高中物理 第1部分 第二章 第4节《摩擦力》课件 教科版必修1

1、第第二二章章第第4 4节节理解理解教材新知教材新知把握把握热点考向热点考向知识点一知识点一知识点二知识点二考向一考向一考向二考向二 考向三考向三应用应用创新演练创新演练随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练1. 摩擦力包括滑动摩擦力和静摩擦力，摩擦力包括滑动摩擦力和静摩擦力，其产生条件有三个：一是两物体相互其产生条件有三个：一是两物体相互接触并互相挤压，二是接触面必须粗接触并互相挤压，二是接触面必须粗糙，三是两物体要有相对运动或有相糙，三是两物体要有相对运动或有相对运动趋势。对运动趋势。2滑动摩擦力的大小与压力成正比，即滑动摩擦力的大小与压力成正比，即fN，其方向与接触面相切，与两，

2、其方向与接触面相切，与两物体相对运动方向相反，应注意相对物体相对运动方向相反，应注意相对运动方向不是运动方向。运动方向不是运动方向。3静摩擦力的大小与外力情况以及物体静摩擦力的大小与外力情况以及物体的运动状态有关，其方向与两物体相对的运动状态有关，其方向与两物体相对运动趋势方向相反；静摩擦力有极限叫运动趋势方向相反；静摩擦力有极限叫最大静摩擦力，最大静摩擦力与压力成最大静摩擦力，最大静摩擦力与压力成正比，静摩擦力的取值范围是正比，静摩擦力的取值范围是0ffmax。4在摩擦力的计算中要注意两点：一是在摩擦力的计算中要注意两点：一是要分清滑动摩擦力和静摩擦力，二是接要分清滑动摩擦力和静摩擦力，二是

3、接触面的压力不一定等于物体的重力。触面的压力不一定等于物体的重力。滑动摩擦力滑动摩擦力自学教材自学教材 1摩擦力摩擦力 两个相互接触并发生挤压的物体之间产生的阻碍两个相互接触并发生挤压的物体之间产生的阻碍 的力。是自然界中一种常见的力。的力。是自然界中一种常见的力。 2滑动摩擦力滑动摩擦力 两个物体相互两个物体相互 并挤压，当它们沿接触面发并挤压，当它们沿接触面发生相对运动时，每个物体的接触面上都会受到对方作生相对运动时，每个物体的接触面上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。用的阻碍相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。相对运动相对运动接触接触 3滑动摩擦力的产生条件滑动摩

4、擦力的产生条件 (1)两物体直接接触且在接触面上存在两物体直接接触且在接触面上存在 。 (2)接触面接触面 。 (3)物体间有物体间有 。 4滑动摩擦力的方向滑动摩擦力的方向 总是跟物体的总是跟物体的 相切，并且跟它们相对运相切，并且跟它们相对运动的方向动的方向 。压力压力粗糙粗糙相对运动相对运动接触面接触面相反相反 5滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小 (1)规律：滑动摩擦力的大小与规律：滑动摩擦力的大小与 成正比。成正比。 (2)公式：公式：f ，其中，其中 叫做动摩擦因数，它是叫做动摩擦因数，它是两个力的比值，没有两个力的比值，没有 。 (3)作用效果：总是阻碍物体间的作用效果：总是阻碍物

5、体间的 运动。运动。正压力正压力N单位单位相对相对重点诠释重点诠释 1对滑动摩擦力产生条件的理解对滑动摩擦力产生条件的理解 (1)摩擦力是接触力。两个物体直接接触、相互挤压摩擦力是接触力。两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生才可能有摩擦力。有弹力产生才可能有摩擦力。 (2)接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。凡题中写明运动的力，即为摩擦力。凡题中写明“接触面光滑接触面光滑”、“光光滑小球滑小球”等，就不考虑摩擦力。等，就不

6、考虑摩擦力。“光滑光滑”是一个理想化模型，是一个理想化模型，在实际中并不存在，它不同于生活中的形容接触面摩擦力在实际中并不存在，它不同于生活中的形容接触面摩擦力很小的很小的“光滑光滑”。 (3)两物体间有相对运动。两物体间有相对运动。“相对运动相对运动”与与“物体运动物体运动”不是同一概念。不是同一概念。“相对运动相对运动”是指受力物体相对于施力物是指受力物体相对于施力物体体(以施力物体为参考系以施力物体为参考系)的位置发生了改变；而的位置发生了改变；而“物体的物体的运动运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。所以静止一般指物体相对地面的位置发生了改变。所以静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用

