【同步導(dǎo)學(xué)】高中物理 3.3摩擦力課件 新人教必修1

3．摩擦力一、摩擦力1．概念：兩個__________的物體，當(dāng)它們發(fā)生

__________或具有_________________時，就會

在接觸面上產(chǎn)生___________________________

______的力，這種力叫做摩擦力．2．分類：摩擦力分_______________________．相互接觸相對運動相對運動的趨勢阻礙相對運動或相對運動趨勢靜摩擦力和滑動摩擦力二、靜摩擦力1．定義當(dāng)一個物體在另一個物體表面上有相對運動的趨

勢，但兩者又保持_________狀態(tài)時，物體受到

的另一個物體對它的阻礙這種_______________

的力，叫做靜摩擦力．相對靜止相對運動趨勢粗糙相對運動3．大小靜摩擦力的增大有一個限度，靜摩擦力的最大值

Fmax在數(shù)值上等于物體______________時的拉力，

兩物體間實際發(fā)生的靜摩擦力在______________

________之間，即0<F≤Fmax.剛剛開始運動0與最大靜摩擦力Fmax4．方向靜摩擦力的方向必定和接觸面相切，總與相對運動趨勢的方向相反．三、滑動摩擦力1．定義當(dāng)一個物體在另一個物體表面滑動的時候，會受到另一個物體阻礙它滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力．2．產(chǎn)生的條件(1)接觸面粗糙且有彈力作用．(2)一個物體相對于另一個物體運動(或滑動)．3．大小滑動摩擦力的大小跟_____成正比，也就是跟兩個

物體表面間的_____________成正比，其公式為F

＝μFN.式中μ是比例常數(shù)(它是兩個力的_____，沒

有單位)，叫做____________，它的數(shù)值跟兩個接

觸物體的_____有關(guān)，還跟接觸面的情況(如_____

_____)有關(guān)．4．方向物體受到的滑動摩擦力的方向總是跟接觸面相切，

阻礙物體之間的相對運動．5．滑動摩擦力一般略______最大靜摩擦力(填“小

于”“大于”或“等于”).

