第3章第3节摩擦力

1、 1.两个相互接触并互相挤压的物体发生相对运动两个相互接触并互相挤压的物体发生相对运动 或具有相对运动的趋势时，在接触面上产生的或具有相对运动的趋势时，在接触面上产生的 阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦阻碍相对运动或相对运动趋势的力叫做摩擦 力。力。 2摩擦力包括静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩摩擦力包括静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩 擦力。擦力。3摩擦力产生的条件摩擦力产生的条件 (1)接触面粗糙；接触面粗糙； (2)两个物体之间有弹力；两个物体之间有弹力； (3)有相对运动或相对运动趋势。有相对运动或相对运动趋势。 这三个条件缺一不可，必须同时满足这三个条件缺一不可，必须同时满足 才能产生

2、摩擦力。才能产生摩擦力。4滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力的大小：FFN 静摩擦力的大小范围：静摩擦力的大小范围：0FFmax 1摩擦力摩擦力 (1)定义：两个相互接触的物体，当它们发生定义：两个相互接触的物体，当它们发生 或或具有具有 趋势时，在接触面上产生的阻碍趋势时，在接触面上产生的阻碍 或或 的力。的力。 (2)分类：滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力。分类：滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力。 自学教材自学教材 相对运动相对运动相对运动相对运动相对运动趋势相对运动趋势相对运动相对运动 2静摩擦力静摩擦力 (1)定义：两个只有定义：两个只有 ，而没有，而没有 的的物体之间产生的摩擦力。物体之间

3、产生的摩擦力。 (2)方向：沿着方向：沿着 并且跟物体的并且跟物体的 的的方向相反，而与物体的运动方向无关。可能同向也可能反方向相反，而与物体的运动方向无关。可能同向也可能反向，还可能有一定夹角。向，还可能有一定夹角。 (3)大小：范围大小：范围 ，Fmax为为 。 (4)作用效果：总是阻碍物体间的作用效果：总是阻碍物体间的 。相对运动趋势相对运动趋势相对运动相对运动接触面接触面相对运动趋势相对运动趋势0FFmax最大静摩擦力最大静摩擦力相对运动趋势相对运动趋势 重点诠释重点诠释 1对对“相对相对”的理解的理解 有静摩擦力作用的两物体是有静摩擦力作用的两物体是“相对相对”静止的，即这两个静止的

4、，即这两个物体互为参考系时是静止的，而以其他物体为参考系时并物体互为参考系时是静止的，而以其他物体为参考系时并不一定静止，所以一个物体受到静摩擦力作用时并不一定不一定静止，所以一个物体受到静摩擦力作用时并不一定静止，也有可能是运动的。静止，也有可能是运动的。 2静摩擦力产生的条件静摩擦力产生的条件 (1)接触面是粗糙的。接触面是粗糙的。 (2)两物体相对静止但存在相对运动趋势。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两物体在接触面上有正压力(弹力弹力)。 3判断静摩擦力有无的方法判断静摩擦力有无的方法 (1)定义法：在判断物体间是否存在静摩擦力时，可用定义法：在判断物

5、体间是否存在静摩擦力时，可用假设法，先假设接触面是光滑的，看物体是否发生相对运假设法，先假设接触面是光滑的，看物体是否发生相对运动。如果物体仍保持相对静止，则物体不受静摩擦力；反动。如果物体仍保持相对静止，则物体不受静摩擦力；反之，则受静摩擦力。之，则受静摩擦力。 (2)平衡条件法：根据二力平衡的条件判定。平衡条件法：根据二力平衡的条件判定。 4静摩擦力的大小静摩擦力的大小 (1)静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力的大小。两物体间的静摩擦力外力的大小。两物体间的静摩擦力F在在0和最大静摩擦力和最大静摩擦力Fmax之间，即之间，即0FFm

6、ax。 (2)Fmax为最大静摩擦力，大小等于物体刚要发生相对为最大静摩擦力，大小等于物体刚要发生相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力。其值略运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力。其值略大于滑动摩擦力，有时认为二者相等。大于滑动摩擦力，有时认为二者相等。 1关于静摩擦力，下列说法中正确的是关于静摩擦力，下列说法中正确的是 ()A两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力擦力B静摩擦力总是阻碍物体的运动静摩擦力总是阻碍物体的运动C静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D两个物体之间

7、的静摩擦力总是一个定值两个物体之间的静摩擦力总是一个定值解析：解析：由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，所以面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，所以A错误；静摩擦错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，不能说成阻碍物体的运动，所以运动趋势的方向相反，不能说成阻碍物体的运动，所以B错错误，误，C正确；两物体间静摩擦力的大小随物体所受其他外力正确；两物体间静摩擦力的大小随物体所受其他外力的变化而变化，因此的变化而变化

