高一物理新教材课件3.2-研究摩擦力-(两节课)

研究摩擦力§3.2鞋子穿久了，鞋底的花纹会被磨平生活中的摩擦力摩擦力减小摩擦力增大摩擦力摩擦力的分类：滑动摩擦力静摩擦力滚动摩擦力(不做要求)滑动摩擦力一、定义：1、两个相互接触的物体有相对滑动时，物体之间存在的摩擦叫滑动摩擦。2、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。二、滑动摩擦力产生的条件？接触面粗糙；要有相对运动。(或有弹力)相互挤压；

1、

3、

4、2、相互接触；三、滑动摩擦力的符号和方向f总是与物体相对运动方向相反，并且跟接触面相切.fv实验方向木块运动方向滑动摩擦力的方向v水平向右匀速水平向左水平向左匀速水平向右FF三、滑动摩擦力的方向水平向右加速水平向右减速水平向左加速水平向左减速1、判断下图中滑动摩擦力的有无和方向物体静止在桌面上物体沿粗糙斜面下滑v物体沿粗糙斜竖直面下滑v2、判断对错(1)有摩擦力一定有弹力()(2)有弹力一定有摩擦力（）(3)静止的物体不可能受到滑动摩擦力()f=0ffF如何理解相对运动？思考静止的物体也受到滑动摩擦力吗？一静一动一快一慢一左一右AFvv四.滑动摩擦力的大小

(1)可能的影响因素有哪些?压力？粗糙程度？

压力越大,滑动摩擦力越大;

接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.定性关系四.滑动摩擦力的大小如何来探究滑动摩擦力与它们之间的

定量关系?探究方法:控制变量法探究原理:二力平衡设计实验方案：（按照二力平衡原理）f

f=FN其中：FN为物体间的正压力

为动摩擦因数，其数值与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关。

没有单位（一定

<1,记住）。滑动摩擦力的大小大家能由公式算出各自实验中材料间的动摩擦因数吗?例1

有关滑动摩擦力，下列说法正确的是A.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反B.滑动摩擦力的方向一定与两物体间相对运动的方向相反C.物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大D.接触面间接触面积越大，滑动摩擦力也一定越大√解析滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，滑动摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向相反，但不一定与物体运动方向相反，故A错误，B正确；滑动摩擦力的大小f＝μFN，与物体在支持面上的滑动速度无关，与接触面积也无关，故C、D错误.1.(对滑动摩擦力的理解)关于滑动摩擦力，下列说法正确的是A.滑动摩擦力与物体的重力成正比B.受滑动摩擦力作用的物体一定是运动的C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反D.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动1234随堂演练√命题角度2

滑动摩擦力的计算例2

质量为3kg的木块放在水平地板上，用F＝6N且水平向右的拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动.(g取10N/kg)求：(1)木块与地板间的动摩擦因数；解析木块做匀速直线运动，则滑动摩擦力f1＝F＝6N，而f1＝μFN＝μmg，答案0.2

(2)若在木块运动过程中撤去拉力，在木块继续向前滑行的过程中，木块受到的摩擦力是多大？解析f2＝f1＝6N.(3)若F的大小变为10N，则木块受到的摩擦力是多大？解析f3＝f1＝6N.答案6N

答案6N

(4)若在木块运动过程中将F的方向改为水平向左，则在木块向右运动过程中，受到的摩擦力是多大？方向如何？解析f4＝f1＝6N，方向水平向左.(5)若F的大小不变而将方向改为竖直向上作用于该木块上，则此时应加一个多大的水平拉力，才能使该木块保持匀速直线运动状态？解析此时木块和地板间的压力FN′＝mg－F＝24N，f5＝μFN′＝4.8N.则此时要保持木块匀速运动，需满足拉力F′＝f5＝4.8N.答案6N方向水平向左答案4.8N3.(摩擦力的计算)如图7所示，在μ＝0.1的水平面上有一个向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个方向水平向左的大小为10N的拉力的作用，则物体向右运动过程中受到的滑动摩擦力为(g取10N/kg)A.10N，向右

B.10N，向左C.20N，向右

D.20N，向左1234图7解析

f＝μFN＝μmg＝20N，方向与相对运动方向相反，故选项D正确.√1.一个木块在水平地面上向右运动，它与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，木块受到的摩擦力10N，则木块对水平面的压力大小为多少？思考练习FN=50N下列关于滑动摩擦说法的正确的是（）A、物体所受的滑动摩擦力与物体所受的重力成正比B、滑动摩擦力总是与物体运动方向相反C、物体受到滑动摩擦力时，一定受到弹力D、只有运动的物体才能受到滑动摩擦力C思考：例：有位同学要重新布置自己的房间,他用100N的水平拉力匀速拉动质量为25kg书桌，书桌与地面间的动摩擦因数是多少？如果同样情况下匀速移动75kg的书柜，他用100N的力能拉动吗？为什么？（取g=10N/kg）FfNG课本74页不能拉动书柜，此时书柜与地面有摩擦力吗？研究静摩擦力1.静摩擦当相互接触（且相互挤压）的物体之间有相对滑动趋势时，物体之间产生的摩擦称为静摩擦。2.静摩擦力在静摩擦中，物体之间产生的摩擦力，称为静摩擦力。【实验探究】静摩擦力【实验结论】1.木块静止时，静摩擦力随着弹簧测力计的拉力增大而增大；2.木块刚要运动时，静摩擦力达到最大值；叫做最大静摩擦力。3.木块运动以后，受滑动摩擦力作用，且滑动摩擦力比最大静摩擦力略小。f1.静摩擦力的大小(1)范围：0＜f≤fmax.(2)计算：物体做匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解.(3)静摩擦力大小与正压力无关.2.说明(1)静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反.(2)静摩擦力发生在相对静止的两物体之间，受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体也可能受静摩擦力作用.例3

