【同步导学】高中物理 3.3摩擦力课件 新人教必修1

3．摩擦力一、摩擦力1．概念：两个__________的物体，当它们发生

__________或具有_________________时，就会

在接触面上产生___________________________

______的力，这种力叫做摩擦力．2．分类：摩擦力分_______________________．相互接触相对运动相对运动的趋势阻碍相对运动或相对运动趋势静摩擦力和滑动摩擦力二、静摩擦力1．定义当一个物体在另一个物体表面上有相对运动的趋

势，但两者又保持_________状态时，物体受到

的另一个物体对它的阻碍这种_______________

的力，叫做静摩擦力．相对静止相对运动趋势粗糙相对运动3．大小静摩擦力的增大有一个限度，静摩擦力的最大值

Fmax在数值上等于物体______________时的拉力，

两物体间实际发生的静摩擦力在______________

________之间，即0<F≤Fmax.刚刚开始运动0与最大静摩擦力Fmax4．方向静摩擦力的方向必定和接触面相切，总与相对运动趋势的方向相反．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，这种力叫做滑动摩擦力．2．产生的条件(1)接触面粗糙且有弹力作用．(2)一个物体相对于另一个物体运动(或滑动)．3．大小滑动摩擦力的大小跟_____成正比，也就是跟两个

物体表面间的_____________成正比，其公式为F

＝μFN.式中μ是比例常数(它是两个力的_____，没

有单位)，叫做____________，它的数值跟两个接

触物体的_____有关，还跟接触面的情况(如_____

_____)有关．4．方向物体受到的滑动摩擦力的方向总是跟接触面相切，

阻碍物体之间的相对运动．5．滑动摩擦力一般略______最大静摩擦力(填“小

于”“大于”或“等于”).

