摩擦力教案高中

摩擦力。

摩擦力

【要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)】
1．兩個(gè)物體相互接觸，當(dāng)有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)，但又保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，在它們接觸面上出現(xiàn)的阻礙相對(duì)滑動(dòng)的靜摩擦力。
（1）產(chǎn)生條件：兩物體必須接觸且接觸面粗糙；有正壓力；有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)
（2）靜摩擦力方向：沿接觸面且與相反。
靜摩擦力大?。弘S外力的變化而變化。一般與迫使物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的外力（或沿著接觸面的分量）大小相等。
（3）靜摩擦力有一個(gè)最大值，它是物體即將開始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的靜摩擦力，即最大靜摩擦力。
2．兩個(gè)互相接觸且有相對(duì)滑動(dòng)的物體，在它們的接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦力，稱為滑動(dòng)摩擦力。
（1）產(chǎn)生條件：；；。
(2)滑動(dòng)摩擦力方向：沿接觸面且與相反。
(3)滑動(dòng)摩擦力的大?。夯瑒?dòng)摩擦力的大小與兩物體間的壓力成正比，即Ff=μFN，其中μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，無(wú)單位，它與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān)，而與物體間的相對(duì)速度的大小、接觸面的大小、壓力的大小無(wú)關(guān)。

【范例精析】
例1．關(guān)于摩擦力的說(shuō)法，下列說(shuō)法中正確的是（）
A.兩個(gè)接觸的相對(duì)靜止的物體間一定有摩擦力
B.受靜摩擦作用的物體一定是靜止的
C.滑動(dòng)摩擦力方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相反
D.物體間正壓力一定時(shí)，靜摩擦力的大小可以變化，但有一個(gè)限度

解析：兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間不一定有靜摩擦力，還要看它們間是否有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)。例如靜止在水平地面上的汽車，它們之間就沒(méi)有靜摩擦力。受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，例如與傾斜的勻速運(yùn)動(dòng)的輸送帶相對(duì)靜止的物體，物體與輸送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以有靜摩擦力存在，但物體并不是靜止的。產(chǎn)生靜摩擦力時(shí)只要與接觸面相對(duì)靜止就行了。上述的輸送帶如突然加速，物體就可能受到與運(yùn)動(dòng)方向一致的滑動(dòng)摩擦力。所以A、B、C三個(gè)選項(xiàng)都是錯(cuò)的。在正壓力一定時(shí)，靜摩擦力的大小可以因外力的變化而變化，但不能超過(guò)最大靜摩擦力，這就是一個(gè)限度。本題目正確的選項(xiàng)是D。

拓展：（1）不管靜摩擦還是滑動(dòng)摩擦力的方向，都要注意與接觸面的“相對(duì)性”
（2）值得注意的是，正壓力變化時(shí)靜摩擦力不一定變化，但最大靜摩擦力肯定變化。

例2要使木塊在水平木桌上滑動(dòng)受到的摩擦力小些，下列措施中有效的是（）
A.將木塊和木桌的接觸面刨光滑些B.在木桌表面上墊一張平整的鐵皮
C.使木塊的滑動(dòng)速度增大D.減小木塊與桌面的接觸面積

解析：影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素有兩個(gè)，一是正壓力的大小，二是動(dòng)摩擦因數(shù)。本題中正壓力不變，只要考慮動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。動(dòng)摩擦因數(shù)的大小與接觸面的光滑程度和接觸面的材料有關(guān)，A選項(xiàng)正確。根據(jù)教材的表格，木與木之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.3，而木與金屬之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，所以B選項(xiàng)正確。動(dòng)摩擦因數(shù)與運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)（汽車剎車時(shí)路面摩擦因數(shù)改變是因?yàn)闇囟茸兓┧訡選項(xiàng)錯(cuò)誤。動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面積無(wú)關(guān)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。本題目正確選項(xiàng)為AB。

拓展：正因?yàn)閯?dòng)摩擦因數(shù)與接觸面積的大小無(wú)關(guān)，所以一塊勻質(zhì)長(zhǎng)木板在水平桌面上滑動(dòng)時(shí)，在它伸出桌面的長(zhǎng)度小于總長(zhǎng)度的1/2的情況下，木板所受滑動(dòng)摩擦力不變。
例3如圖3－3－1所示，用50N的水平推力F將重24N的物塊壓在豎直墻面上，物塊沿墻面下滑，物塊與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，求：墻面對(duì)物塊的摩擦力大小。
解析：由題意可知，物塊與墻面間存在滑動(dòng)摩擦力，物塊與墻面間存在相互作用力，即：墻面對(duì)物塊的彈力和物塊對(duì)墻面的壓力，它們大小相等。而水平推力與墻面對(duì)物塊的彈力相平衡，故物塊對(duì)墻面的壓力大小與水平推力大小相等，即：FN=50N，根據(jù)Ff=μFN可得：Ff=0.4×50N=20N。

