三章第三節(jié)3.3摩擦力課件 新人教版必修1

1、3、3 摩擦力,1. 摩擦力:當(dāng)一物體在另一物體的表面發(fā)生相對運(yùn)動或有運(yùn)動趨勢時而產(chǎn)生的阻礙物體相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力叫摩擦力.在生活中,摩擦力無處不在,它有時是有益的,有時是有害的.2. 減小摩擦力的途徑:使接觸面變光滑,變滑動摩擦為滾動摩擦等.,1. 摩擦力摩擦力是指兩個相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生 或具有相對運(yùn)動的趨勢時,在接觸面上產(chǎn)生的阻礙 或 的力.2. 靜摩擦

2、力(1) 定義:兩個物體之間只有相對運(yùn)動的趨勢,而沒有相對運(yùn)動時,在接觸面上產(chǎn)生的阻礙物體間 的力.(2) 方向:靜摩擦力的方向總是沿著接觸面,跟物體的 方向相反.(3) 大小范圍: <F靜≤ .(4) 最大靜摩擦力:是指靜摩擦力的最大值,其大小等于物體剛要運(yùn)動時所需要的沿相對運(yùn)動趨勢方向的 .,3. 滑動摩擦力(1) 定

3、義:當(dāng)一個物體在另一個物體上 時,會受到另一個物體 它滑動的力.(2) 方向:總是沿著接觸面,并且跟物體的 的方向相反.(3) 大小:滑動摩擦力的大小跟 成正比,即F= ,其中FN為壓力,μ為動摩擦因數(shù),與相互接觸的兩個物體 、 有關(guān),與FN無關(guān),沒有單位.4. 滾動摩擦力(1) 滾動摩擦力是一個

4、物體在另一個物體表面上 時產(chǎn)生的摩擦.(2) 當(dāng)壓力相同時,滾動摩擦比滑動摩擦 得多.自我校對1. 相對運(yùn)動相對運(yùn)動相對運(yùn)動趨勢2. （1）相對運(yùn)動趨勢 （2）相對運(yùn)動趨勢 （3）0Fmax（4）拉力,1. 關(guān)于靜摩擦力，下列說法正確的是( )A. 兩個相對靜止的物體之間一定有靜摩擦力的作用B. 靜摩擦力一定是阻力C. 受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的D. 在

5、壓力一定的條件下，靜摩擦力的大小是可以變化的，但有一定限度【解析】靜摩擦力產(chǎn)生于兩個相互接觸的有壓力和相對運(yùn)動趨勢的不光滑面之間，摩擦力有可能是阻力，也有可能,3. （1）滑動阻礙（2）相對運(yùn)動（3）壓力μFN材料接觸面的粗糙程度4. （1）滾動（2）小,是動力，所以受靜摩擦力的物體不一定靜止.在壓力一定的條件下，靜摩擦力在0到最大靜摩擦力的范圍內(nèi)變化.只有D正確. 【答案】 D 2. 關(guān)于摩擦力下列說法正確的是( )

6、A. 相互壓緊的粗糙物體間總是有摩擦力的B. 正壓力增大，摩擦力一定增大C. 摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動方向在同一直線上D. 摩擦力的方向與物體的運(yùn)動方向有時是一致的【解析】相互壓緊的粗糙物體間要有摩擦力還必須滿足兩者之間有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，故A錯;對于滑動摩擦力來說，由公式F=μFN，正壓力增大，摩擦力一定增大是正確的，但對于靜摩擦力來說，是不對的，故B錯;摩擦力的方向是與相對運(yùn)動或相對運(yùn)趨勢方向相反，跟物體實(shí)際運(yùn)動方

7、向可能相同也可能不同，也可能不在一線上，如汽車轉(zhuǎn)彎時，輪子受到的側(cè)向靜摩擦力方向是指向轉(zhuǎn)彎方向內(nèi)側(cè).【答案】 D,3. 下列關(guān)于靜摩擦力的說法中正確的是( )A.靜摩擦力的方向總與物體的運(yùn)動方向相反B. 靜摩擦力的大小與相應(yīng)的正壓力成正比C. 靜摩擦力只能在物體靜止時產(chǎn)生D. 靜摩擦力的方向與接觸物體相對運(yùn)動的趨勢方向相反【解析】靜摩擦力的方向應(yīng)與物體相對運(yùn)動趨勢的方向相反且靜摩擦力的大小與正壓力大小無關(guān),運(yùn)動的物體

8、也可以產(chǎn)生靜摩擦力,如傳送帶上相對地面運(yùn)動而相對傳送帶靜止的物體. 【答案】 D,受到靜摩擦力作用的物體是否一定處于靜止?fàn)顟B(tài)?如何理解這一問題?,平時所講的靜止?fàn)顟B(tài)是以地面為參考系的,而受到靜摩擦力的物體需要滿足的條件是物體的接觸面間相對靜止,但存在相對運(yùn)動的趨勢,相對靜止并非靜止,所以處于運(yùn)動狀態(tài)的物體也有可能受靜摩擦力的作用.比如一箱貨物放置在汽車上,當(dāng)汽車啟動時,若貨物沒發(fā)生相對滑動(如圖所示),則貨物會受到向右的靜摩擦力