8、，因此D错误。错误。答案：答案：C 1定义定义 当一个物体在另一个物体表面当一个物体在另一个物体表面 的时候，会受到另的时候，会受到另一个物体阻碍它一个物体阻碍它 的力，这种力叫做滑动摩擦力。的力，这种力叫做滑动摩擦力。 2方向方向 沿着沿着 ，并且跟物体的，并且跟物体的 的方向相反，的方向相反，与物体的运动方向无关。与物体的运动方向无关。 自学教材自学教材 滑动滑动滑动滑动接触面接触面相对运动相对运动3大小大小F ，FN为压力，为压力，为动摩擦因数。为动摩擦因数。4作用效果作用效果总是阻碍物体间的总是阻碍物体间的 。FN相对运动相对运动 重点诠释重点诠释 1对滑动摩擦力的理解对滑动摩擦力的理

9、解 滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间，但滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间，但并不意味着这两个物体相对于其他物体都是运动的，即受并不意味着这两个物体相对于其他物体都是运动的，即受到滑动摩擦力作用的物体不一定运动。到滑动摩擦力作用的物体不一定运动。 2滑动摩擦力产生的条件滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触挤压；两物体相互接触挤压； (2)物体间的接触而不光滑；物体间的接触而不光滑； (3)两物体间存在相对运动。两物体间存在相对运动。 3滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小 (1)公式：公式：FFN。 (2)F的大小与的大小与FN成正比，与物体的运动状态无关。成正比，与物体的

10、运动状态无关。 (3)动摩擦因数动摩擦因数与接触面的粗糙程度和材料有关，与物与接触面的粗糙程度和材料有关，与物体间的压力、相对运动的速度及接触面的大小均无关。体间的压力、相对运动的速度及接触面的大小均无关。 (4)公式公式FFN中的中的FN是物体与接触面间的正压力，不是物体与接触面间的正压力，不一定等于物体的重力，求一定等于物体的重力，求FN要根据物体受力情况而定。要根据物体受力情况而定。解析：解析：动摩擦因数动摩擦因数的大小由接触面的粗糙情况及材料决定，的大小由接触面的粗糙情况及材料决定，与摩擦力与摩擦力Ff和压力和压力FN无关，一旦材料和接触面的情况确定了，无关，一旦材料和接触面的情况确定

11、了，动摩擦因数动摩擦因数也就确定了。也就确定了。答案：答案：D 例例1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 C滑动摩擦力方向一定与运动方向相反滑动摩擦力方向一定与运动方向相反 D物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度有一个限度审题指导审题指导求解本题应把握以下三点：求解本题应把握以下三点：(1)摩擦力的产生条件；摩擦力的产生条件；(2)摩擦力的方向判断；摩

12、擦力的方向判断；(3)摩擦力大小的确定。摩擦力大小的确定。 解析解析两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力，还两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力，还要看它们之间是否有相对运动趋势。例如静止在水平地面上要看它们之间是否有相对运动趋势。例如静止在水平地面上的汽车，它们之间就没有静摩擦力。受静摩擦力作用的物体的汽车，它们之间就没有静摩擦力。受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止不一定是静止的，例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体，物体与输送带之间有相对滑动的趋势，所以有静摩的物体，物体与输送带之间有相对滑动的趋势，所以有静摩擦力存在，但物体并不是静止的。产生静

13、摩擦力时只要与接擦力存在，但物体并不是静止的。产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了。上述的输送带如果突然加速，物体触面相对静止就行了。上述的输送带如果突然加速，物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力。所以就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力。所以A、B 、 C错误，在正压力一定时，静摩擦力的大小可以因外力的变错误，在正压力一定时，静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化，但不能超过最大静摩擦力，这就是一个限度，化而变化，但不能超过最大静摩擦力，这就是一个限度，D正确。正确。 答案答案D有关摩擦力的几个注意问题有关摩擦力的几个注意问题 (1)不论物体是静止还是运动，都可以受静摩擦力或不论物体是

14、静止还是运动，都可以受静摩擦力或滑动摩擦力。滑动摩擦力。 (2)摩擦力并不总是阻碍物体的运动，它既可作动力，摩擦力并不总是阻碍物体的运动，它既可作动力，又可作阻力。又可作阻力。 (3)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反，也可摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反，也可以与运动方向相同。以与运动方向相同。 借题发挥借题发挥1以下关于滑动摩擦力的说法中，正确的是以下关于滑动摩擦力的说法中，正确的是 ()A滑动摩擦滑动摩擦A力的方向总是与物体的运动方向相反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滑动摩擦力总是阻碍物体的运动C滑动摩擦力的方向总是与物体间的相对运动方向相反滑动摩擦

15、力的方向总是与物体间的相对运动方向相反D两个互相接触且挤压的物体发生相对运动时，它们都要两个互相接触且挤压的物体发生相对运动时，它们都要受到滑动摩擦力的作用受到滑动摩擦力的作用解析：解析：滑动摩擦力是发生在相对运动的物体间，故滑动摩擦力是发生在相对运动的物体间，故A、B错，错，而而C对，对，D中只满足滑动摩擦力产生的两个条件，还缺少接中只满足滑动摩擦力产生的两个条件，还缺少接触面粗糙的条件，故触面粗糙的条件，故D错。错。答案：答案：C 例例2如图如图331所示，所示，A、B两物两物块竖直叠放在水平面上。今用水平力块竖直叠放在水平面上。今用水平力F拉拉B物块，两物块均静止，那么物块物块，两物块均

