
1.知道摩擦力的定義及分類(lèi)
2.理解靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件
3.會(huì)判斷摩擦力的方向及計(jì)算摩擦力的大小
4.了解最大靜摩擦力的概念
1、教學(xué)重點(diǎn):滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算以及方向的判斷
2、教學(xué)難點(diǎn):靜摩擦力的有無(wú)的判斷以及靜摩擦力方向的判斷
【自主學(xué)習(xí)】
(一)、摩擦力
1.定義:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生_______或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生阻礙_______或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力.
2.分類(lèi):_____摩擦力、_______摩擦力和滾動(dòng)摩擦力.
(二)、滑動(dòng)摩擦力
1.定義:當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)的時(shí)候,會(huì)受到另一個(gè)物體_____它滑動(dòng)的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力.
2.方向
總是沿著接觸面,并且跟物體的________的方向相反.
3.大小
滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力成_______.
公式:F=μFN,μ為動(dòng)摩擦因數(shù),它的數(shù)值跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料和接觸面的情況_______(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”).
【自學(xué)指導(dǎo)】
1.按如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置做一做:用力拉動(dòng)木板,使之在桌面上滑動(dòng).
(1)木塊受到的摩擦力大小和彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)有什么關(guān)系?
(2)在木塊上添加重物,增大木塊對(duì)木板的壓力時(shí),摩擦力如何變化?
(3)在木板上鋪一塊較粗糙的毛巾,摩擦力如何變化?
【答案】 (1)相等 (2)增大 (3)增大
2.(1)如圖所示,B的速度v2大于A的速度v1,畫(huà)出A、B所受滑動(dòng)摩擦力的方向.
(2)滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)嗎?
【答案】 (1)如圖所示
(2)滑動(dòng)摩擦力一定阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),但與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同,也可能相反,即滑動(dòng)摩擦力可能是阻力,也可能是動(dòng)力.
INCLUDEPICTURE "E:\\楊營(yíng)\\2018\\同步\\物理\\全書(shū)完整的Wrd版文檔\\知識(shí)深化小.TIF" \* MERGEFORMAT 【升華總結(jié)】
1.滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件
(1)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力).
(2)接觸面粗糙.
(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng).
2.滑動(dòng)摩擦力的方向
與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)直接關(guān)系,與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同,也可能相反.
3.滑動(dòng)摩擦力的大小
由公式F=μFN計(jì)算(也可以由二力平衡來(lái)求解)
(1)FN是兩個(gè)相接觸的物體間的壓力,它不一定等于重力,F(xiàn)N的大小可以與重力G大小相等,也可以不等.
(2)動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小由接觸面的材料和接觸面的粗糙程度決定,與FN無(wú)關(guān).
(3)滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的面積無(wú)關(guān),與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān).
(三)、靜摩擦力
1.定義:兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)______,而沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的摩擦力叫做靜摩擦力.
2.方向:總是沿著______,并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向____.
3.最大靜摩擦力:靜摩擦力有一個(gè)最大值Ffmax,在數(shù)值上等于物體剛要產(chǎn)生_______時(shí)所需要的沿相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向的外力.
4.靜摩擦力的大?。簝晌矬w間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力Ff在0與Ffmax之間,即_____________
INCLUDEPICTURE "E:\\楊營(yíng)\\2018\\同步\\物理\\全書(shū)完整的Wrd版文檔\\導(dǎo)學(xué)探究小.TIF" \* ME三EFORMAT 【自學(xué)指導(dǎo)】
把木塊放在水平桌面上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向向右拉木塊,如圖所示.
當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1 N時(shí),木塊沒(méi)有動(dòng);逐漸增大拉力到2 N 時(shí),木塊仍靜止;繼續(xù)增大拉力到4 N時(shí),木塊開(kāi)始移動(dòng),此時(shí)拉力突然變小到3.8 N,此后木塊勻速運(yùn)動(dòng),拉力保持3.8 N不變.
