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摩擦力摩擦力第1課時(shí)滑動(dòng)摩擦力第1課時(shí)滑動(dòng)摩擦力一、滑動(dòng)摩擦力的內(nèi)涵要素1.接觸面性質(zhì):接觸面_____(選填“粗糙”或“光滑”)。2.接觸力的情況:___________________。3.運(yùn)動(dòng)情況:發(fā)生_________時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的_____________的力。粗糙彼此接觸和擠壓相對(duì)滑動(dòng)阻礙相對(duì)滑動(dòng)一、滑動(dòng)摩擦力的內(nèi)涵要素粗糙彼此接觸和擠壓相對(duì)滑動(dòng)阻礙相對(duì)滑二、滑動(dòng)摩擦力的矢量性1.方向:總是與接觸面相切,并與物體______________。2.大?。海?)文字表述:滑動(dòng)摩擦力f的大小與壓力N的大小成_____。(2)數(shù)學(xué)關(guān)系式:______。相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反正比f=μN(yùn)二、滑動(dòng)摩擦力的矢量性相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反正比f=μN(yùn)三、動(dòng)摩擦因數(shù)下列關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)的說法正確的是_________。①它是兩個(gè)力的比值,沒有單位。②它的大小與兩個(gè)接觸面的材料有關(guān)。③它的大小與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。④它的大小與兩個(gè)接觸面的粗糙程度有關(guān)。⑤鋼-鋼間的動(dòng)摩擦因數(shù)比鋼-冰間的動(dòng)摩擦因數(shù)大。①②④⑤三、動(dòng)摩擦因數(shù)①②④⑤一、認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦力1.滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件:(1)接觸面粗糙。(2)兩物體相互接觸。(3)兩物體相互擠壓,即兩者之間存在彈力。(4)兩物體沿接觸面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。一、認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦力2.滑動(dòng)摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系:(1)在接觸面上,與接觸面相切且與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。(2)與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同,也可能相反。2.滑動(dòng)摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系:【思考·討論】情境:如圖所示,快件剛放到傳送帶上的一段時(shí)間內(nèi),快件隨傳送帶向上運(yùn)動(dòng)。討論:(1)快件與傳送帶間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),向哪滑動(dòng)?(科學(xué)思維)提示:快件相對(duì)傳送帶向下滑動(dòng)。(2)分析此過程中,快件所受滑動(dòng)摩擦力的方向?(物理觀念)提示:滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,則快件受到的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向上?!舅伎肌び懻摗坑懻摚海?)快件與傳送帶間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),【典例示范】(多選)如圖所示,一只貓?jiān)谧肋吤偷膶⒆啦紡聂~缸下向右拉出,魚缸在桌面上繼續(xù)向右滑行了一段距離后停下來。魚缸在桌面上滑動(dòng)的過程中,請(qǐng)根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的定義,分析下列關(guān)于桌面和魚缸相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的說法正確的是(
)A.魚缸相對(duì)桌面向右運(yùn)動(dòng)B.魚缸相對(duì)桌面向左運(yùn)動(dòng)C.桌面相對(duì)魚缸向右運(yùn)動(dòng)D.桌面相對(duì)魚缸向左運(yùn)動(dòng)【典例示范】【解題探究】(1)判斷魚缸相對(duì)桌面的運(yùn)動(dòng)方向時(shí),視哪個(gè)物體為靜止的?提示:視桌子為靜止的。(2)判斷桌面相對(duì)魚缸的運(yùn)動(dòng)方向時(shí),視哪個(gè)物體為靜止的?提示:視魚缸為靜止的。【解析】選A、D。視桌子為靜止的,魚缸相對(duì)桌面向右運(yùn)動(dòng),則A正確,B錯(cuò)誤;視魚缸為靜止的,桌面相對(duì)魚缸向左運(yùn)動(dòng),則D正確,C錯(cuò)誤。【解題探究】【解析】選A、D。視桌子為靜止的,魚缸相對(duì)桌面向【母題追問】1.(多選)請(qǐng)根據(jù)滑動(dòng)摩擦力方向的性質(zhì),判斷【典例示范】情境中,關(guān)于魚缸底和桌面所受滑動(dòng)摩擦力方向的說法正確的是(
)(物理觀念)A.桌面對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向左B.桌面對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向右C.魚缸底對(duì)桌面的滑動(dòng)摩擦力方向向左D.魚缸底對(duì)桌面的滑動(dòng)摩擦力方向向右【母題追問】【解析】選A、D。魚缸相對(duì)桌面向右運(yùn)動(dòng),桌面對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向左。桌面相對(duì)魚缸向左運(yùn)動(dòng),魚缸底對(duì)桌面的滑動(dòng)摩擦力方向向右。【解析】選A、D。魚缸相對(duì)桌面向右運(yùn)動(dòng),桌面對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩2.(多選)在【典例示范】中下列關(guān)于桌布和魚缸底所受滑動(dòng)摩擦力方向的說法正確的是(
)(物理觀念)A.桌布對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向左B.桌布對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向右C.魚缸底對(duì)桌布的滑動(dòng)摩擦力方向向左D.魚缸底對(duì)桌布的滑動(dòng)摩擦力方向向右【解析】選B、C。視桌布為靜止的,魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向右,則B正確,A錯(cuò)誤;視魚缸為靜止的,桌布的滑動(dòng)摩擦力方向向左,則C正確,D錯(cuò)誤。2.(多選)在【典例示范】中下列關(guān)于桌布和魚缸底所受滑動(dòng)摩擦【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.關(guān)于滑動(dòng)摩擦力,下列說法中正確的是(
)A.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反B.滑動(dòng)摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)的,一個(gè)物體在水平地面上滑動(dòng)時(shí),地面也要受到滑動(dòng)摩擦力作用C.滑動(dòng)摩擦力的大小跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)D.滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)【補(bǔ)償訓(xùn)練】【解析】選B?;瑒?dòng)摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同,A錯(cuò)誤;根據(jù)力的相互性可知,B正確;滑動(dòng)摩擦力的大小只跟接觸面的性質(zhì)和壓力有關(guān),與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān),C錯(cuò)誤;滑動(dòng)摩擦力可能作為動(dòng)力使物體運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤?!窘馕觥窟xB?;瑒?dòng)摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同,A錯(cuò)2.(多選)如圖所示,下列常見事例中受到滑動(dòng)摩擦力的物體有 (