7、，例如擦黑板时静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用，例如擦黑板时静止的黑板受到的是黑板擦对它的滑动摩擦力。的黑板受到的是黑板擦对它的滑动摩擦力。 2对滑动摩擦力方向的理解对滑动摩擦力方向的理解 (1)滑动摩擦力的方向总与接触面相切，且与相对运滑动摩擦力的方向总与接触面相切，且与相对运动方向相反，跟物体的运动的方向没有关系。所谓相对运动方向相反，跟物体的运动的方向没有关系。所谓相对运动的方向是指发生相对运动的两个物体中，把其中一个物动的方向是指发生相对运动的两个物体中，把其中一个物体作为参照物体作为参照物(看做静止看做静止)时另一个物体的运动方向。时另一个物体的运动方向。 (2)滑动摩擦力的方向与

8、接触面相切，而弹力与接触滑动摩擦力的方向与接触面相切，而弹力与接触面垂直，因此滑动摩擦力方向一定与弹力方向垂直。面垂直，因此滑动摩擦力方向一定与弹力方向垂直。 3对公式对公式fN的理解的理解 (1)f的大小与的大小与N成正比，与物体的运动状态无关。成正比，与物体的运动状态无关。 (2)动摩擦因数动摩擦因数与接触面的粗糙程度和材料等情与接触面的粗糙程度和材料等情况有关，与物体间的压力、相对运动的速度及接触面况有关，与物体间的压力、相对运动的速度及接触面的大小均无关。的大小均无关。 (3)公式公式fN中的中的N是物体与接触面间的正压力，是物体与接触面间的正压力，不一定等于物体的重力，求不一定等于物

9、体的重力，求N要根据物体受力情况而定。要根据物体受力情况而定。1物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是物体与支持面间有滑动摩擦力时，下列说法正确的是 ()A物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大物体与支持面间的压力越大，滑动摩擦力越大B物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定， 接触面积越大，滑动摩擦力越大接触面积越大，滑动摩擦力越大C物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力不变，动摩擦因数一定， 速度越大，滑动摩擦力越大速度越大，滑动摩擦力越大D动摩擦因数一定，物体与支持面间的压力越大，动摩擦因数一定，物体与支持面间的

10、压力越大， 滑动摩擦力越大滑动摩擦力越大解析：解析：根据滑动摩擦力的表达式根据滑动摩擦力的表达式fN，所以，所以D项正确；项正确；A项中仅仅强调了物体间的压力，但忽略了物体间的动项中仅仅强调了物体间的压力，但忽略了物体间的动摩擦因数，所以摩擦因数，所以A项错误；滑动摩擦力与物体间的接触项错误；滑动摩擦力与物体间的接触面积和相对运动速度的大小均无关，所以面积和相对运动速度的大小均无关，所以B、C项错误。项错误。答案：答案：D 静静 摩摩 擦擦 力力自学教材自学教材 1定义定义 两个彼此两个彼此 且且 的物体之间没有发的物体之间没有发生相对滑动，但它们之间存在相对运动的趋势时，在它生相对滑动，但它

11、们之间存在相对运动的趋势时，在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生 的力，的力，这种力叫做静摩擦力。这种力叫做静摩擦力。 2产生的条件产生的条件 (1)两物体直接接触且两物体直接接触且 。 (2)接触面是接触面是 的。的。 (3)两物体有相对运动的两物体有相对运动的 。接触接触相互挤压相互挤压相对运动相对运动挤压挤压粗糙粗糙趋势趋势 3方向方向 总是与总是与 相切并且与物体间相对运动趋势的方相切并且与物体间相对运动趋势的方向相反。向相反。 4效果效果 阻碍物体间的相对运动的趋势。阻碍物体间的相对运动的趋势。 5大小大小 范围范围 ，fmax为最大静摩擦力，

12、为最大静摩擦力，f由物体的由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定。运动状态及外界对它的施力情况决定。接触面接触面0f fmax重点诠释重点诠释 1静摩擦力的有无和方向判断静摩擦力的有无和方向判断 (1)假设法：假设法： 假设接触面光滑，不存在摩擦力，然后分析这两个物体假设接触面光滑，不存在摩擦力，然后分析这两个物体是否发生相对运动。若无相对运动，说明这两物体间就没有是否发生相对运动。若无相对运动，说明这两物体间就没有相对运动趋势；若有相对运动，则一物体相对另一物体的运相对运动趋势；若有相对运动，则一物体相对另一物体的运动方向即为相对运动趋势的方向，其反方向就是静摩擦力的动方向即为相对运动趋势

