搜索
人教版必修一第3节摩擦力第三章相互作用知识自学区静摩擦力1．摩擦力(1)定义：两个相互接触的物体，当它们发生_________或具有___________趋势时，在接触面上产生的阻碍__________或______________的力．(2)分类：滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力．2．静摩擦力(1)定义：两个只有_____________，而没有___________的物体之间产生的摩擦力．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(2)产生条件：①物体间接触且______；②接触面______；③物体间有____________．(3)方向：沿着________并且跟物体的_____________的方向相反，而与物体的运动方向无关．可能与之同向也可能反向，还可能有一定夹角．(4)大小：范围为_____________，Fmax为______________．(5)作用效果：总是阻碍物体间的_______________．挤压粗糙相对运动趋势接触面相对运动趋势0＜F≤Fmax最大静摩擦力相对运动趋势滑动摩擦力1．定义当一个物体在另一个物体表面_______的时候，会受到另一个物体阻碍它______的力，这种力叫作滑动摩擦力．2．产生条件(1)物体间接触且______；(2)接触面_______；(3)物体间有____________．滑动滑动挤压粗糙相对运动3．方向沿着_________，并且跟物体的___________的方向相反，与物体的运动方向无关．4．大小F＝_______，FN为压力，μ为动摩擦因数．5．作用效果总是阻碍物体间的___________．接触面相对运动μFN相对运动【思一思·判一判】(1)两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力．()(2)摩擦力总是阻碍物体的运动．()(3)静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反．()(4)滑动摩擦力的方向跟物体运动的方向相反．()(5)动摩擦因数与接触面积有关，相同材料的两物体接触面积越大，动摩擦因数越大．()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×要点探究区对摩擦力的理解1．相对运动(相对静止)的理解相对运动(相对静止)是指对于两个物体来说，每个物体相对对方是运动的(或静止的)，即它们以对方为参考系是运动的(或静止的)．运动(或静止)是指以其他物体(研究地面上物体的运动时，通常以地面为参考系)为参考系时它们是运动的(或静止的)．2．“三个方向”的辨析(1)运动方向：物体的运动方向一般指物体相对地面(地面为参考系)的运动方向．(2)相对运动方向：物体间的相对运动方向，指以其中一个物体A为参考系，另一个物体B的运动方向，即为物体B相对物体A的运动方向，反之也可．(3)相对运动趋势的方向：由于两物体间静摩擦力的存在导致的能发生而没有发生的相对运动方向．3．作用效果(1)摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势，不一定阻碍物体的运动．(2)摩擦力可以是阻力也可以是动力，如匀速前进的自行车，后轮受到的摩擦力为动力，前轮受到的摩擦力为阻力．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B．受静摩擦作用的物体一定是静止的C．滑动摩擦力方向可能与运动方向相同D．物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度解题必备：求解本题应把握以下三点：(1)摩擦力的产生条件；(2)摩擦力的方向判断；(3)摩擦力大小的确定．解析：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．产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了．上述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A、B错误，C正确．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，D正确．答案：CD1－1：下列关于摩擦力的说法，正确的是()A．相对运动的两物体间一定存在摩擦力B．摩擦力总是阻碍物体的运动C．运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反D．相对静止的两个物体之间也可能有摩擦力作用解析：摩擦力产生的条件是：两个物体接触且有弹力的相互作用，接触面粗糙，有相对运动(或相对运动趋势)，三者缺一不可，故选项A错误；相对静止的两个物体间，可能有静摩擦力的相互作用，故选项D正确；摩擦力的方向总是与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反，所以，摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反，也不一定总是阻力，故选项B、C错误．答案：D静摩擦力的有无和方向判断1．假设法假设接触面光滑，不存在摩擦力，然后分析这两个物体是否发生相对运动．若无相对运动，说明这两物体间就没有相对运动趋势；若有相对运动，则一物体相对另一物体的运动方向即为相对运动趋势的方向，其反方向就是静摩擦力的方向．2．平衡条件法当相互接触的两物体处于静止或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力是否存在．如图所示，A、B叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是()A．A、B之间无摩擦力B．A受到的摩擦力水平向右C．B受到A的摩擦力水平向左D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右思路图解：对A→二力平衡→A、B之间有摩擦力对整体→二力平衡→B与地之间有摩擦力解析：对A物体，由于A匀速运动，由二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等值反向，故A错，B正确；对B物体，由力的作用的相互性可知，A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，故C正确；对A、B整体分析，由于A、B一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力，且水平向右，故D错误．答案：BC(1)判断摩擦力的有无及方向时，首先要明确物体间的相对运动或相对运动趋势方向．(2)分析静摩擦力时，可结合物体的运动状态，利用假设法来分析判断．2－1：如图所示，物体A静止在固定的斜面B上，下列关于物体A所受摩擦力的说法正确的是()A．