高一物理必修1第12期

高一物理

必修1第12期第1頁(yè)

●目標(biāo)要求1.了解摩擦力概念,知道生活中常見(jiàn)摩擦力.2.會(huì)用試驗(yàn)探究摩擦力規(guī)律,知道最大靜摩擦第2頁(yè)力.3.了解滑動(dòng)摩擦力計(jì)算公式:F=μFN.●重點(diǎn)、難點(diǎn)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小計(jì)算及其方向

判斷.第3頁(yè)一、摩擦力概念兩個(gè)相互接觸物體,當(dāng)它們發(fā)生

或具

有

時(shí),就會(huì)在

上產(chǎn)生妨礙

力,這種力叫做摩擦力.二、靜摩擦力1.定義:物理學(xué)中,把兩個(gè)相互接觸物體之間只第4頁(yè)有

,而沒(méi)有

時(shí)產(chǎn)生

摩擦力叫做靜摩擦力.2.方向:總是沿著接觸面,而且跟物體

方向相反.說(shuō)明

假如接觸面是曲面,靜摩擦力方向與接

觸面相切.第5頁(yè)3.大小:由物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況決定.說(shuō)明

靜摩擦力大小隨外力增大而增大,但

它增大有一個(gè)程度,這個(gè)程度值稱為最大靜摩

擦力Fmax,在數(shù)值上等于物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力大

小.兩物體間實(shí)際發(fā)生靜摩擦力F在0與最大靜

摩擦力Fmax之間,即0<F≤Fmax.第6頁(yè)三、滑動(dòng)摩擦力1.定義:當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)

時(shí)候,會(huì)受到另一個(gè)物體

力,這種力叫

做滑動(dòng)摩擦力.2.方向:總是沿著接觸面,而且跟物體

方向相反.第7頁(yè)3.大小:滑動(dòng)摩擦力大小跟

成正比,也

就是跟兩個(gè)物體表面間垂直作用力成正比.計(jì)

算公式:

.4.滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ數(shù)值跟相互接觸兩個(gè)物體

和接觸面情況(如粗糙程度)相關(guān).第8頁(yè)一、靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力圖1【觀察與討論】

如圖1所表示,把木塊放在水平長(zhǎng)

木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊.觀察實(shí)

驗(yàn)現(xiàn)象,并回答以下問(wèn)題.第9頁(yè)問(wèn)題1當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊拉力F增大到某

一定值之前,木塊不會(huì)動(dòng),為何?答:

.問(wèn)題2靜摩擦力與測(cè)力計(jì)對(duì)木塊拉力F含有

怎么樣關(guān)系?第10頁(yè)答:

.問(wèn)題3當(dāng)拉力增大到某一值時(shí),木塊開(kāi)始移動(dòng),

這說(shuō)明了什么?答:

.問(wèn)題4木塊在木板上滑動(dòng)時(shí),拉力會(huì)突然減小,第11頁(yè)這又說(shuō)明了什么?答:

.二、探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小原因”【猜測(cè)】

依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn),猜測(cè)滑動(dòng)摩擦力大

小與哪些原因相關(guān)?答:

第12頁(yè)

.【試驗(yàn)探究1】如圖2所表示,用固定在墻上彈簧

測(cè)力計(jì)拴住重為G木塊使其位于長(zhǎng)木板上,細(xì)

繩跨過(guò)光滑定滑輪將沙桶與長(zhǎng)木板連接,現(xiàn)使沙

桶和長(zhǎng)木板一起運(yùn)動(dòng),整個(gè)過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)和

連接木塊輕繩一直處于水平狀態(tài),木塊一直處第13頁(yè)于靜止?fàn)顟B(tài);保持木塊上砝碼個(gè)數(shù)不變,在木板

上鋪上毛巾,重復(fù)上述試驗(yàn).問(wèn)題5試驗(yàn)中,我們能觀察到什么現(xiàn)象?答:

.第14頁(yè)問(wèn)題6經(jīng)過(guò)分析試驗(yàn)現(xiàn)象,我們能得出什么結(jié)

論?答:

.圖2第15頁(yè)【試驗(yàn)探究2】如圖2所表示,用固定在墻上彈簧

測(cè)力計(jì)拴住重為G木塊使其位于長(zhǎng)木板上,細(xì)

繩跨過(guò)光滑定滑輪將沙桶與長(zhǎng)木板連接,現(xiàn)使沙

桶和長(zhǎng)木板一起運(yùn)動(dòng),整個(gè)過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)和

