高中物理第3章力与相互作用3.3摩擦力学案.docx

3.3摩擦力学 习 目 标知 识 脉 络1.知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向.(重点、难点)2.知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围.(难点)3.知道滑动摩擦力概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向.(重点)4.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力.(重点)滑动摩擦力1.定义：当一个物体跟另一个物体有相对滑动时，在它们的接触面上产生的摩擦力.2.作用：总是阻碍物体间的相对运动.3.方向：与物体的相对运动方向相反.4.公式：fN.其中是比例常数，叫做动摩擦因数，它的数值与相互接触的两个物体的材料性质、接触面的表面状况(粗糙程度、干湿情况) 有关.(1)只要两个物体之间有弹力产生，又有相对运动，两个物体之间就一定存在滑动摩擦力.()(2)滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间.()(3)静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力.()1.小明在广场上滑轮滑，他滑动一段时间后停止用力，过了一会儿，小明就停了下来，请你分析小明为什么会停下来？【提示】小明停止用力后逐渐停下来，是因为小明受到了与运动方向相反的滑动摩擦力作用.2.用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动，观察毛刷的弯曲方向.如图331所示，毛刷为什么向后弯曲？图331【提示】因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面，与板擦运动方向相反.探讨1：汽车橡胶轮胎表面凹凸不平，试从物理的角度说明制作的道理.【提示】将汽车橡胶轮胎表面做得凹凸不平，目的是增大车轮与地面间的动摩擦因数，提高汽车的最大静摩擦力，使汽车行进时动力更强劲、安全.探讨2：把手按在桌面上，用力向前滑动，手有什么感觉？增大手与桌面的压力，感觉有什么不同？这说明什么？【提示】手受到向后的阻力(滑动摩擦力)，增大手与桌面的压力后，感觉手受到向后的阻力(滑动摩擦力)增大，说明滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大.1.滑动摩擦力的产生及作用效果(1)产生条件：两物体之间有弹力接触面粗糙有相对运动.(2)“相对”的含义“相对”是指相互摩擦的两个物体之间有位置的变化，而不用考虑相对别的物体是否有位置的变化.(3)作用效果：阻碍物体间的相对运动.2.滑动摩擦力方向(1)方向：跟接触面相切并与物体相对运动的方向相反，与物体的运动方向不一定相反(2)判断滑动摩擦力方向的具体步骤： 选取研究对象(受滑动摩擦力作用的物体)，并选与其接触的物体为参考系.确定研究对象相对参考系的运动方向.判定滑动摩擦力的方向(与相对滑动的方向相反).3.滑动摩擦力大小的计算(1)公式法：根据fN计算.根据物体的受力情况，求出压力N.根据fN求出滑动摩擦力.(2)二力平衡法：物体处于匀速直线运动或静止状态时，根据二力平衡的条件求解.1.下列关于滑动摩擦力的认识中正确的是 ()【导学号：43212054】A.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，因此滑动摩擦力是阻力B.相互接触的两个物体间如果存在相对滑动，则它们之间一定存在相互的滑动摩擦力C.快速行驶的自行车急刹车时与地面的摩擦力一定比慢速行驶的自行车同样条件下急刹车的摩擦力大D.滑动摩擦力的方向可能跟物体运动方向相同，也可能跟物体运动方向相反【解析】滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但不一定是阻碍运动，它既可作为动力又可作为阻力，它的大小与物体运动的速度和接触面大小无关，故选D.【答案】D图3322.如图332所示，用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为0.90 N，已知滑块重为3 N，则滑块与桌面间的动摩擦因数为() 【导学号：43212055】A.0.1 B.0.3C.2.0 D.3.0【解析】滑块做匀速直线运动，滑块受力如图所示，fF0.90 N，NG3 N，故0.3，B选项正确.【答案】B3.