2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第3章相互作用-力第2節(jié)摩擦力(6)課件

1、 1摩擦力 (1)定義：兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生 或具有 趨勢(shì)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的阻礙 或 的力. (2)分類(lèi)：滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力和滾動(dòng)摩擦力.相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相對(duì)運(yùn)動(dòng) 2靜摩擦力 (1)定義：兩個(gè)只有 ,而沒(méi)有 的物體之間產(chǎn)生的摩擦力. (2)方向：沿著 并且跟物體的 的方向相反,而與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān).可能同向也可能反向,還可能有一定夾角. (3)大?。悍秶?,Fmax為 . (4)作用效果：總是阻礙物體間的 .相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)0FFmax最大靜摩擦力相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 1對(duì)“相對(duì)”的理解 有靜摩擦力作用的兩物體是“相對(duì)”靜止的,即這兩個(gè)物體互為參考系時(shí)

2、是靜止的,而以其他物體為參考系時(shí)并不一定靜止,所以一個(gè)物體受到靜摩擦力作用時(shí)并不一定靜止,也有可能是運(yùn)動(dòng)的. 2靜摩擦力產(chǎn)生的條件 (1)接觸面是粗糙的. (2)兩物體相對(duì)靜止但存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì). (3)兩物體在接觸面上有正壓力(彈力). 3判斷靜摩擦力有無(wú)的方法 (1)定義法：在判斷物體間是否存在靜摩擦力時(shí),可用假設(shè)法,先假設(shè)接觸面是光滑的,看物體是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng).如果物體仍保持相對(duì)靜止,則物體不受靜摩擦力；反之,則受靜摩擦力. (2)平衡條件法：根據(jù)二力平衡的條件判定. 4靜摩擦力的大小 (1)靜摩擦力的大小總等于使物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力的大小.兩物體間的靜摩擦力F在0和最大靜摩擦力F

3、max之間,即0FFmax. (2)Fmax為最大靜摩擦力,大小等于物體剛要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的沿相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向的最小外力.其值略大于滑動(dòng)摩擦力,有時(shí)認(rèn)為二者相等. 1關(guān)于靜摩擦力,下列說(shuō)法中正確的是 ()A兩個(gè)表面粗糙的物體,只要直接接觸就會(huì)產(chǎn)生靜摩擦力B靜摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C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D兩個(gè)物體之間的靜摩擦力總是一個(gè)定值解析：由于靜摩擦力產(chǎn)生在彼此直接接觸且相互擠壓、接觸面粗糙又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體之間,所以A錯(cuò)誤；靜摩擦力的作用是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,不能說(shuō)成阻礙物體的運(yùn)動(dòng),所以B錯(cuò)誤,C正確；兩物體間靜

4、摩擦力的大小隨物體所受其他外力的變化而變化,因此D錯(cuò)誤.答案：C 1定義 當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面 的時(shí)候,會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它 的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力. 2方向 沿著 ,并且跟物體的 的方向相反,與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān).滑動(dòng)滑動(dòng)接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)3大小F ,FN為壓力,為動(dòng)摩擦因數(shù).4作用效果總是阻礙物體間的 .FN相對(duì)運(yùn)動(dòng) 1對(duì)滑動(dòng)摩擦力的理解 滑動(dòng)摩擦力存在于發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體之間,但并不意味著這兩個(gè)物體相對(duì)于其他物體都是運(yùn)動(dòng)的,即受到滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定運(yùn)動(dòng). 2滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件 (1)兩物體相互接觸擠壓； (2)物體間的接觸而不光滑； (3)兩物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng). 3

5、滑動(dòng)摩擦力的大小 (1)公式：FFN. (2)F的大小與FN成正比,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān). (3)動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的粗糙程度和材料有關(guān),與物體間的壓力、相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度及接觸面的大小均無(wú)關(guān). (4)公式FFN中的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.解析：動(dòng)摩擦因數(shù)的大小由接觸面的粗糙情況及材料決定,與摩擦力Ff和壓力FN無(wú)關(guān),一旦材料和接觸面的情況確定了,動(dòng)摩擦因數(shù)也就確定了.答案：D 例1關(guān)于摩擦力,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受靜摩擦力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

6、正壓力一定時(shí),靜摩擦力的大小可以變化,但有一個(gè)限度審題指導(dǎo)求解本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)摩擦力的產(chǎn)生條件；(2)摩擦力的方向判斷；(3)摩擦力大小的確定. 解析兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間不一定有靜摩擦力,還要看它們之間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).例如靜止在水平地面上的汽車(chē),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.上述的輸送帶如果突然加速,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錯(cuò)誤,在正壓力一定時(shí),靜摩擦力的大