)A.剎車時(shí),車輪抱死的摩托車B.在豎直繩的拉力作用下沿豎直墻壁運(yùn)動(dòng)的重物C.在水平地面上被推動(dòng)的木箱D.冬天,相互摩擦取暖的雙手2.(多選)如圖所示,下列常見事例中受到滑動(dòng)摩擦力的物體有 【解析】選A、C、D。按照產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件來分析物體是否受到摩擦力。四個(gè)事例中的研究對(duì)象都與其他物體接觸、相對(duì)于接觸物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)、接觸面都不是光滑的。但是選項(xiàng)B中的重物與墻壁間沒有擠壓,因此該重物與墻壁間沒有滑動(dòng)摩擦力。其余選項(xiàng)中的研究對(duì)象跟與之接觸的物體都有相互擠壓,因此都受到滑動(dòng)摩擦力的作用。綜上所述,選項(xiàng)A、C、D正確?!窘馕觥窟xA、C、D。按照產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件來分析物體是否二、科學(xué)探究——滑動(dòng)摩擦力大小與物體間壓力大小的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯炕瑒?dòng)摩擦力大小與接觸面的情況、壓力的定量關(guān)系。二、科學(xué)探究——滑動(dòng)摩擦力大小與物體間壓力大小的關(guān)系2.設(shè)計(jì)思路:(1)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。2.設(shè)計(jì)思路:①控制接觸面粗糙程度不變,研究滑動(dòng)摩擦力與壓力的定量關(guān)系。②控制滑動(dòng)摩擦力與壓力不變,研究與接觸面粗糙程度的關(guān)系。①控制接觸面粗糙程度不變,研究滑動(dòng)摩擦力與壓力的定量關(guān)系。(2)測(cè)量的物理量。①測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小:根據(jù)物體A水平方向二力平衡,滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。(2)測(cè)量的物理量。②測(cè)量壓力的大?。篴.實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)豎直方向上二力平衡,壓力N=mg。b.數(shù)據(jù)的收集方法:利用天平測(cè)量物體A的質(zhì)量,由N=mg獲得壓力的大小。(3)通過在物體A上加砝碼的方法改變壓力。(4)通過將木板改為玻璃板改變接觸面的粗糙程度。②測(cè)量壓力的大?。?.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(1)當(dāng)接觸面材料相同,壓力不同時(shí):滑動(dòng)摩擦力f的大小跟壓力N成正比,即f=μN(yùn)。(2)當(dāng)壓力相同,接觸面材料不同時(shí):滑動(dòng)摩擦力與壓力的比值不同,說明接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)不同。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:【思考·討論】(1)探究改變拉木板的速度時(shí),物體所受的滑動(dòng)摩擦力的大小是否變化,請(qǐng)給出你的解釋?(科學(xué)探究)提示:不變化。根據(jù)f=μN(yùn),滑動(dòng)摩擦力的大小只與動(dòng)摩擦因數(shù)和壓力有關(guān),與速度無關(guān)。(2)探究改變物體與木板間接觸面積的大小時(shí),物體所受的滑動(dòng)摩擦力的大小是否變化,請(qǐng)給出你的解釋?(科學(xué)探究)提示:不變化。根據(jù)f=μN(yùn),滑動(dòng)摩擦力的大小只與動(dòng)摩擦因數(shù)和壓力有關(guān),與接觸面積無關(guān)?!舅伎肌び懻摗俊镜淅痉丁坑形煌瑢W(xué)要重新布置自己的房間,他用200N的水平拉力勻速拉動(dòng)質(zhì)量為50kg的書桌。求書桌與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少?(g取10N/kg)
【典例示范】【思維·建模】【思維·建?!俊窘馕觥縿蛩倮瓌?dòng)時(shí)書桌的受力分析如圖所示。用200N的水平拉力勻速拉動(dòng)書桌,書桌受到地面的滑動(dòng)摩擦力f=200N。書桌受地面的支持力為N=mg=50×10N=500N。根據(jù)f=μN(yùn)可得μ==0.4答案:0.4【解析】勻速拉動(dòng)時(shí)書桌的受力分析如圖所示。用200N的水平拉【母題追問】1.如果該同學(xué)要在與【典例示范】同樣的情況下勻速移動(dòng)質(zhì)量為150kg的書柜,他用200N的力能拉動(dòng)書柜嗎?為什么?(g取10N/kg)(科學(xué)思維)【解析】書柜受到地面的支持力N2=m2g=150×10N=1500N勻速移動(dòng)書柜所需的拉力為F=f2=μN(yùn)2=0.4×1500N=600N則用200N的力不能拉動(dòng)書柜。答案:不能,原因見解析【母題追問】2.請(qǐng)依據(jù)【典例示范】所涉及的物理過程,利用圖示裝置來測(cè)定AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)。A、B兩個(gè)物體疊放在一起,A的右面用不計(jì)重力的彈簧測(cè)力計(jì)連在墻上,此時(shí)測(cè)力計(jì)是水平的。請(qǐng)分析:(科學(xué)探究)(1)需要測(cè)量的量有__________________。
(2)AB間動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式________________。
2.請(qǐng)依據(jù)【典例示范】所涉及的物理過程,利用圖示裝置來測(cè)定A【解析】(1)需要測(cè)量的量有彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)T,A物體的重力G。(2)對(duì)A物體,水平方向受拉力T和摩擦力f。因T=f,N=G,又f=μN(yùn),則AB間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=答案:(1)見解析(2)【解析】(1)需要測(cè)量的量有彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)T,A物體的重力【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.如圖所示為某新型夾磚機(jī),它能用兩側(cè)巨大的“手臂”將幾噸磚夾起,大大提高了工作效率。已知某夾磚機(jī)能夾起質(zhì)量為m的磚,兩側(cè)“手臂”對(duì)磚產(chǎn)生的最大壓力為Fmax(設(shè)此時(shí)靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),則“手臂”與磚之間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為(
)【補(bǔ)償訓(xùn)練】【解析】選B。以磚為研究對(duì)象,豎直方向上受到重力和左右兩側(cè)兩個(gè)摩擦力的作用,所以2f=mg,又因?yàn)閒=μFmax,所以μ=,選B。【解析】選B。以磚為研究對(duì)象,豎直方向上受到重力2.(2018·漳州高一檢測(cè))用20N的水平力將一個(gè)5kg的物體壓在豎直墻壁上,物體沿墻壁下滑,已知物體與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,求物體受到的滑動(dòng)摩擦力的大小和方向。2.(2018·漳州高一檢測(cè))用20N的水平力將一個(gè)5kg的【解析】由于用20N的力將物體壓在墻壁上,所以物體與墻壁間的正壓力為20N,根據(jù)f=μN(yùn)得f=0.3×20N=6N滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反,物體沿墻壁下滑,故滑動(dòng)摩擦力的方向沿墻壁向上。答案:6N
