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第2节摩擦力学习目标：1.知道滑动摩擦力、静摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力、静摩擦力的方向.2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力的大小.3.知道最大静摩擦力的概念及大小范围．课前自主预习知识点一滑动摩擦力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滑动的力，这种力叫作滑动摩擦力．2．方向：沿着，并且跟物体的方向相反．3．大小：Ff＝μF压，F压为正压力，μ为．4．作用效果：总是阻碍物体间的．滑动接触面相对运动动摩擦因数相对运动知识点二静摩擦力1．定义：两个物体之间只有，而没有相对运动，这时的摩擦力叫作静摩擦力．2．方向：总是沿着，并且跟物体的相对运动趋势的方向相反．3．大小：范围为，Fmax为最大静摩擦力，静摩擦力的大小由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定．4．作用效果：总是阻碍物体间的相对运动趋势．相对运动的趋势接触面0FFmax1．摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势．()2．受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态．()3．受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态．()4．接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用．()5．两物体接触处的弹力增大时，接触面间的静摩擦力大小可能不变．()[答案]1.×2.×3.√4.√5.√能把线织成布，把布缝成衣服，靠的是纱线之间静摩擦力的作用．拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落，皮带运输机把货物送往高处(下图)，也是静摩擦力作用的结果．你还能说出日常生活和生产中利用静摩擦力的事例吗？[答案]用筷子夹食物、人走路、骑车等均利用了静摩擦力的作用．课堂互动探究要点一滑动摩擦力公式：Ff＝μF压(1)正压力F压是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，F压的大小根据受力情况确定．(2)动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关．【典例1】重为10N的物体，在粗糙水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，同时物体还受到一个大小为2N、方向水平向左的拉力F作用，如图所示，则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是()A．4N，水平向右B．4N，水平向左C．2N，水平向右D．2N，水平向左[思路点拨]本题不能简单地认为摩擦力的方向与水平力F的方向相反，因为物体相对于水平面运动方向向右，所以滑动摩擦力的方向向左．[解析]物体相对于水平面向右运动，水平面对物体的滑动摩擦力方向向左，物体对水平面的压力大小为F压＝G＝10N，则水平面对物体的摩擦力大小Ff＝μF压＝2N，故D正确．[答案]D滑动摩擦力(1)滑动摩擦力有无的判断条件判断：两物体相互接触；接触面粗糙；接触面之间有压力且两物体有相对运动．(2)滑动摩擦力Ff的大小与物体运动的速度大小、接触面的面积无关．1．(多选)关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是()A．有正压力就一定有滑动摩擦力B．有滑动摩擦力就一定有正压力C．滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直D．只有运动的物体才受滑动摩擦力作用[解析]由产生滑动摩擦力的条件知，选项A错误，选项B正确；滑动摩擦力的方向与接触面相切，而正压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受正压力的方向垂直，选项C正确；静止的物体也可以受滑动摩擦力，如擦黑板时，黑板是静止的，但黑板擦是运动的，黑板受滑动摩擦力作用，所以关键要理解“运动”和“相对运动”的含义，选项D错误．[答案]BC2.一根质量为m、长度为l的均匀长方体木料放在水平桌面上，木料与桌面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推木料，当木料经过如图所示位置时，桌面对木料的滑动摩擦力等于________．若木料在被匀速推动和加速推动的过程中，受到的滑动摩擦力的大小分别为F1和F2，则F1________F2(选填“”“＝”或“”)．[解析]滑动摩擦力的大小取决于μ与F压，与接触面积的大小、相对运动速度的快慢均无关．由于压力F压等于G，所以桌面对木料的摩擦力为Ff＝μF压＝μmg.由于滑动摩擦力与物体的运动性质无关，所以F1＝F2.[答案]μmg＝要点二静摩擦力对静摩擦力的理解(1)两个注意点①对“相对”的理解：有静摩擦力作用的两物体是“相对”静止的，即这两个物体互为参考系时是静止的．但以其他物体为参考系时并不一定静止．②摩擦力与弹力的存在关系：两物体间有摩擦力时，必有弹力；而两物体间有弹力时，不一定有摩擦力．(2)有无静摩擦力的判断方法条件判断法接触面之间有弹力、接触面粗糙且有相对运动趋势假设法平衡条件法根据二力平衡的条件判定【典例2】下图是一皮带传动装置示意图，A为主动轮，B为从动轮．试判断A轮上的P点、B轮上的Q点所受到的摩擦力的方向．(皮带不打滑)[思路点拨]皮带不打滑，轮与皮带之间存在静摩擦力；主动轮有相对皮带向前滑动的趋势，从动轮有相对皮带向后滑动的趋势．解题关键是运用摩擦力产生条件进行分析和判断．