第12讲研究摩擦力

1第12讲研究摩擦力第一部分知识网络一、滑动摩擦力1．定义滑动摩擦：两个相互接触的物体有相对滑动式，物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。在滑动摩擦中，物体之间产生的阻碍物体相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力。2．产生条件接触、挤压、接触面粗糙、有相对滑动。3．方向滑动摩擦力方向与相对滑动方向相反，与接触面相切，与外力无关。（与相对滑动方向相反，而不是与运动方向相反。摩擦力可以做阻力也可以做动力。）4．大小及其影响因素滑动摩擦力的大小与正压力成正比：f=μN①f表示摩擦力；μ表示摩擦因数；N表示正压力。②滑动摩擦力的大小与正压力和摩擦因数μ成正比，摩擦因数μ与接触面的材料和粗糙程度有关。二、静摩擦力1．定义静摩擦：当物体具有相对运动的趋势时，物体之间产生的摩擦叫做静摩擦，产生的摩擦力叫做静摩擦力。2．产生条件接触、挤压、接触面粗糙、有相对运动趋势。3．大小及影响因素静摩擦力大小随外力变化而变化。物体所受到的静摩擦力有一个最大限度，这个值叫做最大静摩擦力，为了计算简便可以近似的认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。正压力和摩擦因数只影响最大静摩擦力的大小。4．方向静摩擦力的方向与所受外力有关，方向与相对滑动趋势方向相反，与接触面相切。三、静摩擦力与滑动摩擦力的同异1．相同点都要有接触、挤压，接触面都要是粗糙的。2．不同点静摩擦力要求只有相对运动趋势，而滑动摩擦力要求有相对运动；滑动摩擦力的大小不随外力变化，而静摩擦力的大小随外力变化而变化，静摩擦力有一定限度超过限度就会成为滑动摩擦力。2典型例题：1．如图1，A、B两物体所接触的平面的动摩擦因数为μ，B在水平面上，A与竖直面接触，A、B通过定滑轮连接在一起，A匀速下落，试分析A与竖直面有无滑动摩擦力。2．如图2，木板B以的对地速度向右滑动，物体A此时以的对地速度向右滑动，A与B接触，且接触面粗糙，问A和B之间有无滑动摩擦力3．如图3所示，质量为2kg的物体，在的水平面上向右运动，在运动过程中还受到一个水平向左的大小为5N的拉力F的作用，分析物体受到的滑动摩擦力方向4．如图5，A、B两物体所接触的平面的动摩擦因数为μ，物体A处于水平放置的长木板B上，现让A、B都向右运动，且，分析物块A是否受到摩擦力？方向如何？5．如图10所示，物体A重40N，物体B重20N，A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0．4。当用水平力向右拉动物体A时，试求：（1）B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向；（2）A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向。36．关于静摩擦的说法，下列正确的是()A．静摩擦的方向总是与物体的相对运动方向相反B．静摩擦的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反C．两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用D．受静摩擦力作用的物体一定是静止的7．关于静摩擦力，下列说法正确的是：（）A．两个相对静止的物体之间一定有摩擦力的作用；B．静摩擦力一定是阻力；C．受静摩擦力作用的物体一定是静止的；D．在压力一定的条件下，摩擦力的大小是可以变化的。第二部分课堂练习〖基础达标〗一、选择题1．如果地面没有摩擦（）A．人们行走将十分困难，抬腿就可能跌倒B．人们将行走如飞C．所有车辆将无法靠车轮启动和刹车目D．人们将无法握住任何东西2．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A．压力越大，滑动摩擦力越大B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大3．关于静摩擦力，下列说法中正确的是（）A．两个相互接触且处于相对静止状态的物体间，一定存在相互作用的静摩擦力B．