方向沿墻壁向上【解析】由于用20N的力將物體壓在墻壁上,所以物體與墻壁間的【拓展例題】考查內(nèi)容:滑動(dòng)摩擦力的綜合應(yīng)用【典例】如圖所示,一重力為20N的物體放在水平地面上,在一大小為F=8N的水平向右拉力作用下,向右勻速運(yùn)動(dòng)。(1)求物體所受的摩擦力的大小和方向。(2)求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。(3)若突然將外力F的方向改為水平向左,大小變?yōu)?6N,求此時(shí)物體所受摩擦力大小和方向?!就卣估}】考查內(nèi)容:滑動(dòng)摩擦力的綜合應(yīng)用(1)求物體所受的【解析】(1)根據(jù)二力平衡,物體所受摩擦力f=F=8N,方向與拉力方向相反,即水平向左。(2)動(dòng)摩擦因數(shù)μ==0.4(3)外力突然改為水平向左時(shí),物體仍在向右運(yùn)動(dòng),對(duì)水平面的壓力沒有變,故此時(shí)它受到的摩擦力大小、方向都與外力改變前相同。答案:(1)8N水平向左(2)0.4(3)8N水平向左【解析】(1)根據(jù)二力平衡,物體所受摩擦力答案:(1)8N【課堂回眸】【課堂回眸】第2課時(shí)
靜摩擦力摩擦力的調(diào)控第2課時(shí)一、靜摩擦力的內(nèi)涵要素1.接觸面性質(zhì):接觸面_____(選填“粗糙”或“光滑”)。2.接觸力的情況:___________________。3.運(yùn)動(dòng)情況:物體之間沒有發(fā)生_________,但具有_______________時(shí),接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種________________的力。粗糙彼此接觸、擠壓相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)一、靜摩擦力的內(nèi)涵要素粗糙彼此接觸、擠壓相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨二、靜摩擦力的矢量性1.方向:總是與接觸面相切,并且與________________________。相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反2.大小:(1)變化特點(diǎn):開始時(shí),靜摩擦力隨拉力的增大而_____當(dāng)拉力增大到某一值時(shí),物體突然開始沿接觸面滑動(dòng)。(2)最大靜摩擦力:靜摩擦力增大到_________時(shí),所對(duì)應(yīng)的物體與接觸面之間的靜摩擦力。(3)靜摩擦力的大小范圍:_________。增大一定限度0<f≤fmax二、靜摩擦力的矢量性相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反2.大?。涸龃笠欢ㄈ㈧o摩擦力的影響因素下列有關(guān)靜摩擦力的描述正確的是_______。①兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)②靜摩擦力的方向與外力無關(guān)③靜摩擦力大小隨外力增大而增大④處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體,所受靜摩擦力大小與外力相等①③④三、靜摩擦力的影響因素①③④四、摩擦力的調(diào)控在生產(chǎn)生活中,我們有時(shí)需要盡可能加大摩擦力,有時(shí)又希望把摩擦力減到最小。掌握了摩擦力的有關(guān)規(guī)律,就可根據(jù)需要找到調(diào)控摩擦力的方法。我們需要增大摩擦力時(shí),可采用加大壓力的方法或選用動(dòng)摩擦因數(shù)更大的材料等;我們需要減小摩擦力時(shí),則可采用相反的方法。四、摩擦力的調(diào)控四、摩擦力的調(diào)控例如,為了打開密封的瓶裝罐頭蓋子,人們發(fā)明了可增大摩擦力的開瓶器(左圖);在冰壺比賽中,為了讓冰壺能夠在賽道上按照期望的方式滑動(dòng),運(yùn)動(dòng)員就要反復(fù)刷冰以減小摩擦力(右圖)。調(diào)控摩擦力的巧妙方法還有很多。然而,人們發(fā)現(xiàn),雖可用各種辦法減小摩擦力,卻不可能完全消除摩擦力。不過,若對(duì)于研究的問題來說,摩擦力小到可忽略不計(jì),我們則稱相關(guān)的物體為光滑物體。四、摩擦力的調(diào)控調(diào)控摩擦力的巧妙方法還有很多。然而,一、認(rèn)識(shí)靜摩擦力1.產(chǎn)生的條件:(1)兩物體直接接觸且擠壓。(2)接觸面是粗糙的。(3)兩物體有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)。一、認(rèn)識(shí)靜摩擦力2.“相對(duì)靜止”的兩個(gè)含義:(1)兩個(gè)物體都靜止。(2)兩個(gè)物體速度相同。①速度相同的勻速直線運(yùn)動(dòng)。②初速度和加速度相同的變速運(yùn)動(dòng)。2.“相對(duì)靜止”的兩個(gè)含義:3.判斷靜摩擦力有無的方法:(1)假設(shè)法。(2)平衡條件法:根據(jù)二力平衡的條件判定。3.判斷靜摩擦力有無的方法:(2)平衡條件法:根據(jù)二力平衡的4.靜摩擦力的大?。海?)靜摩擦力的大小總等于使物體發(fā)生相對(duì)滑動(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fmax之間,即0<f≤fmax。4.靜摩擦力的大小:(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。(3)靜摩擦力的大小與正壓力無關(guān),但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比。(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)【思考·討論】情境:甲圖中自動(dòng)卸貨車開始卸貨,貨物沒有下滑。乙圖中旅客隨傾斜電梯向上運(yùn)動(dòng)。【思考·討論】討論:(1)圖甲中自動(dòng)卸貨車車廂啟動(dòng)升起到貨物開始下滑的過程中,貨物所受靜摩擦力的方向是怎樣的?(物理觀念)提示:靜摩擦力的方向沿斜面向上。(2)請(qǐng)從靜摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系的角度解釋圖乙中旅客所受靜摩擦力的作用效果是怎樣的?(物理觀念)提示:靜摩擦力的作用效果是使旅客向上運(yùn)動(dòng),靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。討論:(1)圖甲中自動(dòng)卸貨車車廂啟動(dòng)升起到貨物開始下滑的過程【典例示范】判斷圖中物體A是否受摩擦力作用(A和B相對(duì)靜止)?若有,判斷物體A受的摩擦力沿什么方向? 【典例示范】【解析】甲圖所示情況,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),假設(shè)物體A受靜摩擦力作用,根據(jù)二力平衡可知,物體A的平衡狀態(tài)被破壞,因此假設(shè)是錯(cuò)誤的,故在甲圖情況下物體A不受摩擦力作用。乙圖所示情況,物體A也處于平衡狀態(tài),由于物體A受向右的力F的作用,由二力平衡可知,物體A一定受向左的靜摩擦力作用。丙圖所示情況,用力F拉水平地面上的物體B,物體B及其上面的物體A保持相對(duì)靜止做勻速直線運(yùn)動(dòng),假設(shè)物體A受靜摩擦力作用,根據(jù)二力平衡可知,物體A的平衡條件被破壞,因此假設(shè)是錯(cuò)誤的,故在丙圖情況下物體A不受摩擦力作用。【解析】甲圖所示情況,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),假設(shè)物體A受靜摩擦丁圖所示情況,由于物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng),說明物體A在水平方向上受力平衡,根據(jù)二力平衡可知,物體A在水平方向上一定受到靜摩擦力的作用與F相平衡,靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,即向左。答案:甲、丙圖中物體A不受摩擦力作用;乙、丁圖中物體A受摩擦力作用,摩擦力的方向都向左。丁圖所示情況,由于物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng),說明物體A在水平方向【誤區(qū)警示】分析靜摩擦力的注意事項(xiàng)(1)靜摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反,與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同。(2)運(yùn)動(dòng)或靜止的物體都有可能受到靜摩擦力作用。(3)靜摩擦力的大小與物體所受的外力或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),與壓力大小無關(guān)。【誤區(qū)警示】分析靜摩擦力的注意事項(xiàng)【素養(yǎng)訓(xùn)練】1.(多選)(2019·三明高一檢測(cè))如圖所示,人用手握住一個(gè)油瓶,并確保能使油瓶靜止在豎直方向上,以下說法中正確的是(