壓力垂直作用力比值動摩擦因數(shù)材料粗糙程度小于一、對靜摩擦力的理解1．靜摩擦力中的“靜”和滑動摩擦力中的“滑動”都是相對的，都是以摩擦力的施力物體為參考系的，而以其他物體為參考系時并不一定靜止或滑動．所以，靜止的物體也可能受到滑動摩擦力作用，運動的物體也可能受到靜摩擦力作用．2．摩擦力的方方向：摩擦力力的方向與相相對運動或相相對運動趨勢勢的方向相反反，而不是與與運動方向相相反，摩擦力力還可以與物物體的運動方方向成一定角角度．比如行行駛的火車廂廂后壁上爬著著一只壁虎，，它受到向上上的摩擦力以以阻止它下滑滑，但它對地地的運動方向向是水平向前前的．因此摩摩擦力的方向向不一定與運運動方向在一一條直線上，，但一定與相相對運動或相相對運動趨勢勢方向在一條條直線上，且且方向相反．．3．靜摩擦力方方向的判斷(1)假設(shè)法．即假假設(shè)接觸面光光滑，若兩物物體發(fā)生相對對運動，則說說明它們原來來有相對運動動趨勢，并且且原來相對運運動趨勢的方方向跟假設(shè)接接觸面光滑時時相對運動的的方向相同，，然后根據(jù)靜靜摩擦力方向向跟物體相對對運動趨勢方方向相反，便便可以確定靜靜摩擦力的方方向．(2)結(jié)合物體的運運動狀態(tài)判斷斷，由運動情情況確定受力力情況．不管管靜摩擦力的的方向與運動動方向相同還還是相反，但但一定與物體體間相互運動動的趨勢方向向相反．不管管靜摩擦力是是動力還是阻阻力，但一定定是阻礙物體體間的相對運運動趨勢．4．最大靜摩擦擦力：靜摩擦擦力的增大有有一個最大限限度，即最大大靜摩擦力．．它是物體剛剛剛開始相對對運動時所受受的摩擦力．．靜摩擦力的取取值在0到最大靜摩擦擦力Fmax之間，即0<F≤Fmax.5．靜摩擦力的的大小：隨沿沿相對運動趨趨勢方向的外外力F的增大而增大大，但有一個個最大值．(1)靜摩擦力大小小與正壓力無無關(guān)，但最大大靜摩擦力的的大小與正壓壓力成正比；；(2)最大靜摩擦力力一般比滑動動摩擦力大些些，但有時認(rèn)認(rèn)為二者是相相等的；(3)靜摩擦力的大大小與物體受受力情況及運運動狀態(tài)有關(guān)關(guān)，通常利用用平衡條件或或牛頓第二定定律(后面將學(xué)到)求解．解析：只要瓶子不動動，處于靜止止?fàn)顟B(tài)，由物物體的平衡條條件可得手對對瓶子的靜摩摩擦力與瓶子子的重力等大大反向，與手手對瓶子握力力的大小無關(guān)關(guān)，故B正確；摩擦力力的方向始終終向上，C錯誤；握力越越大，手越干干越粗糙，手手對瓶子的最最大靜摩擦力力越大，瓶子子越不易滑脫脫，但并沒有有改變此時瓶瓶子所受的靜靜摩擦力大小小，故A、D均錯誤．答案：B二、對滑動摩摩擦力的理解解1．滑動摩擦力力的方向(1)滑動摩擦力的的方向總是沿沿著接觸面，，并且跟物體體的相對運動動的方向相反反．(2)對“相對運動的方方向”的理解：①不要把“物體的相對運運動的方向”與“物體的運動方方向”等同起來，“相對”是指研究對象象相對于其接接觸物體而言言的．②滑動摩擦力方方向可以與物物體運動方向向相反，也可可以與物體運運動方向相同同，但一定與與相對運動方方向相反．2．大?。汗绞紽＝μFN中的FN是兩個物體接接觸面間的壓壓力，稱為正正壓力(垂直于接觸面面的力)，性質(zhì)上屬于于彈力，它不不是物體的重重力，許多情情況下需結(jié)合合物體的運動動狀態(tài)加以確確定．【特別提醒】(1)滑動摩擦力大大小與接觸面面的大小無關(guān)關(guān)；(2)滑動摩擦力大大小與物體的的運動性質(zhì)無無關(guān)；(3)滑動摩擦力的的方向跟接觸觸面相切且與與物體間相對對運動的方向向相反．相對運動方向向中的“相對”指的是研究對對象相對與其其接觸的物體體而言，既不不是相對地面面，也不是相相對觀察者．．物體的相對對運動方向與與物體的運動動方向不是一一回事．滑動動摩擦力的方方向與物體的的運動方向可可以相同，也也可以相反，，還可以成任任意夾角．下列關(guān)于摩擦擦力的說法，，正確的是()A．相對運動的的兩物體間一一定存在摩擦擦力B．摩擦力總是是阻礙物體的的運動C．運動物體受受到的摩擦力力的方向總是是與運動方向向相反D．相對靜止的的兩個物體之之間，也可能能有摩擦力的的相互作用解析：摩擦力產(chǎn)生的的條件是：兩兩個物體接觸觸且有彈力的的相互作用，，接觸面粗糙糙，有相對運運動(或相對運動趨趨勢)，三者缺一不不可，故選項項A錯誤；相對靜靜止的兩個物物體間，可能能有靜摩擦力力的相互作用用，故選項D正確；摩擦力力的方向總是是與相對運動動(或相對運動趨趨勢)的方向相反，，所以，摩摩擦力的方向向不一定與物物體的運動方方向相反，也也不一定總是是阻力，故選選項B、C錯誤．答案：D〔思考與討論〕互相接觸的物物體相對靜止止的時候，是是不是也可能能產(chǎn)生摩擦力力？點撥：互相接觸的物物體相對靜止止的時候，也也可能產(chǎn)生摩摩擦力．