高中物理3.3第三章相互作用三 摩擦力学案新人教版必修1

第三章第三章 相互作用三相互作用三 摩擦力摩擦力 要点导学 1 两个物体相互接触 当有相对滑动的趋势 但又保持相对静止状态时 在它 们接触面上出现的阻碍相对滑动的静摩擦力 1 产生条件 两物体必须接触且接触面粗糙 有正压力 有相对滑动趋 势 2 静摩擦力方向 沿接触面且与 相反 静摩擦力大小 随外力的变化而变化 一般与迫使物体发生相对运动的外 力 或沿着接触面的分量 大小相等 3 静摩擦力有一个最大值 它是物体即将开始相对滑动时的静摩擦力 即最大静摩擦力 2 两个互相接触且有相对滑动的物体 在它们的接触面上会产生阻碍相对运动 的摩擦力 称为滑动摩擦力 1 产生条件 2 滑动摩擦力方向 沿接触面且与 相反 3 滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的大小与两物体间的压力成正比 即 Ff FN 其中 为动摩擦因数 无单位 它与接触面的材料 接触面的粗糙 程度有关 而与物体间的相对速度的大小 接触面的大小 压力的大小无关 范例精析 例例 1 1 关于摩擦力的说法 下列说法中正确的是 A 两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力 B 受静摩擦作用的物体一定是静止的 C 滑动摩擦力方向一定与运动方向相反 D 物体间正压力一定时 静摩擦力的大小可以变化 但有一个限度 解析 解析 两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力 还要看它们间是否有相对滑 动趋势 例如静止在水平地面上的汽车 它们之间就没有静摩擦力 受静摩擦 力作用的物体不一定是静止的 例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物 体 物体与输送带之间有相对滑动的趋势 所以有静摩擦力存在 但物体并不 是静止的 产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了 上述的输送带如突 然加速 物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力 所以 A B C 三个选 项都是错的 在正压力一定时 静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化 但 不能超过最大静摩擦力 这就是一个限度 本题目正确的选项是 D 拓展 拓展 1 不管静摩擦还是滑动摩擦力的方向 都要注意与接触面的 相对性 2 值得注意的是 正压力变化时静摩擦力不一定变化 但最大静摩擦 力肯定变化 例例 2 要使木块在水平木桌上滑动受到的摩擦力小些 下列措施中有效的是 A 将木块和木桌的接触面刨光滑些 B 在木桌表面上垫一张平整的铁皮 C 使木块的滑动速度增大 D 减小木块与桌面的接触面积 解析 解析 影响滑动摩擦力大小的因素有两个 一是正压力的大小 二是动摩擦因 数 本题中正压力不变 只要考虑动摩擦因数的大小 动摩擦因数的大小与接 触面的光滑程度和接触面的材料有关 A 选项正确 根据教材的表格 木与木 之间的动摩擦因数是 0 3 而木与金属之间的动摩擦因数为 0 2 所以 B 选项正 确 动摩擦因数与运动速度无关 汽车刹车时路面摩擦因数改变是因为温度变 化 所以 C 选项错误 动摩擦因数与接触面积无关 D 选项错误 本题目正确 选项为 AB 拓展 拓展 正因为动摩擦因数与接触面积的大小无关 所以一块匀质长木板在水平 桌面上滑动时 在它伸出桌面的长度小于总长度的 1 2 的情况下 木板所受滑 动摩擦力不变 例例 3 3 如图 3 3 1 所示 用 50N 的水平推力 F 将重 24N 的物块压在竖直墙面上 物块沿墙面下滑 物块与墙面间的动摩擦因数 0 4 求 墙面对物块的摩擦 力大小 解析 解析 由题意可知 物块与墙面间存在滑动摩擦力 物块与墙面间存在相 互作用力 即 墙面对物块的弹力和物块对墙面的压力 它们大小相等 而水 平推力与墙面对物块的弹力相平衡 故物块对墙面的压力大小与水平推力大小 相等 即 FN 50N 根据 Ff FN可得 Ff 0 4 