)A.手握得越緊,油瓶受的摩擦力就會(huì)越大B.手握得越緊,油瓶與手之間的動(dòng)摩擦因數(shù)就會(huì)越大C.手握得越緊,油瓶與手之間的最大靜摩擦力就會(huì)越大D.往油瓶里添油,油瓶受的摩擦力會(huì)增大【素養(yǎng)訓(xùn)練】【解析】選C、D。油瓶一直靜止,因此無論手握多緊,靜摩擦力都始終和重力相等,重力增加,摩擦力增加,A錯(cuò)誤,D正確;動(dòng)摩擦因數(shù)只與物體的材料以及粗糙程度有關(guān),所以B錯(cuò)誤;最大靜摩擦力與正壓力成正比,C正確?!窘馕觥窟xC、D。油瓶一直靜止,因此無論手握多緊,靜摩擦力都2.重100N的物體,靜止在粗糙的水平面上,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,方向水平向右的拉力作用后,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【解析】選A。物體所受滑動(dòng)摩擦力大小為:f=μN(yùn)=0.2×100N=20N;當(dāng)F=10N<20N<f靜max時(shí),物體保持靜止不動(dòng)。物體所受到的靜摩擦力為:f′=F=10N,方向水平向左,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。2.重100N的物體,靜止在粗糙的水平面上,物體與水平面間的【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,水平面上疊放著兩個(gè)物體A、B,現(xiàn)用力F拉B物體,但沒有拉動(dòng),試判斷A、B之間有無摩擦力以及B受地面靜摩擦力的方向?!窘馕觥慷x法:假設(shè)A、B接觸面光滑,B靜止不動(dòng)時(shí),A不可能相對(duì)B運(yùn)動(dòng),可判定A、B之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),也就不存在靜摩擦力。但B受到力F作用,相對(duì)地面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故摩擦力方向向左?!狙a(bǔ)償訓(xùn)練】假設(shè)法:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷,假設(shè)A受到B的靜摩擦力作用,則A在水平方向所受的合力不為零,與題意矛盾,故A不受靜摩擦力作用?;蚣僭O(shè)A不受B的靜摩擦力作用,則A在水平方向所受的合力為零,與題意相符,故A不受靜摩擦力作用。答案:A、B間無摩擦力,地面對(duì)B的靜摩擦力方向向左。假設(shè)法:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷,假設(shè)A受到B的靜摩擦力作用,二、實(shí)驗(yàn)與探究——粗測(cè)最大靜摩擦力1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模捍譁y(cè)最大靜摩擦力。2.實(shí)驗(yàn)原理:(1)狀態(tài)分析:水平桌面上,受拉力作用的物塊開始運(yùn)動(dòng)前,處于靜止?fàn)顟B(tài)。(2)二力平衡:根據(jù)二力平衡,物塊所受靜摩擦力大小與彈簧測(cè)力計(jì)的拉力相等。二、實(shí)驗(yàn)與探究——粗測(cè)最大靜摩擦力3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):(1)選用彈簧測(cè)力計(jì),獲得靜摩擦力大小的數(shù)據(jù)。(2)根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)的變化情況,分析靜摩擦力大小的變化規(guī)律。(3)在物塊上添加砝碼,改變壓力,研究靜摩擦力的變化規(guī)律。(4)觀察記錄物塊剛開始滑動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化情況。(5)比較兩種情況下,彈簧測(cè)力計(jì)所顯示的最大靜摩擦力大小與壓力的關(guān)系。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(1)最大靜摩擦力fmax與物體之間正壓力N成正比。(2)最大靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力略大。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:【思考·討論】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,使靜摩擦力大小的變化情況清晰地顯示出來。 (科學(xué)探究)提示:可采用如圖所示的方案。將木塊固定,木板與木塊開始相對(duì)滑動(dòng)前彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為靜摩擦力大小?!舅伎肌び懻摗刻崾荆嚎刹捎萌鐖D所示的方案。將木塊固定,木板與【典例示范】如圖所示,將兩本書逐頁交叉在一起后,雙手抓住書脊用力向兩邊拉:(1)如果不能分開,請(qǐng)分析紙張所受靜摩擦力的方向?(2)在沒有分開的情況下,手的拉力增大,靜摩擦力的大小將如何變化,最大靜摩擦力呢?【典例示范】(1)如果不能分開,請(qǐng)分析紙張所受靜摩擦力的方向【解析】(1)如果不能分開,左側(cè)紙張有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),其所受靜摩擦力的方向向右。同理,右側(cè)紙張受向左的靜摩擦力。(2)在沒有分開的情況下,手的拉力增大,靜摩擦力的大小將增大。最大靜摩擦力大小與所受的正壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),則最大靜摩擦力不變。答案:見解析【解析】(1)如果不能分開,左側(cè)紙張有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),其所受【誤區(qū)警示】靜摩擦力大小變化的兩個(gè)誤區(qū)(1)不能認(rèn)為外力增大時(shí),物體所受的靜摩擦力一定增大。如豎直面內(nèi),壓力增大時(shí),靜摩擦力大小不變。(2)不能認(rèn)為最大靜摩擦力是固定值。最大靜摩擦力與正壓力大小和動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān)?!菊`區(qū)警示】靜摩擦力大小變化的兩個(gè)誤區(qū)【素養(yǎng)訓(xùn)練】1.(多選)如圖所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量為0.6kg,彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為2N,滑輪摩擦不計(jì)。若輕輕取走盤中的部分砝碼,使總質(zhì)量減少到0.1kg時(shí),將會(huì)出現(xiàn)的情況是(g取10N/kg,不計(jì)托盤重力)(
)A.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變小B.A仍靜止不動(dòng)C.A對(duì)桌面的摩擦力變小D.A所受的摩擦力方向向左【素養(yǎng)訓(xùn)練】A.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變小【解析】選B、C。由平衡狀態(tài)可知木塊A所受的最大靜摩擦力至少為4N,方向向左,若使總質(zhì)量減少到0.1kg,此時(shí)向右的拉力為1N,摩擦力方向向右,大小為1N,所以B、C對(duì),A、D錯(cuò)?!窘馕觥窟xB、C。由平衡狀態(tài)可知木塊A所受的最大2.如圖所示,重為200N的A木塊放在水平桌面上靜止不動(dòng),桌面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1?,F(xiàn)將重為15N的B物體通過輕質(zhì)細(xì)繩,跨過定滑輪與A木塊連結(jié)在一起,則水平桌面與A之間的摩擦力大小為_____N。當(dāng)B物體的重力變?yōu)?0N,則水平桌面與A之間的摩擦力大小變?yōu)開______N。(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)
2.如圖所示,重為200N的A木塊放在水平桌面上靜止不動(dòng),桌【解析】物體A水平方向受繩的拉力和摩擦力,A受的最大靜摩擦力fmax=f=μN(yùn)=0.1×200N=20N。當(dāng)用15N力拉A時(shí),A不動(dòng),則A受到靜摩擦力為15N。當(dāng)用30N力拉A時(shí),A物體開始滑動(dòng),則A受到滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)=0.1×200N=20N。答案:15
20【解析】物體A水平方向受繩的拉力和摩擦力,A受的【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.如圖所示,重物A、B疊放在水平桌面上。質(zhì)量分別為m1、m2、m3的物體分別通過細(xì)線跨過定滑輪水平系在重物A、B上,已知m1>m2+m3,A、B保持靜止?,F(xiàn)將m3解下放在物體A的上方,發(fā)現(xiàn)A、B仍處于靜止。關(guān)于A、B間的摩擦力f1和B與桌面的摩擦力f2的變化情況,下列說法中正確的是(
