粤教版第三章第二节研究摩擦力.

3.2摩擦力1．摩擦力定义：两个接触的物体，当它们发生，就会在接触面上产生相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力．相对运动或有相对运动趋势阻碍一、滑动摩擦力●重点解读(1)滑动摩擦力的定义：两个互相接触挤压且发生相对运动的物体，在它们的接触面上产生阻碍相对运动的力，这个力叫滑动摩擦力．(2)产生滑动摩擦力的条件有四个：①两物体接触；②接触的两物体必须相互挤压发生形变，即有弹力；③两物体间要相对滑动；④两物体接触面不光滑．这四个条件缺一不可，必须同时具备，判断时应根据条件依次判断．2．滑动摩擦力(1)定义：当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候，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)产生条件：两个物体(3)方向：滑动摩擦力的方向总是，并且跟物体的的方向相反．(4)大小：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即f＝μN，其中μ是比例常数，叫做动摩擦因数，它的数值与相互接触的两个物体的有关．接触、有弹力、有相对运动、接触面粗糙．平行接触面相对运动材料、接触面的粗糙程度(3)滑动摩擦力的大小．实验分析：(见右图所示)取木块研究，在水平方向上，木块可视为匀速运动．据二力平衡条件知，木块受一个向左的力f与拉力F′平衡．力f就是滑动摩擦力．在竖直方向上，由二力平衡条件知，木块所受的重力G与水平面对它的弹力N大小相等．(G可用弹簧秤测量)【说明】①μ叫做动摩擦因数，它与接触面的材料、粗糙程度有关，μ没有单位．②滑动摩擦力f的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关．③公式f=μN中的N是两个物体表面间的压力，称为正压力(垂直于接触面的力)，性质上属于弹力，它不是物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定．●难点突破滑动摩擦力的方向．滑块在水平面上运动时，滑块所受滑动摩擦力的方向与滑块的相对运动方向相反．如上图，小孩轻推箱子，箱子有相对地面运动的趋势，但他没有推动，箱子与地面保持相对静止，小孩再用较大力推，箱子依然不动，给据初中所学的二力平衡的知识，可以知道有一个跟推力平衡的力，箱子被推动之前，这个力随推力增大而增大。这个阻碍物体相对运动的力就是静摩擦力。静摩擦力的方向：沿着接触面，与和它接触的物体的相对运动方向相反；大小与其他外力有关，静摩擦力有最大值，称为最大静摩擦力。3．静摩擦力(1)定义：相互接触的两个物体间由于存在而产生的摩擦力叫做静摩擦力．(2)产生条件：两个物体(3)方向：总是跟，与的方向相反．(4)静摩擦力的大小：静摩擦力的大小是个变量，总是随接触面切线方向上的外力的变化而变化，但静摩擦力有一个最大限度，叫，所以静摩擦力的大小范围为.相对运动趋势接触、有弹力、有相对运动趋势、接触面粗糙最大静摩擦力0f≤fmax接触面平行相对运动趋势●难点突破(1)静摩擦力的大小用水平力F、2F推时，物体均保持静止，静摩擦力各为多大？水平推力增大到某一值Fmax时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把fmax叫做最大静摩擦力，故静摩擦力的取值范围是：0f≤fmax.①静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比．②静摩擦力可以是阻力，也可以是动力，如人跑步、传送带传送物体【说明】静摩擦力的大小由外部因素决定，在上图中，只要人未推动物体，则静摩擦力的大小总与人的推力相等．(2)摩擦力规律小结①相对静止的物体只能受到静摩擦力，相对运动的物体只能受到滑动摩擦力．静止物体不只能受到静摩擦力，也可以受到滑动摩擦力，运动物体不只能受到滑动摩擦力，也可以受到静摩擦力．②滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反．【基础巩固】水平桌面上一重为200N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2，当依次用15N、30N、80N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A、15N30N40NB、15N30N80NC、0040ND、40N40N40N【答案】A【解析】物体的最大静摩擦力Fm＝μmg＝40N。故F1＝15N＜Fm，物体受静摩擦力Ff1＝F1＝15NF2＝30N＜Fm，物体受静摩擦力Ff2＝F2＝30NF3＝80N＞Fm，物体受滑动摩擦力Ff3＝μmg＝40N，故A项正确。A例题讲解滑动摩擦力的产生条件及方向的判定在下列几种情况中，下图中的物体A是否受到滑动摩擦力的作用？如果受到滑动摩擦力的作用，请指明方向．(A与其他物体的接触面粗糙)【解析】(1)，A、B间没有相对运动，所以两物体间没有滑动摩擦力．(2)，在纸向右抽出的过程中，A相对纸向左运动因此所受摩擦力的方向向右．(3)中，A相对墙有滑动，接触面也是粗糙的，但由于A与墙之间没有压力，因此，没有滑动摩擦力．(1)(a)图中的A、B两个物体在拉力F作用下共同向右匀速运动．(2)用力F将一张纸从(b)图中的A物体下抽出的过(3)(c)图中的A物体沿着粗糙的墙壁下滑．