(1)木塊受到的拉力為1 N時(shí),有相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)但沒(méi)有運(yùn)動(dòng),說(shuō)明什么呢?
(2)隨著外力的增大,靜摩擦力有什么變化?
【答案】 (1)說(shuō)明桌面對(duì)木塊施加了一個(gè)與拉力方向相反、大小也為1 N的力,這個(gè)力就是桌面對(duì)木塊的靜摩擦力.
(2)靜摩擦力的大小隨著外力的增大而增大,但有一個(gè)最大值.
INCLUDEPICTURE "E:\\楊營(yíng)\\2018\\同步\\物理\\全書(shū)完整的Wrd版文檔\\知識(shí)深化小.TIF" \* MERGEFORMAT 【升華總結(jié)】
1.靜摩擦力的產(chǎn)生條件
(1)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力).
(2)接觸面粗糙.
(3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).
2.靜摩擦力的方向
與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)方向無(wú)直接關(guān)系,既可與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可與運(yùn)動(dòng)方向相反或成某一夾角.
3.靜摩擦力的大小
(1)范圍:0<Ff≤Ffmax.
(2)計(jì)算:物體勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí),根據(jù)二力平衡條件求解.
(3)靜摩擦力大小與正壓力無(wú)關(guān),最大靜摩擦力與正壓力成正比.
1.關(guān)于靜摩擦力,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的
B.靜摩擦力總是阻力
C.靜摩擦力的方向跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反
D.兩個(gè)物體之間的靜摩擦力總是一個(gè)定值
2.裝修工人在搬運(yùn)材料時(shí)施加一個(gè)水平拉力將其從水平臺(tái)面上拖出,如圖所示,則在勻速拖出的過(guò)程中(材料重心未離開(kāi)桌面邊緣)( )
A.材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小,摩擦力逐漸減小
B.材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小,拉力逐漸減小
C.平臺(tái)對(duì)材料的支持力逐漸減小,摩擦力逐漸減小
D.材料與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變,支持力也不變,因而工人的拉力也不變
3.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊放在粗糙的水平地面上,木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,水平推力F作用于木塊上,但未把木塊推動(dòng),則在選項(xiàng)圖中反映木塊受到的靜摩擦力Ff隨水平推力F變化的關(guān)系圖線是( )
4.質(zhì)量為3.0 kg的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,當(dāng)拉力F1=8.0 N時(shí),木箱靜止;當(dāng)拉力F2=10.3 N時(shí),木箱做勻速運(yùn)動(dòng),(g取9.8 N/kg)求:
(1)木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大??;
(3)木箱在12.0 N水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小.
5..如圖甲所示,用一拉力傳感器(能感應(yīng)力大小的裝置)水平向右拉一水平面上的木塊,A端的拉力均勻增加,0~t1時(shí)間木塊靜止;木塊運(yùn)動(dòng)后改變拉力大小,使木塊在t2時(shí)刻后處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)擬合處理后,得到如圖乙所示的拉力隨時(shí)間變化的圖線.則:當(dāng)用F=5.3 N的水平拉力拉靜止的木塊時(shí),木塊所受摩擦力大小為_(kāi)_________N;若用F=5.8 N的水平拉力拉木塊,木塊所受摩擦力大小為_(kāi)_________N.