压力垂直作用力比值动摩擦因数材料粗糙程度小于一、对静摩擦力的理解1．静摩擦力中的“静”和滑动摩擦力中的“滑动”都是相对的，都是以摩擦力的施力物体为参考系的，而以其他物体为参考系时并不一定静止或滑动．所以，静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用，运动的物体也可能受到静摩擦力作用．2．摩擦力的方方向：摩擦力力的方向与相相对运动或相相对运动趋势势的方向相反反，而不是与与运动方向相相反，摩擦力力还可以与物物体的运动方方向成一定角角度．比如行行驶的火车厢厢后壁上爬着着一只壁虎，，它受到向上上的摩擦力以以阻止它下滑滑，但它对地地的运动方向向是水平向前前的．因此摩摩擦力的方向向不一定与运运动方向在一一条直线上，，但一定与相相对运动或相相对运动趋势势方向在一条条直线上，且且方向相反．．3．静摩擦力方方向的判断(1)假设法．即假假设接触面光光滑，若两物物体发生相对对运动，则说说明它们原来来有相对运动动趋势，并且且原来相对运运动趋势的方方向跟假设接接触面光滑时时相对运动的的方向相同，，然后根据静静摩擦力方向向跟物体相对对运动趋势方方向相反，便便可以确定静静摩擦力的方方向．(2)结合物体的运运动状态判断断，由运动情情况确定受力力情况．不管管静摩擦力的的方向与运动动方向相同还还是相反，但但一定与物体体间相互运动动的趋势方向向相反．不管管静摩擦力是是动力还是阻阻力，但一定定是阻碍物体体间的相对运运动趋势．4．最大静摩擦擦力：静摩擦擦力的增大有有一个最大限限度，即最大大静摩擦力．．它是物体刚刚刚开始相对对运动时所受受的摩擦力．．静摩擦力的取取值在0到最大静摩擦擦力Fmax之间，即0<F≤Fmax.5．静摩擦力的的大小：随沿沿相对运动趋趋势方向的外外力F的增大而增大大，但有一个个最大值．(1)静摩擦力大小小与正压力无无关，但最大大静摩擦力的的大小与正压压力成正比；；(2)最大静摩擦力力一般比滑动动摩擦力大些些，但有时认认为二者是相相等的；(3)静摩擦力的大大小与物体受受力情况及运运动状态有关关，通常利用用平衡条件或或牛顿第二定定律(后面将学到)求解．解析：只要瓶子不动动，处于静止止状态，由物物体的平衡条条件可得手对对瓶子的静摩摩擦力与瓶子子的重力等大大反向，与手手对瓶子握力力的大小无关关，故B正确；摩擦力力的方向始终终向上，C错误；握力越越大，手越干干越粗糙，手手对瓶子的最最大静摩擦力力越大，瓶子子越不易滑脱脱，但并没有有改变此时瓶瓶子所受的静静摩擦力大小小，故A、D均错误．答案：B二、对滑动摩摩擦力的理解解1．滑动摩擦力力的方向(1)滑动摩擦力的的方向总是沿沿着接触面，，并且跟物体体的相对运动动的方向相反反．(2)对“相对运动的方方向”的理解：①不要把“物体的相对运运动的方向”与“物体的运动方方向”等同起来，“相对”是指研究对象象相对于其接接触物体而言言的．②滑动摩擦力方方向可以与物物体运动方向向相反，也可可以与物体运运动方向相同同，但一定与与相对运动方方向相反．2．大小：公式式F＝μFN中的FN是两个物体接接触面间的压压力，称为正正压力(垂直于接触面面的力)，性质上属于于弹力，它不不是物体的重重力，许多情情况下需结合合物体的运动动状态加以确确定．【特别提醒】(1)滑动摩擦力大大小与接触面面的大小无关关；(2)滑动摩擦力大大小与物体的的运动性质无无关；(3)滑动摩擦力的的方向跟接触触面相切且与与物体间相对对运动的方向向相反．相对运动方向向中的“相对”指的是研究对对象相对与其其接触的物体体而言，既不不是相对地面面，也不是相相对观察者．．物体的相对对运动方向与与物体的运动动方向不是一一回事．滑动动摩擦力的方方向与物体的的运动方向可可以相同，也也可以相反，，还可以成任任意夹角．下列关于摩擦擦力的说法，，正确的是()A．相对运动的的两物体间一一定存在摩擦擦力B．摩擦力总是是阻碍物体的的运动C．运动物体受受到的摩擦力力的方向总是是与运动方向向相反D．相对静止的的两个物体之之间，也可能能有摩擦力的的相互作用解析：摩擦力产生的的条件是：两两个物体接触触且有弹力的的相互作用，，接触面粗糙糙，有相对运运动(或相对运动趋趋势)，三者缺一不不可，故选项项A错误；相对静静止的两个物物体间，可能能有静摩擦力力的相互作用用，故选项D正确；摩擦力力的方向总是是与相对运动动(或相对运动趋趋势)的方向相反，，所以，摩摩擦力的方向向不一定与物物体的运动方方向相反，也也不一定总是是阻力，故选选项B、C错误．答案：D〔思考与讨论〕互相接触的物物体相对静止止的时候，是是不是也可能能产生摩擦力力？点拨：互相接触的物物体相对静止止的时候，也也可能产生摩摩擦力．只要要互相接触的的两物体间有有弹力，有互互相运动的趋趋势，接触面面不光滑，两两物体间就有有静摩擦力的的作用．〔说一说〕能把线织成布布，把布缝成成衣服，靠的的是纱线之间间静摩擦力的的作用．拿在在手中的瓶子子、毛笔不会会滑落，皮带带运输机把货货物送往高处处，也是静摩摩擦力作用的的结果．你还还能说出日常常生活和生产产中利用静摩摩擦力的事例例吗？点拨：人行走时，靠靠地面对人的的静摩擦力推推动人前进．．印刷机中推推动纸运动的的两压轮对纸纸的静摩擦力力推动纸向前前运动等.解析：产生摩擦力的的条件是：两两个物体相互互挤压，接触触面粗糙，有有相对运动(或相对运动趋趋势)，三者缺一不不可，故A错误；摩擦力力阻碍的是物物体间的相对对运动(或相对运动趋趋势)，不一定阻碍碍物体的运动动，有可能是是动力，故B错误；相对静静止的物体有有可能存在相相对运动的趋趋势，故可能能存在摩擦力力的作用，故故C正确；静止的的物体只要和和相互接触的的物体间存在在相对运动，，也可能受滑滑动摩擦力作作用，同理，，运动的物体体只要和相互互接触的物体体间存在相对对运动的趋势势，也有可能能受到静摩擦擦力作用．答案：C【跟踪发散】1－1：关于弹力和和摩擦力，下下列说法正确确的是()A．有弹力一定定有摩擦力B．有摩擦力一一定有弹力C．摩擦力的大大小和弹力大大小成正比D．弹力的方向向一定和摩擦擦力方向垂直直解析：有弹力时若接接触面光滑或或无相对运动动(相对运动趋势势)，则无摩擦力力，而有弹力力是有摩擦力力的前提条件件，故A错，B正确；静摩擦擦力的大小与与物体所受的的其他力有关关，滑动摩擦擦力的大小与与弹力大小成成正比，故C错；弹力的方方向垂直接触触面，而摩擦擦力的方向与与接触面相切切，因此两个个力的方向垂垂直，故D正确．摩擦力力的产生条件件也可归结为为：①接触面粗糙；；②两物体间有弹弹力；③两物物体体间间有有相相对对运运动动或或相相对对运运动动趋趋势势．．答案案：：BDA．P、Q两点点的的摩摩擦擦力力方方向向均均与与轮轮转转动动的的方方向向相相反反B．P点的的摩摩擦擦力力方方向向与与甲甲轮轮的的转转动动方方向向相相反反，，Q点的的摩摩擦擦力力方方向向与与乙乙轮轮的的转转动动方方向向相相同同C．P点的的摩摩擦擦力力方方向向与与甲甲轮轮的的转转动动方方向向相相同同，，Q点的的摩摩擦擦力力方方向向与与乙乙轮轮的的转转动动方方向向相相反反D．P、Q两点点的的摩摩擦擦力力方方向向均均与与轮轮转转动动的的方方向向相相同同解析析：：由题题意意可可知知甲甲轮轮与与皮皮带带间间、、乙乙轮轮答案：B【反思思总总结结】(1)静摩摩擦擦力力有有无无的的判判断断方方法法①条件件判判断②假设法：假设接触面光滑，不存在摩擦力，如物体改变原来的运动状态，则存在摩擦力．③由二力平衡判断．(2)滑动摩擦力方向的判断①选取受力物体．②确定施力物体．③判断受力物体相对施力物体的运动方向．④滑动摩擦力方向与相对运动方向相反．解析析：：对A物体体，，由由于于A匀速速运运动动，，由由二二力力平平衡衡可可知知，，B对A的摩摩擦擦力力必必与与F等值值反反向向，，故故A错，，B正确确；；对对B物体体，，由由力力的的作作用用的的相相互互性答案：BC【思路路点点拨拨】先比比较较桶桶和和砂砂子子的的总总重重力力与与最最大大静静摩摩擦擦力力的的大大小小，，判判断断物物体体A是否滑动动，以确确定物体体A受到的是是静摩擦擦力还是是滑动摩摩擦力，，然后选选取恰当当的方法法求解．．解析：(1)因为m0g＝1N<Fmax，A处于静止止状态，，受静摩摩擦力作作用，由由二力平平衡得F1＝m(2)在A上再放一个M′＝3kg的物体，A仍静止，仍受静摩擦力F2＝F1＝m0g＝1N.(3)因为(m0＋m1)g＝4.3N<Fmax，故A处于静止状态，所受静摩擦力：F3＝(m0＋m1)g＝4.3N.(4)因为(m0＋m2)g＝6N>Fmax，故物体A运动，受到滑动摩擦力作用，由公式F4＝μFN＝μMg＝4N.答案：(1)1N