拓展：有同學(xué)誤認(rèn)為物塊對(duì)墻面的壓力大小FN與物體的重力大小相等，這完全是沒(méi)有真正理解正壓力的含義，而是死記住初中階段學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)，壓力大小等于重力大小這類簡(jiǎn)單問(wèn)題。如圖3－3－2所示，甲、乙、丙三個(gè)物體的質(zhì)量相等，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，受到三個(gè)大小相同的作用力，當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力大小的情況，下列說(shuō)法正確的是：（）
A．甲、乙、丙三個(gè)物體所受摩擦力大小相等
B．甲受到的摩擦力最大
C．乙受到的摩擦力最大
D．丙受到的摩擦力最大
由于F‘N乙＞F’N丙＞F‘N甲
故物塊所受滑動(dòng)摩擦力大小關(guān)系：Ff乙Ff丙Ff甲，選項(xiàng)C正確。
【能力訓(xùn)練】
1當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上________另一個(gè)物體______時(shí),要受到另一個(gè)物體阻礙它__________的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力，研究滑動(dòng)摩擦力時(shí)我們選擇的參考系是相互滑動(dòng)的兩物體中我們認(rèn)為________的那個(gè)物體,滑動(dòng)摩擦力的方向總是與___________方向相反.相對(duì)于，滑動(dòng)，相對(duì)滑動(dòng)，靜止,相對(duì)滑動(dòng)
2.滑動(dòng)摩擦力的大小可以用公式Ff=μFN，其中FN叫做_______,它屬于_______,方向與接觸面______；叫做_____________,它與接觸面的_______及_________有關(guān).壓力，彈力，垂直；動(dòng)摩擦因數(shù)，材料，粗糙程度
3.產(chǎn)生靜摩擦力的條件是_______、________、___________.靜摩擦力的方向總是與_________________________相反,靜摩擦力的大小可以在____________范圍內(nèi)變化.有彈力、并且有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì),相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向,零到最大靜摩擦力
4．如圖3－3－3所示，用力F將質(zhì)量為1kg的物體壓在豎直墻上，F(xiàn)=50N．方向垂直于墻，若物體勻速下滑，物體受到的摩擦力是______N，動(dòng)摩擦因數(shù)是______，若物體靜止不動(dòng)，它受到的靜摩擦力是______N，方向______．若撤去力F，當(dāng)鐵塊沿著墻壁自由下落時(shí)，鐵塊受到的滑動(dòng)摩擦力(g＝10N/kg)10,0.2,10豎直向上，0
5.關(guān)于摩擦力,下列說(shuō)法正確的是(A)
A.物體受到摩擦力作用時(shí),一定受到彈力作用
B.只有運(yùn)動(dòng)的物體才能受到滑動(dòng)摩擦力作用
C.具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間一定存在滑動(dòng)摩擦力作用
D.摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反
6下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法正確的是(D)
A.摩擦力的方向總與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反
B摩擦力的大小與相應(yīng)的正壓力成正比
C.運(yùn)動(dòng)著的物體不可能受靜摩擦力作用,只能受滑動(dòng)摩擦力作用
D.靜摩擦力的方向與接觸物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反
7關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)μ,下列說(shuō)法正確的是(D)
A.兩物體間沒(méi)有摩擦力產(chǎn)生說(shuō)明兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0
B.增大兩物體的接觸面積,則兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)增大
C.增大兩物體間的正壓力,則兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)增大
D.兩物體的材料一定,兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)決定于兩接觸面的粗糙程度
8．物體與支持面間有滑動(dòng)摩擦力時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（D）
A．物體與支持面間的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力就越大；
B．物體與支持面間的壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，速度越大，滑動(dòng)摩擦力就越大；
C．物體與支持面間的壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)一定，接觸面越大，滑動(dòng)摩擦力就越大；
D．物體與支持面的壓力一定，材料越粗糙，滑動(dòng)摩擦力就越大．
9如圖3－3－4所示，木塊質(zhì)量為m，跟水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，受水平向右的力F的作用勻速運(yùn)動(dòng)，從物體到邊緣開始，到物體下落為止，在此過(guò)程中物體保持勻速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(C)
A．推力F因物體懸空部分越來(lái)越大而變小
B．推力F在物體下落前會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的1/2
C．推力F始終是μmg
D．因接觸面變小，動(dòng)摩擦因數(shù)μ會(huì)變大
10．如圖3－3－5所示，在μ＝0.1的水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為20kg，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，還受到一個(gè)水平向左的大小為10N的拉力作用，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為（g＝10N/kg）（D）
Ａ．10N，向右Ｂ．10N，向左Ｃ．20N，向右Ｄ．20N，向左
11、馬拉著自重600N的雪橇在水平冰面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，馬需用水平拉力18N．如在雪橇上載貨500kg，馬要用多大的水平力可使雪橇仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)？雪橇和冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？1680.03
12水平地面上放一個(gè)重為200N的鐵塊，鐵塊與地面間的最大靜摩擦力大小為63N，鐵塊與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，一個(gè)人用水平方向的力推靜止的鐵塊，試求下列各種情況下鐵塊所受的摩擦力的大小：
⑴物體靜止時(shí)，用F=50N的向右推力；50N
⑵物體靜止時(shí)，用F=80N的向右推力；63N
⑶物體以10m/s的初速度向左，用F=62N的推力向右60N

精選閱讀

研究摩擦力

3.1探究形變與彈力的關(guān)系、3.2研究摩擦力學(xué)案（粵教版必修1）
1．彈力存在的判定
(1)彈力是否存在，對(duì)于形變明顯的情況，可利用形變直接判斷．
(2)對(duì)于形變不明顯的情況，可用“________”判定，就是假設(shè)與研究對(duì)象接觸的物體施加了彈力(或者沒(méi)施加彈力)．畫出假設(shè)狀態(tài)下的受力示意圖，判斷受力情況與原有狀態(tài)是否矛盾．若矛盾，說(shuō)明假設(shè)不正確，則兩者間無(wú)彈力(或者有彈力)；若不矛盾，說(shuō)明假設(shè)正確．
2．幾種常見(jiàn)彈力的方向
(1)彈簧兩端的彈力方向，與彈簧中心軸線相重合，指向彈簧__________的方向．
(2)輕繩對(duì)物體的彈力方向，沿繩指向繩______的方向．
(3)面與面接觸時(shí)彈力的方向，垂直于接觸面并指向______物體．
(4)點(diǎn)與面接觸時(shí)彈力的方向，過(guò)接觸點(diǎn)垂直于接觸面(或接觸面的切面)并指向______物體．
(5)球與面接觸時(shí)彈力的方向，在接觸點(diǎn)與________的連線上，并指向受力物體．
(6)球與球相接觸時(shí)彈力的方向，垂直于過(guò)接觸
點(diǎn)的________，并指向受力物體．
(7)輕桿兩端受到拉伸或擠壓時(shí)會(huì)出現(xiàn)彈性拉力或壓力，拉力或壓力的方向沿______方向．因?yàn)榇藭r(shí)只有輕桿兩端受力，在這兩個(gè)力作用下桿處于平衡，則這兩個(gè)力必共線，即沿____的方向．當(dāng)桿受力較復(fù)雜時(shí)，桿中彈力的方向要具體問(wèn)題具體分析．
3．滑動(dòng)摩擦力
(1)靜止的物體______受滑動(dòng)摩擦力．
(2)滑動(dòng)摩擦力可以是阻力，也可以是動(dòng)力．
(3)滑動(dòng)摩擦力的方向可以與運(yùn)動(dòng)方向______，也可以與運(yùn)動(dòng)方向______，要注意運(yùn)動(dòng)方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的區(qū)別．
(4)滑動(dòng)摩擦力f＝μFN，f隨FN變化而變化．
4．靜摩擦力
(1)運(yùn)動(dòng)的物體______受靜摩擦力．
(2)靜摩擦力可以是阻力，也可以是動(dòng)力．
(3)靜摩擦力的方向可以與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反，但一定跟________________的方向相反．
(4)靜摩擦力的大小和方向具有可變性，要具體情況具體分析.
一、關(guān)于彈力方向的分析
例1畫出圖(1)～(7)中靜止物體A所受力的示意圖(注意圖中球形物體的接觸面光滑)．
二、關(guān)于摩擦力的分析
圖1
例2如圖1所示，一輛汽車在平直公路上，車上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向以及摩擦力是動(dòng)力還是阻力．(1)汽車由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(木箱和車面間無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；
(2)汽車剎車時(shí)(二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；
(3)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；
(4)汽車剎車，木箱在車上向前滑動(dòng)時(shí)；
(5)汽車突然加速，木箱在車上滑動(dòng)時(shí)．
變式訓(xùn)練1水平的皮帶傳輸裝置如圖2所示，皮帶的速度保持不變，物體被輕輕地放在A端皮帶上，開始時(shí)物體在皮帶上滑動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)位置C后滑動(dòng)停止，以后就隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，直至傳送到目的地B端，在傳輸過(guò)程中，該物體受摩擦力情況是()
A．在AC段受水平向左的滑動(dòng)摩擦力
B．在AC段受水平向右的滑動(dòng)摩擦力
C．在CB段不受靜摩擦力
D．在CB段受水平向右的靜摩擦力
三、關(guān)于物體的受力分析

