高中物理 第三章 相互作用 3.3 摩擦力课件1 新人教版必修1.ppt

3摩擦力 一 摩擦力的产生条件 1 两物体间作用力的情况 两物体 2 接触面性质 接触面 3 物体的运动特点 两物体间存在 相互接触挤压 粗糙 相对运动或相对运 动趋势 二 静摩擦力影响因素 1 方向特点 在接触面上 与接触面相切 且与物体 2 大小特点 1 变化特点 2 大小的范围 相对运动趋势的方向相反 在一定范围内 静摩擦力大小随外力变 化而变化 并不是一个定值 0 f fmax 三 滑动摩擦力的影响因素 1 方向特点 在接触面上 与接触面相切 且与物体 2 大小的影响因素 物体所受的正压力和 3 定量关系 4 动摩擦因数的影响因素 和接触面的粗糙程度 相对运动的方向相反 动摩擦因数 f fn 材料 思考辨析 1 摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势 2 摩擦力一定产生于两个相互接触的物体间 3 静摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反 4 静摩擦力的大小随外力的增大而增大 5 最大静摩擦力大小略大于滑动摩擦力大小 6 滑动摩擦力方向可能与物体运动的方向相同 7 摩擦力的大小与正压力成正比 8 只有静止的物体才能受到静摩擦力的作用 提示 1 摩擦力阻碍的是物体的相对运动或相对运动趋势 而不是物体的运动或运动趋势 2 产生摩擦力的物体一定相互接触 3 当静摩擦力作为动力时 其方向与运动方向相同 4 静摩擦力是被动力 在一定范围内 静摩擦力大小随外力变化而变化 并不是一个定值 5 由实验现象可知 最大静摩擦力大小略大于滑动摩擦力大小 6 当滑动摩擦力作为动力时 其方向与运动方向相同 7 滑动摩擦力的大小与正压力成正比 8 受静摩擦力的物体可能是运动的 但它相对于接触的物体一定静止 一静摩擦力考查角度1静摩擦力概念的理解 典例1 关于静摩擦力的说法 正确的是 导学号28974068a 两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用b 受静摩擦力作用的物体一定是静止的 c 在物体间压力一定时 静摩擦力的大小可以变化 但有一个限度d 静摩擦力一定是阻力 正确解答 选c 当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力 a错误 受静摩擦力作用的物体有可能是运动的 比如人走路时 受到的就是静摩擦力 b错误 在物体间压力一定时 静摩擦力的大小可以变化 但有一个限度 这个限度就是最大静摩擦力 c正确 静摩擦力可能是阻力也可能是动力 d错误 核心归纳 1 相对静止 的两个含义 1 两个物体都静止 2 两个物体都做速度相同的运动 其中 速度相同 的运动包括一起匀速直线运动和一起做初速度和加速度相同的变速运动 2 阻碍 的含义 阻碍 说明了静摩擦力的作用效果 阻碍的是物体间的相对运动趋势 静摩擦力既可与物体的运动方向相同成为动力 也可以与物体的运动方向相反成为阻力 易错提醒 1 不能认为受静摩擦力的物体一定静止 运动的物体之间也可能存在静摩擦力 2 静摩擦力的效果不是阻碍物体的运动 而是阻碍物体间的相对运动趋势 3 静摩擦力是被动力 在一定范围内其大小随外力变化而变化 并不是一个定值 考查角度2静摩擦力大小和方向 典例2 多选 2018 衡水高一检测 如图所示 一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上 且受到水平力f的作用 下列说法正确的是 导学号28974069 a 若木块静止 则木块受到的静摩擦力大小等于mg 方向竖直向上b 若木块静止 当f增大时 木块受到的静摩擦力随之增大c 若木块静止 当f增大时 最大静摩擦力随之增大d 若开始时木块静止 当撤去f 木块沿墙壁下滑时 木块不受摩擦力作用 正确解答 选a c d 若木块静止 则木块受到的静摩擦力与mg平衡 大小为mg 方向竖直向上 故a正确 b错误 最大静摩擦力与正压力成正比 故c正确 当撤去f时 墙与木块间无弹力 则木块不受摩擦力作用 故d正确 核心归纳 1 静摩擦力的方向 1 在接触面上与接触面相切 且与物体相对运动趋势的方向相反 2 当物体处于平衡状态 静止或匀速运动 与使物体产生运动趋势的外力方向相反 2 静摩擦力的大小 1 特点 在0 f fmax范围内 随使物体产生运动趋势的外力的变化而变化 2 计算 当物体处于平衡状态 静止或匀速运动 与使物体产生运动趋势的外力大小相等 二力平衡法 过关训练 1 下列关于静摩擦力的说法正确的是 a 静摩擦力的方向总与物体的运动方向相反b 静摩擦力的大小与相应的正压力成正比c 静摩擦力只能在物体静止时产生d 静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势方向相反 解析 选d 静摩擦力的方向可能与运动方向相同 也可能相反 但一定与相对运动的趋势方向相反 a错误 d正确 静摩擦力是被动力 其大小随外力变化 不一定与压力成正比 b错误 静摩擦力在相对静止的物体间产生 不一定静止 c错误 2 质量为2000kg的汽车因故障停在水平柏油马路上 轮胎与路面间的动摩擦因数为0 71 用大小为310n的水平力推汽车但没有推动 则汽车所受的摩擦力大小为 a 30nb 186nc 300nd 310n 解析 选d 由二力平衡可知 静摩擦力大小与外力大小相等为310n 补偿训练 1 静止在水平地面上的物体受到一个水平拉力作用 但物体仍然保持静止 这表明 a 拉力小于静摩擦力b 拉力与静摩擦力大小相等c 拉力越大 静摩擦力越小d 拉力大小变化时 静摩擦力大小不变 解析 选b 物体在水平方向受到拉力和静摩擦力两个力作用 由二力平衡条件可知 拉力与静摩擦力大小相等 方向相反 当拉力大小变化时 静摩擦力也随之变化 故选项b正确 2 多选 如图所示 汽车上的箱子始终相对于车厢静止 