如右图所示，粗糙传送带上有一货物A，判断在以下各种情况下货物A所受摩擦力的方向：(1)传送带的速度是3m/s，水平向右，货物A的速度是5m/s，水平向右；(2)传送带的速度是3m/s，水平向右，货物A的速度是2m/s，水平向右．【解析】要判断货物A所受摩擦力方向，以传送带为参照物．(1)、货物A相对于传送带水平向右运动，所受摩擦力水平向左；(2)、货物A相对于传送带水平向左运动，货物A所受摩擦力水平向右．摩擦力大小的计算重为400N的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩擦力是120N，动摩擦因数是0.25，如果分别用70N和150N的水平力推木箱，求木箱受到的摩擦力分别是什么？【解析】由于最大静摩擦力f′max＝120N，当推动F1＝70N时，木箱未动，此时的摩擦力为静摩擦力，由二力平衡知木箱受到70N的静摩擦力．当推力为150N时，木箱运动，则摩擦力是滑动摩擦力，用150N水平力推木箱时，木箱运动，由f＝μN知滑动摩擦力f＝μN＝μmg＝0.25×400N＝100N.认为摩擦力就是阻力如右图所示，一平板小车在外力作用下由静止向右滑行了一段距离s，同时车上的物体A相对车向左滑行L，此过程中物体A受到的摩擦力方向如何？该摩擦力是动力还是阻力？由于A相对平板小车向左运动了一段距离，故A受到的摩擦力向左，因为是摩擦力，故为阻力．由定义可知，A受向右的滑动摩擦力作用．该摩擦力是动力．【答案】向右，动力．认为静摩擦力就是静止的物体受到的摩擦力,滑动摩擦力就是运动的物体受到的摩擦力（多选）值日生擦黑板时，关于黑板擦与黑板之间的摩擦力，下列说法正确的是()A．黑板擦对黑板的摩擦力是静摩擦力B．黑板擦受到的摩擦力是滑动摩擦力C．黑板受到的摩擦力是滑动摩擦力D．黑板擦受到的摩擦力是静摩擦力BC如右图位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的．已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为()A．4μmgB．3μmgC．2μmgD．μmgA1．下列说法中不正确的是()A．物体越重，使它滑动时的摩擦力越大，所以摩擦力与物重成正比B．由μ＝可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与正压力成反比C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D．摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用fNABCD2．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，也可能有摩擦力的相互作用D3．如下图所示，有一质量为m的砖，它的长、宽、高分别为25cm、15cm、8cm，则当它平放、侧放和竖放时，运动的砖块所受到的摩擦力大小关系为()A．f1f2f3B．f1＝f2＝f3C．f1f2f3D．无法比较B5.用长15cm的弹簧竖直吊起一个木块，稳定后弹簧长23cm；用这个弹簧在水平桌面上水平匀速拉动该木块，如右图所示，弹簧的长为17cm，求木块与桌面间的动摩擦因数．【解析】由弹簧弹力公式和平衡条件，弹簧竖直时：k(0.23－0.15)＝mg①弹簧水平时：k(0.17－0.15)＝μmg②由①②得：μ＝0.25.【中等强化】有两条黑、白毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接，黑毛巾的中部用线拉住，设线均水平，若每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及毛巾与地面之间的动摩擦因数为μ.欲将黑、白毛巾分离开来，则将黑毛巾匀速拉出需加的水平力为多大？【答案】5μmg【解析】对黑毛巾进行研究，要将其拉出需克服四个面所受的摩擦力，则：【培优拔高】如图所示，用水平力F将同种材料不同质量的物体压到一竖直墙壁上，下列说法正确的是()A．若物体保持静止，则F越大，物体所受摩擦力越大。B．若物体保持静止，则质量越大，物体所受摩擦力越小。C．若物体沿墙壁向下滑动，则F越大，物体所受摩擦力越大。D．若物体沿墙壁向下滑动，则质量越大，物体所受摩擦力越大。C【中等强化】如图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体m做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)()【答案】D【解析】设弹簧伸长长度为x，由胡克定律和二力平衡得kx＝μmg，所以x＝。故选项D正确。D【培优拔高】一根质量为m，长度为L的均匀长方体木条放在水平桌面上，木条与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平力F推木条，当木条经过图所示位置时，桌面对它的摩擦力为()A、μmgB、.μmgC、μmgD．以上答案都不对A3．(2014·广东高考)如图2­1­2所示，水平地面上堆放着原木．关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()图2­1­2A．M处受到的支持力竖直向上B．N处受到的支持力竖直向上C．M处受到的静摩擦力沿MN方向D．N处受到的静摩擦力沿水平方向【解析】点与面之间支持力方向垂直于接触面指向受力物体，静摩擦力方向沿着接触面与相对运动趋势的方向相反，具体受力如图所示，故A正确．【答案】A