圖3
例3如圖3所示，物體a、b和c疊放在水平桌面上，水平力Fb＝5N、Fc＝10N分別作用于物體b、c上，a、b和c仍保持靜止．以f1、f2、f3分別表示a與b、b與c、c與桌面間的靜摩擦力的大小，則()
A．f1＝5N，f2＝0，f3＝5N
B．f1＝5N，f2＝5N，f3＝0
C．f1＝0，f2＝5N，f3＝5N
D．f1＝0，f2＝10N，f3＝5N
聽(tīng)課記錄
圖4
變式訓(xùn)練2如圖4所示，輕繩兩端分別與A、C兩物體相連接，mA＝1kg，mB＝2kg，mC＝3kg，物體A、B、C及C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.1，輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì)．若要用力將C物體拉動(dòng)，則作用在C物體上水平向左的拉力最小為(g取10m/s2)()
A．6NB．8N
C．10ND．12N
【即學(xué)即練】
1．關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()
A．壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大
B．壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)不變，接觸面積越大，滑動(dòng)摩擦力越大
C．壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)不變，速度越大，滑動(dòng)摩擦力越大
D．動(dòng)摩擦因數(shù)不變，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大
圖5
2．如圖5所示，兩個(gè)相同的長(zhǎng)方體A、B，疊放在水平桌面上，今用水平力F拉B而兩長(zhǎng)方體均保持靜止，則針對(duì)此情況，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()
A．AB間不存在摩擦力作用
B．AB間有靜摩擦力作用
C．B與桌面間有靜摩擦力作用
D．若撤去外力F后，則A與B，B與桌面間都沒(méi)有摩擦力
圖6
3．如圖6所示，用力F把鐵塊緊壓在豎直墻上不動(dòng)，那么，當(dāng)F增大時(shí)(設(shè)鐵塊對(duì)墻的壓力為FN，鐵塊受墻的摩擦力為f)，下列說(shuō)法中正確的是()
A．FN增大，f不變
B．FN增大，f增大
C．FN變小，f不變
D．關(guān)于FN和f的變化，以上說(shuō)法都不正確
圖7
4．如圖7所示，A、B兩物體重力都等于10N，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都等于0.3，同時(shí)有F＝1N的兩個(gè)水平力分別作用在A和B上，A和B均靜止，則地面對(duì)B和B對(duì)A的摩擦力分別為()
A．6N,3NB．1N,1N
C．0,1ND．0,2N
圖8
5．如圖8所示是主動(dòng)輪P通過(guò)皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪Q的示意圖，A與B、C與D分別是皮帶與輪緣相互接觸的點(diǎn)，則下列判斷正確的是()
A．B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向與B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反
B．D點(diǎn)相對(duì)于C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向與C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反
C．D點(diǎn)所受靜摩擦力的方向與D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反
D．主動(dòng)輪受到的摩擦力是阻力，從動(dòng)輪受到的摩擦力是動(dòng)力
圖9
6．如圖9所示，一重為40N的木塊放在水平桌面上，在水平方向上共受三個(gè)力即F1、F2和摩擦力作用，木塊處于靜止．其中F1＝13N，F(xiàn)2＝6N．已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：
(1)物體所受摩擦力的大小和方向；
(2)當(dāng)只將F1撤去時(shí)，物體受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力不是F1而是F2，則物體受到的摩擦力大小和方向又如何？
參考答案
課前自主學(xué)習(xí)
1．(2)假設(shè)法
2．(1)恢復(fù)原狀(2)收縮(3)受力(4)受力(5)球心(6)公切面(7)細(xì)桿桿
3．(1)可以(3)相同相反
4．(1)可以(3)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)
解題方法探究
例1
例2見(jiàn)解析
解析(1)木箱隨汽車一起由靜止加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，假設(shè)二者的接觸面是光滑的，則汽車加速時(shí)，木箱會(huì)保持原有靜止?fàn)顟B(tài)，因此它將相對(duì)于汽車向后滑動(dòng)，而實(shí)際木箱沒(méi)有滑動(dòng)，有相對(duì)于汽車向后滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以，木箱受到向前的靜摩擦力．因?yàn)殪o摩擦力的方向與木箱運(yùn)動(dòng)方向相同，是動(dòng)力．
(2)汽車剎車時(shí)，速度減小，假設(shè)木箱與汽車的接觸面是光滑的，則木箱將相對(duì)汽車向前滑動(dòng)，而實(shí)際木箱沒(méi)有滑動(dòng)，但有相對(duì)汽車向前滑動(dòng)的趨勢(shì)，所以木箱受到向后的靜摩擦力．因?yàn)殪o摩擦力的方向與木箱運(yùn)動(dòng)方向相反，是阻力．
(3)木箱隨汽車一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，木箱受到重力和支持力，假設(shè)木箱再受到汽車的水平向前的摩擦力，由二力平衡條件可知：豎直方向上支持力與重力抵消，但水平方向上沒(méi)有力與摩擦力抵消，這樣物體不能保持平衡，故假設(shè)不正確，所以木箱不受摩擦力作用．
(4)汽車剎車，木箱在車上向前滑動(dòng)時(shí)，木箱和汽車之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且相對(duì)汽車向前滑動(dòng)，故木箱受到向后的滑動(dòng)摩擦力，因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的方向與木箱運(yùn)動(dòng)方向相反，是阻力．
(5)汽車突然加速，木箱在車上滑動(dòng)時(shí)，木箱和汽車之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且相對(duì)汽車向后滑動(dòng)，故木箱受到向前的滑動(dòng)摩擦力．因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力的方向與木箱運(yùn)動(dòng)方向相同，是動(dòng)力．
變式訓(xùn)練1BC[選項(xiàng)A把“滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)”誤解為“總是阻礙物體運(yùn)動(dòng)”；選項(xiàng)D沒(méi)有從靜摩擦力產(chǎn)生的條件入手分析物體是否受到靜摩擦力，而是憑生活經(jīng)驗(yàn)臆斷物體受到一靜摩擦力，以為物體向右的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持．選項(xiàng)A、D都是因?yàn)閷?duì)摩擦力的概念理解不深造成的錯(cuò)誤．]
例3C[為了考查a、b之間的摩擦力情況，以物體a作為研究對(duì)象，通過(guò)受力分析后得到a、b之間沒(méi)有摩擦力的作用，如圖甲所示．
為了考查b、c之間的摩擦力情況，以物體ab組成的整體作為研究對(duì)象，通過(guò)受力分析后得到b受c向右的靜摩擦力f2與Fb平衡，故f2＝5N，如圖乙所示．
為了考查c與地面之間的摩擦力情況，以物體abc組成的整體作為研究對(duì)象，通過(guò)受力分析后得到c受向左的靜摩擦力f3與Fc－Fb平衡，故f3＝5N，如下圖丙所示．
]
變式訓(xùn)練2B
即學(xué)即練
1．D2.B3.A
4．C[應(yīng)用整體法，即AB整體水平方向外力大小相等，方向相反，故地面對(duì)B無(wú)摩擦力．以A為對(duì)象，水平方向必受大小與F相等，方向與F相反的靜摩擦力，故選項(xiàng)C正確．]
5．BD[靜摩擦力的方向跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，要確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)常用假設(shè)法，即假設(shè)兩物體接觸面光滑，分析皮帶和輪之間有無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，若有，可判斷出相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向．此題應(yīng)先明確主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的關(guān)系．如皮帶光滑，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)但皮帶不動(dòng)或皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)而從動(dòng)輪不轉(zhuǎn)，由此可判定摩擦力的方向．主動(dòng)輪可通過(guò)摩擦力帶動(dòng)皮帶，皮帶阻礙主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同理皮帶可帶動(dòng)從動(dòng)輪，從動(dòng)輪阻礙皮帶的轉(zhuǎn)動(dòng)，故B、D選項(xiàng)正確．]
6．見(jiàn)解析
解析(1)因?yàn)槲矬w處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以水平方向所受外力和為零．由于F1F2，故靜摩擦力向左，大小為f＝F1－F2＝7N.
(2)當(dāng)只將F1撤去時(shí)，由于F2＝6N，比物體受到的滑動(dòng)摩擦力f滑＝μFN＝
8N小，故不能運(yùn)動(dòng)起來(lái)，物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)所受的摩擦力為靜摩擦力，其大小為6N，方向向右．
(3)若撤去的力不是F1而是F2，由于F1＝13N比物體受到的滑動(dòng)摩擦力f滑＝μFN＝8N大，此時(shí)物體開始運(yùn)動(dòng)，所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為8N，方向向左．

