高中物理必修《摩擦力》教學(xué)課件22

摩擦力一、摩擦力兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生__________或具有___________________時，就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力。相對運(yùn)動相對運(yùn)動的趨勢思維拓展如圖1甲、乙所示。圖1(1)“三毛”為什么能拿起瓶子？(2)“三毛”在握竿向上爬時，會受到哪些力？提示：(1)因?yàn)橛心Σ亮Φ木壒省?2)三毛會受到重力、彈力和摩擦力。二、靜摩擦力與滑動摩擦力

靜摩擦力滑動摩擦力定義當(dāng)一個物體在另一個物體的表面上只有_________________而沒有相對運(yùn)動時，所受到的阻礙相對運(yùn)動趨勢的力當(dāng)一個物體在另一個物體表面滑動時，受到的另一個物體______它滑動的力方向總是沿著接觸面，并且跟物體_______________的方向相反總是沿著接觸面，并且跟物體的__________的方向相反大小兩物體間的靜摩擦力F在0與__________________之間，即0＜F_________滑動摩擦力的大小跟______成正比，即F＝______，μ為動摩擦因數(shù)，F(xiàn)N表示壓力的大小相對運(yùn)動的趨勢阻礙相對運(yùn)動趨勢相對運(yùn)動最大靜摩擦力Fmax≤Fmax壓力μFN思考判斷(1)靜摩擦力就是靜止物體受到的摩擦力。(

)(2)靜摩擦力方向一定與物體的相對運(yùn)動趨勢方向相反。(

)(3)靜摩擦力的大小與正壓力成正比。(

)(4)只要兩個物體之間有彈力產(chǎn)生，又有相對運(yùn)動，兩個物體之間就一定存在滑動摩擦力。(

)(5)滑動摩擦力一定存在于兩個運(yùn)動的物體之間。(

)(6)靜止的物體受到的摩擦力可能是滑動摩擦力。(

)××××√√摩擦力的有無和方向的判斷[要點(diǎn)歸納]

1.摩擦力與彈力的存在關(guān)系兩物體間有摩擦力時，必有彈力；而兩物體間有彈力時，不一定有摩擦力。2.靜摩擦力的有無判斷兩法(1)條件判斷法：接觸面之間有壓力、粗糙且有相對運(yùn)動趨勢。(2)假設(shè)法3.靜摩擦力的方向判定兩法(1)假設(shè)法：假設(shè)接觸面是光滑的，判斷物體將向哪個方向滑動。從而確定相對運(yùn)動趨勢的方向，進(jìn)而判斷出靜摩擦力的方向。(2)狀態(tài)法：當(dāng)物體受力處于平衡狀態(tài)時，根據(jù)二力平衡，判斷出靜摩擦力的方向。4.滑動摩擦力的方向(1)在接觸面上，與接觸面相切，且與物體間相對運(yùn)動的方向相反。(2)與物體的運(yùn)動方向可能相同，也可能相反。[精典示例][例1]

(多選)如圖2所示為皮帶運(yùn)輸機(jī)的示意圖，A為傳送帶上的貨物，則(

)A.如果貨物A隨傳送帶一起無相對滑動地向上勻速運(yùn)動，A受到沿斜面向上的摩擦力B.如果貨物A隨傳送帶一起無相對滑動地向下勻速運(yùn)動，A受到沿斜面向下的摩擦力C.如果貨物A和傳送帶都靜止，A不受摩擦力D.如果貨物A和傳送帶都靜止，A對傳送帶有沿斜面向下的摩擦力圖2解析摩擦力的方向與相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢方向相反，先判斷物體的相對運(yùn)動情況。對A來說，有相對于傳送帶向下滑動的趨勢，則摩擦力與相對運(yùn)動趨勢方向相反，即沿斜面向上，選項(xiàng)A正確；反之，A也給傳送帶摩擦力，A相對于傳送帶有向下的運(yùn)動趨勢，傳送帶相對于A有向上的運(yùn)動趨勢，則A給傳送帶的摩擦力方向向下，選項(xiàng)D正確。答案AD規(guī)律總結(jié)分析一個物體是否受到的摩擦力的方法一看“接觸”，看該物體與周圍幾個物體接觸，最多可能有幾個摩擦力。二看接觸面間是否有“壓力”，是否有“相對運(yùn)動”或“相對運(yùn)動趨勢”。三要“分析”，綜合分析物體的受力情況，結(jié)合物體的運(yùn)動狀態(tài)，判斷物體所受摩擦力情況。[針對訓(xùn)練1]