下列关于箱子所受静摩擦力情况及方向的说法正确的是 a 汽车匀速前进时 箱子受向前的静摩擦力b 汽车加速前进时 箱子受向前的静摩擦力c 汽车减速前进时 箱子受向后的静摩擦力d 汽车减速前进时 箱子受向前的静摩擦力 解析 选b c 汽车匀速前进时 假设箱子受摩擦力作用 则它不会保持匀速运动状态 故此时箱子不受摩擦力 a错误 汽车加速前进时 箱子有相对车厢向后滑动的趋势 所受摩擦力方向向前 b正确 汽车减速前进时 箱子有相对车厢向前滑动的趋势 所受摩擦力方向向后 c正确 d错误 二滑动摩擦力考查角度1滑动摩擦力概念的理解 典例1 2018 济南高一检测 下列有关滑动摩擦力的说法中 正确的是导学号28974070 a 有压力一定有滑动摩擦力b 有滑动摩擦力一定有压力c 滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反d 只有运动物体才受滑动摩擦力 正确解答 选b 产生滑动摩擦力的条件有三个 正压力 相互接触且挤压 接触面粗糙 发生相对滑动 缺一不可 由产生条件可知 a错误 b正确 滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反 c错误 滑动摩擦力发生于相对滑动的两物体之间 两个物体中可能有一个相对地面是静止的 故d错误 核心归纳 1 滑动摩擦力 滑动 的理解 指相互摩擦的两个物体间相对滑动即存在相对运动 但其中一个物体可以相对地面静止 所以静止的物体可以受到滑动摩擦力作用 2 滑动摩擦力的方向与运动方向的关系 1 在接触面上 与接触面相切且与物体相对运动的方向相反 2 与物体的运动方向可能相同 也可能相反 易错提醒 1 滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反 但不一定与运动方向相反 其方向可能与物体运动方向相反 可能与物体运动方向相同 也可能与运动方向成一定角度 2 滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动 不一定阻碍物体的运动 滑动摩擦力既可以是动力也可以是阻力 考查角度2滑动摩擦力大小和方向 典例2 2018 临沂高一检测 如图所示 一重为40n的木块原来静止在水平桌面上 某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力f1 f2的作用 其中f1 13n f2 6n 已知木块与桌面间的动摩擦因数为0 2 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 求 导学号28974071 1 木块所受的摩擦力的大小和方向 2 当只将f1撤去时 木块受到的摩擦力的大小和方向 3 若撤去的力不是f1而是f2 求木块受到的摩擦力的大小和方向 审答规范 第一步 规范审题 第二步 规范解答 木块所受最大静摩擦力为 fmax 1 由于合力f f1 f2 13 6 n 7n fmax所以木块处于 所受摩擦力为 方向 fn g 0 2 40n 8n 静止状态 静摩擦力 水平向左 2 因为f2 6n fmax 木块保持 故所受 ff2 f2 6n 方向 3 因为f1 13n fmax 所以木块相对水平面向右滑动 故木块受的滑动摩擦力ff3 g 0 2 40n 8n 方向 静止 静摩擦力 水平 向右 水平向左 规范警示 分析摩擦力时思路的规范 先判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力 再用相应的规律求解 核心归纳 求解滑动摩擦力大小的思路 1 判断滑动摩擦力的有无 根据接触面的性质和物体间是否产生相对运动 确定物体之间是否存在滑动摩擦力 2 方向的判断 先分析受力 摩擦力 物体相对于施力物体的运动方向 再据此判断摩擦力的方向 3 大小求解方法的选取 如果物体做匀速直线运动 可根据二力平衡法和公式法求解滑动摩擦力大小 如果物体做非匀速直线运动 只能用公式ff fn求解滑动摩擦力的大小 过关训练 1 拓展延伸 试求 1 典例2 中 1 和 2 中地面所受摩擦力的方向 2 典例2 3 中地面所受摩擦力的大小和方向 解析 1 典例2 中 1 木块静止但相对地面有运动趋势 运动趋势向右 所以地面相对于木块的运动趋势方向向左 故地面受到的摩擦力向右 同理 典例2 中 2 地面受到的摩擦力向左 2 典例2 中 3 木块相对地面向右运动 所以地面相对于木块向左运动 摩擦力向右 大小仍为f滑 fn g 0 2 40n 8n 答案 1 向右向左 2 8n向右 2 关于由滑动摩擦力公式推出的 下列说法中正确的是 a 动摩擦因数 与摩擦力f成正比 f越大 越大b 动摩擦因数 与正压力fn成反比 fn越大 越小c 动摩擦因数 与摩擦力f成正比 与正压力fn成反比d 动摩擦因数 的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定 解析 选d 动摩擦因数取决于相互接触的两个物体 由两物体接触面的粗糙程度及材料决定 与接触面的面积大小无关 与正压力及摩擦力无关 选项a b c错误 d正确 补偿训练 多选 下列关于摩擦力的说法 正确的是 a 作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速 不可能使物体加速b 作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速 不可能使物体减速 c 作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速 也可能使物体加速d 作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速 也可能使物体减速 解析 选c d 摩擦力的方向可能与物体运动方向相同 也可能与物体运动方向相反 但一定是与物体相对运动方向或相