摩擦力導(dǎo)學(xué)案

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3.3《摩擦力》學(xué)案新人教版必修1.
學(xué)習(xí)目標(biāo):
知道滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的條件，會(huì)正確判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。
會(huì)用公式F=μFN計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小，知道影響動(dòng)摩擦因數(shù)的大小因素。
知道靜摩擦力的產(chǎn)生條件，能判斷靜摩擦力的有無(wú)以及大小和方向。
理解最大靜摩擦力。能根據(jù)二力平衡條件確定靜摩擦力的大小。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):1．滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，并會(huì)用F摩＝μFN解決具體問(wèn)題。
2．靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，正確理解最大靜摩擦力的概念。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
1．正壓力FN的確定。
2．靜摩擦力的有無(wú)、大小的判定。
主要內(nèi)容:
一、摩擦力
一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滑動(dòng)時(shí)，或者在另一個(gè)物體上有滑動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)我們會(huì)感到它們之間有相互阻礙的作用，這就是摩擦，這種情況下產(chǎn)生力我們就稱為摩擦力。固體、液體、氣體的接觸面上都會(huì)有摩擦作用。
二、滑動(dòng)摩擦力
產(chǎn)生：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相對(duì)于另一個(gè)物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力稱為滑動(dòng)摩擦力。
產(chǎn)生條件：相互接觸、相互擠壓、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、表面粗糙。
①兩個(gè)物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生。
摩擦力與彈力一樣屬接觸作用力，但兩個(gè)物體直接接觸并不擠壓就不會(huì)出現(xiàn)摩擦力。擠壓的效果是有壓力產(chǎn)生。壓力就是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力，也叫正壓力，壓力屬?gòu)椓?，可依上一?jié)有關(guān)彈力的知識(shí)判斷有無(wú)壓力產(chǎn)生。
②接觸面粗糙。當(dāng)一個(gè)物體沿另一物體表面滑動(dòng)時(shí)，接觸面粗糙，各凹凸不平的部分互相嚙合，形成阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，即為摩擦力。凡題中寫明“接觸面光滑”、“光滑小球”等，統(tǒng)統(tǒng)不考慮摩擦力(“光滑”是一個(gè)理想化模型)。
③接觸面上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
特別注意：“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”與“物體運(yùn)動(dòng)”不是同一概念，“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是指受力物體相對(duì)于施力物體(以施力物體為參照物)的位置發(fā)生了改變；而“物體的運(yùn)動(dòng)”一般指物體相對(duì)地面的位置發(fā)生了改變。
3．方向：總與接觸面相切，且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。
這里的“相對(duì)”是指相互接觸發(fā)生摩擦的物體，而不是相對(duì)別的物體?；瑒?dòng)摩擦力的方向跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。
【例一】如圖，某時(shí)刻木塊正在以3m/s的速度在以5m/s速度向右傳送的傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)，試判斷：
木塊的運(yùn)動(dòng)方向。
木塊相對(duì)于傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向。
木塊所受滑動(dòng)摩擦力的方向。
4．大?。号c壓力成正比F＝μFN
壓力FN與重力G是兩種不同性質(zhì)的力，它們?cè)诖笮∩峡梢韵嗟?，也可以不等，也可以毫無(wú)關(guān)系，用力將物塊壓在豎直墻上且讓物塊沿墻面下滑，物塊與墻面間的壓力就與物塊重力無(wú)關(guān)，不要一提到壓力，就聯(lián)想到放在水平地面上的物體，認(rèn)為物體對(duì)支承面的壓力的大小一定等于物體的重力。
②μ是比例常數(shù)，稱為動(dòng)摩擦因數(shù)，沒(méi)有單位，只有大小，數(shù)值與相互接觸的______、接觸面的______程度有關(guān)。在通常情況下，μ1。
③計(jì)算公式表明：滑動(dòng)摩擦力F的大小只由μ和FN共同決定，跟物體的運(yùn)動(dòng)情況、接觸面的大小等無(wú)關(guān)。
5．滑動(dòng)摩擦力的作用點(diǎn)：在兩個(gè)物體的接觸面上的受力物體上。
【例二】在東北的林場(chǎng)中，冬季常用馬拉的雪橇運(yùn)木材，雪橇有兩個(gè)與冰面接觸的鋼制滑板．如果冰面是水平的，雪橇和所裝的木材的總質(zhì)量是5.0t（噸），滑板與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.027，馬要在水平方向上用多大的力才能拉著雪橇在冰道上勻速前進(jìn)？