A、B疊放在水平面上，水平力F作用在B上，使二者保持相對靜止一起向右做勻速直線運(yùn)動，下列說法正確的是(

)A.A與B之間沒有摩擦力B.A受到B對它的摩擦力向右C.B受到三個力作用

D.A給B的摩擦力向左圖3解析假設(shè)A與B之間有靜摩擦力的作用，無論方向向哪都不能使A保持勻速運(yùn)動，所以A與B之間無摩擦力作用，選項(xiàng)A正確，B、D錯誤；B要保持勻速運(yùn)動，水平面給B的滑動摩擦力與拉力F平衡，另外B還受重力、水平面的支持力和A對B的壓力，共五個力作用，選項(xiàng)C錯誤。答案A摩擦力大小的計算[要點(diǎn)歸納]

1.靜摩擦力的大小(1)大小的范圍：0＜F≤Fmax。(2)計算：物體處于平衡狀態(tài)(勻速運(yùn)動或靜止)時，根據(jù)二力平衡條件求解。(3)最大靜摩擦力：最大靜摩擦力Fmax略大于滑動摩擦力，一般情況下，為分析問題方便，可認(rèn)為二者相等。2.滑動摩擦力公式F＝μFN的理解(1)F的大小與FN成正比，與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。(2)動摩擦因數(shù)μ與接觸面的粗糙程度和材料有關(guān)，與物體間的壓力、相對運(yùn)動的速度及接觸面的大小均無關(guān)。(3)FN是物體與接觸面間的正壓力，不一定等于物體的重力，求FN要根據(jù)物體受力情況而定。3.滑動摩擦力大小的計算方法(1)公式法：由F＝μFN計算。(2)二力平衡法：物體勻速直線運(yùn)動或靜止時(有相對運(yùn)動)，根據(jù)二力平衡求解。[精典示例][例2]

(多選)在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動摩擦力變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，特設(shè)計了如圖4甲所示的演示裝置，力傳感器A與計算機(jī)連接，可獲得力隨時間變化的規(guī)律，將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過細(xì)繩與一滑塊相連(調(diào)節(jié)傳感器高度可使細(xì)繩水平)，滑塊放在較長的小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶(調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細(xì)繩水平)，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。實(shí)驗(yàn)開始時打開傳感器同時緩慢向沙桶里倒入沙子，小車一旦運(yùn)動起來，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的圖象如圖乙，則結(jié)合該圖象，下列說法正確的是(

)A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑塊與小車之間的滑動摩擦力的大小

C.可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小D.可判斷第50s后小車做勻速直線運(yùn)動(滑塊仍在車上)圖4解析t＝0時傳感器顯示拉力為2N，則滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力，大小為2N，由車與空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2N，A正確；t＝50s時摩擦力達(dá)到最大值，即最大靜摩擦力為3.5N，同時小車啟動，說明帶有沙的沙桶重力等于3.5N，此時摩擦力立即變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，故摩擦力突變?yōu)?N的滑動摩擦力，B、C正確；此后由于沙和沙桶重力3.5N大于滑動摩擦力3N，故50s后小車將加速運(yùn)動，D錯誤。答案

ABC[針對訓(xùn)練2]

水平桌面上有一個重200N的物體，與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)依次用15N、30N、80N的水平力拉此物體時，物體受到的摩擦力依次為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(