50N 20N 拓展 拓展 有同学误认为物块对墙面的压力大小 FN与物体的重力大小相等 这完全 是没有真正理解正压力的含义 而是死记住初中阶段学习摩擦力时 压力大小 等于重力大小这类简单问题 如图 3 3 2 所示 甲 乙 丙三个物体的质量 相等 与地面的动摩擦因数相同 受到三个大小相同的作用力 当它们滑动时 受到的摩擦力大小的情况 下列说法正确的是 A 甲 乙 丙三个物体所受摩擦力大小相等 B 甲受到的摩擦力最大 C 乙受到的摩擦力最大 D 丙受到的摩擦力最大 由于 F N乙 F N丙 F N甲 故物块所受滑动摩擦力大小关系 Ff乙 Ff丙 Ff甲 选项 C 正确 能力训练 1 当一个物体在另一个物体的表面上 另一个物体 时 要受到 另一个物体阻碍它 的力 这种力叫做滑动摩擦力 研究滑动摩擦力 时我们选择的参考系是相互滑动的两物体中我们认为 的那个物体 滑动 摩擦力的方向总是与 方向相反 相对于 滑动 相对滑动 静止 相对滑动 2 滑动摩擦力的大小可以用公式 Ff FN 其中 FN叫做 它属于 方向与接触面 叫做 它与接触面的 及 有关 压力 弹力 垂直 动摩擦因数 材料 粗糙程度 3 产生静摩擦力的条件是 静摩擦力的方 向总是与 相反 静摩擦力的大小可以在 范围内变化 有弹力 并且有相对滑动的趋势 相对滑动趋势的方 向 零到最大静摩擦力 4 如图 3 3 3 所示 用力 F 将质量为 1kg 的物体压在竖直墙上 F 50N 方向垂直于墙 若物体匀速下滑 物体受到的摩擦力是 N 动摩 擦因数是 若物体静止不动 它受到的静摩擦力是 N 方向 若撤去力 当铁块沿着墙壁自由下落时 铁块受到的滑动摩擦力 g 10N kg 10 0 2 10 竖直向上 0 5 关于摩擦力 下列说法正确的是 A A 物体受到摩擦力作用时 一定受到弹力作用 B 只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用 C 具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用 D 摩擦力的方向与物体运动方向相反 6 下列关于摩擦力的说法正确的是 D A 摩擦力的方向总与物体的运动方向相反 B 摩擦力的大小与相应的正压力成正比 C 运动着的物体不可能受静摩擦力作用 只能受滑动摩擦力作用 D 静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势方向相反 7 关于动摩擦因数 下列说法正确的是 D A 两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数 0 B 增大两物体的接触面积 则两物体间的动摩擦因数增大 C 增大两物体间的正压力 则两物体间的动摩擦因数增大 D 两物体的材料一定 两物体间的动摩擦因数决定于两接触面的粗糙程度 8 物体与支持面间有滑动摩擦力时 下列说法中正确的是 D A 物体与支持面间的压力越大 滑动摩擦力就越大 B 物体与支持面间的压力不变 动摩擦因数一定 速度越大 滑动摩擦力 就越大 C 物体与支持面间的压力不变 动摩擦因数一定 接触面越大 滑动摩擦 力就越大 D 物体与支持面的压力一定 材料越粗糙 滑动摩擦力就越大 9 如图 3 3 4 所示 木块质量为 m 跟水平桌面的动摩擦因数为 受水 平向右的力 F 的作用匀速运动 从物体到边缘开始 到物体下落为止 在此过 程中物体保持匀速运动 下列说法正确的是 C A 推力 F 因物体悬空部分越来越大而变小 B 推力 F 在物体下落前会变为原来的 1 2 C 推力 F 始终是 mg D 因接触面变小 动摩擦因数 会变大 10 如图 3 3 5 所示 在 0 1 的水平面上向右运动的物体 质量为 20kg 在运动过程中 还受到一个水平向左的大小为 10N 的拉力作用 则物体 受到的滑动摩擦力为 g 10N kg D 10N 向右 10N 向左 20N 向右 20N 向左 11 马拉着自重 600N 的雪橇在水平冰面上做匀速直线运动 马需用水平拉 力 18N 如在雪橇上载货 500kg 马要用多大的水平力可使雪橇仍做匀速直线 运动 雪橇和冰面间的动摩擦因数为多少 168 0 03 12 水平地面上放一个重为 2