(2)1N

(3)4.3N

(4)4N【反思总结结】在计算摩摩擦力的的大小之之前，必必须先分分析物体体的运动动情况(1)滑动摩擦力的计算方法可用F＝μFN计算．但要注意FN是接触面的正压力，并不总是等于物体的重力．计算滑动摩擦力时要特别注意正压力的求解，以及滑动摩擦力的大小与接触面积和相对运动速度无关．(2)静摩擦力的计算方法一般应根据物体的运动情况(静止、匀速运动或加速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解．【跟踪发散散】3－1：如下图图所示，，在研究究摩擦力力的实验验中，用用弹簧测测力计水水平拉一一放在水水平桌面面上的小小木块，，小木块块的运动动状态及及弹簧测测力计的的读数如如下表所所示(每次实验验时，木木块与桌桌面间的的接触情情况都相相同)，则下列列说法正正确的是是()实验次数小木块的运动状态弹簧测力计读数/N1静止0.42静止0.63直线加速0.74匀速直线0.55直线减速0.3A.小木块受受到的最最大静摩摩擦力是是0.7NB．小木块块受到的的最大静静摩擦力力是0.6NC．在这五五次实验验中，小小木块受受到的摩摩擦力大大小有三三次是相相同的．．D．在这五五次实验验中，小小木块受受到的摩摩擦力大大小各不不相同解析：一旦物体体发生相相对运动答案：