[解析]A是主动轮，A轮的转动带动皮带的运转，所以A轮上的P点相对于皮带有向前运动的趋势，皮带对A轮上的P点有静摩擦力作用，该静摩擦力的方向与A轮的转动方向相反，沿该点的切线方向向后，如图中FfA所示．B是从动轮，皮带带动B轮运转，所以B轮上的Q点相对于皮带有向后的运动趋势，皮带对B轮上的Q点有摩擦力作用，该静摩擦力的方向与B轮的转动方向相同，沿该点的切线方向向前，如图中FfB所示．[答案]见解析判断摩擦力方向应注意的问题(1)在判断摩擦力方向时，弄清物体相对运动或相对运动趋势的方向是关键．(2)相对运动(趋势)是指受力物体相对于所接触的物体的运动(趋势)，不一定是相对于地面的运动．(3)摩擦力的方向与相对运动(趋势)方向相反，不是与运动方向相反．(4)具体判断时，可灵活运用假设法、二力平衡法或反推法进行．3.如图所示，用水平力推静止在水平地面上的大木箱，没有推动，这时木箱受到的()A．推力小于静摩擦力B．推力一定等于重力C．推力和最大静摩擦力大小一定相等D．推力和静摩擦力大小一定相等[解析]因为用水平力推静止在水平地面上的大木箱，没有推动，推力小于最大静摩擦力；因大木箱处于静止状态，在水平方向上所受的推力与静摩擦力是一对平衡力，所以静摩擦力大小等于推力大小，并且方向相反，故D正确．[答案]D4．一辆汽车停在水平地面上，一个人用水平力推车，但车仍然静止，表明()A．推力越大，静摩擦力越小B．推力小于静摩擦力C．推力大小变化时，静摩擦力大小不变D．推力越大，静摩擦力越大，推力与静摩擦力平衡[解析]用力推车，车静止，说明推力小于车与地面之间的最大静摩擦力．由二力平衡可知，静摩擦力与推力大小相等、方向相反，选项D正确．[答案]D要点三摩擦力的分析与计算1．滑动摩擦力、静摩擦力与正压力的关系名称大小与正压力关系滑动摩擦力Ff＝μF压与正压力成正比静摩擦力0Ff≤Fmax与正压力无关最大静摩擦力最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，通常认为Fmax＝μF压正压力越大，最大静摩擦力越大2.摩擦力的计算摩擦力—→滑动摩擦力→Ff＝μF压→静摩擦力—→非最大静摩擦力→由平衡条件或牛顿第二定律后面将学到来求解→最大静摩擦力→Fmax＝μF压【典例3】如图所示，一个M＝2kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0＝0.1kg的小桶相连．已知M的最大静摩擦力Fmax＝4.5N，滑轮上的摩擦不计，g＝10N/kg，求在以下情况中，M受到的摩擦力的大小：(1)只挂m0，处于静止状态时；(2)只挂m0，但在M上再放一个M′＝3kg的物体时；(3)只在桶内加入m1＝0.33kg的砂子时；(4)只在桶内加入m2＝0.5kg的砂子时．[思路点拨]改变小桶的质量(在小桶里加入砂子)时，先要判断M是处于静止状态还是运动状态，即要比较M所受绳的拉力与最大静摩擦力的大小关系；改变M的质量(在M上放另一物体)时会改变M所受到的最大静摩擦力．[解析](1)因为m0g＝1NFmax，M处于静止状态，所以受静摩擦力作用，由二力平衡得Ff1＝m0g＝1N.(2)在M上再放一个M′＝3kg的物体，M仍静止，故受静摩擦力Ff2＝Ff1＝m0g＝1N.(3)因为(m0＋m1)g＝4.3NFmax，故M处于静止状态，所受静摩擦力Ff3＝(m0＋m1)g＝4.3N.(4)因为(m0＋m2)g＝6NFmax，故物体M运动，受到滑动摩擦力作用，由公式知Ff4＝μF压＝μMg＝4N.[答案](1)1N(2)1N(3)4.3N(4)4N1计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力.2滑动摩擦力用公式Ff＝μF压求解，静摩擦力的大小只能根据物体的运动状态和物体的受力情况来求解.如果物体处于静止状态，或做匀速直线运动时，可利用二力平衡条件求解静摩擦力.3计算静摩擦力时，还要注意理解静摩擦力与最大静摩擦力的区别.4正压力相同时，最大静摩擦力比滑动摩擦力略大，如不加说明，可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，此时最大静摩擦力也可由公式Fmax＝μF压求得.5．如图所示，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力G＝1000N，货箱与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.3.某人用F＝200N的水平力拉货箱，没有拉动，则货箱受到的静摩擦力大小为________N；如果拉货箱的水平力增加到400N，则货箱受到的摩擦力大小为________N(可认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力)．[解析]认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，货箱与地面之间的最大静摩擦力大小为Ffm＝μG＝0.3×1000N＝300N；人用F＝200N的水平力拉货箱，没有拉动，根据平衡知识可知，此时货箱受到的静摩擦力大小Ff1＝F＝200N；如果拉货箱的水平力增加到400NFfm，则货箱将会被拉动，此时受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为300N.[答案]2003006．如图所示，轻质弹簧的劲度系数k＝20N/cm，用其拉着一个重为200N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)如果物体在运动的过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力的大小．[解析](1)由F＝kx＝μF压，F压＝G知μ＝kxG＝20×102×4×10－2200＝0.4(2)物体所受的摩擦力大小不变，为Ff＝μF压＝0.4×200N＝80N.[答案](1)0.4(2)80N课堂归纳小结[知识体系][关键点击]1．摩擦力的方向沿接触面，与相对运动或相对运动趋势相反．2．摩擦力产生的条件：第一，接触面粗糙；第二，两个物体之间的弹力；第三，两个物体有相对运动或相对运动趋势．