1.如圖所示,用力F把鐵塊壓在豎直墻上不動(dòng),那么,當(dāng)F增大時(shí),關(guān)于鐵塊對(duì)墻的壓力N,鐵塊受墻的摩擦力f,下列判斷正確的是( )
A. N增大,f不變 B. N增大,f增大 C. N變小,f不變 D. N不變,f不變
2.下列關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法中正確的是( )
A. 只有靜止的物體才受靜摩擦力
B. 靜摩擦力與壓力成正比
C. 靜摩擦力方向可能與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直
D. 靜摩擦力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向一定相反
3.如圖甲所示,小孩用80N的水平力推木箱不動(dòng),木箱此時(shí)受到水平地面的摩擦力大小為F1;如圖乙所示,小孩把木箱推動(dòng)了,此時(shí)木箱與水平地面間摩擦力大小為F2 . 若木箱對(duì)水平地面的壓力大小為200N,木箱與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.45,則F1、F2的大小分別為( )
A. 90 N、80 N B. 80 N、45 N C. 80 N、90 N D. 90 N、90 N
4.滑塊能沿靜止的傳送帶勻速滑下,如圖.若在下滑時(shí)突然開(kāi)動(dòng)傳送帶向上傳動(dòng).此時(shí)滑塊的運(yùn)動(dòng)將 ( )
A. 維持原來(lái)勻速下滑 B. 減速下滑 C. 向上運(yùn)動(dòng) D. 可能相對(duì)地面不動(dòng).
5.關(guān)于摩擦力,下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A. 摩擦力的大小跟支持力的大小成正比 B. 受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的
C. 靜摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 D. 靜摩擦力可能是阻力,也可能是動(dòng)力
6.如圖所示,皮帶運(yùn)輸機(jī)將物體勻速地送往高處,下列結(jié)論正確的是( )
A. 物體受到的摩擦力方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反
B. 傳送的速度越大,物體受到的摩擦力越大
C. 物體所受的摩擦力與傳送的速度無(wú)關(guān)
D. 若勻速向下傳送貨物,物體所受的摩擦力沿皮帶向下
7.如圖所示,物體M放在水平面上受到兩個(gè)水平力的作用,F(xiàn)1=4 N,F(xiàn)2=8 N,物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果將水平力F1增大到10 N,則( )
A. 物體M仍處于靜止 B. 物體M受到的合力方向向左
C. 物體M受到的合力方向向右 D. 物體M受到的摩擦力方向向右
8.關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)μ,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 由公式μ= 可知,μ與摩擦力Ff成正比,與正壓力FN成反比
B. μ只跟相互接觸的兩個(gè)物體的材料有關(guān)
C. μ只跟兩接觸面粗糙程度有關(guān)
D. μ既跟相互接觸的兩物體的材料有關(guān),又跟接觸面粗糙有關(guān)
9.如圖所示,小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,某段時(shí)間內(nèi)車(chē)中懸掛的小球A和車(chē)水平底板上的物塊B都相對(duì)車(chē)廂靜止,懸掛小球A的懸線與豎直線有一定夾角.這段時(shí)間內(nèi)關(guān)于物塊B受到的摩擦力,下列判斷中正確的是( )
A. 物塊B不受摩擦力作用
B. 物塊B受摩擦力作用,大小恒定,方向向右
C. 物塊B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左
D. 因小車(chē)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不能確定,故B受到的摩擦力情況無(wú)法判斷
參考答案:
小試牛刀:
1、【答案】 C
【解析】 靜摩擦力產(chǎn)生在兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間,但物體可以是運(yùn)動(dòng)的,所以A錯(cuò)誤;靜摩擦力的作用是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,但可能與運(yùn)動(dòng)方向相同,所以B錯(cuò)誤,C正確;兩物體間靜摩擦力的大小由平行于接觸面的外力決定,因此D錯(cuò)誤.
2、【答案】 D
【解析】 勻速拉動(dòng)的過(guò)程只能持續(xù)到重心離開(kāi)臺(tái)面的瞬間,材料的重心在臺(tái)面上,故材料對(duì)臺(tái)面的壓力不變,故材料受到的支持力不變,C錯(cuò)誤;而在拉動(dòng)過(guò)程中動(dòng)摩擦因數(shù)不變,由F=μFN可知摩擦力是不變的,A、B錯(cuò)誤;因?yàn)椴牧献鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng),摩擦力不變,所以工人的拉力是不變的,D正確.
3、【答案】 A
【解析】 推而未動(dòng),故摩擦力Ff=F,所以A正確.