物体只有静止的时候才受到静摩擦力作用C．静摩擦力的大小与物体间的正压力成正比D．在压力大小一定的情况下，静摩擦力的大小是可以发生变化的4．下列关于摩擦力的叙述中正确的是（）A．滑动摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比B．滑动摩擦力的大小与接触面的性质有关，与接触面面积的大小无关C．静摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比D．最大静摩擦力随物体间正压力增大而增大5．自行车在我国是很普及的代步工具，从自行车的结构和使用上来看，它涉及了许多物理知识，对其熟悉错误的是（）4A．轮胎做成圆形，有利于减小摩擦B．坐垫下有许多根弹簧，目的是利用它的缓冲作用以减小震动C．在车外胎、把手塑料套、脚跟和刹车把套上都刻有花纹是为了增大摩擦D．车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦6．运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是f1和f2，那么（）A．f1向下，f2向上，f1＝f2B．f1向下，f2向上，f1＞f2C．f1向上，f2向上，f1＝f2D．f1向上，f2向下，f1＝f27．公共汽车在平直的公路上匀速行驶，站在车里的人在水平方向上（）A．受到向前的摩擦力B．受到向后的摩擦力C．受到汽车对它的牵引力D．不受力8．传送带将物体匀速送往高处时，物体所受的摩擦力（）A．与物体的速度同向B．与物体的速度反向C．大小为零D．因不知相对运动趋势，无法判断二、填空题9．滑动摩擦力的大小跟_______和_______有关.在皮带传动中,要把皮带张紧,这是利用________的办法来_______摩擦;缝衣针表面要做得很光滑是利用_______的办法来______摩擦.10．重20N的物体放在水平地面上，用10N水平力能使它保持匀速直线运动。则物体和地面间滑动摩擦力大小为_________。滑动摩擦系数为_________。三、计算题11．水平地面上方一个重200N的木箱，木箱和地面间静摩擦力最大值为90N，动摩擦因数是0.4，一个人用沿着水平方向的了来推动木箱，求下列各种情况下木箱所受到地面对它的摩擦力：(1)人还未用力推木箱时；(2)推力等于50N时；(3)推力分别等于100N和150N时。12．一木块静止在水平桌面上，已知木块与桌面的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力为2.2N，求：(1)用1.5N的水平力拉木块时，木块受摩擦力为多大？(2)要使木块由静止开始运动，至少要用多大的水平拉力？(3)木块在桌面上滑动后，使水平拉力大小变为1.5N，木块受到摩擦力为多大？5〖能力提高〗一、选择题1．以下实际问题中，关于摩擦力的说法正确的是（）A．举重运动员比赛前双手都要抓些粉末，目的是增加手和杠铃间的摩擦力B．所有车辆都用轮子行驶，因为滚动摩擦力远小于滑动摩擦力C．磁悬浮列车在行驶时脱离轨道悬空，不受铁轨摩擦力的作用，所以可以高速运行D．棉纱可以织成布，是因为棉纱之间存在摩擦力2．关于弹力和摩擦力的关系，下列说法正确的是（）A．两物体间若有弹力，就一定有摩擦力B．两物体间若有摩擦力，就一定有弹力C．同一点产生的弹力和摩擦力的方向必互相垂直D．当两物体间的弹力消失时，摩擦力仍可存在一段时间3．汽车发动机通过变速器和后轮相连，当汽车由静止开始向前开动时，关于前轮和后办所受的摩擦力的方向是（）A．前后轮受到的摩擦力方向都向后B．前后轮受到的摩擦力方向都向前C．前轮受到的摩擦力方向向前，后轮受到的摩擦力方向向后D．前轮受到的摩擦力方向向后，后轮受到的摩擦力方向向前4．如图所示，水平推力F使物体静止于斜面上，则()A.物体一定受3个力的作用；B.物体可能受3个力的作用；C.物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力；D.物体可能受到沿斜面向下的静摩擦力。5．如图1，木块质量为m，跟水平桌面的动摩擦因数为μ，受水平向右的力F的作用匀速运动，从物体到边缘开始，到物体下落为止，在此过程中物体保持匀速运动，下列说法正确的是()A．