2016-2017学年高中物理 第3章 相互作用 第3节 摩擦力课件 鲁科版必修1.ppt

第3节摩擦力,填一填,练一练,一、静摩擦力与滑动摩擦力(见课本第7073页),填一填,练一练,二、摩擦力的调控(见课本第75页)1.减小摩擦力的方法:减小物体表面的粗糙程度或改变相互接触的材料来减小动摩擦因数;变滑动摩擦为滚动摩擦。2.增大摩擦力的方法:增大物体表面的粗糙程度或改变相互接触的材料来增加动摩擦因数;变滚动摩擦为滑动摩擦。,填一填,练一练,装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图所示,则在匀速拖出的过程中()A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,拉力逐渐减小C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人的拉力也不变,填一填,练一练,解析:匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间,材料的重心在台面上,故材料对台面的压力不变,故材料受到的支持力不变,故C错误;而在拉动过程中,动摩擦因数不变,由f=N可知摩擦力是不变的,故A、B错误;因为材料做匀速直线运动,所以工人的拉力是不变的,故D正确。答案:D,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,对摩擦力的理解由于摩擦力给我们留下的印象经常是消极的、被动的、负面的,有些同学总以为静摩擦力是阻力,这种观点是否正确?,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,静摩擦力与滑动摩擦力的比较,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,【例题1】导学号93960050下列关于摩擦力的说法,正确的是()A.相互接触的两物体间一定存在摩擦力B.相互接触且有挤压的两物体间一定存在摩擦力C.摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势D.摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反解析:相互接触挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势是摩擦力产生的三个条件,三个条件必须同时满足,才产生摩擦力,选项A、B错误;摩擦力的效果总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,选项C正确;摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可能相同,选项D错误。答案:C,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,变式训练1(多选)下列关于摩擦力的说法正确的是()A.滑动摩擦力的大小一定与正压力成正比B.滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反C.摩擦力可能是动力D.摩擦力一定是阻力解析:实验表明,滑动摩擦力的大小与正压力成正比,A对。滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相反,与物体的运动方向不一定相反,B错。摩擦力可能是动力,也可能是阻力,C对,D错。答案:AC,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,静摩擦力的有无及其方向的判断消防战士正在沿绳向上进行爬绳练习,他所受的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?该摩擦力的方向如何?,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.判断静摩擦力有无的方法(1)条件判断法。根据静摩擦力存在的三个条件判定,其中“看物体间有没有相对运动趋势”是关键也是难点。相对运动趋势:如果两物体间光滑,物体会发生相对运动,由于两物体间不光滑(有摩擦力),物体保持相对静止,这样的物体就有“相对运动趋势”。(2)假设法。在判断物体间是否存在静摩擦力时,先假设接触面是光滑的,看物体是否会发生相对运动,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。(3)平衡条件法。根据二力平衡的条件判定。,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,2.判断静摩擦力方向的四种方法(1)定义法。静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。(2)假设法。若物体的相对运动趋势不易判断,可假设接触面光滑,看物体会怎样相对运动,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。(3)平衡法。若物体处于平衡状态,根据二力平衡,静摩擦力与物体受到的另一个力大小相等方向相反,从而判断静摩擦力的方向。,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,(4)相互作用法。根据力的相互性,若甲、乙两物体间有摩擦力,并且能判断出甲对乙的摩擦力的方向,则乙对甲的摩擦力的方向与甲对乙的摩擦力的方向相反。,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题2】导学号93960051(多选)如图所示,有三个相同的物体竖直叠放在一起,置于粗糙水平地面上,现用水平力F作用在B上,使三个物体一起匀速向右运动,下列说法中正确的是()A.C与地面之间有滑动摩擦力的作用,C所受摩擦力的方向水平向左B.B与C之间有滑动摩擦力的作用,B所受摩擦力的方向水平向左C.A与B之间有静摩擦力的作用,A所受摩擦力的方向水平向右D.B只受一个静摩擦力的作用,静摩擦力的方向水平向左,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,解析:由定义法可知,C与地面之间满足产生滑动摩擦力的三个条件,即接触且有压力,接触面粗糙,C与地面之间有相对滑动,所以C与地面之间有滑动摩擦力且C所受滑动摩擦力的方向向左,故选项A正确;B与C之间无相对滑动,因此两者之间不可能产生滑动摩擦力,故选项B错误;假设A与B之间有静摩擦力的作用,无论方向向哪都不能使A保持匀速运动,所以A与B之间无摩擦力作用,故选项C错误;与B接触的面有两个,A与B之间无摩擦力的作用,所以B与C之间一定有静摩擦力的作用,要使B匀速运动,B与C之间的摩擦力与拉力F平衡,所以B只受C对它的静摩擦力的作用,且摩擦力的方向水平向左,故选项D正确。