問(wèn)題：1.相對(duì)運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)有什么區(qū)別？請(qǐng)舉例說(shuō)明。
2．壓力FN的值一定等于物體的重力嗎？請(qǐng)舉例說(shuō)明。
3．滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間的接觸面積有關(guān)嗎？
4．滑動(dòng)摩擦力的大小跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)嗎？
三、靜摩擦力
產(chǎn)生：兩個(gè)物體滿足產(chǎn)生摩擦力的條件，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，物體間所產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫靜摩擦力。
產(chǎn)生條件：
①兩物體直接接觸、相互擠壓有彈力產(chǎn)生；
②接觸面粗糙；
③兩物體保持相對(duì)靜止但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”，就是說(shuō)假設(shè)沒(méi)有靜摩擦力的存在，物體間就會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。比如物體靜止在斜面上就是由于有靜摩擦力存在；如果接觸面光滑．沒(méi)有靜摩擦力，則由于重力的作用，物體會(huì)沿斜面下滑。
跟滑動(dòng)摩擦力條件的區(qū)別是：
大?。簝晌矬w間實(shí)際發(fā)生的靜摩擦力F在零和最大靜摩擦力Fmax之間
0＜F≤Fmax
實(shí)際大小可根據(jù)二力平衡條件判斷。
方向：總跟接觸面相切，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反
①所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向”，是指假設(shè)接觸面光滑時(shí)，物體將要發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向。比如物體靜止在粗糙斜面上，假?zèng)]沒(méi)有摩擦，物體將沿斜面下滑，即物體靜止時(shí)相對(duì)(斜面)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向是沿斜面向下，則物體所受靜摩擦力的方向沿斜面向上，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
②判斷靜摩擦力的方向可用假設(shè)法。其操作程序是：
A．選研究對(duì)象----受靜摩擦力作用的物體；
B．選參照物體----與研究對(duì)象直接接觸且施加靜摩擦力的物體；
C．假設(shè)接觸面光滑，找出研究對(duì)象相對(duì)參照物體的運(yùn)動(dòng)方向即相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向
D．確定靜摩擦力的方向一一與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反
③靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，但并非一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。
5．靜摩擦力的作用點(diǎn)：在兩物體的接觸面受力物體上。
【例三】下述關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法正確的是：（）
A.靜摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反；
B．靜摩擦力的大小與物體的正壓力成正比；
C．靜摩擦力只能在物體靜止時(shí)產(chǎn)生；
D．靜摩擦力的方向與接觸物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)相反．
【例四】用水平推力F把重為G的黑板擦緊壓在豎直的墻面上靜止不動(dòng)，不計(jì)手指與黑板擦之間的摩擦力，當(dāng)把推力增加到2F時(shí)，黑板擦所受的摩擦力大小是原來(lái)的幾倍？

四、滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的比較
滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力符號(hào)及單位
產(chǎn)生原因表面粗糙有擠壓作用的物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)表面粗糙有擠壓作用的物體間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)摩擦力用f表示
單位：牛頓
簡(jiǎn)稱：牛
符號(hào)：N
大小f=μN(yùn)始終與外力沿著接觸面的分量相等
方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反

問(wèn)題：1.摩擦力一定是阻力嗎？
2．靜摩擦力的大小與正壓力成正比嗎？
3．最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力嗎？

課堂訓(xùn)練:
1．關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是：（）
A、物體在支持面上的滑動(dòng)速度越大，滑動(dòng)摩擦力也一定越大；
B、滑動(dòng)摩擦力的方向一定與物體相對(duì)支持面的滑動(dòng)方向相反；
C、接觸面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)越大，滑動(dòng)摩擦力也越大；
D、滑動(dòng)摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。
2．用100N的力在水平方向勻速推動(dòng)重500N的箱子，那么接觸面的滑動(dòng)摩擦力是多大？μ值為多大？
3．重100N的物體，靜止在粗糙水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．2，當(dāng)物體受到一個(gè)大小為10N，方向水平向右的力作用時(shí)，水平面對(duì)物體的摩擦力大小和方向是：（）
A．10N，水平向左；B．10N，水平向右；
C．20N，水平向左；D．20N，水平向右．
4．如圖，木塊放在水平桌面上，在水平方向其受到三個(gè)力即F1、F2和摩擦力作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F1=10N，F(xiàn)2=2N。此時(shí)水平桌面對(duì)木塊的靜摩擦力為多少？方向如何？若撤去力F1，木塊將怎樣運(yùn)動(dòng)，桌面對(duì)木塊的摩擦力將如何變化？

課后作業(yè):
1．下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()
A．兩個(gè)相對(duì)靜止物體間一定有靜摩擦力作用．B．受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的．
C．靜摩擦力對(duì)物體總是阻力．D．有摩擦力一定有彈力
2．下列說(shuō)法中不正確的是()
A．物體越重，使它滑動(dòng)時(shí)的摩擦力越大，所以摩擦力與物重成正比．
B.由μ=f/N可知,動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力成正比,與正壓力成反比．
C．摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反．
D．摩擦力總是對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用．
3．如圖所示，一個(gè)重G=200N的物體，在粗糙水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體和水平面間的摩擦因數(shù)μ=0.1，同時(shí)物體還受到大小為10N、方向向右的水平力F作用，則水平面對(duì)物體的摩擦力的大小和方向是()
A．大小是10N，方向向左．B．大小是10N，方向向右．
C．大小是20N，方向向左．D．大小是20N，方向向右．
4．粗糙的水平面上疊放著A和B兩個(gè)物體，A和B間的接觸面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持靜止，則此時(shí)()
A．B和地面間的靜摩擦力等于F，B和A間的靜摩擦力也等于F．
B．B和地面間的靜摩擦力等于F，B和A間的靜摩擦力等于零．
C．B和地面間的靜摩擦力等于零，B和A間的靜摩擦力也等于零．
D．B和地面間的靜摩擦力等于零，B和A間的靜摩擦力等于F．
5．一木塊重G=30N，按圖中四種方法放置時(shí)施加的外力分別為F1=10N，F(xiàn)2=20N，F(xiàn)3=30N，F(xiàn)4=40N，則木塊與接觸面之間的壓力分別為N1=______，N2=______，N3＝______，N4=______．
6．在水平桌面上放一塊重G=200N的木塊，木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，設(shè)桌面對(duì)木塊的最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，則分別用水平拉力F1=15N、F2=30N、F3=80N拉木塊時(shí)，木塊受到的摩擦力分別為f1=______，f2=______，f3=______．
7．一塊長(zhǎng)l、質(zhì)量為m的均勻木板，放在水平桌面上，木板與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．當(dāng)木板受到水平推力F向右運(yùn)動(dòng)伸出桌面1／3時(shí)，木板受到的摩擦力等于______．
*8．如圖所示，A、B兩物體均重G=10N，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.3，同時(shí)有F=1N的兩個(gè)水平力分別作用在A和B上，則地面對(duì)B的摩擦力等于______，B對(duì)A的摩擦力等于______．
*9．如圖所示，在兩塊相同的豎直木板A、B間有重為30N的物體．用兩個(gè)大小均為F=100N的水平力壓木板，物體與兩木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為f=0.2．求：
(1)當(dāng)物體不動(dòng)時(shí)，物體與木板A間的摩擦力大小是多少?
(2)若用豎直向上的力將物體拉出來(lái)，所需拉力的最小值是多少?