关于静摩擦力，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B.静摩擦力总是阻力C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值√解析静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体可以是运动的，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，但可能与运动方向相同，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小由平行于接触面的力决定，因此D错误.例4

(多选)如图4所示，用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上保持静止，当F增大时A.墙对铁块的弹力增大B.墙对铁块的摩擦力增大C.墙对铁块的摩擦力不变D.墙对铁块的摩擦力减小图4√√解析铁块相对墙壁静止，铁块与墙壁之间存在弹力，墙壁对铁块的弹力与水平力F是一对平衡力，墙对铁块的弹力随水平力F的增大而增大，选项A正确；铁块相对墙壁静止，但有下滑趋势，所以铁块受向上的静摩擦力作用，且静摩擦力与重力平衡，所以摩擦力大小不变，选项C正确，B、D错误.三、摩擦力的分析与计算例5

如图5所示，质量为20kg的物体静置在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103N/m的水平轻质弹簧相连(设弹簧的形变始终在弹性限度内，取g＝10m/s2)，问：(1)将弹簧拉长2cm时，地面对物体的摩擦力f1为多大？图5答案80N

解析

根据胡克定律F＝kx，当x1＝2cm＝0.02m时，F1＝4×103×0.02N＝80N由于拉力F1小于最大静摩擦力，物体处于静止状态且具有向右运动的趋势，此时地面对物体的静摩擦力大小为f1＝80N.(2)将弹簧拉长4cm时，地面对物体的摩擦力f2为多大？解析当x2＝4cm＝0.04m时，F2＝4×103×0.04N＝160N，大于最大静摩擦力，物体已经运动，这时摩擦力为滑动摩擦力，大小为f2＝μFN＝μmg＝0.5×20×10N＝100N.答案100N

(3)物体在水平地面上匀速直线运动时，弹簧形变量x为多大？答案0.025m解析当物体在水平地面上匀速直线运动时，物体受滑动摩擦力，滑动摩擦力和弹簧拉力为一对平衡力，即弹簧拉力F＝μmg＝100N，12342.(对静摩擦力的理解)(多选)如图6所示，人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是A.人受到的摩擦力的方向是向下的B.人受到的摩擦力的方向是向上的C.手握旗杆的力越大，人受到的摩擦力越大D.若人匀速滑下，则人受到的摩擦力为滑动摩擦力，

大小等于匀速上爬的摩擦力图6√√解析人匀速上爬，受力平衡，则人所受摩擦力与重力大小相等、方向相反.手握旗杆的力增加，但人所受摩擦力不变，选项B正确，选项A、C错误；当人匀速滑下时，人受到的摩擦力为滑动摩擦力，且仍与重力平衡，选项D正确.12344.(摩擦力的计算)某物体所受重力为200N，放置在水平地面上，地面对它的最大静摩擦力为80N，它与地面间的动摩擦因数为0.39.(1)用60N的水平推力推物体，求此时地面对物体的摩擦力的大小；1234解析地面对物体的最大静摩擦力为fmax＝80N.用F1＝60N的水平推力推物体，推力小于地面对物体的最大静摩擦力，物体仍保持静止，根据二力平衡得地面对物体的摩擦力大小是f＝F1＝60N.答案

60N

(2)物体运动起来后，若使其保持匀速直线运动，求在水平方向施加的推力的大小；1234解析物体运动起来后，若使其保持匀速直线运动，则水平推力与滑动摩擦力平衡，则有水平推力F2＝f′＝μFN＝μG＝78N.答案

78N(3)物体在水平推力作用下做匀速直线运动的过程中，若撤去水平推力，直到停止前，求地面对物体的摩擦力的大小.1234解析若撤去水平推力，直到停止前，地面对物体的摩擦力仍为滑动摩擦力，大小为78N.答案

78N

小结滑动摩擦力静摩擦力大小：无定值，由外力大小决定方向：与相对运动趋势相反大小：f=μFN方向：与相对运动方向相反画出图中物体受到的摩擦力

μ

FvG2G1Fμ

质量为50kg的书桌放置于水平地面上，书桌与水平地面间的动摩擦因数μ=0.4，则多大的水平拉力才能使桌也沿地面刚好匀速滑动？现在只以一水平的拉力F＝100N作用在书桌上，书桌受到的摩擦力有多大？若水平的拉力F=300N，书桌受到的摩擦力有多大？(g=10N/kg)思考练习

解：书桌受力如图示，根据二力平衡，它受水平地面支持力大小为

N=G=mg=50×10=500(N)

地面对它的滑动摩擦力

f1=μN=0.4×500=200(N)

故匀速拉动书桌所用拉力F1=f1=200N

只用100N水平拉力拉书桌，F2<f1,拉不动，书桌受到的摩擦力为静摩擦力，根据二力平衡可知摩擦力大小