只要要互相接觸的的兩物體間有有彈力，有互互相運動的趨趨勢，接觸面面不光滑，兩兩物體間就有有靜摩擦力的的作用．〔說一說〕能把線織成布布，把布縫成成衣服，靠的的是紗線之間間靜摩擦力的的作用．拿在在手中的瓶子子、毛筆不會會滑落，皮帶帶運輸機把貨貨物送往高處處，也是靜摩摩擦力作用的的結(jié)果．你還還能說出日常常生活和生產(chǎn)產(chǎn)中利用靜摩摩擦力的事例例嗎？點撥：人行走時，靠靠地面對人的的靜摩擦力推推動人前進．．印刷機中推推動紙運動的的兩壓輪對紙紙的靜摩擦力力推動紙向前前運動等.解析：產(chǎn)生摩擦力的的條件是：兩兩個物體相互互擠壓，接觸觸面粗糙，有有相對運動(或相對運動趨趨勢)，三者缺一不不可，故A錯誤；摩擦力力阻礙的是物物體間的相對對運動(或相對運動趨趨勢)，不一定阻礙礙物體的運動動，有可能是是動力，故B錯誤；相對靜靜止的物體有有可能存在相相對運動的趨趨勢，故可能能存在摩擦力力的作用，故故C正確；靜止的的物體只要和和相互接觸的的物體間存在在相對運動，，也可能受滑滑動摩擦力作作用，同理，，運動的物體體只要和相互互接觸的物體體間存在相對對運動的趨勢勢，也有可能能受到靜摩擦擦力作用．答案：C【跟蹤發(fā)散】1－1：關(guān)于彈力和和摩擦力，下下列說法正確確的是()A．有彈力一定定有摩擦力B．有摩擦力一一定有彈力C．摩擦力的大大小和彈力大大小成正比D．彈力的方向向一定和摩擦擦力方向垂直直解析：有彈力時若接接觸面光滑或或無相對運動動(相對運動趨勢勢)，則無摩擦力力，而有彈力力是有摩擦力力的前提條件件，故A錯，B正確；靜摩擦擦力的大小與與物體所受的的其他力有關(guān)關(guān)，滑動摩擦擦力的大小與與彈力大小成成正比，故C錯；彈力的方方向垂直接觸觸面，而摩擦擦力的方向與與接觸面相切切，因此兩個個力的方向垂垂直，故D正確．摩擦力力的產(chǎn)生條件件也可歸結(jié)為為：①接觸面粗糙；；②兩物體間有彈彈力；③兩物物體體間間有有相相對對運運動動或或相相對對運運動動趨趨勢勢．．答案案：：BDA．P、Q兩點點的的摩摩擦擦力力方方向向均均與與輪輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動的的方方向向相相反反B．P點的的摩摩擦擦力力方方向向與與甲甲輪輪的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動方方向向相相反反，，Q點的的摩摩擦擦力力方方向向與與乙乙輪輪的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動方方向向相相同同C．P點的的摩摩擦擦力力方方向向與與甲甲輪輪的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動方方向向相相同同，，Q點的的摩摩擦擦力力方方向向與與乙乙輪輪的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動方方向向相相反反D．P、Q兩點點的的摩摩擦擦力力方方向向均均與與輪輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動的的方方向向相相同同解析析：：由題題意意可可知知甲甲輪輪與與皮皮帶帶間間、、乙乙輪輪答案：B【反思思總總結(jié)結(jié)】(1)靜摩摩擦擦力力有有無無的的判判斷斷方方法法①條件件判判斷②假設(shè)法：假設(shè)接觸面光滑，不存在摩擦力，如物體改變原來的運動狀態(tài)，則存在摩擦力．③由二力平衡判斷．(2)滑動摩擦力方向的判斷①選取受力物體．②確定施力物體．③判斷受力物體相對施力物體的運動方向．④滑動摩擦力方向與相對運動方向相反．解析析：：對A物體體，，由由于于A勻速速運運動動，，由由二二力力平平衡衡可可知知，，B對A的摩摩擦擦力力必必與與F等值值反反向向，，故故A錯，，B正確確；；對對B物體體，，由由力力的的作作用用的的相相互互性答案：BC【思路路點點撥撥】先比比較較桶桶和和砂砂子子的的總總重重力力與與最最大大靜靜摩摩擦擦力力的的大大小小，，判判斷斷物物體體A是否滑動動，以確確定物體體A受到的是是靜摩擦擦力還是是滑動摩摩擦力，，然后選選取恰當(dāng)當(dāng)?shù)姆椒ǚㄇ蠼猓馕觯?1)因為m0g＝1N<Fmax，A處于靜止止?fàn)顟B(tài)，，受靜摩摩擦力作作用，由由二力平平衡得F1＝m(2)在A上再放一個M′＝3kg的物體，A仍靜止，仍受靜摩擦力F2＝F1＝m0g＝1N.(3)因為(m0＋m1)g＝4.3N<Fmax，故A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受靜摩擦力：F3＝(m0＋m1)g＝4.3N.(4)因為(m0＋m2)g＝6N>Fmax，故物體A運動，受到滑動摩擦力作用，由公式F4＝μFN＝μMg＝4N.答案：(1)1N