連接木塊輕繩一直處于水平狀態(tài),木塊一直處

于靜止?fàn)顟B(tài);保持木塊和木板接觸面不變,在木

塊上屢次添加砝碼,重復(fù)上述試驗(yàn).第16頁(yè)【數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)】第17頁(yè)試驗(yàn)次數(shù)12345兩個(gè)物體

表面間相互作用

力FN

木塊受到

長(zhǎng)木板對(duì)它滑動(dòng)

摩擦力F

第18頁(yè)圖3第19頁(yè)【數(shù)據(jù)處理】依據(jù)表格中數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中選

擇適當(dāng)標(biāo)度作出F-FN圖象,經(jīng)過(guò)分析圖象,我們

能得出什么結(jié)論?答:

第20頁(yè)

.一、摩擦力有沒(méi)有判定第21頁(yè)圖4【案例探究1】如圖4所表示,物體A、B在力F作

用下處于靜止?fàn)顟B(tài).關(guān)于物體A所受摩擦力,下第22頁(yè)列說(shuō)法正確是

(

)A.甲、乙兩圖中A均受摩擦力作用B.甲、乙兩圖中A均不受摩擦力作用C.甲圖中A受摩擦力作用;乙圖中A不受摩擦力作

用D.甲圖中A不受摩擦力作用;乙圖中A受摩擦力作第23頁(yè)用解析

甲圖中,假設(shè)A受摩擦力,則該摩擦力一定

在水平方向上,因?yàn)锳在水平方向上不受其它力

作用,故其不能處于靜止?fàn)顟B(tài),這與題意不相符,所

以假設(shè)錯(cuò)誤,即A不受摩擦力作用;乙圖中,假設(shè)A

不受摩擦力,A將相對(duì)B沿斜面向下運(yùn)動(dòng),從而可知第24頁(yè)A受到沿斜面向上摩擦力;總而言之可知選項(xiàng)D

正確.方法總結(jié)

判斷摩擦力有沒(méi)有,基本依據(jù)就是摩

擦力產(chǎn)生條件:①兩物體相接觸;②兩物體相擠

壓;③接觸面粗糙;④兩物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)(或兩

物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)).以上四個(gè)條件,缺一不可.第25頁(yè)因?yàn)槲矬w間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)含有隱蔽性,所以在

判斷靜摩擦力是否存在時(shí),我們還可尋求假設(shè)法

幫助.二、靜摩擦力方向判定圖5第26頁(yè)【案例探究2】如圖5所表示,A、B兩物體疊放在水

平面上,水平力F作用在A上,但A和B都未被拉動(dòng).

關(guān)于A和B受到摩擦力方向,以下判斷正確是

(

)A.B對(duì)A摩擦力方向向右B.B對(duì)A摩擦力方向向左第27頁(yè)C.地面對(duì)B摩擦力方向向右D.地面對(duì)B摩擦力方向向左解法1

直接判定法以A為研究對(duì)象,A有向左運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以B對(duì)A

有向右摩擦力.將A、B視為一整體,并以該整體為研究對(duì)象,則該第28頁(yè)整體相對(duì)地面有向左運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),由此可判斷地

面對(duì)B摩擦力方向水平向右.總而言之,選項(xiàng)A、C均正確.解法2

假設(shè)法以A為研究對(duì)象,假設(shè)A、B接觸面光滑,顯然A

在拉力F作用下向左運(yùn)動(dòng),由此可知當(dāng)A、B間第29頁(yè)接觸面粗糙時(shí),B對(duì)A有向右摩擦力.將A、B視為一整體,并以該整體為研究對(duì)象,并假

設(shè)B與地面接觸面光滑,則在拉力F作用下該

整體相對(duì)地面向左運(yùn)動(dòng),由此可判斷地面對(duì)B

摩擦力方向向右.總而言之,選項(xiàng)A、C均正確.第30頁(yè)解法3

毛刷法圖6第31頁(yè)要判斷物體A受到靜摩擦力方向,可把它想

象成毛刷,如圖6所表示,依據(jù)刷毛彎曲方向可知B

對(duì)A摩擦力方向應(yīng)向右.要判斷地面對(duì)物體B摩擦力方向,一樣能夠

想象B下表面長(zhǎng)有刷毛,如圖6所表示,依據(jù)刷毛彎

曲方向可判斷地面對(duì)B摩擦力方向向右.第32頁(yè)總而言之,選項(xiàng)A、C均正確.解法4

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析法以A為研究對(duì)象,A處于靜止?fàn)顟B(tài),且A受到了一個(gè)