)A.f1變大,f2不變B.f1變大,f2變大C.f1變小,f2不變D.f1變小,f2變大【補(bǔ)償訓(xùn)練】A.f1變大,f2不變【解析】選D。對(duì)于重物A,受水平向左的拉力和靜摩擦力f1,處于靜止?fàn)顟B(tài)。m3放到重物A上時(shí),f1一定變小。對(duì)于重物B,開始時(shí)受到水平向右的拉力大小為m1g,A給的水平向左的靜摩擦力大小為f1=(m2+m3)g,由于m1>m2+m3,故桌面肯定要給B一個(gè)水平向左的靜摩擦力f2,此時(shí)有:m1g=f2+f1,當(dāng)m3放到重物A上時(shí),f1減小,故f2變大,則D正確,A、B、C錯(cuò)誤?!窘馕觥窟xD。對(duì)于重物A,受水平向左的拉力和靜摩擦力f1,處2.物體A、B間接觸面粗糙,如圖所示,物體A在拉力Fa、Fb作用下做勻速運(yùn)動(dòng),下列關(guān)于A、B物體所受滑動(dòng)摩擦力的說法正確的是(
)A.圖甲中A、B所受滑動(dòng)摩擦力的方向都跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B.圖甲中A、B所受滑動(dòng)摩擦力都是阻力C.由圖乙可知,受滑動(dòng)摩擦力的物體不一定是運(yùn)動(dòng)的D.圖甲、乙中拉力Fa、Fb相等2.物體A、B間接觸面粗糙,如圖所示,物體A在拉力Fa、Fb【解析】選C。圖甲中物體A所受滑動(dòng)摩擦力向左,與運(yùn)動(dòng)方向相反;物體B所受滑動(dòng)摩擦力方向向右,作為動(dòng)力使物體向右運(yùn)動(dòng),二者方向相同,A、B錯(cuò)誤。圖乙中,B物體雖受滑動(dòng)摩擦力,但不運(yùn)動(dòng),C正確。由f=μN(yùn),而N=mg,但是兩物體A、B質(zhì)量不一定相等,所以Fa、Fb不一定相等,D錯(cuò)誤?!窘馕觥窟xC。圖甲中物體A所受滑動(dòng)摩擦力向左,與運(yùn)動(dòng)方向相反【拓展例題】考查內(nèi)容:靜摩擦力、最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力【典例】把一個(gè)重為G的物體,用一個(gè)水平方向的力F=kt(k為恒量,t為時(shí)間)壓在豎直墻壁上,如圖所示,從t=0開始物體所受的摩擦力f隨時(shí)間t的變化關(guān)系是圖中的(
)【拓展例題】考查內(nèi)容:靜摩擦力、最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力【正確解答】選B。由于物體受到的水平推力為F=kt,則墻與物體之間的壓力N=kt,開始的一段時(shí)間內(nèi)F比較小,物體受到的摩擦力f小于物體的重力G,物體沿墻壁下滑,物體所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,由f=μN(yùn)=μkt,可知f與t成正比。當(dāng)滑動(dòng)摩擦力f大小等于重力G時(shí),物體不能立即停止運(yùn)動(dòng),物體受到的摩擦力仍然是滑動(dòng)摩擦力,并隨著F的增大,摩擦力繼續(xù)增大,摩擦力將大于重力,物體做減速運(yùn)動(dòng)直至靜止。物體靜止之后,所受摩擦力為靜摩擦力,其大小與F無關(guān),總跟使物體向下運(yùn)動(dòng)的重力相等。故B正確?!菊_解答】選B。由于物體受到的水平推力為F=kt,則墻與物【課堂回眸】【課堂回眸】謝謝謝謝77摩擦力摩擦力第1課時(shí)滑動(dòng)摩擦力第1課時(shí)滑動(dòng)摩擦力一、滑動(dòng)摩擦力的內(nèi)涵要素1.接觸面性質(zhì):接觸面_____(選填“粗糙”或“光滑”)。2.接觸力的情況:___________________。3.運(yùn)動(dòng)情況:發(fā)生_________時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的_____________的力。粗糙彼此接觸和擠壓相對(duì)滑動(dòng)阻礙相對(duì)滑動(dòng)一、滑動(dòng)摩擦力的內(nèi)涵要素粗糙彼此接觸和擠壓相對(duì)滑動(dòng)阻礙相對(duì)滑二、滑動(dòng)摩擦力的矢量性1.方向:總是與接觸面相切,并與物體______________。2.大小:(1)文字表述:滑動(dòng)摩擦力f的大小與壓力N的大小成_____。(2)數(shù)學(xué)關(guān)系式:______。相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反正比f=μN(yùn)二、滑動(dòng)摩擦力的矢量性相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反正比f=μN(yùn)三、動(dòng)摩擦因數(shù)下列關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)的說法正確的是_________。①它是兩個(gè)力的比值,沒有單位。②它的大小與兩個(gè)接觸面的材料有關(guān)。③它的大小與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。④它的大小與兩個(gè)接觸面的粗糙程度有關(guān)。⑤鋼-鋼間的動(dòng)摩擦因數(shù)比鋼-冰間的動(dòng)摩擦因數(shù)大。①②④⑤三、動(dòng)摩擦因數(shù)①②④⑤一、認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦力1.滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件:(1)接觸面粗糙。(2)兩物體相互接觸。(3)兩物體相互擠壓,即兩者之間存在彈力。(4)兩物體沿接觸面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。一、認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦力2.滑動(dòng)摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系:(1)在接觸面上,與接觸面相切且與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。(2)與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同,也可能相反。2.滑動(dòng)摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系:【思考·討論】情境:如圖所示,快件剛放到傳送帶上的一段時(shí)間內(nèi),快件隨傳送帶向上運(yùn)動(dòng)。討論:(1)快件與傳送帶間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),向哪滑動(dòng)?(科學(xué)思維)提示:快件相對(duì)傳送帶向下滑動(dòng)。(2)分析此過程中,快件所受滑動(dòng)摩擦力的方向?(物理觀念)提示:滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,則快件受到的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向上?!舅伎肌び懻摗坑懻摚海?)快件與傳送帶間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),【典例示范】(多選)如圖所示,一只貓?jiān)谧肋吤偷膶⒆啦紡聂~缸下向右拉出,魚缸在桌面上繼續(xù)向右滑行了一段距離后停下來。魚缸在桌面上滑動(dòng)的過程中,請(qǐng)根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的定義,分析下列關(guān)于桌面和魚缸相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的說法正確的是(
)A.魚缸相對(duì)桌面向右運(yùn)動(dòng)B.魚缸相對(duì)桌面向左運(yùn)動(dòng)C.桌面相對(duì)魚缸向右運(yùn)動(dòng)D.桌面相對(duì)魚缸向左運(yùn)動(dòng)【典例示范】【解題探究】(1)判斷魚缸相對(duì)桌面的運(yùn)動(dòng)方向時(shí),視哪個(gè)物體為靜止的?提示:視桌子為靜止的。(2)判斷桌面相對(duì)魚缸的運(yùn)動(dòng)方向時(shí),視哪個(gè)物體為靜止的?提示:視魚缸為靜止的。【解析】選A、D。視桌子為靜止的,魚缸相對(duì)桌面向右運(yùn)動(dòng),則A正確,B錯(cuò)誤;視魚缸為靜止的,桌面相對(duì)魚缸向左運(yùn)動(dòng),則D正確,C錯(cuò)誤?!窘忸}探究】【解析】選A、D。視桌子為靜止的,魚缸相對(duì)桌面向【母題追問】1.(多選)請(qǐng)根據(jù)滑動(dòng)摩擦力方向的性質(zhì),判斷【典例示范】情境中,關(guān)于魚缸底和桌面所受滑動(dòng)摩擦力方向的說法正確的是(