(2)1N

(3)4.3N

(4)4N【反思總結(jié)結(jié)】在計算摩摩擦力的的大小之之前，必必須先分分析物體體的運動動情況(1)滑動摩擦力的計算方法可用F＝μFN計算．但要注意FN是接觸面的正壓力，并不總是等于物體的重力．計算滑動摩擦力時要特別注意正壓力的求解，以及滑動摩擦力的大小與接觸面積和相對運動速度無關(guān)．(2)靜摩擦力的計算方法一般應(yīng)根據(jù)物體的運動情況(靜止、勻速運動或加速運動)，利用平衡條件或牛頓運動定律列方程求解．【跟蹤發(fā)散散】3－1：如下圖圖所示，，在研究究摩擦力力的實驗驗中，用用彈簧測測力計水水平拉一一放在水水平桌面面上的小小木塊，，小木塊塊的運動動狀態(tài)及及彈簧測測力計的的讀數(shù)如如下表所所示(每次實驗驗時，木木塊與桌桌面間的的接觸情情況都相相同)，則下列列說法正正確的是是()實驗次數(shù)小木塊的運動狀態(tài)彈簧測力計讀數(shù)/N1靜止0.42靜止0.63直線加速0.74勻速直線0.55直線減速0.3A.小木塊受受到的最最大靜摩摩擦力是是0.7NB．小木塊塊受到的的最大靜靜摩擦力力是0.6NC．在這五五次實驗驗中，小小木塊受受到的摩摩擦力大大小有三三次是相相同的．．D．在這五五次實驗驗中，小小木塊受受到的摩摩擦力大大小各不不相同解析：一旦物體體發(fā)生相相對運動答案：