(多选)在水平力F作用下，重为G的物体沿墙壁匀速下滑，如图333所示.若物体与墙壁之间的动摩擦因数为，则物体所受的摩擦力的大小为 () 【导学号：43212056】图333A.FB.GC.G D.【解析】对匀速运动的物体分析受力，在水平方向FN，再由滑动摩擦力的计算式fN得fF，A正确.由竖直方向二力平衡条件得fG，C正确.【答案】AC滑动摩擦力大小的三点说明1.滑动摩擦力的大小与压力成正比，还与接触面的性质有关，即fN.2.公式中的“N”是指两个物体表面间的正压力，它不一定等于物体的重力.3.公式中的“”的数值与物体的受力情况，运动状态、接触面积的大小均无关.静摩擦力1.定义：物体间有相对运动趋势时产生的摩擦力.2.大小：静摩擦力是一个变力，它的大小在零和最大静摩擦力之间变化.3.方向：静摩擦力的方向，跟相对滑动趋势方向相反.4.最大静摩擦力：静摩擦力的增大是有一定限度的，它的最大值fmax叫最大静摩擦力.(1)静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力.()(2)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用.()(3)汽车轮胎的花纹有利于增加与接触面的摩擦.()1.压力越大，静摩擦力是否也越大？【提示】不是，静摩擦力的大小跟正压力无关.2.自行车部分零件的功能不同，对摩擦力的要求也不同，在相对滑动的转轴之间加上机油的目的是什么？【提示】可以减小摩擦力.如图334所示，人用力推箱子，箱子没有动.图334探讨1：箱子有没有运动的趋势？若有，箱子要向哪个方向运动？【提示】有，箱子有向右运动的趋势.探讨2：箱子没有运动起来的原因是什么？【提示】因为推力小于箱子所受的最大静摩擦力，故没有推动.探讨3：箱子受到的静摩擦力大小与推力大小有关吗？【提示】有关.1.静摩擦力产生的条件(1)物体直接接触；(2)接触面粗糙；(3)接触面间有形变；(4)有相对运动的趋势.2.静摩擦力有无的判定(1)假设法：先假设接触面是光滑的，看物体是否发生相对运动.如果物体仍保持相对静止，则物体不受静摩擦力；反之则受静摩擦力(2)平衡条件法：根据二力平衡的条件判定3.静摩擦力方向的判定(1)选取受力物体(2)确定施力物体(3)利用假设法判断受力物体相对施力物体的运动趋势方向(4)静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反4.静摩擦力大小的判断(1)静摩擦力的大小是变化的，随外力的变化而变化，但有一个范围：0ffmax.(2)根据受力情况和二力平衡条件确定，大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力.(3)物体间即将发生相对滑动时的摩擦力为最大静摩擦力，最大静摩擦力f max略大于滑动摩擦力，没有特别说明时一般可认为二者相等.4.分析图中各种情况下物体A所受摩擦力的方向. 【导学号：43212057】A随传送带一,起匀速运动 A静止在固,定斜面上 A静止在,墙一侧甲乙丙图335【解析】甲图中A随传送带一起匀速上升，以传送带为参考系，则A相对传送带静止，且有沿传送带向下滑动的趋势，则A受的静摩擦力方向为沿传送带向上.乙中A有相对斜面向下的运动趋势，受到的摩擦力沿斜面向上.丙中F使A物块压紧墙壁，A和墙壁之间产生正压力，而A相对于墙壁的运动趋势沿墙壁向下，故受到的静摩擦力方向沿墙壁向上.【答案】甲中A受沿传送带向上的静摩擦力；乙中A受沿斜面向上的静摩擦力；丙中A受竖直向上的静摩擦力图3365.(多选)如图336所示，在探究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块，小木块的运动状态和弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时，木块与桌面的接触面相同)，则由下表分析可知，下列选项正确的是() 【导学号：43212058】实验序号小木块的运动状态弹簧测力计读数/N1静止0.42静止0.63直线加速0.74匀速直线0.55直线减速0.3A.木块受到的最大静摩擦力为0.7 NB.木块受到的最大静摩擦力可能为0.6 NC.在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D.在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小各不相同【解析】由图表知：前2次实验中，小木块与桌面之间的摩擦力为静摩擦力，后3次小木块与桌面之间的摩擦力为滑动摩擦力，当F0.7 N时木块加速运动，说明最大静摩擦力小于0.7 N，故A选项错误，