4、【答案】 (1)0.35 (2)8.0 N (3)10.3 N
【解析】 (1)當(dāng)拉力F2=10.3 N時(shí),木箱勻速運(yùn)動(dòng),木箱水平方向受到拉力F2和滑動(dòng)摩擦力Ff1,根據(jù)二力平衡條件有:Ff1=F2=10.3 N
木箱放在水平地面上,則有木箱對(duì)地面壓力大小等于木箱的重力,即FN=mg
根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式Ff=μFN,則木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=eq \f(Ff1,FN)
聯(lián)立解得μ=eq \f(Ff1,FN)=eq \f(10.3,3×9.8)≈0.35.
(2)當(dāng)拉力F1=8.0 N時(shí),木箱靜止,木箱水平方向所受到的靜摩擦力Ff2與F1是一對(duì)平衡力,則有:Ff2=F1=8.0 N.
(3)當(dāng)拉力F3=12.0 N時(shí),木箱將在地面上滑動(dòng),此時(shí)木箱所受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力.由第(1)問(wèn)可以知道,F(xiàn)f3=Ff1=10.3 N.
5、【答案】 5.3 5.1
【解析】 當(dāng)用F=5.3 N的水平拉力拉靜止的木塊時(shí),木塊所受靜摩擦力大小等于拉力大小,即為5.3 N;若用F=5.8 N的水平拉力拉木塊,木塊所受滑動(dòng)摩擦力大小為5.1 N.
當(dāng)堂檢測(cè):
1.【答案】 A
【解析】【解答】解:用水平力F壓鐵塊于豎直墻壁上不動(dòng),設(shè)墻壁對(duì)鐵塊的壓力為N,對(duì)鐵塊的摩擦力為f,當(dāng)F增大時(shí),它的反作用力即墻壁對(duì)鐵塊的壓力為N也增大.而鐵塊的摩擦力是由鐵塊的重力引起的,所以摩擦力不變.由于鐵塊處于靜止?fàn)顟B(tài),所以所受的合力為零.
故選:A.
【分析】當(dāng)重力小于最大靜摩擦力時(shí),物體處于靜止,摩擦力大小等于外力大小;當(dāng)重力大于最大靜摩擦力時(shí),物體處于滑動(dòng),則摩擦力等于動(dòng)摩擦力因數(shù)與正壓力的乘積.
2.【答案】C
【解析】【分析】靜止的物體不一定受靜摩擦力,若有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),則一定受靜摩擦力.如小孩推箱子沒(méi)有推動(dòng),故A錯(cuò)誤;只有滑動(dòng)摩擦才與接觸面間的正壓力成正比,B錯(cuò)誤,靜摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反.可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直,故C正確,D錯(cuò)誤
故選C
【點(diǎn)評(píng)】靜摩擦力方向特點(diǎn)是:靜摩擦力的方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,可以是阻力,做負(fù)功,也可以是動(dòng)力,做正功。
3.【答案】C
【解析】【解答】解:甲圖中,推木箱不動(dòng),靜摩擦力與推力平衡,故F1=80N;
乙圖中,小孩把木箱推動(dòng)了,受滑動(dòng)摩擦力,大小為F2=μN(yùn)=0.45×200N=90N,故C正確,ABD錯(cuò)誤;
故選:C.
【分析】首先分析物體受到的是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力;再根據(jù)兩種摩擦力的計(jì)算方法求解即可.
4.【答案】 A
【解析】【解答】傳送帶突然轉(zhuǎn)動(dòng)前物塊勻速下滑,對(duì)物塊進(jìn)行受力【分析】物塊受重力、支持力、沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力.傳送帶突然轉(zhuǎn)動(dòng)后,對(duì)物塊進(jìn)行受力分析,物塊受重力、支持力,由于上面的傳送帶斜向上運(yùn)動(dòng),而物塊斜向下運(yùn)動(dòng),所以物塊所受到的摩擦力不變?nèi)匀恍毕蛏?,所以物塊仍勻速下滑.故選:A.