)(物理觀念)A.桌面對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向左B.桌面對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向右C.魚缸底對(duì)桌面的滑動(dòng)摩擦力方向向左D.魚缸底對(duì)桌面的滑動(dòng)摩擦力方向向右【母題追問】【解析】選A、D。魚缸相對(duì)桌面向右運(yùn)動(dòng),桌面對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向左。桌面相對(duì)魚缸向左運(yùn)動(dòng),魚缸底對(duì)桌面的滑動(dòng)摩擦力方向向右?!窘馕觥窟xA、D。魚缸相對(duì)桌面向右運(yùn)動(dòng),桌面對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩2.(多選)在【典例示范】中下列關(guān)于桌布和魚缸底所受滑動(dòng)摩擦力方向的說法正確的是(
)(物理觀念)A.桌布對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向左B.桌布對(duì)魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向右C.魚缸底對(duì)桌布的滑動(dòng)摩擦力方向向左D.魚缸底對(duì)桌布的滑動(dòng)摩擦力方向向右【解析】選B、C。視桌布為靜止的,魚缸底的滑動(dòng)摩擦力方向向右,則B正確,A錯(cuò)誤;視魚缸為靜止的,桌布的滑動(dòng)摩擦力方向向左,則C正確,D錯(cuò)誤。2.(多選)在【典例示范】中下列關(guān)于桌布和魚缸底所受滑動(dòng)摩擦【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.關(guān)于滑動(dòng)摩擦力,下列說法中正確的是(
)A.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反B.滑動(dòng)摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)的,一個(gè)物體在水平地面上滑動(dòng)時(shí),地面也要受到滑動(dòng)摩擦力作用C.滑動(dòng)摩擦力的大小跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)D.滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)【補(bǔ)償訓(xùn)練】【解析】選B?;瑒?dòng)摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同,A錯(cuò)誤;根據(jù)力的相互性可知,B正確;滑動(dòng)摩擦力的大小只跟接觸面的性質(zhì)和壓力有關(guān),與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān),C錯(cuò)誤;滑動(dòng)摩擦力可能作為動(dòng)力使物體運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤?!窘馕觥窟xB?;瑒?dòng)摩擦力的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同,A錯(cuò)2.(多選)如圖所示,下列常見事例中受到滑動(dòng)摩擦力的物體有 (
)A.剎車時(shí),車輪抱死的摩托車B.在豎直繩的拉力作用下沿豎直墻壁運(yùn)動(dòng)的重物C.在水平地面上被推動(dòng)的木箱D.冬天,相互摩擦取暖的雙手2.(多選)如圖所示,下列常見事例中受到滑動(dòng)摩擦力的物體有 【解析】選A、C、D。按照產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件來分析物體是否受到摩擦力。四個(gè)事例中的研究對(duì)象都與其他物體接觸、相對(duì)于接觸物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)、接觸面都不是光滑的。但是選項(xiàng)B中的重物與墻壁間沒有擠壓,因此該重物與墻壁間沒有滑動(dòng)摩擦力。其余選項(xiàng)中的研究對(duì)象跟與之接觸的物體都有相互擠壓,因此都受到滑動(dòng)摩擦力的作用。綜上所述,選項(xiàng)A、C、D正確?!窘馕觥窟xA、C、D。按照產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件來分析物體是否二、科學(xué)探究——滑動(dòng)摩擦力大小與物體間壓力大小的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯炕瑒?dòng)摩擦力大小與接觸面的情況、壓力的定量關(guān)系。二、科學(xué)探究——滑動(dòng)摩擦力大小與物體間壓力大小的關(guān)系2.設(shè)計(jì)思路:(1)實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。2.設(shè)計(jì)思路:①控制接觸面粗糙程度不變,研究滑動(dòng)摩擦力與壓力的定量關(guān)系。②控制滑動(dòng)摩擦力與壓力不變,研究與接觸面粗糙程度的關(guān)系。①控制接觸面粗糙程度不變,研究滑動(dòng)摩擦力與壓力的定量關(guān)系。(2)測(cè)量的物理量。①測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大?。焊鶕?jù)物體A水平方向二力平衡,滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。(2)測(cè)量的物理量。②測(cè)量壓力的大?。篴.實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)豎直方向上二力平衡,壓力N=mg。b.數(shù)據(jù)的收集方法:利用天平測(cè)量物體A的質(zhì)量,由N=mg獲得壓力的大小。(3)通過在物體A上加砝碼的方法改變壓力。(4)通過將木板改為玻璃板改變接觸面的粗糙程度。②測(cè)量壓力的大?。?.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(1)當(dāng)接觸面材料相同,壓力不同時(shí):滑動(dòng)摩擦力f的大小跟壓力N成正比,即f=μN(yùn)。(2)當(dāng)壓力相同,接觸面材料不同時(shí):滑動(dòng)摩擦力與壓力的比值不同,說明接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)不同。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:【思考·討論】(1)探究改變拉木板的速度時(shí),物體所受的滑動(dòng)摩擦力的大小是否變化,請(qǐng)給出你的解釋?(科學(xué)探究)提示:不變化。根據(jù)f=μN(yùn),滑動(dòng)摩擦力的大小只與動(dòng)摩擦因數(shù)和壓力有關(guān),與速度無關(guān)。(2)探究改變物體與木板間接觸面積的大小時(shí),物體所受的滑動(dòng)摩擦力的大小是否變化,請(qǐng)給出你的解釋?(科學(xué)探究)提示:不變化。根據(jù)f=μN(yùn),滑動(dòng)摩擦力的大小只與動(dòng)摩擦因數(shù)和壓力有關(guān),與接觸面積無關(guān)?!舅伎肌び懻摗俊镜淅痉丁坑形煌瑢W(xué)要重新布置自己的房間,他用200N的水平拉力勻速拉動(dòng)質(zhì)量為50kg的書桌。求書桌與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少?(g取10N/kg)
【典例示范】【思維·建?!俊舅季S·建?!俊窘馕觥縿蛩倮瓌?dòng)時(shí)書桌的受力分析如圖所示。用200N的水平拉力勻速拉動(dòng)書桌,書桌受到地面的滑動(dòng)摩擦力f=200N。書桌受地面的支持力為N=mg=50×10N=500N。根據(jù)f=μN(yùn)可得μ==0.4答案:0.4【解析】勻速拉動(dòng)時(shí)書桌的受力分析如圖所示。用200N的水平拉【母題追問】1.如果該同學(xué)要在與【典例示范】同樣的情況下勻速移動(dòng)質(zhì)量為150kg的書柜,他用200N的力能拉動(dòng)書柜嗎?為什么?(g取10N/kg)(科學(xué)思維)【解析】書柜受到地面的支持力N2=m2g=150×10N=1500N勻速移動(dòng)書柜所需的拉力為F=f2=μN(yùn)2=0.4×1500N=600N則用200N的力不能拉動(dòng)書柜。答案:不能,原因見解析【母題追問】2.請(qǐng)依據(jù)【典例示范】所涉及的物理過程,利用圖示裝置來測(cè)定AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)。A、B兩個(gè)物體疊放在一起,A的右面用不計(jì)重力的彈簧測(cè)力計(jì)連在墻上,此時(shí)測(cè)力計(jì)是水平的。請(qǐng)分析:(科學(xué)探究)(1)需要測(cè)量的量有__________________。
