【素材】《摩擦力》模块讲义（教科版）.docx

摩擦力学习目标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)自主学习一、摩擦力1. 定义两个相互接触的物体，当它们发生 ，或具有 时，在接触面上产生的阻碍 或 的力。2. 分类(1) 。(2) 。(3) 滚动摩擦力。3. 条件(1) 物体间接触且 。(2) 接触面 。(3) 物体间有相对运动趋势或相对运动。4. 想一想（1）物体的“相对运动方向”与“运动方向”的含义相同吗？（2）一个物体在另一个物体表面滑动时，一定会产生滑动摩擦力吗？二、静摩擦力与滑动摩擦力摩擦力静摩擦力滑动摩擦力定义两个只有相对运动趋势，没有相对运动的物体间的摩擦力两个具有相对运动的物体间的摩擦力大小范围：0FFm，Fm为最大静摩擦力。由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定FFN，FN为压力，为动摩擦因数方向与接触面相切，并且跟物体的相对运动趋势方向相反与接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动想一想（1）如图所示，汽车上的箱子始终相对车静止，则汽车在加速和减速时，箱子所受摩擦力方向是什么方向？所受摩擦力是否一直阻碍箱子运动？（2）摩擦力一定是阻碍物体的运动的吗？细节诠释知识点一 对摩擦力及产生条件的理解1、产生条件静摩擦力滑动摩擦力相同点两物体相互接触且存在弹力接触面粗糙不同点两物体相对静止但存在相对运动趋势两物体有相对运动2、“相对”的含义“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言，即指物体之间的相对静止或相对运动，都是以施力物体为参考系的，而不一定是物体相对地的运动。3、作用效果(1) 摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势，不一定阻碍物体的运动。(2) 摩擦力可以是阻力也可以是动力，如匀速前进的自行车，后轮受到的摩擦力为动力，前轮受到的摩擦力为阻力。4.、摩擦力种类的判断名师点睛(1) 受静摩擦力的物体不一定静止，受滑动摩擦力的物体也不一定运动。(2) 摩擦力并不总是阻碍物体的运动，它既可作动力，又可作阻力。(3) 摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反，也可以与运动方向相同，甚至有可能与物体的运动方向不在一条直线上。例1、关于相互接触的两个物体之间的弹力和摩擦力，下列说法中正确的是()A. 有弹力必有摩擦力B. 有摩擦力必有弹力C. 弹力增大则摩擦力一定增大D. 弹力是动力，摩擦力是阻力例2、以下关于滑动摩擦力的说法中，正确的是()A. 滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B. 滑动摩擦力总是阻碍物体的运动C. 滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反D. 两个相互接触的物体发生相对滑动时，它们都要受到滑动摩擦力的作用例3、下列现象中，哪些物体受到了滑动摩擦力的作用()A同学们在操场的跑道上跑步锻炼身体时的脚B同学们在饮水机上接水时手拿着的水杯C慢慢行驶在校园内的汽车的轮胎D同学们考试过程中写字时的钢笔笔尖知识点二 摩擦力的有无及方向判定1、四种方法判断摩擦力的有无(1) 条件判断法：根据摩擦力的产生条件判断摩擦力的有无。 物体间接触且挤压； 接触面粗糙； 物体间有相对运动或有相对运动趋势。(2)假设法：假设两物体间无静摩擦力，看物体是否相对滑动，判断思路如下：(3) 力的作用效果判断法：如果相互接触的物体间存在摩擦力，则必有相应的作用效果：平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态，可据此确定有无静摩擦力。(4) 相互作用判断法：若甲对乙有摩擦力，则乙对甲也有摩擦力，并且甲、乙所受摩擦力的方向相反。2、“三步法”判断摩擦力的方向(1) 找出摩擦力的施力物体，并选择此施力物体为参照物。(2)判断受力物体的相对运动方向或相对运动趋势方向。(3) 根据“摩擦力与其相对运动方向或相对运动趋势方向相反”确定摩擦力的方向。3、静摩擦力方向的判断方法(1) 直接法：对于相对运动趋势比较明显的情况，可以根据静摩擦力的方向沿着接触面，与相对运动趋势的方向相反直接判断。(2) 特殊法：当一些物体的相对运动趋势不明显时，可采用一些特殊方法来确定静摩擦力的方向，常用方法有： 假设法：可假设接触面光滑，将会看到物体发生相对运动，根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向，从而判断静摩擦力的方向。 平衡法：对于受力而平衡的物体，分析除静摩擦力外其他力共同作用效果的方向，则静摩擦力的方向与其他力的共同作用效果的方向相反。 相互作用法：根据力的相互性，若甲、乙两物体间有静摩擦力，并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向，则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反。例4、如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是() A. A、B之间无摩擦力B. A受到B的摩擦力水平向左C. B受到A的摩擦力水平向左D. 地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右例5、如下图所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向。(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动)；(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；(5)汽车在匀速过程中突然加速，木箱在车上滑动时。知识点三 摩擦力大小的计算1、滑动摩擦力的大小 (1) 公式法：根据公式fFN计算。 正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据受力情况确定。 