答案:AD,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,变式训练2下图所示的皮带传动装置中,O1是主动轮,O2是从动轮,A、B分别是皮带上与两轮接触的点,C、D分别是两轮边缘与皮带接触的点,当O1顺时针转动时,若皮带与两轮间不打滑,则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向是()A.向上,向下,向下,向上B.向下,向上,向上,向下C.向上,向上,向下,向下D.向下,向下,向上,向上,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,解析:A、C点:假设接触面突然光滑,则主动轮O1转,皮带不转,故以主动轮上与A的接触点C为参考系,A的相对运动方向向下,故不光滑时相对运动趋势方向向下,A受到的静摩擦力的方向向上;同理,C的运动趋势方向向上,C受到的静摩擦力的方向向下。B、D点:假设接触面光滑,则从动轮O2不转,皮带转,故以从动轮上与B的接触点D为参考系,B的相对运动方向向下,故不光滑时相对运动趋势方向向下,B受到的静摩擦力的方向向上;同理,D的运动趋势方向向上,D受到的静摩擦力的方向向下。答案:C,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,摩擦力大小的计算滑动摩擦力公式中的正压力是否在任何情况下都等于物体的重力?请举例说明。,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.滑动摩擦力大小的计算(1)公式法:根据公式f=N计算。公式中的N是两个物体表面之间的压力,称为正压力(垂直于接触面的力),性质上属于弹力,它不是物体的重力。许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定。式中的为动摩擦因数,与材料和接触面的粗糙程度有关,与接触面的大小无关。滑动摩擦力f的大小与物体的运动速度无关,与接触面的大小也无关。(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(如匀速运动、静止)时,根据二力平衡条件求解。,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,2.静摩擦力的大小(1)大小:0ffmax。(2)计算:当物体静止或做匀速运动时,根据受力情况和二力平衡条件确定。(3)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。,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题3】导学号93960052如图所示,一个M=2kg的物体放在=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1kg的小桶相连。已知M的最大静摩擦力fm=4.5N,滑轮上的摩擦不计,g取10N/kg,求在以下情况中,M受到的摩擦力的大小。(1)只挂m0,处于静止状态时;(2)只挂m0,但在M上再放一个M=3kg的物体时;(3)只在桶内加入m1=0.33kg的砂子时;(4)只在桶内加入m2=0.5kg的砂子时。,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,解析:(1)因为m0g=1Nfm,故物体M运动,受到滑动摩擦力作用,由公式知f4=N=Mg=4N。答案:(1)1N(2)1N(3)4.3N(4)4N,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,变式训练3质量为2kg的物体静止在水平地面上,如图所示,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等。给物体一水平推力F。(g取10N/kg)(1)当推力大小为5N时,地面对物体的摩擦力是多大?(2)当推力大小为12N时,地面对物体的摩擦力是多大?解析:在地面上,N=mg,则滑动摩擦力(最大静摩擦力fmax)大小为fmax=N=mg=0.5210N=10N。(1)当拉力F=5N时,Ffmax,物体滑动,则f滑=N=mg=10N。答案:(1)5N(2)10N,探究一,探究二,探究三,问题导引,名师精讲,典例剖析,12345,1.下列关于摩擦力的说法,正确的是()A.相对运动的两物体间一定存在摩擦力B.摩擦力总是阻碍物体的运动C.运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反D.相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力的相互作用解析:摩擦力产生的条件:两个物体接触且有弹力的相互作用,接触面粗糙,有相对运动(或相对运动趋势),三者缺一不可,故选项A错误;相对静止的两个物体间,可能有静摩擦力的相互作用,故选项D正确;摩擦力的方向总是与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,所以,摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,也不一定总是阻力,故选项B、C错误。答案:D,12345,2.(多选)下列说法中正确的是()A.滑动摩擦力的大小与正压力成正比B.滑动摩擦力可以跟物体所受重力无关C.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D.滑动摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用解析:滑动摩擦力的大小与正压力成正比,与物体所受重力无直接关系。滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,可能与物体的运动方向相同,也可能与物体的运动方向相反,因此可能是物体运动的动力。答案:AB,12345,3.(多选)下列关于静摩擦力的说法,正确的是()A.静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反C.最大静摩擦力的大小略大于滑动摩擦力的大小D.正压力越大,静摩擦力越大解析:静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反,与物体的运动方向可能相同,也可能相反,选项A错误,选项B正确。静摩擦力与压力无关,最大静摩擦力与压力成正比,压力一定时,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,选项C正确,选项D错误。答案:BC,12345,4.用手握住一个瓶子,竖直停在空中,关于瓶子所受的摩擦力,下列说法中正确的是()A.握力越大,摩擦力就越大B.手越干燥、越粗糙,摩擦力就越大C.握力增大,摩擦力不变D.以上说法都不正确解析:此题可由二力平衡的知识判断,静摩擦力的大小等于重力,与手的握力大小无关。答案:C,1234