)A.15N、30N、40N B.15N、30N、80NC.0、0、40N D.15N、40N、40N解析物體與桌面間的最大靜摩擦力Ffmax＝μFN＝0.2×200N＝40N。拉力為15N、30N時，物體靜止，根據(jù)二力平衡知，靜摩擦力大小分別為15N、30N；當(dāng)拉力為80N時，物體滑動，為滑動摩擦力，大小Ff＝μFN＝0.2×200N＝40N，選項(xiàng)A正確。答案

A1.關(guān)于摩擦力，有人總結(jié)了“四條不一定”，其中說法錯誤的是(

) A.摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動方向相同 B.靜摩擦力的方向不一定與運(yùn)動方向共線 C.受靜摩擦力或滑動摩擦力的物體不一定靜止或運(yùn)動 D.靜摩擦力一定是阻力，滑動摩擦力不一定是阻力解析摩擦力的方向與跟它相接觸的物體的相對運(yùn)動方向或相對運(yùn)動趨勢的方向相反，與它的運(yùn)動方向可能相同，也可能相反，也可能不在一條直線上，故選項(xiàng)A、B正確；運(yùn)動的物體可能受靜摩擦力作用，如隨傳送帶一起加速運(yùn)動的物體，受到的是靜摩擦力作用，又如滑塊滑過固定的木板時木板受到的是滑動摩擦力，故選項(xiàng)C正確；靜摩擦力也可以充當(dāng)動力，故選項(xiàng)D錯誤。答案

D2.關(guān)于動摩擦因數(shù)，下列說法正確的是(

)A.兩接觸面間壓力越大，動摩擦因數(shù)越大B.兩物體間滑動摩擦力越大，動摩擦因數(shù)越大

C.兩物體間的動摩擦因數(shù)與滑動摩擦力成正比，與兩物體間的壓力成反比D.兩物體間的動摩擦因數(shù)是由兩物體的材料和接觸面的粗糙程度決定的，與滑動摩擦力和正壓力無關(guān)解析動摩擦因數(shù)是由兩物體的材料和接觸面的粗糙程度決定的，與滑動摩擦力和正壓力無關(guān)，A、B、C錯誤，D正確。答案

D3.如圖5所示，若小貓沿樹勻速攀上和勻速下滑，它所受的摩擦力分別是F1和F2，則(

)A.F1向下，F(xiàn)2向上，且F1＝F2B.F1向下，F(xiàn)2向上，且F1＞F2C.F1向上，F(xiàn)2向上，且F1＝F2D.F1向上，F(xiàn)2向下，且F1＝F2解析由題意可知小貓向上、向下均做勻速運(yùn)動，且小貓受重力、摩擦力作用，故二力平衡，由重力的大小和方向可推斷出摩擦力總是向上的，且大小等于小貓的重力。答案C圖54.如圖6所示，將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計)夾在創(chuàng)新設(shè)計內(nèi)，書對A4紙的壓力為3N，A4紙與書之間的動摩擦因數(shù)為0.4，要把A4紙從書中拉出，拉力至少應(yīng)為(

)A.0.6NB.1.2NC.2.4ND.3N解析根據(jù)F＝μFN得，F(xiàn)＝1.2N，因?yàn)榧埖纳?、下兩面都要受到書對它的滑動摩擦力，所以要把紙從書中拉出，拉力至少?yīng)為2.4N，C正確。答案C圖65.如圖7所示，物體A重40N，物體B重20N，A與B、A與地的動摩擦因數(shù)相同。物體B用細(xì)繩系住，當(dāng)水平力F＝32N時，才能將A勻速拉出，求接觸面間的動摩擦因數(shù)。圖7解析B雖然靜止，但A和B發(fā)生相對運(yùn)動，因此A和B之間有滑動摩擦力。由豎直方向受力平衡可知，A和B之間的正壓力等于B的重力，則A和B之間的摩擦力Ff1＝μGB，A受到摩擦力阻礙A相對B向右運(yùn)動，即A受到摩擦力的方向水平向左。對A受力分析，在豎直方向上，A與地面的正壓力等于A和B