动摩擦因数与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关。(2) 二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动、静止)时，根据二力平衡条件求解。2、静摩擦力的大小 (1) 大小范围：0ffmax。(2) 计算：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) 最大静摩擦力fmax0FN。(0为最大静摩擦力因数)名师点睛(1) 滑动摩擦力f的大小与物体运动的速度大小无关，与接触面的大小无关。(2) 最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力，一般情况下，为分析问题方便，可认为二者相等。(3) 静摩擦力可在0fmax之间变化，不能用公式f FN计算，且静摩擦力与正压力无关。例6、某物体的重力为200 N，放置在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数是0.38，它与地面间的最大静摩擦力是80 N。(1) 用50 N的水平方向的力推物体，地面对物体的摩擦力是_ N。(2) 至少要用多大的水平力，才能把物体推动_。(3) 物体运动起来以后，若使其保持匀速直线运动，应在水平方向加_ N的推力。(4) 物体在运动过程中，若把水平推力增大到80 N，地面对物体的摩擦力为_ N。(5) 此后，若把推力减少到50 N，直到静止前，地面对物体的摩擦力为_ N。(6) 若撤去外力，直到静止前，地面对物体的摩擦力为_ N。 课堂小测一、选择题1、关于弹力和摩擦力，下列说法正确的是：（ ）A摩擦力的大小总是与压力的大小成正比B摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C只有相互接触的物体间才可能产生弹力D两物体间有弹力时一定有摩擦力2、如图所示，木块放在水平地面上，在F8N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1m/s，则下列说法正确的是：（ ）A以1 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 NB当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力小于8 NC当水平拉力F20N时，木块受到的摩擦力为20 ND将水平拉力F撤去，木块速度越来越小，是因为木块受到的摩擦力越来越大3、下列关于摩擦力的说法，正确的是：（）A摩擦力的大小一定与正压力成正比B.摩擦力的方向一定与物体运动方向相反C.摩擦力一定是阻力D.运动的物体可能受到静摩擦力4、如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平欲将黑白毛巾分离开来，设每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为：（）A.mg B.2mg C.5mg D.6mg5、有人想水平地夹持一叠书，他用手在这叠书的两端加一压力F=200N，如图所示，如每本书的质量为1kg，手与书之间的动摩擦因数为0.6，书与书之间的动摩擦因数为0.40，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。则此人可能夹持书的最大数目为：（）A.16 B.18 C.22 D.246、木块A、B分别重50N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2与A、B相连接的轻弹簧被压缩了5 cm,系统置于水平地面上静止不动.已知弹簧的劲度系数为100 N/m.用F =1N的水平力作用在木块A上,如图所示,力F作用后：（）A木块A所受摩擦力大小是4 N,方向向右 B木块A所受摩擦力大小是9 N,方向向右C木块B所受摩擦力大小是4 N,方向向左 D木块B所受摩擦力大小为6 N,方向向左7、某同学用传感器来探究摩擦力，他的实验步骤如下：将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；将一质量m3.75 kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来；打开计算机，使数据采集器工作，然后沿水平方向缓慢地拉动细绳，木块运动一段时间后停止拉动；将实验得到的数据经计算机处理后在屏幕上显示出如图所示的图象下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是：（）A06 s内木块一直受到静摩擦力的作用B最大静摩擦力比滑动摩擦力大C木块与桌面间的动摩擦因数为0.08D木块与桌面间的动摩擦因数为0.118、水平桌面上，重300N的物体与桌面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力为33N：（）A、当用15N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力为15NB、当用32N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力为32NC、当用32N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力为30ND、当用60N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力为30N二、非选择题9、如图所示，轻质弹簧的劲度系数为20 N/cm，用其拉着一个重200 N的物体在水平面上运动当弹簧的伸长量为4 cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动(1)求物体与水平面间的动摩擦因数；(2)当弹簧的伸长量为6 cm时，物体受到的水平拉力有多大？这时物体受到的摩擦力有多大？(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧，而物