第3章 第2节　研究摩擦力

1、.第二节研究摩擦力学 习 目 标知 识 脉 络1.理解滑动摩擦力的定义及产生条件.2.理解公式fFN，并会应用计算滑动摩擦力.重点3.知道静摩擦力产生的条件，并会判断静摩擦力的有无及方向难点 4.理解最大静摩擦力，能用二力平衡条件确定静摩擦力的大小重点滑 动 摩 擦 力1定义：在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力2方向：总是与物体相对滑动的方向相反，与它们的接触面相切3大小：跟垂直接触面的压力FN成正比，即fFN.其中叫动摩擦因数，它与互相接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关1滑动摩擦力的方向沿接触面与物体相对滑动方向相反2有滑动摩擦力一定有弹力，反之物体间有弹

2、力时也一定存在摩擦力×3据公式fFN知，越大，FN越大那么f越大所有相对滑动的物体是否都受到滑动摩擦力？【提示】不是在光滑面上滑动的物体不受滑动摩擦力人在跑步机上锻炼，如图3­2­1所示图3­2­1讨论1：人受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力？【提示】人与皮带之间是没有滑动的，是静摩擦力讨论2：假设在跑步时滑了一下，此时人受到的是静摩擦力，还是滑动摩擦力？【提示】人与皮带间因有相对滑动，故是滑动摩擦力1滑动摩擦力的产生条件：1两物体间有弹力；2接触面不光滑；3两物体发生了相对运动滑动2大小：1两个物体间滑动摩擦力的大小f与正压力FN成正比，即fFN

3、.2对公式fFN的理解与应用公式中的是比例常数叫做动摩擦因数，反映接触面本身的特性，与接触面的材料、粗糙程度有关，与接触面积大小、物体的运动状态、物体的受力情况均无关，没有单位公式中的FN是两个物体接触面间的压力，俗称“正压力垂直于接触面的力，压力的大小在许多情况下需结合物体的平衡条件确定滑动摩擦力f大小与FN成正比，与物体的运动状态无关3方向：滑动摩擦力的方向总是跟两物体的接触面相切并且跟它们相对运动的方向相反注意：1与“相对运动的方向相反并不是与“运动方向相反2滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动，而不是阻碍物体的运动例如：物体A、B都向右运动，速度分别为vA1 m/s，vB2 m/s.

4、那么A受到B向右的滑动摩擦力f1，是动力；B受到A向左的滑动摩擦力f2，是阻力1多项选择有关滑动摩擦力的以下说法中，正确的选项是A有压力一定有滑动摩擦力B有滑动摩擦力一定有压力C滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直D只有运动物体才受滑动摩擦力【解析】产生滑动摩擦力的条件有三个：正压力互相接触且挤压、接触面粗糙、发生相对滑动，缺一不可由产生条件可知，A错误，B正确；滑动摩擦力方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直，C正确；如擦黑板时，黑板是静止的，但相对黑板擦是运动的，也受滑动摩擦力，所以关键是“相对运动，故D错误【答案】BC2以下关于滑动摩擦力的说法中，正确

5、的选项是A滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B滑动摩擦力总是阻碍物体的运动C滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反D两个互相接触的物体发生相对滑动时，它们都要受到滑动摩擦力的作用【解析】滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，但与物体的运动方向既可能一样，也可能相反，既可能促进物体的运动，也可能阻碍物体的运动，A、B错误，C正确摩擦力的产生必须具备三个条件，两个互相接触的物体发生相对滑动时，接触面间互相挤压和粗糙的条件不一定具备，此时物体间不一定有摩擦力，D错误【答案】C3如图3­2­2所示，一平板小车在外力作用下由静止向右滑行了一段间隔 x，同时车上的物体A

6、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图3­2­2A程度向左，阻力B程度向左，动力C程度向右，阻力 D程度向右，动力【解析】由于物体相对小车向左滑动，那么物体受到小车向右的滑动摩擦力的作用，物体相对参考系地面是向右运动的，即滑动摩擦力的方向与物体的运动方向一样，所以是动力，选项D正确，A、B、C错误【答案】D滑动摩擦力方向的判断方法1选研究对象受滑动摩擦力作用的物体2选跟研究对象接触的物体为参考系3找出研究对象相对参考系的运动方向4滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反研 究 静 摩 擦 力1定义：当物体具有相对滑动趋势时，物体间产生的摩