A不受摩擦力作用B．A受摩擦力作用，且方向沿斜面向上C．A受摩擦力作用，且方向沿斜面向下D．A受摩擦力作用，且方向垂直斜面向上解析：物体A在斜面上有沿斜面向下的运动趋势，所以A受B的静摩擦力作用，且方向沿斜面向上，故选项B正确．答案：B滑动摩擦力方向的判断判断滑动摩擦力方向的具体步骤如图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木块A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是()A．若v1＝v2，A、B之间无摩擦力B．若v1＝v2，A受到了B所施加的向右的摩擦力C．若v1＞v2，A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力D．若v1＜v2，A受到了B所施加的向左的滑动摩擦力解析：答案：A3－1：如图所示，一平板小车在外力作用下由静止向右滑行了一段距离x，同时车上的物体A相对车向左滑行L，在此过程中物体A受到的摩擦力()A．水平向左，为阻力B．水平向左，为动力C．水平向右，为阻力D．水平向右，为动力解析：由于物体A相对小车向左滑动，受到向右的滑动摩擦力，但物体A相对地面是向右运动的，即滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同，所以是动力，D正确．答案：D摩擦力大小的计算1．静摩擦力的计算(1)平衡条件法求解静摩擦力：如图所示，水平面上放一静止的物体，当人用水平力推物体时，此物体静止不动．对木箱有如下推理：推力为F由二力平衡原理知,静摩擦力大小等于F.(2)最大静摩擦力Fmax：大小等于物体刚刚开始运动时沿接触面方向的外力，是静摩擦力的最大值，略大于滑动摩擦力，一般情况下认为二者相等．2．滑动摩擦力大小的计算(1)公式法：根据Ff＝μFN计算．①根据物体的受力情况，求出正压力FN.②根据Ff＝μFN求出滑动摩擦力．压力不一定等于物体受到的重力，可分为如下四种情况：(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡的条件求解．质量为2kg的物体，静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力为11N，给物体一水平拉力(g取10N/kg)．(1)拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大？(2)拉力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是多大？(3)若将拉力由12N减小为5N(物体仍在滑动)，地面对物体的摩擦力是多大？(4)若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力是多大？思路图解：解析：(1)拉力F′＝5N时，F′＜Fmax，物体静止，由二力平衡，地面对物体的摩擦力为F1＝F′＝5N(2)拉力F′＝12N时，F′＞Fmax，物体滑动，则地面对物体的摩擦力为F2＝μFN＝μmg＝10N(3)拉力由12N减小为5N时，由于物体仍在滑动，则地面对物体的摩擦力为F3＝μFN＝μmg＝10N(4)撤去拉力后，由于物体继续滑动，仍受滑动摩擦力作用，则F4＝μmg＝10N答案：见解析．(1)求解摩擦力时，先分清是什么摩擦力，然后再选择方法求解；(2)若物体处于平衡状态，无论是滑动摩擦力还是静摩擦力，都可用二力平衡条件求解；(3)最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大些，但通常认为二者是相等的．(4)求摩擦力大小的流程图如下：4－1：如图甲所示，重为G的物体在水平外力F作用下，向右以2m/s的速度匀速运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ.试问：在下列情况下物体受到的滑动摩擦力将怎样变化？(1)当F突然增大时；(2)从撤去F到物体最终静止的过程中；(3)将物体立放起来(如图乙)，仍在水平拉力F作用下，向右匀速运动的过程中．解析：物体对水平面的压力FN＝G，故物体受到的滑动摩擦力Ff＝μFN＝μG.因为在题述的三种情况下，压力FN都不变化，可知物体受到的滑动摩擦力不变．答案：(1)μG(2)μG(3)μG达标检测区1．用一个水平推力推放在水平地面上的木箱，但没有推动，下列说法正确的是()A．木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相同B．水平推力小于木箱受到的摩擦力C．水平推力等于木箱受到的摩擦力D．水平推力大于木箱受到的摩擦力解析：判断物体间相对运动趋势的方向的方法是假设接触面光滑，看相对运动的方向．若接触面光滑，物体相对地面运动的方向与水平推力相同，故A正确；对于木箱，由平衡条件知，水平推力的大小等于木箱所受的静摩擦力大小，故C正确，B、D错误。答案：AC2．关于由滑动摩擦力公式Ff＝μFN推出的μ＝FfFN，下列说法正确的是()A．动摩擦因数μ与摩擦力Ff成正比，Ff越大，μ越大B．动摩擦因数μ与正压力FΝ成反比，FN越大，μ越小C．μ与Ff成正比，与FN成反比D．μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定解析：动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙情况及材料决定，与摩擦力Ff和压力FN无关，一旦材料和接触面的情况确定了，动摩擦因数μ也就确定了．答案：D3．如图甲所示，小孩用80N的水平力推木箱不动，木箱此时受到的摩擦力大小为F1；乙图中，小孩用100N的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面间的摩擦力大小为F2；丙图中，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为F3.若木箱对地面的压力大小为200N，木箱与地面间动摩擦因数μ＝0.45，则F1、F2、F3的大小分别为()A．80N、100N、90NB．80N、100N、45NC．80N、80N、90ND．0、80N、45N解析：小孩用80N的水平力推不动木箱，则木箱此时受到的是静摩擦力，所以F1＝80N．小孩用100N的力恰好推动木箱，此时推力的大小等于摩擦力的大小，所以F2＝100N．木箱被推动后受滑动摩擦力，由公式Ff＝μFN来计算大小，所以F3＝0.45×200N＝90N，故A项对．答案：A4．一块质量均匀分布的长方体木块按如图甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动，其中甲图中木块做匀速运动，乙图中木块做匀加速运动，丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动．下列关于甲、乙、丙三图中