16、静止，那么物块A和和B是否是否受静摩擦力作用呢？受静摩擦力作用呢？ 思路点拨思路点拨 (1)判断判断A与与B之间静摩擦力可用之间静摩擦力可用“假设法假设法”。 (2)判断判断B与地面之间静摩擦力可用二力平衡规律。与地面之间静摩擦力可用二力平衡规律。图图331 解析解析用假设法判断，假设用假设法判断，假设A受到静摩擦力作用，受到静摩擦力作用，该摩擦力方向一定与接触面相切，即沿水平方向。根据力该摩擦力方向一定与接触面相切，即沿水平方向。根据力的作用效果知，的作用效果知，A物块在摩擦力作用下不可能处于静止状物块在摩擦力作用下不可能处于静止状态。因此与题意是相矛盾的，故态。因此与题意是相矛盾的，故A物

17、块不受静摩擦力作用。物块不受静摩擦力作用。再对再对B进行分析，进行分析，B受到向右的拉力受到向右的拉力F作用处于平衡状态，作用处于平衡状态，由二力平衡特点，则由二力平衡特点，则B一定受到地面产生的向左的静摩擦一定受到地面产生的向左的静摩擦力作用。力作用。 答案答案物块物块A不受静摩擦力作用，物块不受静摩擦力作用，物块B受到地面产受到地面产生的向左的静摩擦力作用生的向左的静摩擦力作用 在判断摩擦力方向时，弄清物体相对运动或相对运动在判断摩擦力方向时，弄清物体相对运动或相对运动趋势的方向是关键。趋势的方向是关键。“相对运动相对运动(趋势趋势)”是指受力物体相对是指受力物体相对于相接触的施力物体的运

18、动，而不一定是相对于地面的运于相接触的施力物体的运动，而不一定是相对于地面的运动。物体的相对运动并不一定与物体的实际运动动。物体的相对运动并不一定与物体的实际运动(相对地相对地)方向相同，两者方向可能相同，也可能相反。方向相同，两者方向可能相同，也可能相反。 借题发挥借题发挥若力若力F作用在作用在A上且两物块仍静止，试分析上且两物块仍静止，试分析A、B受摩擦力受摩擦力的情况。的情况。解析：解析：对于对于A物体，假设物体，假设A、B之间接触面光滑，在力之间接触面光滑，在力F作作用下，不可能保持静止状态，将会向右运动，故用下，不可能保持静止状态，将会向右运动，故A相对相对B有有向右运动的趋势，所以

19、物块向右运动的趋势，所以物块A受到向左的静摩擦力作用。受到向左的静摩擦力作用。对于对于B物体，由于物体，由于B给给A一个向左的静摩擦力作用，根据力一个向左的静摩擦力作用，根据力的相互性，的相互性，A物体将给物体将给B物体一个向右的静摩擦力作用。假物体一个向右的静摩擦力作用。假设设B与地面间光滑，与地面间光滑，B物体将在此静摩擦力作用下向右运动物体将在此静摩擦力作用下向右运动而不可能处于静止状态，因此而不可能处于静止状态，因此B物体受到地面对它向左的静物体受到地面对它向左的静摩擦力作用。综上分析，摩擦力作用。综上分析，A物体受到物体受到B物体对它向左的静摩物体对它向左的静摩擦力作用，擦力作用，B

20、物体受到物体受到A物体和地面两个静摩擦力作用。物体和地面两个静摩擦力作用。答案：答案：见解析见解析 例例3重为重为400 N的木箱放在水平的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数地面上，木箱与地面间的动摩擦因数为为0.25。如图。如图332所示，用水平力所示，用水平力F推木箱，当推木箱，当F分别为分别为60 N、90 N和和150 N时，木箱受到的摩擦力分别是多少？方向如何？时，木箱受到的摩擦力分别是多少？方向如何？图图332思路点拨思路点拨 解析解析木箱在木箱在F的推动下不知是否移动，应先求最的推动下不知是否移动，应先求最大静摩擦力，在未作说明的情况下，可认为最大静摩擦大静摩擦力，在未

21、作说明的情况下，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。力等于滑动摩擦力。FmaxFNG0.25400 N100 N 可见当用可见当用60 N和和90 N的水平力推木箱时，推力小于的水平力推木箱时，推力小于最大静摩擦力，木箱静止不动，由二力平衡可知，静摩最大静摩擦力，木箱静止不动，由二力平衡可知，静摩擦力的大小分别为擦力的大小分别为60 N和和90 N，方向与，方向与F方向相反。方向相反。 当用当用150 N的推力推木箱时，推力大于最大静摩擦力，的推力推木箱时，推力大于最大静摩擦力，木箱滑动，摩擦力为滑动摩擦力，因此，摩擦力的大小为木箱滑动，摩擦力为滑动摩擦力，因此，摩擦力的大小为100 N，方向与相对运动方