7、擦叫做静摩擦，这时产生的摩擦力叫做静摩擦力2大小：静摩擦力的大小是可变填“不变或“可变的，但有一个最大值，这个最大值叫做最大静摩擦力3方向：总与接触面相切，并与物体相对运动趋势的方向相反1两个物体之间的静摩擦力是可变的，范围0<ffmax.2静止的物体可以受到静摩擦力，运动的物体也可以受到静摩擦力3静摩擦力的方向总与物体运动的方向相反×用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向上静止，当担忧手中瓶子掉下去时，总是用力握得更紧一些，这时瓶子所受的摩擦力增大了吗？图3­2­3【提示】由于手与瓶子保持相对静止，手与瓶子之间的摩擦力为静摩擦力，由二力平衡得，摩擦力总与重力大小相

8、等，当用力握紧瓶子时，手与瓶子接触处压力增大，手对瓶子的最大静摩擦力增大，但静摩擦力保持不变讨论1：相对静止的物体间是否一定有静摩擦力？【提示】不一定，当两物体间有相对运动趋势时才可能有静摩擦力；当没有相对运动趋势时，就没有静摩擦力讨论2：静摩擦力对运动的物体一定是阻力吗？【提示】静摩擦力的作用可以是阻力，也可以是动力1产生的条件：1接触面是粗糙的；2两物体有相对运动的趋势；3两物体在接触面上有正压力弹力2大小1静摩擦力具有被动性，即其大小总随迫使物体发生相对运动趋势的外力的变化而变化，与正压力大小无关2静摩擦力有一个最大值，即最大静摩擦力fmax，静摩擦力的范围是0<ffmax.最大静

9、摩擦力与正压力成正比3静摩擦力的大小一般根据平衡条件法求解如图3­2­4中程度力F1 N、2 N、3 N时物块没有运动，静摩擦力大小分别为1 N、2 N、3 N.图3­2­43静摩擦力方向的判断1定义法：判断步骤如下静摩擦力的方向总跟接触面相切当接触面为“平面时，静摩擦力的方向与接触面平行，当接触面为“曲面时，静摩擦力的方向在接触点所在的切线上；假设法判断相对运动趋势方向；静摩擦力的方向跟该物体与另一个物体的相对运动趋势方向相反如图3­2­5所示，鞋与程度地面间假设有摩擦力时，其方向必与接触面平行；再假设地面光滑时，在人的“蹬力作用下

10、，鞋会相对地面向后滑动，即鞋对地的相对运动趋势程度向后，所以地面对鞋的静摩擦力方向为程度向前图3­2­52平衡条件法当互相接触的两物体处于静止或匀速直线运动状态时，可根据力的平衡条件共点力平衡条件后面学习判断例如，一木箱在程度地面上，用力推，但没有推动，根据力的平衡条件知，一定有一个力与推力相平衡，这个力就是静摩擦力，方向与推力方向相反3根据力的互相作用特点断定静摩擦力的大小和方向当物体所受摩擦力方向不易判断时，可根据互相作用的另一物体所受摩擦力情况进展判断，然后根据二力等大、反向的特点进展断定4如图3­2­6，在程度桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a

11、和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态假设将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2、f3表示那么图3­2­6Af10，f20，f30Bf10，f20，f30Cf10，f20，f30Df10，f20，f30【解析】物块a相对于b和物块b相对于P，都有沿其斜面下滑的趋势，所以a和b、b与P之间的摩擦力f1、f2不为零，把物块a和b及斜面体P看成一个整体，P与桌面之间没有相对运动的趋势，P与桌面之间摩擦力f3为零，所以选项C正确，A、B、D错误【答案】C5质量为2 kg的物体静止在程度地面上，如图3­2­7所示，物体与地面间的动摩擦因数为

12、0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一程度推力F.取g10 m/s2图3­2­71当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？2当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？3物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？【解析】在地面上，FNmg，那么滑动摩擦力即最大静摩擦力fmax大小为FmaxFNmg0.5×2×10 N10 N.1当推力F5 N时，F<Fmax，物体静止，那么由二力平衡知：地面对物体的静摩擦力的大小F静F5 N.2当推力F12 N时，F>Fmax，物体滑动那么地面对物体的滑动摩擦力的大小F滑FNmg10 N.3运动过程中把