水平向左拉力F,依據(jù)二力平衡知識(shí)可知B對(duì)A

有一個(gè)水平向右靜摩擦力與F平衡.將A和B視為一個(gè)整體,該整體處于靜止?fàn)顟B(tài),且該第33頁(yè)整體受到了一個(gè)水平向左拉力F,依據(jù)二力平

衡知識(shí)可知地面對(duì)該整體有一個(gè)水平向右靜

摩擦力與F平衡.總而言之,選項(xiàng)A、C均正確.方法總結(jié)

靜摩擦力方向判定方法有以下四

種:第34頁(yè)①直接判定法;②假設(shè)法;③毛刷法;④運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析法.三、摩擦力大小計(jì)算第35頁(yè)圖7【案例探究3】如圖7所表示,物體A、B質(zhì)量分別

為mA=6kg、mB=3kg,A和B、B和水平面間動(dòng)摩

擦因數(shù)均為μ=0.3,水平力F=30N.假設(shè)最大靜摩

擦力等于滑動(dòng)摩擦力,滑輪和輕繩質(zhì)量均不計(jì),取第36頁(yè)g=10m/s2.問(wèn):(1)水平桌面對(duì)B摩擦力大小為多少?方向怎樣?(2)B對(duì)A摩擦力大小為多少?方向怎樣?解析

(1)以A、B、輕繩和滑輪這一整體為研究

對(duì)象,水平桌面對(duì)該整體最大靜摩擦力Fmax=μ

(mA+mB)g=27N.因?yàn)镕>Fmax,由此可知該整體在拉第37頁(yè)力F作用下向右運(yùn)動(dòng),此時(shí)水平桌面對(duì)B摩擦

力為滑動(dòng)摩擦力,方向向左,大小FB=Fmax=27N.(2)以A為研究對(duì)象,B對(duì)A最大靜摩擦力FAmax=μ

mAg=18N,輕繩對(duì)A拉力FA=

=15N.因?yàn)镕A<FAmax,由此可知此時(shí)B對(duì)A摩擦力為靜摩擦力,方

向向左,依據(jù)二力平衡知識(shí)可知其大小FBA=FA=15第38頁(yè)N.方法總結(jié)

在確定摩擦力大小時(shí),首先要區(qū)分

物體間摩擦力是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力.若

是滑動(dòng)摩擦力,則其大小用公式F=μFN計(jì)算;若是

靜摩擦力,則依據(jù)平衡條件計(jì)算.第39頁(yè)

一、單項(xiàng)選擇題1.摩擦力是一個(gè)常見(jiàn)力,與日常生產(chǎn)、生活第40頁(yè)親密相關(guān).以下相關(guān)摩擦力說(shuō)法錯(cuò)誤是

(

)A.輪胎表面都有花紋狀溝槽.雨天,溝槽能把輪

胎與地面間水排出,保持二者良好接觸以產(chǎn)

生足夠摩擦力B.傳送帶靠靜摩擦力把貨物送到高處第41頁(yè)C.棉紗能夠織成布是因?yàn)榧喚€之間存在摩擦D.經(jīng)過(guò)減小鞋與路面之間摩擦,人步行速度

能夠更大2.關(guān)于摩擦力產(chǎn)生,以下說(shuō)法正確是

(

)A.相互壓緊粗糙物體間一定有摩擦力B.相對(duì)運(yùn)動(dòng)粗糙物體間一定有摩擦力第42頁(yè)C.只有相互壓緊并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨

勢(shì)粗糙物體間才有摩擦力作用D.只有相互壓緊并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)粗糙物體間才

有摩擦力作用圖1第43頁(yè)3.如圖1所表示,在粗糙水平桌面上放置一粗糙木塊.

現(xiàn)用一水平向右力F1拉木塊.若F1由零開(kāi)始逐

漸增大,則桌面對(duì)木塊摩擦力F2大小隨拉力F

1大小改變關(guān)系圖象,可能是

(

)第44頁(yè)圖24.如圖2所表示,物體放在水平桌面上.當(dāng)用水平力F

向右推物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),力大小將

(

)第45頁(yè)A.變大

B.變小C.不變

D.先變大后變小5.圖3為某同學(xué)在奔跑過(guò)程中兩個(gè)姿態(tài)(對(duì)應(yīng)兩

個(gè)瞬間),用F1、F2分別表示該同學(xué)在圖中甲、乙

兩瞬間所受到摩擦力.關(guān)于F1、F2方向,以下

判斷正確是

(

)第46頁(yè)圖3A.F1向前,F2向前B.F1向前,F2向后C.F1向后,F2向后第47頁(yè)D.F1向后,F2向前圖46.圖4是一輛有趣另類自行車,自行車前后輪