推力F因物体悬空部分越来越大而变小B．推力F在物体下落前会变为原来的1/2C．推力F始终是μmgD．因接触面变小，动摩擦因数μ会变大6．用水平力F把物体压在竖直墙壁上静止不动．设物体受墙的压力为F1，摩擦力为F2，则当水平力F增大时，下列说法中正确的是()A．F1增大、F2增大B．F1增大、F2不变C．F1增大、F2减小D．条件不足、不能确定7．如图6，小明进火车站时看到，所有行李都要进行“安检”．他仔细观察发现，特别是大件行李放到传送带上时，先在传送带上向左滑动，稍后与传送带一起向右匀速运动．小明的行李重200N，滑动时受到的摩擦力大小是重力的0.3倍．行李滑动时受6到的摩擦力方向向______(填“左”、“右”)，随传送带一起匀速运动时受到的摩擦力大小为_____N。8．如图所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图甲、乙所示．由图象可知当t＝1s时，物体处于状态.t＝5s时，物体受到的摩擦力为N.〖培优拨尖〗1．某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图8所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。（2）滑块与斜面间的动摩擦因数为__________。（3）以下能引起实验误差的是________。A．滑块的质量B．当地重力加速度的大小C．长度测量时的读数误差D．小球落地和滑块撞击挡板不同时第三部分课后练习〖基础达标〗一、选择题1．关于摩擦力产生的条件,下列说法正确的是()A．相互压紧的粗糙物体间总有摩擦力的B．相对运动的物体间总有摩擦力作用C．只要相互压紧并发生相对运动的物体间就有摩擦力作用D．只有相互压紧并发生相对滑动或有相对运动趋势的粗糙物体间才有摩擦力作用2．关于静摩擦的说法，下列正确的是：（）A．静摩擦的方向总是与物体的相对运动方向相反；B．静摩擦的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反；C．两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用；D．受静摩擦力作用的物体一定是静止的。73．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）A．压力越大，滑动摩擦力越大B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大4．下列关于弹力和摩擦力的说法中正确的是()A．相互接触的物体之间必有弹力作用B．相互有弹力作用的物体必定相互接触C．相互有弹力作用的物体之间必定有摩擦力存在D．相互有摩擦力作用的物体之间必定有弹力的作用5．关于静摩擦力,下列说法正确的是()A．两个相对静止的物体间一定有静摩擦力B．受静摩擦力作用的物体一定是静止的C．静摩擦力一定是阻力D．在压力一定的条件下,静摩擦力的大小是可以变化的,但有一个限度二、计算题6．一个质量为60kg的物体静放在水平地面上，受水平向左的15N的力和水平向右的5N的力求物体对地面的摩擦力？若去除水平向左的15N，物体对地面的摩擦力又是怎样？7．重量为100N的木箱放在水平地面上,至少要30N的水平推力才能使它从原地开始运动；木箱开始运动后只须25N的力就可以让它作匀速直线运动;求木箱与水平地面之间的最大静摩擦力的大小,以及滑动摩檫因素?〖能力提高〗1．当人骑自行车在平直路面上前进时，前轮和后轮所受摩擦力的方向（）A.前后轮受到的摩擦力方向都向后；B.前后轮受到的摩擦力方向都向前；C.前轮受到的摩擦力向前、后轮受到的摩擦力向后D.前轮受到的摩擦力向后、后轮受到的摩擦力向前2．如图2所示，在动摩擦因数µ=0.10的水平面上向右运动的物体，质量为1kg，它受到水平向右的拉力F=20N作用，该物体受到的滑动摩擦力为()8A.9.8N，方向水平向左B.9.8N，方向水平向右C.20N，方向水平向左D．20N，方向水平向右.3．用力F将质量为1kg的物体压在竖直墙上，F=50N．方向垂直于墙，若物体匀速下滑，物体受到的摩擦力是______N，动摩擦因数是____