閱讀材料:從經(jīng)典力學(xué)到相對(duì)論的發(fā)展
在以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)中，空間間隔(長(zhǎng)度)S、時(shí)間t和質(zhì)量m這三個(gè)物理量都與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。一根尺靜止時(shí)這樣長(zhǎng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)時(shí)還是這樣長(zhǎng)；一只鐘不論處于靜止?fàn)顟B(tài)還是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其快慢保持不變；一個(gè)物體靜止時(shí)的質(zhì)量與它運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量一樣。這就是經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀。到了十九世紀(jì)末，面對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，經(jīng)典力學(xué)遇到了困難。在新事物面前，愛(ài)因斯坦打破了傳統(tǒng)的絕對(duì)時(shí)空觀，于1905年發(fā)表了題為《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》的論文，提出了狹義相對(duì)性原理和光速不變?cè)?，?chuàng)建了狹義相對(duì)論。狹義相對(duì)論指出：長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量都是隨運(yùn)動(dòng)速度變化的。長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量隨速度變化的關(guān)系可用下列方程來(lái)表示：,（通稱“尺縮效應(yīng)”）、（通稱“鐘慢效應(yīng)”）、（通稱“質(zhì)—速關(guān)系”）
上列各式里的v是物體運(yùn)動(dòng)的速度，C是真空中的光速，l0和l分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中沿速度v的方向測(cè)得的物體長(zhǎng)度；t0和t分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測(cè)得的時(shí)間；m0和m分別為在相對(duì)靜止和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中測(cè)得的物體質(zhì)量。
但是，當(dāng)宏觀物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)(v＜＜C)，則上面的一些結(jié)果就變?yōu)閘≈l0、t≈t0、m≈m0，因而對(duì)于宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體，使用牛頓定律來(lái)處理問(wèn)題，還是足夠精確的。
繼狹義相對(duì)論之后，1915年愛(ài)因斯坦又建立了廣義相對(duì)論，指出空間——時(shí)間不可能離開物質(zhì)而獨(dú)立存在，空間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物體的分布，使人類對(duì)于時(shí)間、空間和引力現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)大大深化了。“狹義相對(duì)論”和“廣義相對(duì)論”統(tǒng)稱為相對(duì)論。

高考物理摩擦力5

俗話說(shuō)，磨刀不誤砍柴工。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境，幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。那么，你知道教案要怎么寫呢？急您所急，小編為朋友們了收集和編輯了“高考物理摩擦力5”，僅供參考，大家一起來(lái)看看吧。

摩擦力

◎知識(shí)梳理

摩擦力有滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力兩種，它們的產(chǎn)生條件和方向判斷是相近的。．

1．產(chǎn)生的條件：

(1)相互接觸的物體間存在壓力；

(2)接觸面不光滑；

(3)接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)摩擦力)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(靜摩擦力)。

注意：不能絕對(duì)地說(shuō)靜止物體受到的摩擦力必是靜摩擦力，運(yùn)動(dòng)的物體受到的摩擦力必是滑動(dòng)摩擦力。靜摩擦力是保持相對(duì)靜止的兩物體之間的摩擦力，受靜摩擦力作用的物體不一定靜止?；瑒?dòng)摩擦力是具有相對(duì)滑動(dòng)的兩個(gè)物體之間的摩擦力，受滑動(dòng)摩擦力作用的兩個(gè)物體不一定都滑動(dòng)。

2．摩擦力的方向：

沿接觸面的切線方向(即與引起該摩擦力的彈力的方向垂直)，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)：運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的方向相反。例如：靜止在斜面上的物體所受靜摩擦力的方向沿接觸面(斜面)向上。

注意：相對(duì)運(yùn)動(dòng)是以相互作用的另一物體為參考系的運(yùn)動(dòng)，與以地面為參考系的運(yùn)動(dòng)不同，故摩擦力是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其方向不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。例如：站在公共汽車上的人，當(dāng)人隨車一起啟動(dòng)(即做加速運(yùn)動(dòng))時(shí)，如圖所示，受重力G、支持力N、靜摩擦力f的作用。當(dāng)車啟動(dòng)時(shí)，人相對(duì)于車有向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，車給人向前的靜摩擦力作用；此時(shí)人隨車向前運(yùn)動(dòng)，受靜摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。

3．摩擦力的大?。?/p>

(1)靜摩擦大小跟物體所受的外力及物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，只能根據(jù)物體所處的狀態(tài)(平衡或加速)由平衡條件或牛頓定律求解。靜摩擦力的變化存在一個(gè)最大值-----最大靜摩擦力，即物體將要開始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)摩擦力的大小(最大靜摩擦力與正壓力成正比)。

(2)滑動(dòng)摩擦力與正壓力成正比，即f=,μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，與接觸面材料和粗糙程度有關(guān)；N指接觸面的壓力，并不總等于重力。

◎例題評(píng)析

【例5】如右圖所示，質(zhì)量為m的木塊在傾角為θ的斜面上沿不同方向以不同速度Vl、V2、V3滑行時(shí)，小木塊受到的滑動(dòng)摩擦力多大?斜面受到的滑動(dòng)摩擦力多大?(已知木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ)．

【分析與解答】：①(公式法)不管小木塊沿斜面向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，其

受到斜面支持力N都等于mgcosθ，故小木塊受到的滑動(dòng)

摩擦力均為：f=μN(yùn)=μmgcosθ

②木塊受斜面的滑動(dòng)摩擦力為f=μmgcosθ，則由牛頓第

三定律知，斜面受木塊的滑動(dòng)摩擦力大小也為f=μmgcosθ

【例6】如下圖所示，拉力F使疊放在一起的A、B兩物體以共同速度沿F方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則()

A．甲、乙圖中A物體均受靜摩擦力作用，方向與F方向相同。

B．甲、乙圖中A物體均受靜摩擦力作用，方向與，方向相反

C．甲、乙圖中A物體均不受靜摩擦力作用

D．甲圖中A物體不受靜摩擦力作用，乙圖中A物體受靜摩擦力作用，方向與F方向相同

【分析與解答】：假設(shè)甲圖中A物體受靜摩擦力作用，則它在水平方向上受力不平衡，將不可能隨B物體一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以A物體不受靜摩擦力作用，這樣就排除了A、B兩項(xiàng)的正確性．c、D兩項(xiàng)中哪個(gè)正確，由乙圖中A物體是否受靜摩擦力判定．假設(shè)乙圖中A物體不受靜摩擦力作用，則它將在其重力沿斜面的分力作用下向下滑．不能隨B物體保持沿斜面向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)．因此乙圖中A物體一定受靜摩擦力作用，且方向與F方向相同，c項(xiàng)是不正確的．

答案：D

◎能力訓(xùn)練2

1．如下圖所示，有一塊質(zhì)量為m的磚，它的長(zhǎng)、寬、高分別為25cm、15cm、8cm，則當(dāng)它平放、側(cè)放和豎放時(shí)，運(yùn)動(dòng)的磚塊所受到的摩擦力大小關(guān)系為：

3．用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向上靜止，如果握力加倍，則手對(duì)瓶子的摩擦力

A．加倍B．保持不變

C．方向由向下變成向上D．方向由向上變成向下

3．如圖所示，質(zhì)量均為m的I、Ⅱ兩木塊疊放在水平面上，I受到斜向上與水平面成θ角的力F作用，Ⅱ受到斜向下與水平面成口角的力F作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)，此時(shí)兩木塊保持靜止，則

A．I、Ⅱ之間一定存在靜摩擦力

B．Ⅱ與水平面之間可能存在靜摩擦力c．Ⅱ?qū)的支持力一定等于mg

D．水平面對(duì)Ⅱ的支持力可能大于2mg

4．如圖所示，用彈簧秤拉動(dòng)放于水平桌面上的長(zhǎng)條狀物體，在拉動(dòng)后，勻速拉動(dòng)的過(guò)程中(翻倒前)，彈簧秤的示數(shù)不變，這表明