分別由鞋子組成.假如某人騎該自行車,在他用力第48頁(yè)蹬車前進(jìn)過(guò)程中,前后輪鞋子底面與地面

接觸,它們會(huì)受到地面摩擦力,關(guān)于地面對(duì)鞋子

施加摩擦力方向,以下判斷正確是

(

)A.前輪鞋子受到摩擦力方向向前,后輪鞋子受

到摩擦力方向向前第49頁(yè)B.前輪鞋子受到摩擦力方向向后,后輪鞋子受

到摩擦力方向向后C.前輪鞋子受到摩擦力方向向前,后輪鞋子受

到摩擦力方向向后D.前輪鞋子受到摩擦力方向向后,后輪鞋子受

到摩擦力方向向前第50頁(yè)二、非選擇題圖57.如圖5所表示,一木塊放在水平桌面上,在水平外力

F1、F2和摩擦力共同作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).若F

1=10N,F2=2N,則木塊受到摩擦力大小為

第51頁(yè)

N,方向

;若撤去F1,則木塊受到摩

擦力大小為

N,方向

.8.如圖6所表示,質(zhì)量為m=2kg木塊放置在水平地面

上,與之相連輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)x0=10cm.假設(shè)最

大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,木塊與水平面間

動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2.現(xiàn)用一水平拉第52頁(yè)力F拉彈簧.(1)若將彈簧拉長(zhǎng)到x1=12cm時(shí),木塊恰好勻速運(yùn)

動(dòng),求彈簧勁度系數(shù)k.(2)若將彈簧拉長(zhǎng)到x2=11cm,求此時(shí)木塊受到

摩擦力大小F摩.(3)若將彈簧拉長(zhǎng)到x3=13cm,求此時(shí)木塊受到第53頁(yè)摩擦力大小F摩'.圖6第54頁(yè)一、單項(xiàng)選擇題1.關(guān)于摩擦力,以下說(shuō)法正確是

(

)A.物體越重,越難使它滑動(dòng),所以摩擦力跟物體

重力成正比第55頁(yè)B.滑動(dòng)摩擦力方向總是跟物體運(yùn)動(dòng)方向相

反C.滑動(dòng)摩擦力總是妨礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)D.運(yùn)動(dòng)物體可能受到靜摩擦力作用,但靜止

物體不可能受到滑動(dòng)摩擦力作用圖1第56頁(yè)2.如圖1所表示,C是水平地面,A、B兩物體疊放在水

平地面上,A物體受到水平向右恒力F1,B受到水

平向左恒力F2,兩物體相對(duì)地面保持靜止,則下

列判斷正確是

(

)A.A、B間可能無(wú)摩擦力B.B、C間一定無(wú)摩擦力第57頁(yè)C.B對(duì)A一定有摩擦力,方向向左D.B對(duì)C一定有摩擦力,方向向右圖23.如圖2所表示,一方形容器被水平力F壓在豎直第58頁(yè)墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)遲緩地向容器內(nèi)注水,直

到剛好盛滿為止,在此過(guò)程中容器一直保持靜止,

則以下說(shuō)法正確是

(

)A.容器受到摩擦力不變B.容器受到摩擦力逐步增大C.水平力F一定不變第59頁(yè)D.水平力F必須逐步增大圖34.如圖3所表示,粗糙水平面上物體A上疊放著物

體B,A和B之間有一根處于壓縮狀態(tài)彈簧,物體

A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),以下說(shuō)法正確是

(

第60頁(yè)

)A.A對(duì)B摩擦力水平向左B.A對(duì)B沒(méi)有摩擦力作用C.地面對(duì)A摩擦力向右D.地面對(duì)A沒(méi)有摩擦力作用第61頁(yè)圖45.如圖4所表示,將兩相同木塊a、b置于粗糙水

平地面上,中間用一輕質(zhì)彈簧連接,兩側(cè)用細(xì)繩固

定于墻壁.開(kāi)始時(shí)a、b均靜止,彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),

兩細(xì)繩都有拉力,a所受摩擦力Fa≠0,b所受摩擦第62頁(yè)力Fb=0.現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷,則剪斷瞬間

(

)A.Fa大小不變

B.Fa方向改變C.Fb依然為零

D.Fb方向向左圖56.如圖5所表示,質(zhì)量均為mA、B兩物塊疊放在一第63頁(yè)起,在大小為F恒力作用下在粗糙水平