C三、認(rèn)為為摩擦力力一定是是阻力一談到摩摩擦力，，有的同同學(xué)覺得得摩擦力力總是在在阻礙物物體的運運動，是是阻力．．這種想想法是錯錯誤的，，原因是是他把“阻礙物體體的運動動”和“阻礙物體體間的相相對運動動”混淆了．．摩擦力力總是阻阻礙物體體間的相相對運動動，而不不一定阻阻礙物體體的運動動，像上上面實例例中皮帶帶傳送機機上的貨貨物，站站在啟動動的火車車上的人人受到的的摩擦力力都是動動力，同同時它阻阻礙了貨貨物相對對皮帶、、人相對對車廂的的滑動．．有些摩擦擦力阻礙礙物體的的運動，，但也有有一些摩摩擦力卻卻是物體體在運動動過程中中的動力力．如人人在加速速跑步時時，汽車車加速前前進時，，由于人人的腳或或車輪(主動輪)與地面接接觸時相相對靜止止，但有有向后運運動的趨趨勢，故故地面給給人的腳腳或車輪輪有向前前的靜摩摩擦力，，這個靜靜摩擦力力是使人人或車加加速前進進的動力力．可以以設(shè)想一一下：當(dāng)當(dāng)人或車車在光滑滑的水平平面上時時，能加加速運動動嗎？四、認(rèn)為為靜止的的物體只只能受到到靜摩擦擦力，運運動的物物體只能能受到滑滑動摩擦擦力在圖甲中中，箱子子放在汽汽車上，，汽車起起動時，，箱子隨隨汽車一一起從靜靜止到運運動．在在圖乙中中A在拉力F的作用下下運動，，B靜止不動動，試分分別分析析車中的的箱子及及物體B所受摩擦擦力的方方向．甲乙乙解析：在圖甲中中，雖然然箱子是是運動的的，但是是卻受到到了汽車車對它向向右的靜靜摩擦力力作用，，這就表表明，運運動的物物體也可可以受到到靜摩擦擦力的作作用．在在圖乙中中，雖然然B是靜止的的，但是是卻受到到了A對它的向向左的滑滑動摩擦擦力作用用，這就就表明，，靜止的的物體也也可以受受到滑動動摩擦力力的作用用．答案：見解析解析：物體所受受摩擦力力為滑動動摩擦力力，所以以F＝μFN.又因為FN＝F1＋G，所以F＝μFN＝μ(F1＋G)．答案：見解析【反思總結(jié)結(jié)】此題易錯錯解為F＝μG，F(xiàn)N的大小被被錯認(rèn)為為是重力力G的大?。畬嶋H上上，正壓壓力FN的大小在在此處大大于G；如果物物體在斜斜面上下下滑，正正壓力FN小于重力力G；物體在在水平面面上自由由滑動時時，正壓壓力FN等于重力力G.總之正壓壓力的大大小可以以大于、、等于或或小于重重力的大大?。杏袝r正壓壓力大小小與重力力大小沒沒有任何何關(guān)系，，例如壓壓在墻上上的磚受受到墻的的壓力.1．關(guān)于摩摩擦力的的方向，，下列說說法正確確的是()A．摩擦力力的方向向總是與與運動方方向相反反B．滑動摩摩擦力的的方向總總是與運運動方向向相反C．滑動摩摩擦力一一定是阻阻力D．摩擦力力的方向向一定與與壓力的的方向垂垂直解析：摩擦力的的方向與與物體的的相對運運動或相相對運動動趨勢的的方向相相反，與與運動方方向可能答案：D2．(2011·平頂山模模擬)人握住旗旗桿勻速速上爬，，則下列列說法正正確的是是()A．人受的的摩擦力力的方向向是向下下的B．人受的的摩擦力力的方向向是向上上的C．人握旗旗桿用力力越大，，人受的的摩擦力力也越大大D．人握旗旗桿用力力越大，，并不會會使人受受的摩擦擦力也增增大解析：人的手與與旗桿是是相對靜靜止的，，人受到到的是靜靜摩擦力力，方向向沿桿向向上，由由二力平平衡可知知，摩擦擦力大小小始終為為人的重重力大小小，故B、D正確．答案：BD答案：B4．(2011·煙臺模擬擬)如下圖甲甲所示，，小孩用用80N的水平力力推木箱箱不動，，木箱此此時受到到的摩擦擦力大小小為F1；乙圖中中，小孩孩用100N的水平力力恰能推推動木箱箱，此時時木箱與與地面間