A．滑動(dòng)摩擦力大小與相對(duì)速度大小無(wú)關(guān)

B．滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面的大小無(wú)關(guān)

c．長(zhǎng)條狀物體的質(zhì)量分布均勻

D．長(zhǎng)條狀物體與桌面問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)一定

5．卡車上裝著一只始終與它相對(duì)靜止的集裝箱，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是

A．當(dāng)卡車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，卡車對(duì)集裝箱的靜摩擦力使集裝箱隨卡車一起運(yùn)動(dòng)

B．當(dāng)卡車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，卡車對(duì)集裝箱的靜摩擦力使集裝箱隨卡車一起運(yùn)動(dòng)

c．當(dāng)卡車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，卡車對(duì)集裝箱的靜摩擦力等于零

D．當(dāng)卡車制動(dòng)時(shí)，卡車對(duì)集裝箱的靜摩擦力等于零

6．如圖所示，兩物塊疊放在水平桌面上，當(dāng)用一個(gè)水平力F推物塊A時(shí)，A、B仍保持靜止。設(shè)此時(shí)B對(duì)A的摩擦力的大小為f1，桌面對(duì)B的摩擦力的大小為f2。則

A．f1=F，f2=0B．f1=O，f2=F

C，f1=F/2，f2=F/2D．f1=F，f2=F/2

7．如圖所示，質(zhì)量m=10kg和M=30kg的兩物塊，疊放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0．50的粗糙水平地面上．一處于水平位置的輕質(zhì)彈簧，勁度系數(shù)為250N／m，一端固定于墻壁，另一端與質(zhì)量為m的物塊相連，彈簧處于自然狀態(tài)．現(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為M的物塊上，使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動(dòng)．當(dāng)移動(dòng)O.40m時(shí)，兩物塊間開始相對(duì)滑動(dòng)，這時(shí)水平推力F的大小為

A．100NB．250NC．200ND．300N

8．如圖所示，A、B、c三個(gè)物體組成的系統(tǒng)在水平面上以同一速度做勻速運(yùn)動(dòng)，其中c物體受到向右的恒力F的作用，則以下說(shuō)法正確的是A．B物體受向右的摩擦力

B．c物體未受摩擦力

C．A、B、c組成的系統(tǒng)所受摩擦力的矢量和為零

D．A物體所受摩擦力的矢量和為零

9．如圖所示，豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上，另一端與斜面體P連接，P與斜放的固定擋板MN接觸且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面體P此刻所受到的外力個(gè)數(shù)有可能為A．2個(gè)B．3個(gè)C．4個(gè)D．5個(gè)

10．一物塊m從某曲面上的Q點(diǎn)自由落下，通過(guò)一粗糙的靜止傳送帶后，落到地面P點(diǎn)，如圖所示．若傳送帶的皮帶輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，使傳送帶也隨之運(yùn)動(dòng)，再把該物體放到Q點(diǎn)自由滑下，那么

A．它可能落在P點(diǎn)

B．它可能落在P點(diǎn)左邊

c．它可能落在P點(diǎn)的右邊

D．它可能落不到地面上

11.一木塊放在水平桌面上，受水平力F1=10N，F(xiàn)2=2N及摩擦力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。若撤去F1，則木塊在水平方向受到的合力為多少?方向怎樣?

12．如圖所示，在一水平面上放置兩物體，已知A、B兩物體與地面的最大靜摩擦力分別為8N和4N，若一水平力F=6N，向右作用于A物體時(shí)，此時(shí)A對(duì)B的作用力大小為________.當(dāng)水平力向左作用于B時(shí)，則A對(duì)B的作用力為_____________．

13．如右圖所示，在μ=0.1的水平面上向左運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為20kg，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，還受到一個(gè)水平向右的大小為10N的推力的作用，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為________．(g=10m/s2)

14．如圖所示，矩形斜面水平邊的長(zhǎng)度為O.6m，傾斜邊的長(zhǎng)度為O.8m，斜面傾角為370，一與斜面摩擦因數(shù)為μ=O.6的小物體重25N，在與斜面平行的力F的作用下，沿對(duì)角線AC勻速下滑，求推力F。

15．如圖所示，質(zhì)量為M的物體放在水平放置的鋼板C上，鋼板的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由于光滑導(dǎo)槽A、B的控制，物體只能沿水平導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)使鋼板以速度V1向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)用力F沿導(dǎo)槽的方向拉動(dòng)物體使物體以速度V2沿導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)，則F的大小為多少?

16．如圖所示，木板A的質(zhì)量為m，木塊B的質(zhì)量是2m，用細(xì)線系住A，細(xì)線與斜面平行，B木塊沿傾角為α的斜面，在木板A的下面勻速下滑．若A和B之間及B和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，求動(dòng)摩擦因數(shù)μ及細(xì)線的拉力T．

重力、彈力、摩擦力復(fù)習(xí)學(xué)案

第三章相互作用
§3.1重力、彈力、摩擦力復(fù)習(xí)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知道重力是物體在地球表面附近所受到的地球?qū)λ囊爸匦牡母拍睢?br> 2、理解彈力的產(chǎn)生條件和方向的判斷，及彈簧的彈力的大小計(jì)算。
3、理解摩擦力的產(chǎn)生條件和方向的判斷，及摩擦的大小計(jì)算。
【自主學(xué)習(xí)】
閱讀課本理解和完善下列知識(shí)要點(diǎn)
一、力的概念
1．力是。
2．力的物質(zhì)性是指。
3．力的相互性是，施力物體必然是受力物體，力總是成對(duì)的。
4．力的矢量性是指，形象描述力用。
5．力的作用效果是或。
6．力可以按其和分類。
舉例說(shuō)明：
二、重力
1．概念:
2．產(chǎn)生條件:
3．大小:G=mg(g為重力加速度，它的數(shù)值在地球上的最大，最小；在同一地理位置，離地面越高，g值。一般情況下，在地球表面附近我們認(rèn)為重力是恒力。
4．方向:。
5．作用點(diǎn)—重心：質(zhì)量均勻分布、有規(guī)則形狀的物體重心在物體的，物體的重心物體上（填一定或不一定）。
質(zhì)量分布不均或形狀不規(guī)則的薄板形物體的重心可采用粗略確定。
三、彈力
1．概念:
2．產(chǎn)生條件（1）；
（2）。
3．大小：（1）與形變有關(guān)，一般用平衡條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律求出。
（2）彈簧彈力大小胡克定律：f=kx
式中的k被稱為，它的單位是，它由決定；式中的x是彈簧的。
4．方向：與形變方向相反。
（1）輕繩只能產(chǎn)生拉力，方向沿繩子且指向的方向；
（2）堅(jiān)硬物體的面與面，點(diǎn)與面接觸時(shí)，彈力方向接觸面（若是曲面則是指其切面），且指向被壓或被支持的物體。
（3）球面與球面之間的彈力沿
，且指向。
（四）、摩擦力
1．產(chǎn)生條件：（1）兩物體接觸面；②兩物體間存在；
（2）接觸物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)（摩擦力）或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)（摩擦力）。
2．方向：（1）滑動(dòng)摩擦力的方向沿接觸面和相反，與物體運(yùn)動(dòng)方向相同。
（2）靜摩擦力方向沿接觸面與物體的相反?？梢愿鶕?jù)平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律判斷。
3．大小：
（1）滑動(dòng)摩擦力的大小:f=μN(yùn)式中的N是指，不一定等于物體的重力；式中的μ被稱為動(dòng)摩擦因數(shù)，它的數(shù)值由決定。
（2）靜摩擦力的大小:0f靜≤fm除最大靜摩擦力以外的靜摩擦力大小與正壓力關(guān)，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，與正壓力成比；靜摩擦力的大小應(yīng)根據(jù)平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
【典型例題】