(2)AB間動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式________________。
2.請(qǐng)依據(jù)【典例示范】所涉及的物理過程,利用圖示裝置來測(cè)定A【解析】(1)需要測(cè)量的量有彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)T,A物體的重力G。(2)對(duì)A物體,水平方向受拉力T和摩擦力f。因T=f,N=G,又f=μN(yùn),則AB間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=答案:(1)見解析(2)【解析】(1)需要測(cè)量的量有彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)T,A物體的重力【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.如圖所示為某新型夾磚機(jī),它能用兩側(cè)巨大的“手臂”將幾噸磚夾起,大大提高了工作效率。已知某夾磚機(jī)能夾起質(zhì)量為m的磚,兩側(cè)“手臂”對(duì)磚產(chǎn)生的最大壓力為Fmax(設(shè)此時(shí)靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),則“手臂”與磚之間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為(
)【補(bǔ)償訓(xùn)練】【解析】選B。以磚為研究對(duì)象,豎直方向上受到重力和左右兩側(cè)兩個(gè)摩擦力的作用,所以2f=mg,又因?yàn)閒=μFmax,所以μ=,選B。【解析】選B。以磚為研究對(duì)象,豎直方向上受到重力2.(2018·漳州高一檢測(cè))用20N的水平力將一個(gè)5kg的物體壓在豎直墻壁上,物體沿墻壁下滑,已知物體與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,求物體受到的滑動(dòng)摩擦力的大小和方向。2.(2018·漳州高一檢測(cè))用20N的水平力將一個(gè)5kg的【解析】由于用20N的力將物體壓在墻壁上,所以物體與墻壁間的正壓力為20N,根據(jù)f=μN(yùn)得f=0.3×20N=6N滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反,物體沿墻壁下滑,故滑動(dòng)摩擦力的方向沿墻壁向上。答案:6N
方向沿墻壁向上【解析】由于用20N的力將物體壓在墻壁上,所以物體與墻壁間的【拓展例題】考查內(nèi)容:滑動(dòng)摩擦力的綜合應(yīng)用【典例】如圖所示,一重力為20N的物體放在水平地面上,在一大小為F=8N的水平向右拉力作用下,向右勻速運(yùn)動(dòng)。(1)求物體所受的摩擦力的大小和方向。(2)求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。(3)若突然將外力F的方向改為水平向左,大小變?yōu)?6N,求此時(shí)物體所受摩擦力大小和方向?!就卣估}】考查內(nèi)容:滑動(dòng)摩擦力的綜合應(yīng)用(1)求物體所受的【解析】(1)根據(jù)二力平衡,物體所受摩擦力f=F=8N,方向與拉力方向相反,即水平向左。(2)動(dòng)摩擦因數(shù)μ==0.4(3)外力突然改為水平向左時(shí),物體仍在向右運(yùn)動(dòng),對(duì)水平面的壓力沒有變,故此時(shí)它受到的摩擦力大小、方向都與外力改變前相同。答案:(1)8N水平向左(2)0.4(3)8N水平向左【解析】(1)根據(jù)二力平衡,物體所受摩擦力答案:(1)8N【課堂回眸】【課堂回眸】第2課時(shí)
靜摩擦力摩擦力的調(diào)控第2課時(shí)一、靜摩擦力的內(nèi)涵要素1.接觸面性質(zhì):接觸面_____(選填“粗糙”或“光滑”)。2.接觸力的情況:___________________。3.運(yùn)動(dòng)情況:物體之間沒有發(fā)生_________,但具有_______________時(shí),接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種________________的力。粗糙彼此接觸、擠壓相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)一、靜摩擦力的內(nèi)涵要素粗糙彼此接觸、擠壓相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨二、靜摩擦力的矢量性1.方向:總是與接觸面相切,并且與________________________。相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反2.大小:(1)變化特點(diǎn):開始時(shí),靜摩擦力隨拉力的增大而_____當(dāng)拉力增大到某一值時(shí),物體突然開始沿接觸面滑動(dòng)。(2)最大靜摩擦力:靜摩擦力增大到_________時(shí),所對(duì)應(yīng)的物體與接觸面之間的靜摩擦力。(3)靜摩擦力的大小范圍:_________。增大一定限度0<f≤fmax二、靜摩擦力的矢量性相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反2.大?。涸龃笠欢ㄈ㈧o摩擦力的影響因素下列有關(guān)靜摩擦力的描述正確的是_______。①兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)②靜摩擦力的方向與外力無關(guān)③靜摩擦力大小隨外力增大而增大④處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體,所受靜摩擦力大小與外力相等①③④三、靜摩擦力的影響因素①③④四、摩擦力的調(diào)控在生產(chǎn)生活中,我們有時(shí)需要盡可能加大摩擦力,有時(shí)又希望把摩擦力減到最小。掌握了摩擦力的有關(guān)規(guī)律,就可根據(jù)需要找到調(diào)控摩擦力的方法。我們需要增大摩擦力時(shí),可采用加大壓力的方法或選用動(dòng)摩擦因數(shù)更大的材料等;我們需要減小摩擦力時(shí),則可采用相反的方法。四、摩擦力的調(diào)控四、摩擦力的調(diào)控例如,為了打開密封的瓶裝罐頭蓋子,人們發(fā)明了可增大摩擦力的開瓶器(左圖);在冰壺比賽中,為了讓冰壺能夠在賽道上按照期望的方式滑動(dòng),運(yùn)動(dòng)員就要反復(fù)刷冰以減小摩擦力(右圖)。調(diào)控摩擦力的巧妙方法還有很多。然而,人們發(fā)現(xiàn),雖可用各種辦法減小摩擦力,卻不可能完全消除摩擦力。不過,若對(duì)于研究的問題來說,摩擦力小到可忽略不計(jì),我們則稱相關(guān)的物體為光滑物體。四、摩擦力的調(diào)控調(diào)控摩擦力的巧妙方法還有很多。然而,一、認(rèn)識(shí)靜摩擦力1.產(chǎn)生的條件:(1)兩物體直接接觸且擠壓。(2)接觸面是粗糙的。(3)兩物體有相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)。一、認(rèn)識(shí)靜摩擦力2.“相對(duì)靜止”的兩個(gè)含義:(1)兩個(gè)物體都靜止。(2)兩個(gè)物體速度相同。①速度相同的勻速直線運(yùn)動(dòng)。②初速度和加速度相同的變速運(yùn)動(dòng)。2.“相對(duì)靜止”的兩個(gè)含義:3.判斷靜摩擦力有無的方法:(1)假設(shè)法。(2)平衡條件法:根據(jù)二力平衡的條件判定。3.判斷靜摩擦力有無的方法:(2)平衡條件法:根據(jù)二力平衡的4.靜摩擦力的大?。海?)靜摩擦力的大小總等于使物體發(fā)生相對(duì)滑動(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fmax之間,即0<f≤fmax。4.靜摩擦力的大?。海?)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。(3)靜摩擦力的大小與正壓力無關(guān),但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比。(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)【思考·討論】情境:甲圖中自動(dòng)卸貨車開始卸貨,貨物沒有下滑。乙圖中旅客隨傾斜電梯向上運(yùn)動(dòng)?!舅伎肌び懻摗坑懻摚海?)圖甲中自動(dòng)卸貨車車廂啟動(dòng)升起到貨物開始下滑的過程中,貨物所受靜摩擦力的方向是怎樣的?(物理觀念)提示:靜摩擦力的方向沿斜面向上。(2)請(qǐng)從靜摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系的角度解釋圖乙中旅客所受靜摩擦力的作用效果是怎樣的?