§3-3、摩擦力.ppt

益阳市一中周鸣钦 第三章 相互作用 高中物理必修 摩擦力 知识回顾 一 什么是弹力 三 弹力的方向怎样确定 二 弹力产生的条件是什么 四 弹簧弹力的大小怎样确定 指发生弹性形变的物体由于要恢复形变而对接触的物体产生力的作用 2 物体发生弹性形变 1 物体间直接接触 从施力物体指向受力物体 与施力物体形变方向相反 施力物体恢复形变的方向 1 绳子 弹簧 的拉力方向是沿绳子 弹簧 而指向绳子 弹簧 收缩的方向 2 压力 支持力 的方向总是垂直于支持面而指向被压 被支持 的物体 弹力的方向 1 内容 弹簧发生弹性形变时 弹力的大小跟弹簧伸长 或缩短 的长度x成正比 2 公式 F kx其中 k 弹簧的劲度系数 与弹簧的丝的粗细 材料 弹簧的直径 绕法和长度等量有关 单位 牛每米 符号N mx 弹簧伸长 或缩短 的长度 胡克定律 请例举一下 日常生活中有关摩擦力的事例 一 什么是摩擦力 两个相互接触 相互挤压的物体 当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时 就会在接触面上产生阻碍相对运动和相对运动趋势的力 这种力叫摩擦力 二 静摩擦力 互相接触的物体相对静止时 是不是也能产生摩擦力 小孩推箱 据二力平衡的知识 这时一定有一个力与推力平衡 阻碍相对运动的力 2 定义 两相互接触并挤压的物体间 存在相对运动趋势而又没有相对运动时 在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力称静摩擦力 二力平衡 从刚才的静摩擦力产生的现象中 我们可以知道静摩擦力产生的条件是什么 两物体相互接触接触面粗糙 不光滑 两物体间有弹力两物体间有相对运动趋势 3 静摩擦力产生的条件 例1 下列图中的物体都处于静止状态 有静摩擦力的是 BCD 4 静摩擦力的变化规律又是怎样的呢 F 木块相对于木板运动趋势的方向 F拉 实验探究 2 方向 总是沿着接触面 跟接触面相切 且与相对运动趋势的方向相反 1 大小 0 F静 Fmax 最大静摩擦力 3 作用点 接触处的受力物表面 5 判断静摩擦力的方向可用假设法 其操作程序是 A 选研究对象 受静摩擦力作用的物体 B 选参照物体 与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体 C 假设接触面光滑 找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向D 确定静摩擦力的方向 与相对运动趋势的方向相反 注意 静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反 但并非一定与物体的运动方向相反 静摩擦力特点 2 最大静摩擦力跟物体间的压力 接触面的材料及粗糙程度有关 1 实际所受的静摩擦力 根据力的平衡规律进行分析 静摩擦力大小随着产生运动趋势的外力的变化而变化 跟物体间接触面的压力大小无关 6 静摩擦力大小与物体间的压力有关系吗 7 是不是受静摩擦力作用的物体 都静止 运动的物体不可能有静摩擦力 静摩擦力可以存在于静止的物体间 也可以存在于运动的物体间 你能不能说出日常生活 生产中利用静摩擦力的事例 8 静摩擦力可不可以是动力 例2 人用手握住一个奖杯 奖杯始终处于竖直方向如图所示 下列说法正确的是 A 奖杯越重 手握的越紧B 手握的越紧 奖杯受到的摩擦力越大C 不管手握得多紧 奖杯受到的摩擦力总是一定的 D 以上说法都不正确 AC 二 滑动摩擦力 当一个物体在另一个物体表面滑动的时候 会受到另一个物体阻碍它滑动的力 这种力叫做滑动摩擦力 4 物体发生相对运动 2 产生条件 1 直接接触 2 接触面有弹力 3 接触面粗糙 不光滑 1 定义 沿着接触面 且与物体相对运动的方向相反 滑动摩擦力方向与接触面间弹力方向垂直 跟正压力FN的大小成正比 即F FN 是比例常数叫做动摩擦因数 它的数值跟两个物体的材料和表面粗糙程度有关 跟物体间的接触面积无关 5 作用点 接触处的受力物表面 3 方向 4 大小 6 注意 静止的物体可以受到滑动摩擦力 要特别注意 相对 这个条件 相对运动 滑动摩擦力可以是动力 但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动 最大静摩擦力略大于滑动摩擦力 一般情况下 认为两者相等 例3 在我国东北寒冷的冬季 雪橇是常见的交通工具 一个有钢制滑板的雪橇 