【例1】如圖所示，光滑但質(zhì)量分布不均勻的小球的球心在O點(diǎn)，重心在P點(diǎn)，靜止在豎直墻和桌邊之間。試畫出小球所受彈力。
【例2】如圖所示，重力不可忽略的均勻桿被細(xì)繩拉住而靜止，試畫出桿所受的彈力。

【例3】如圖所示，兩物體重力分別為G1、G2，兩彈簧勁度系數(shù)分別為k1、k2，彈簧兩端與物體和地面相連。用豎直向上的力緩慢向上拉G2，最后平衡時(shí)拉力F=G1+2G2，求該過(guò)程系統(tǒng)重力勢(shì)能的增量。
解析：關(guān)鍵是搞清兩個(gè)物體高度的增量Δh1和Δh2跟初、末狀態(tài)兩根彈簧的形變量Δx1、Δx2、Δx1/、Δx2/間的關(guān)系。
無(wú)拉力F時(shí)Δx1=(G1+G2)/k1，Δx2=G2/k2，（Δx1、Δx2為壓縮量）
加拉力F時(shí)Δx1/=G2/k1，Δx2/=(G1+G2)/k2，（Δx1/、Δx2/為伸長(zhǎng)量）
而Δh1=Δx1+Δx1/，Δh2=(Δx1/+Δx2/)+(Δx1+Δx2)
系統(tǒng)重力勢(shì)能的增量ΔEp=G1Δh1+G2Δh2
整理后可得：
【例4】如圖所示，用跟水平方向成α角的推力F推重量為G的木塊沿天花板向右運(yùn)動(dòng)，木塊和天花板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求木塊所受的摩擦力大小。
解析：由豎直方向合力為零可得FN=Fsinα-G，因此有：f=μ(Fsinα-G)
【例5】如圖所示，A、B為兩個(gè)相同木塊，A、B間最大靜摩擦力Fm=5N，水平面光滑。拉力F至少多大，A、B才會(huì)相對(duì)滑動(dòng)？
解析：A、B間剛好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，A、B間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處于一個(gè)臨界狀態(tài)，既可以認(rèn)為發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，其大小等于最大靜摩擦力5N，也可以認(rèn)為還沒(méi)有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，因此A、B的加速度仍然相等。分別以A和整體為對(duì)象，運(yùn)用牛頓第二定律，可得拉力大小至少為F=10N
點(diǎn)評(píng)：研究物理問(wèn)題經(jīng)常會(huì)遇到臨界狀態(tài)。物體處于臨界狀態(tài)時(shí)，可以認(rèn)為同時(shí)具有兩個(gè)狀態(tài)下的所有性質(zhì)。
【例6】小車向右做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，物體恰好沿車后壁勻速下滑。試分析下滑過(guò)程中物體所受摩擦力的方向和物體速度方向的關(guān)系。
解析：物體受的滑動(dòng)摩擦力始終和小車的后壁平行，方向豎直向上，而物體相對(duì)于地面的速度方向不斷改變（豎直分速度大小保持不變，水平分速度逐漸增大），所以摩擦力方向和運(yùn)動(dòng)方向間的夾角可能取90°和180°間的任意值。
點(diǎn)評(píng)：由上面的分析可知：無(wú)明顯形變的彈力和靜摩擦力都是被動(dòng)力。就是說(shuō)：彈力、靜摩擦力的大小和方向都無(wú)法由公式直接計(jì)算得出，而是由物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況共同決定的。
【針對(duì)訓(xùn)練】
1．下列關(guān)于力的說(shuō)法，正確的是()
A．兩個(gè)物體一接觸就會(huì)產(chǎn)生彈力
B．物體的重心不一定在物體上
C．滑動(dòng)摩擦力的方向和物體運(yùn)動(dòng)方向相反
D．懸掛在天花板上的輕質(zhì)彈簧在掛上重2N的物體后伸長(zhǎng)2cm靜止，那么這根彈簧伸長(zhǎng)1cm后靜止時(shí)，它的兩端各受到1N的拉力
2．如圖所示，在粗糙的水平面上疊放著物體A和B，A和B間的接觸面也是粗糙的，如果用水平拉力F拉A，但A、B仍保持靜止，則下面的說(shuō)法中正確的是（）。
A．物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于F
B．物體A與地面的靜摩擦力的大小等于零
C．物體A與B間的靜摩擦力的大小等于F
D．物體A與B間的靜摩擦力的大小等于零
3．關(guān)于兩物體之間的彈力和摩擦力，下列說(shuō)法中正確的是()
A．有摩擦力一定有彈力
B．摩擦力的大小與彈力成正比
C．有彈力一定有摩擦力
D．彈力是動(dòng)力，摩擦力是阻力
4．如上圖所示，用水平力F將物體壓在豎直墻壁上，保持靜止?fàn)顟B(tài)，物體所受的摩擦力的大小()
A．隨F的增大而增大B．隨F的減少而減少
C．等于重力的大小D．可能大于重力
5．用手握著一個(gè)玻璃杯，處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果將手握得更緊，手對(duì)玻璃杯的靜摩擦力將，如果手的握力不變，而向杯中倒入一些水（杯仍處于靜止?fàn)顟B(tài)），手對(duì)杯的靜摩擦力將。
6．一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到兩個(gè)拉力作用，拉力的大小如圖所示，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，（1）若只撤去10N的拉力，則物體能否保持靜止?fàn)顟B(tài)？；（2）若只撤去2N的力，物體能否保持靜止?fàn)顟B(tài)？。
7．如圖所示，在μ=0.2的粗糙水平面上，有一質(zhì)量為10kg的物體以一定的速度向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還有一水平向左的力F作用于物體上，其大小為10N，則物體受到的摩擦力大小為______，方向?yàn)開______．(g取10N/kg)
8．如圖所示，重20N的物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1的水平面上向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到大小為10N水平向右的力F作用，物體所受摩擦力的大小為，方向?yàn)椤?/p>

【學(xué)后反思】
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參考答案
1．BD
2．AD
3．A
4．C
5．不變；變大
6．最大靜摩擦力fm≥8N，若只撤去10N的拉力，則物體能保持靜止；若只撤去2N的力，物體可能保持靜止也可能產(chǎn)生滑動(dòng)。
7．20N，水平向左
8．2N，水平向右