(物理觀念)提示:靜摩擦力的作用效果是使旅客向上運(yùn)動(dòng),靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。討論:(1)圖甲中自動(dòng)卸貨車車廂啟動(dòng)升起到貨物開始下滑的過程【典例示范】判斷圖中物體A是否受摩擦力作用(A和B相對(duì)靜止)?若有,判斷物體A受的摩擦力沿什么方向? 【典例示范】【解析】甲圖所示情況,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),假設(shè)物體A受靜摩擦力作用,根據(jù)二力平衡可知,物體A的平衡狀態(tài)被破壞,因此假設(shè)是錯(cuò)誤的,故在甲圖情況下物體A不受摩擦力作用。乙圖所示情況,物體A也處于平衡狀態(tài),由于物體A受向右的力F的作用,由二力平衡可知,物體A一定受向左的靜摩擦力作用。丙圖所示情況,用力F拉水平地面上的物體B,物體B及其上面的物體A保持相對(duì)靜止做勻速直線運(yùn)動(dòng),假設(shè)物體A受靜摩擦力作用,根據(jù)二力平衡可知,物體A的平衡條件被破壞,因此假設(shè)是錯(cuò)誤的,故在丙圖情況下物體A不受摩擦力作用。【解析】甲圖所示情況,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),假設(shè)物體A受靜摩擦丁圖所示情況,由于物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng),說明物體A在水平方向上受力平衡,根據(jù)二力平衡可知,物體A在水平方向上一定受到靜摩擦力的作用與F相平衡,靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,即向左。答案:甲、丙圖中物體A不受摩擦力作用;乙、丁圖中物體A受摩擦力作用,摩擦力的方向都向左。丁圖所示情況,由于物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng),說明物體A在水平方向【誤區(qū)警示】分析靜摩擦力的注意事項(xiàng)(1)靜摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)方向相反,與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同。(2)運(yùn)動(dòng)或靜止的物體都有可能受到靜摩擦力作用。(3)靜摩擦力的大小與物體所受的外力或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),與壓力大小無關(guān)?!菊`區(qū)警示】分析靜摩擦力的注意事項(xiàng)【素養(yǎng)訓(xùn)練】1.(多選)(2019·三明高一檢測(cè))如圖所示,人用手握住一個(gè)油瓶,并確保能使油瓶靜止在豎直方向上,以下說法中正確的是(
)A.手握得越緊,油瓶受的摩擦力就會(huì)越大B.手握得越緊,油瓶與手之間的動(dòng)摩擦因數(shù)就會(huì)越大C.手握得越緊,油瓶與手之間的最大靜摩擦力就會(huì)越大D.往油瓶里添油,油瓶受的摩擦力會(huì)增大【素養(yǎng)訓(xùn)練】【解析】選C、D。油瓶一直靜止,因此無論手握多緊,靜摩擦力都始終和重力相等,重力增加,摩擦力增加,A錯(cuò)誤,D正確;動(dòng)摩擦因數(shù)只與物體的材料以及粗糙程度有關(guān),所以B錯(cuò)誤;最大靜摩擦力與正壓力成正比,C正確。【解析】選C、D。油瓶一直靜止,因此無論手握多緊,靜摩擦力都2.重100N的物體,靜止在粗糙的水平面上,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,方向水平向右的拉力作用后,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【解析】選A。物體所受滑動(dòng)摩擦力大小為:f=μN(yùn)=0.2×100N=20N;當(dāng)F=10N<20N<f靜max時(shí),物體保持靜止不動(dòng)。物體所受到的靜摩擦力為:f′=F=10N,方向水平向左,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。2.重100N的物體,靜止在粗糙的水平面上,物體與水平面間的【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,水平面上疊放著兩個(gè)物體A、B,現(xiàn)用力F拉B物體,但沒有拉動(dòng),試判斷A、B之間有無摩擦力以及B受地面靜摩擦力的方向?!窘馕觥慷x法:假設(shè)A、B接觸面光滑,B靜止不動(dòng)時(shí),A不可能相對(duì)B運(yùn)動(dòng),可判定A、B之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),也就不存在靜摩擦力。但B受到力F作用,相對(duì)地面有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故摩擦力方向向左?!狙a(bǔ)償訓(xùn)練】假設(shè)法:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷,假設(shè)A受到B的靜摩擦力作用,則A在水平方向所受的合力不為零,與題意矛盾,故A不受靜摩擦力作用?;蚣僭O(shè)A不受B的靜摩擦力作用,則A在水平方向所受的合力為零,與題意相符,故A不受靜摩擦力作用。答案:A、B間無摩擦力,地面對(duì)B的靜摩擦力方向向左。假設(shè)法:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷,假設(shè)A受到B的靜摩擦力作用,二、實(shí)驗(yàn)與探究——粗測(cè)最大靜摩擦力1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模捍譁y(cè)最大靜摩擦力。2.實(shí)驗(yàn)原理:(1)狀態(tài)分析:水平桌面上,受拉力作用的物塊開始運(yùn)動(dòng)前,處于靜止?fàn)顟B(tài)。(2)二力平衡:根據(jù)二力平衡,物塊所受靜摩擦力大小與彈簧測(cè)力計(jì)的拉力相等。二、實(shí)驗(yàn)與探究——粗測(cè)最大靜摩擦力3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):(1)選用彈簧測(cè)力計(jì),獲得靜摩擦力大小的數(shù)據(jù)。(2)根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)數(shù)據(jù)的變化情況,分析靜摩擦力大小的變化規(guī)律。(3)在物塊上添加砝碼,改變壓力,研究靜摩擦力的變化規(guī)律。(4)觀察記錄物塊剛開始滑動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化情況。(5)比較兩種情況下,彈簧測(cè)力計(jì)所顯示的最大靜摩擦力大小與壓力的關(guān)系。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(1)最大靜摩擦力fmax與物體之間正壓力N成正比。(2)最大靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力略大。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:【思考·討論】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,使靜摩擦力大小的變化情況清晰地顯示出來。 (科學(xué)探究)提示:可采用如圖所示的方案。將木塊固定,木板與木塊開始相對(duì)滑動(dòng)前彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為靜摩擦力大小?!舅伎肌び懻摗刻崾荆嚎刹捎萌鐖D所示的方案。將木塊固定,木板與【典例示范】如圖所示,將兩本書逐頁交叉在一起后,雙手抓住書脊用力向兩邊拉:(1)如果不能分開,請(qǐng)分析紙張所受靜摩擦力的方向?(2)在沒有分開的情況下,手的拉力增大,靜摩擦力的大小將如何變化,最大靜摩擦力呢?【典例示范】(1)如果不能分開,請(qǐng)分析紙張所受靜摩擦力的方向【解析】(1)如果不能分開,左側(cè)紙張有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),其所受靜摩擦力的方向向右。同理,右側(cè)紙張受向左的靜摩擦力。(2)在沒有分開的情況下,手的拉力增大,靜摩擦力的大小將增大。最大靜摩擦力大小與所受的正壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),則最大靜摩擦力不變。答案:見解析【解析】(1)如果不能分開,左側(cè)紙張有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),其所受【誤區(qū)警示】靜摩擦力大小變化的兩個(gè)誤區(qū)(1)
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