C三、认为为摩擦力力一定是是阻力一谈到摩摩擦力，，有的同同学觉得得摩擦力力总是在在阻碍物物体的运运动，是是阻力．．这种想想法是错错误的，，原因是是他把“阻碍物体体的运动动”和“阻碍物体体间的相相对运动动”混淆了．．摩擦力力总是阻阻碍物体体间的相相对运动动，而不不一定阻阻碍物体体的运动动，像上上面实例例中皮带带传送机机上的货货物，站站在启动动的火车车上的人人受到的的摩擦力力都是动动力，同同时它阻阻碍了货货物相对对皮带、、人相对对车厢的的滑动．．有些摩擦擦力阻碍碍物体的的运动，，但也有有一些摩摩擦力却却是物体体在运动动过程中中的动力力．如人人在加速速跑步时时，汽车车加速前前进时，，由于人人的脚或或车轮(主动轮)与地面接接触时相相对静止止，但有有向后运运动的趋趋势，故故地面给给人的脚脚或车轮轮有向前前的静摩摩擦力，，这个静静摩擦力力是使人人或车加加速前进进的动力力．可以以设想一一下：当当人或车车在光滑滑的水平平面上时时，能加加速运动动吗？四、认为为静止的的物体只只能受到到静摩擦擦力，运运动的物物体只能能受到滑滑动摩擦擦力在图甲中中，箱子子放在汽汽车上，，汽车起起动时，，箱子随随汽车一一起从静静止到运运动．在在图乙中中A在拉力F的作用下下运动，，B静止不动动，试分分别分析析车中的的箱子及及物体B所受摩擦擦力的方方向．甲乙乙解析：在图甲中中，虽然然箱子是是运动的的，但是是却受到到了汽车车对它向向右的静静摩擦力力作用，，这就表表明，运运动的物物体也可可以受到到静摩擦擦力的作作用．在在图乙中中，虽然然B是静止的的，但是是却受到到了A对它的向向左的滑滑动摩擦擦力作用用，这就就表明，，静止的的物体也也可以受受到滑动动摩擦力力的作用用．答案：见解析解析：物体所受受摩擦力力为滑动动摩擦力力，所以以F＝μFN.又因为FN＝F1＋G，所以F＝μFN＝μ(F1＋G)．答案：见解析【反思总结结】此题易错错解为F＝μG，FN的大小被被错认为为是重力力G的大小．．实际上上，正压压力FN的大小在在此处大大于G；如果物物体在斜斜面上下下滑，正正压力FN小于重力力G；物体在在水平面面上自由由滑动时时，正压压力FN等于重力力G.总之正压压力的大大小可以以大于、、等于或或小于重重力的大大小．有有时正压压力大小小与重力力大小没没有任何何关系，，例如压压在墙上上的砖受受到墙的的压力.1．关于摩摩擦力的的方向，，下列说说法正确确的是()A．摩擦力力的方向向总是与与运动方方向相反反B．滑动摩摩擦力的的方向总总是与运运动方向向相反C．滑动摩摩擦力一一定是阻阻力D．摩擦力力的方向向一定与与压力的的方向垂垂直解析：摩擦力的的方向与与物体的的相对运运动或相相对运动动趋势的的方向相相反，与与运动方方向可能答案：D2．(2011·平顶山模模拟)人握住旗旗杆匀速速上爬，，则下列列说法正正确的是是()A．人受的的摩擦力力的方向向是向下下的B．人受的的摩擦力力的方向向是向上上的C．人握旗旗杆用力力越大，，人受的的摩擦力力也越大大D．人握旗旗杆用力力越大，，并不会会使人受受的摩擦擦力也增增大解析：人的手与与旗杆是是相对静静止的，，人受到到的是静静摩擦力力，方向向沿杆向向上，由由二力平平衡可知知，摩擦擦力大小小始终为为人的重重力大小小，故B、D正确．答案：BD答案：B4．(2011·烟台模拟拟)如下图甲甲所示，，小孩用用80N的水平力力推木箱箱不动，，木箱此此时受到到的摩擦擦力大小小为F1；乙图中中，小孩孩用100N的水平力力恰能推推动木箱箱，此时时木箱与与地面间