连同车上的材料的总重量为4 9 104N 在水平的冰道上 马要在水平方向用多大的力 才能够拉着雪橇匀速前进 解 分析物体的受力情况 雪橇匀速运动 拉力与阻力大小相等 所以F1 F2 又 F2 FN FN G 所以 F1 G 980N 练习1 人在自行车上蹬车前进时 车的前后两轮受到地面对它的摩擦力的方向 A 都向前 B 都向后 C 前轮向前 后轮向后 D 前轮向后 后轮向前 变题 若改为推自行车前进呢 D 练习2 如图所示 F1 F2 1N 分别作用于A B两个重叠物体上 且A B均保持静止 则A与B之间 B与地面之间的摩擦力分别为 A 1N 零 B 2N 零 C 1N 1N D 2N 1N A 练习3 如图 质量为M的木板置于水平桌面上 质量为m的木块在木板上向左滑动时 木板始终未动 已知木块和木板间 木板和桌面间的动摩擦因数均为 g已知 求 1 m所受的摩擦力及其方向 2 M所受的摩擦力及其方向 mg 水平向右 m对M的摩擦力 mg 水平向左 地对M的摩擦力 mg 水平向右 四 滚动摩擦 一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦 滚动摩擦比滑动摩擦小很多 小结 滑动摩擦力和静摩擦力的比较 课堂训练 1 关于滑动摩擦力 下列说法正确的是 A 物体在支持面上的滑动速度越大 滑动摩擦力也一定越大 B 滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反 C 接触面的滑动摩擦系数越大 滑动摩擦力也越大 D 滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反 B 课堂训练 2 下列关于摩擦力的说法中错误的是A 两个相对静止物体间一定有静摩擦力作用 B 受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C 静摩擦力对物体总是阻力 D 有摩擦力一定有弹力 ABC 课堂训练 3 下列说法中不正确的是 A 物体越重 使它滑动时的摩擦力越大 所以摩擦力与物重成正比 B 由 f N可知 动摩擦因数与滑动摩擦力成正比 与正压力成反比 C 摩擦力的方向总是与物体的相对运动 或相对运动趋势 方向相反 D 摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用 ABD 4 如图所示 一个重G 200N的物体 在粗糙水平面上向左运动 物体和水平面间的摩擦因数 0 1 同时物体还受到大小为10N 方向向右的水平力F作用 则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是 A 大小是10N 方向向左 B 大小是10N 方向向右 C 大小是20N 方向向左 D 大小是20N 方向向右 课堂训练 D 4 粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体 A和B间的接触面也是粗糙的 如果用水平力F拉B 而B仍保持静止 则此时 A B和地面间的静摩擦力等于F B和A间的静摩擦力也等于F B B和地面间的静摩擦力等于F B和A间的静摩擦力等于零 C B和地面间的静摩擦力等于零 B和A间的静摩擦力也等于零 D B和地面间的静摩擦力等于零 B和A间的静摩擦力等于F 课堂训练 B 5 如图所示 用水平力F把重为G的木块压紧在竖直墙上静止不动 不计手指与木块间的摩擦力 当把水平力增加到2F时 木块所受的摩擦力 A 是原来的2倍 B 是原来的4倍 C 和原来的相等 课堂训练 C 课堂训练 6 在水平桌面上放一块重G 200N的木块 木块与桌面间的动摩擦因数 0 2 设桌面对木块的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力 则分别用水平拉力F1 15N F2 30N F3 80N拉木块时 木块受到的摩擦力分别为f1 f2 f3 15N 30N 40N 课堂训练 7 一块长L 质量为m的均匀木板 放在水平桌面上 木板与桌面间动摩擦因数为 当木板受到水平推力F向右运动伸出桌面L 3时 木板受到的摩擦力等于 mg 课堂训练 8 物体与竖直墙壁的动摩擦因数为 物体的质量为M 当物体沿着墙壁自由下落时 物体受到的滑动摩擦力大小为 0 9 如图 在两块固定的木板间夹着质量m 3kg的木块A 所加压力FN 50N 木块和木板间的动摩擦因数 0 4 g 1