路点拨：根据拉力F和最大静摩擦力的大小关系判断物体受静摩擦力还是滑动摩擦力静摩擦力可用二力平衡关系求解，滑动摩擦力可用公式FFN求解【解析】(1)根据胡克定律Fkx，当x2 cm0.02 m时，F14×103 N/m×0.02 m80 N；由于拉力F1小于最大静摩擦力，物体具有向右的运动趋势，此时物体受到地面的静摩擦力大小为Ff180 N.(2)当x4 cm0.04 m时，F24×103 N/m×0.04 m160 N，大于最大静摩擦力，物体已经运动，这时摩擦力为滑

12、动摩擦力，大小为Ff2FNmg0.5×20 kg×10 m/s2100 N.(3)当物体在水平面上匀速运动时，物体受滑动摩擦力，摩擦力和拉力为一对平衡力，即弹簧拉力Fmg100 N，由Fkx解得x0.025 m.【答案】(1)80 N(2)100 N(3)0.025 m求解滑动摩擦力大小的思路(1)判断滑动摩擦力的有无：根据接触面的性质和物体间是否产生相对运动，确定物体之间是否存在滑动摩擦力(2)求解方法的选取：如果物体做匀速直线运动，可根据二力平衡法和公式法求解滑动摩擦力大小针对训练2一物体置于粗糙水平地面上，按如图3­3­4所示不同的放法，在水平力F

13、的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等，则木块受到的摩擦力的大小关系是() 【导学号：84082093】图3­3­4AFf甲Ff乙Ff丙BFf乙Ff甲Ff丙CFf丙Ff乙Ff甲DFf甲Ff乙Ff丙D物体在三种情况下所受摩擦力均为滑动摩擦力，由FFNmg知，物体在三种情况下所受摩擦力大小相等，选项D正确当 堂 达 标·固 双 基1下列关于静摩擦力的说法中，正确的是()A两个相对静止的物体间一定有静摩擦力B受静摩擦力作用的物体不一定是静止的C静摩擦力对物体的运动总是起阻碍作用D静摩擦力一定比滑动摩擦力大B两个相对静止的物体间要满足静摩擦力产生的全部条件才

14、有摩擦力，选项A错误；受静摩擦力作用的物体相对于静摩擦力的施力物体静止，但不一定是静止的，选项B正确；无论静摩擦力还是滑动摩擦力，都可以与运动的方向相同，选项C错误；静摩擦力大小在零和最大静摩擦力之间，只有最大静摩擦力比滑动摩擦力大，选项D错误2(多选)水平力F作用在物体B上，A、B一起做匀速直线运动，如图3­3­5所示，则()图3­3­5AA、B之间无摩擦力BA受到的摩擦力水平向右CB与地面之间无摩擦力D地面对B的摩擦力水平向右AD假设B对A有摩擦力，则A受力不平衡，不可能做匀速直线运动，故B对A无摩擦力，A正确，B错误；由于A、B一起匀速运动，故把A

15、、B作为一个整体，B相对于地面向左滑动，故地面对B有摩擦力，且方向水平向右，C错误，D正确3如图3­3­6所示，一平板小车在外力作用下由静止向右滑行一段距离x，同时车上的物体A相对车向左滑行L，此过程中物体A受到的摩擦力方向如何，该摩擦力是动力还是阻力() 【导学号：84082094】图3­3­6A水平向左，阻力B水平向左，动力C水平向右，阻力 D水平向右，动力D由于物体相对小车向左滑动，那么受到小车向右的滑动摩擦力的作用，但相对地面是向右运动的，即滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同，所以是动力，故D对(多选)用手握住一个油瓶(油瓶始终处于竖直方向)，如图所示，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C不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是和油瓶的重力相等D以上说法都正确AC用手握住一个油瓶，油瓶在竖直方向受