9、作用,貨物相對于汽車是靜止的,但在地面看它是隨汽車一起向右運(yùn)動的.,一、摩擦力的產(chǎn)生條件1. 靜摩擦力的產(chǎn)生條件(1) 兩物體相互接觸且存在彈力作用.,(2) 接觸面粗糙.(3) 兩物體相對靜止但存在相對運(yùn)動的趨勢.所謂“相對運(yùn)動趨勢”可以理解為研究對象相對于它的接觸面要發(fā)生相對運(yùn)動,但又沒有發(fā)生相對運(yùn)動,兩接觸物體始終保持相對靜止.2. 滑動摩擦力的產(chǎn)生條件(1) 兩物體相互接觸且存在彈力作用.(2) 接觸面粗糙.(

10、3) 兩物體有相對運(yùn)動.滑動摩擦力中的“動”也是相對的,指的是兩接觸物體之間的相對運(yùn)動,而不是物體對地面的運(yùn)動.因此,靜止的物體也可能受到滑動摩擦力的作用.如圖所示,當(dāng)用力F緩慢向右拉動小車B時,放置在小車B上的物塊A將受到向右的滑動摩擦力作用(接觸面粗糙),物塊A相對于地面是靜止的,但相對于小車B是向左運(yùn)動的.,例1(2009·武漢)下列說法中正確的是( )A. 兩個互相接觸的物體之間一定有彈力作用B. 一個物

11、體靜止在另一物體的表面上,它們之間一定不存在摩擦力的作用C. 兩個物體之間如果有彈力的作用,就一定有摩擦力的作用D. 兩個物體之間如果有摩擦力的作用,就一定有彈力的作用【點(diǎn)撥】彈力是摩擦力存在的必要條件.【解析】兩物體相接觸是彈力產(chǎn)生的條件之一,要產(chǎn)生彈力,兩物體接觸面處必須發(fā)生彈性形變,故A錯.根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件可知B錯.對于C選項(xiàng),兩物體間有彈力僅是物體間存在摩擦力的條件之一,要有摩擦力產(chǎn)生還必須滿足表面粗糙和有相對運(yùn)動

12、或相對運(yùn)動的趨勢,所以C錯,D正確.本題答案為D.【答案】D,1. 關(guān)于靜摩擦力,下列說法中正確的是( )A. 在相對靜止的物體間一定存在靜摩擦力作用B. 運(yùn)動著的物體不可能受到靜摩擦力的作用C. 運(yùn)動著的物體也可能受到靜摩擦力的作用D. 靜止的物體若受到摩擦力的作用,一定是靜摩擦力【解析】物體間產(chǎn)生靜摩擦力的條件有三個,A選項(xiàng)不滿足產(chǎn)生靜摩擦力的條件,故A錯誤;兩個相對地面運(yùn)動的物體有可能相對靜止,兩物體間

13、也可能存在靜摩擦力,故B錯誤;相對地面靜止的物體也可能受滑動摩擦力的作用,故D錯誤.【答案】 C,二、摩擦力有無及方向判斷1. 判斷物體是否受摩擦力的作用,可用以下兩種方法(1) 根據(jù)條件判斷根據(jù)是否滿足摩擦力存在的條件來判定,其中“有相對運(yùn)動或相對靜止但存在相對運(yùn)動的趨勢”是判定有無摩擦力的關(guān)鍵.(2) 假設(shè)法在判斷物體間是否存在靜摩擦力時可用假設(shè)法,先假設(shè)接觸面是光滑的,看物體是否會發(fā)生相對運(yùn)動.如果物體仍保持相對靜止,

14、則物體不受靜摩擦力;反之則受靜摩擦力.2. 摩擦力的方向(1) 靜摩擦力的方向一定沿接觸面且與物體相對運(yùn)動趨勢方向相反,而與物體的運(yùn)動方向無關(guān),可能同向也可能反向,還可能有一定夾角.(2) 滑動摩擦力的方向一定沿接觸面與物體相對運(yùn)動方向相反,同靜摩擦力一樣,與物體的運(yùn)動方向無關(guān).,(3) 摩擦力不一定是阻力,靜摩擦力阻礙的是接觸物體之間的相對運(yùn)動趨勢,滑動摩擦力阻礙的是物體間的相對運(yùn)動,都不是阻礙物體的運(yùn)動,因此,摩擦力可能是阻力

15、,也可能是動力.例2如圖所示,A、B兩物體豎直疊放在水平面上,用力F水平拉A物體,A、B均靜止,試分析A、B是否受靜摩擦力作用?【點(diǎn)撥】對分析的兩物體假設(shè)靜摩擦力存在時會怎樣，不存在時會怎樣?【解析】對于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),將會向右運(yùn)動,故A相對B有向右運(yùn)動的趨勢,所以物塊A受到向左的靜摩擦力作用.對于B物體,由于B給A一個向左的靜摩擦力作用,根據(jù)力的相互性,A物體將給B物體一