【分析】本題考查了物體的平衡問(wèn)題
5.【答案】D
【解析】【分析】只有滑動(dòng)摩擦力大小才與正壓力成正比,靜摩擦力和正壓力沒(méi)有關(guān)系,A錯(cuò)誤,人走路時(shí)受到的摩擦力為靜摩擦力,但是人是運(yùn)動(dòng)的,并且靜摩擦力方向和人運(yùn)動(dòng)方向相同,此過(guò)程中,靜摩擦力是動(dòng)力,故BC錯(cuò)誤,D正確。
【點(diǎn)評(píng)】摩擦力可以是阻力也可以是動(dòng)力,可以跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,也可以相反。
6.【答案】 C
【解析】【解答】解:A、物體勻速運(yùn)動(dòng),物體相對(duì)于傳送帶有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),物體所受摩擦力方向向上,與運(yùn)動(dòng)的方向相同.故A錯(cuò)誤;
B、C、物體勻速上升由平衡條件可知,摩擦力的大小等于物體所受重力沿斜面下滑的分量,與傳送速度無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤,C正確;
D、若勻速向下傳送貨物,物體在重力的作用下,物體仍然有沿皮帶向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),物體受到沿皮帶向上的摩擦力,故D錯(cuò)誤;
故選:C
【分析】本題主要考察摩擦力產(chǎn)生的條件,正確分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或趨勢(shì),從而判斷摩擦力的方向.也可以利用共點(diǎn)力平衡來(lái)判斷摩擦力的方向
7.【答案】 A
【解析】【分析】物體在兩個(gè)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),說(shuō)明它還受一個(gè)向右的摩擦力,大小為4N,也說(shuō)明最大靜摩擦力大于等于4N,果將水平力F1增大到10 N,F(xiàn)1、F2的的合力為2N,小于最大靜摩擦力,物體M仍處于靜止?fàn)顟B(tài),物體M受到的合力為零,摩擦力水平向左.
故選A
【點(diǎn)評(píng)】容易題。處于平衡狀態(tài)下的系統(tǒng)中每個(gè)物體受力都是平衡的,如果物體某一方向只受兩個(gè)力,確定了一個(gè)力的大小和方向,那么另一個(gè)力一定與之等大反向。
8.【答案】D
【解析】【解答】解:A、動(dòng)摩擦因數(shù)(即滑動(dòng)摩擦力和彈力的比值),是一種比值定義法,則摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力和彈力均無(wú)關(guān),只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān).所以A錯(cuò)誤.
B、由A分析知,B錯(cuò)誤.
C、由A分析知,C錯(cuò)誤.
D、由A分析知,D正確.
故選:D.
【分析】動(dòng)摩擦因數(shù)(即滑動(dòng)摩擦力和彈力的比值),是一種比值定義法,則摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力和彈力均無(wú)關(guān),只與接觸面的粗糙程度、相互接觸的物體的材料有關(guān).
9.【答案】 C
【解析】【解答】解:A和B都相對(duì)車(chē)廂靜止,加速度相同,方向?yàn)樗椒较颍瑢?duì)A受力分析可知,其受到的重力和拉力的合力恒定水平向左,故加速度恒定,方向水平向左,所以B受摩擦力的作用方向向左.故C正確
故選:C.
【分析】由AB的狀態(tài)知其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是一樣的,故加速度相同,在對(duì)A受力分析可知其合力向左,故加速水平向左,可知B的加速度和受力狀況.
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一冊(cè)2 摩擦力學(xué)案,共11頁(yè)。
這是一份物理必修 第一冊(cè)1 質(zhì)點(diǎn) 參考系學(xué)案,共4頁(yè)。學(xué)案主要包含了物體和質(zhì)點(diǎn),參考系等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)必修 第一冊(cè)第四章 運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系6 超重和失重學(xué)案及答案,共12頁(yè)。學(xué)案主要包含了超重,失重,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功