7、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,D正確. 答案D有關(guān)摩擦力的幾個(gè)注意問(wèn)題 (1)不論物體是靜止還是運(yùn)動(dòng),都可以受靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力. (2)摩擦力并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng),它既可作動(dòng)力,又可作阻力. (3)摩擦力的方向可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反,也可以與運(yùn)動(dòng)方向相同. 借題發(fā)揮1以下關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的說(shuō)法中,正確的是 ()A滑動(dòng)摩擦A力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反D兩個(gè)互相接觸且擠壓的物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),它們都要受到滑動(dòng)摩擦力的作用解析：滑動(dòng)摩擦力是發(fā)生在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間,故A、B錯(cuò),

8、而C對(duì),D中只滿足滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的兩個(gè)條件,還缺少接觸面粗糙的條件,故D錯(cuò).答案：C 例2如圖331所示,A、B兩物塊豎直疊放在水平面上.今用水平力F拉B物塊,兩物塊均靜止,那么物塊A和B是否受靜摩擦力作用呢？ 思路點(diǎn)撥 (1)判斷A與B之間靜摩擦力可用“假設(shè)法”. (2)判斷B與地面之間靜摩擦力可用二力平衡規(guī)律.圖331 解析用假設(shè)法判斷,假設(shè)A受到靜摩擦力作用,該摩擦力方向一定與接觸面相切,即沿水平方向.根據(jù)力的作用效果知,A物塊在摩擦力作用下不可能處于靜止?fàn)顟B(tài).因此與題意是相矛盾的,故A物塊不受靜摩擦力作用.再對(duì)B進(jìn)行分析,B受到向右的拉力F作用處于平衡狀態(tài),由二力平衡特點(diǎn),則B一定受到

9、地面產(chǎn)生的向左的靜摩擦力作用. 答案物塊A不受靜摩擦力作用,物塊B受到地面產(chǎn)生的向左的靜摩擦力作用 在判斷摩擦力方向時(shí),弄清物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向是關(guān)鍵.“相對(duì)運(yùn)動(dòng)(趨勢(shì))”是指受力物體相對(duì)于相接觸的施力物體的運(yùn)動(dòng),而不一定是相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng).物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并不一定與物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)(相對(duì)地)方向相同,兩者方向可能相同,也可能相反. 借題發(fā)揮若力F作用在A上且兩物塊仍靜止,試分析A、B受摩擦力的情況.解析：對(duì)于A物體,假設(shè)A、B之間接觸面光滑,在力F作用下,不可能保持靜止?fàn)顟B(tài),將會(huì)向右運(yùn)動(dòng),故A相對(duì)B有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以物塊A受到向左的靜摩擦力作用.對(duì)于B物體,由于B給A一個(gè)向左的靜

10、摩擦力作用,根據(jù)力的相互性,A物體將給B物體一個(gè)向右的靜摩擦力作用.假設(shè)B與地面間光滑,B物體將在此靜摩擦力作用下向右運(yùn)動(dòng)而不可能處于靜止?fàn)顟B(tài),因此B物體受到地面對(duì)它向左的靜摩擦力作用.綜上分析,A物體受到B物體對(duì)它向左的靜摩擦力作用,B物體受到A物體和地面兩個(gè)靜摩擦力作用.答案：見(jiàn)解析 例3重為400 N的木箱放在水平地面上,木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25.如圖332所示,用水平力F推木箱,當(dāng)F分別為60 N、90 N和150 N時(shí),木箱受到的摩擦力分別是多少？方向如何？圖332思路點(diǎn)撥 解析木箱在F的推動(dòng)下不知是否移動(dòng),應(yīng)先求最大靜摩擦力,在未作說(shuō)明的情況下,可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)

11、摩擦力.FmaxFNG0.25400 N100 N 可見(jiàn)當(dāng)用60 N和90 N的水平力推木箱時(shí),推力小于最大靜摩擦力,木箱靜止不動(dòng),由二力平衡可知,靜摩擦力的大小分別為60 N和90 N,方向與F方向相反. 當(dāng)用150 N的推力推木箱時(shí),推力大于最大靜摩擦力,木箱滑動(dòng),摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,因此,摩擦力的大小為100 N,方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,即與F方向相反. 答案60 N、90 N、100 N,方向均與F方向相反. (1)在求解摩擦力大小時(shí),一定要分清是求靜摩擦力,還是求滑動(dòng)摩擦力.FFN只適用于滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算,對(duì)于靜摩擦力的大小要根據(jù)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況共同確定. (2)公式FFN中的FN是物體接觸面之間的正壓力,不一定等于物體的重力G.要根據(jù)物體的受力來(lái)確定. 借題發(fā)揮2重為50 N的物體,在粗糙水平面上向右運(yùn)動(dòng),物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2,同時(shí)物