16、個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)動而不可能處于靜止?fàn)顟B(tài),因此B物體還受到地面的向左的靜摩擦力作用.綜上分析,A物體受到B物體的向左的靜摩擦力作用,B物體受兩個靜摩擦力作用,施力物體分別是A物體和地面.【點(diǎn)評】由于“相對運(yùn)動趨勢”并非是真實(shí)的“相對運(yùn)動”,所以靜摩擦力有無的判斷比較困難,可采用假設(shè)法來判斷.,2. (改編題)如圖所示,A、B是兩個長方體物塊,水平力F作用在物塊B上,則下說法中正

17、確是( )A. 若A、B一起向右做勻速運(yùn)動,則B對A有摩擦力,B. 若B向右運(yùn)動,A相對于地面靜止,則B對A有摩擦力C. 若A、B一起向右做勻速運(yùn)動，則地面對B一定有摩擦力D. 若A、B均相對于地面靜止,地面對B也有摩擦力【解析】若A、B一起向右做勻速運(yùn)動，則A處于平衡狀態(tài)，B對它一定無摩擦力的作用；若B向右運(yùn)動，A相對于地面靜止，則A相對于B向左運(yùn)動，相對于地面靜止，此時，B對A一定無摩擦力；若A、B一起向右做勻速

18、運(yùn)動，則B處于平衡狀態(tài)，必然受到地面施加的向左的摩擦力，此力和F平衡;若A、B均相對于地面靜止,地面對B有靜摩擦力作用,此力和F平衡.【答案】 CD三、摩擦力大小的計算1. 靜摩擦力的大小其大小沒有固定的計算公式,靜摩擦力的大小在零到最大靜摩擦力Fmax之間變化,跟接觸面間的壓力無直接關(guān)系.在具體,求解時,常用平衡條件或結(jié)合物體所處的運(yùn)動狀態(tài)去確定.最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力,在無特殊說明時,可以認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力

19、.2. 滑動摩擦力的大小根據(jù)公式F=μFN來計算,滑動摩擦力的大小決定于物體間的壓力及動摩擦因數(shù),與物體的運(yùn)動速度無關(guān),與物體接觸面的面積大小也無關(guān).重為20 N的物體在水平桌面上，在4 N的水平拉力作用下勻速滑動,則物體與桌面間的動摩擦因數(shù)是多少？【點(diǎn)撥】根據(jù)受力平衡求摩擦力，再用計算公式可求.【解析】根據(jù)滑動摩擦力的計算式F摩=μFN可知，只要知道物體所受的滑動摩擦力F摩，物體對支持面的正壓力FN的大小，便能計算出接觸面

20、間的動摩擦因數(shù).由題意可,,知(如圖所示)，物體對桌面的壓力大小等于物體的重力大小，物體所受摩擦力的大小等于拉力F(它們是一對平衡力),所以μ=F摩FN=420=0.2，即物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2.【點(diǎn)評】滑動摩擦力與壓力成正比，但必須清楚，μ=F摩FN只是μ的計算式，μ的決定因素不是F摩或FN.,3. 如圖所示，用力F把鐵塊壓在豎直墻上不動，那么當(dāng)F增大時，關(guān)于鐵塊對墻的壓力N，鐵塊受墻的摩擦力f，下列判斷中正確的

21、是( )A. N增大，f不變B. N增大，f增大C. N變小，f不變D. N不變，f不變【解析】如圖所示由二力平衡,N與F等大,隨F增大,f與G等大而不發(fā)生變化.故A正確.【答案】 A,1. 摩擦力一定是阻力嗎？摩擦力既可以是阻力，也可以是動力.摩擦力的方向總是與物體的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向相反，其作用效果總是阻礙物體的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢，因此有的同學(xué)認(rèn)為摩擦力只能是阻礙物體運(yùn)動的力，不可能成為物

22、體運(yùn)動狀態(tài)改變的動力.其實(shí)不是這樣，如人向前行走，腳有向后蹬地的動作，所以后腳所受的摩擦力是向前的，與人的運(yùn)動方向一致，這是人體向前移動的動力.2. 靜摩擦力的大小與正壓力成正比嗎？可以用如圖所示的情況來研究靜摩擦力的大小.假定圖中水,平力F由零逐漸增大到10 N時，物體才開始發(fā)生運(yùn)動，顯然，當(dāng)F=0、1 N、2 N…8 N、9 N時，物體受到的靜摩擦力的大小始終與F的大小對應(yīng)相等，可見靜摩擦力的大小有如下特征:(1)

23、靜摩擦力的大小總與迫使物體發(fā)生相對運(yùn)動的外力(或沿著接觸面的分量)大小相等，且靜摩擦力隨此外力(或沿著接觸面的分量)的增大而增大；(2) 靜摩擦力有一個最大值，即最大靜摩擦力.應(yīng)注意不能機(jī)械地套用F=μFN來求靜摩擦力，例如上述例子中的物塊對水平面的正壓力并沒有變化，而靜摩擦力卻有多個可能值.,【例】如圖所示，放在水平地面上的長木板A與放在A上的木塊B，在作用在A上的外力F作用下，突然向右一起加速運(yùn)動.分析B受到的摩擦力的方向