13、的方向，其反方向就是静摩擦力的方向。方向。 (2)平衡条件法：平衡条件法： 当相互接触的两物体处于静止或匀速直线运动状态时，当相互接触的两物体处于静止或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力是否存在。可根据二力平衡条件判断静摩擦力是否存在。 2静摩擦力的大小特点静摩擦力的大小特点 (1)静摩擦力的大小与物体间的相对运动趋势有关，静摩擦力的大小与物体间的相对运动趋势有关，运动趋势增大，静摩擦力也随着增大，与正压力无关，运动趋势增大，静摩擦力也随着增大，与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。 (2)最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大些，但有时

14、认最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大些，但有时认为二者是相等的。为二者是相等的。 (3)静摩擦力的大小与产生静摩擦力的诸外力的合力静摩擦力的大小与产生静摩擦力的诸外力的合力等值反向。等值反向。 图图2412.用手握住一个油瓶用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向瓶始终处于竖直方向) 保持静止，如图保持静止，如图241所示，下列说法所示，下列说法 正确的是正确的是 ()A瓶中油越多，手握得越紧瓶中油越多，手握得越紧B手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大C不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦 力总是等于油瓶和油所受的总重力力总是等于油瓶和油所受的总

15、重力D以上说法都正确以上说法都正确解析：解析：用手握油瓶，油瓶静止，说明手对油瓶向上的用手握油瓶，油瓶静止，说明手对油瓶向上的静摩擦力与油瓶和油的总重力平衡。故当油量增多时，静摩擦力与油瓶和油的总重力平衡。故当油量增多时，油瓶和油的总重力就增大，静摩擦力必须随之增大。油瓶和油的总重力就增大，静摩擦力必须随之增大。手握得紧一点，相应的最大静摩擦力就大一些，故手握得紧一点，相应的最大静摩擦力就大一些，故A正确。油瓶静止受到的静摩擦力总是与油瓶和油的总正确。油瓶静止受到的静摩擦力总是与油瓶和油的总重力相等，与手握的松紧程度无关，故重力相等，与手握的松紧程度无关，故B、D错误，错误，C正确。正确。答案

16、：答案：AC对摩擦力产生条件的理解对摩擦力产生条件的理解图图242 例例1如图如图242所示，所示，P是水平是水平地面，地面，M、N是两个长方形木块，是两个长方形木块，F是是作用在作用在N上沿水平方向的力，物体上沿水平方向的力，物体M和和N以相同的速度做匀速直线运动，由此以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，可知，M、N间的动摩擦因数间的动摩擦因数1和和N、P间的动摩擦因间的动摩擦因数数2可能是可能是 () A10，20B10，20 C10，20 D10，20 思路点拨思路点拨解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点： (1)两物体间存在摩擦力时，物体间的动摩擦因数两物体间存在摩擦力

17、时，物体间的动摩擦因数一定不为零。一定不为零。 (2)两物体间不存在摩擦力时，物体间的动摩擦因两物体间不存在摩擦力时，物体间的动摩擦因数不一定为零。数不一定为零。 解析解析由由M和和N在外力在外力F的作用下以相同速度做匀速直线的作用下以相同速度做匀速直线运动，可采取先整体后隔离的解题方法。以运动，可采取先整体后隔离的解题方法。以M和和N为整体，在水为整体，在水平方向上受外力，所以平方向上受外力，所以P必然给必然给M和和N这个整体摩擦力，所以这个整体摩擦力，所以20。再利用隔离法研究。再利用隔离法研究M，由题意知，由题意知，M在水平方向不受外力，在水平方向不受外力，所以所以N肯定不给肯定不给M摩

18、擦力。从摩擦力产生的角度来看，只要接触、摩擦力。从摩擦力产生的角度来看，只要接触、挤压、接触面粗糙、有相对运动趋势或相对运动这些条件缺少挤压、接触面粗糙、有相对运动趋势或相对运动这些条件缺少一个，就不会产生摩擦力。因为一个，就不会产生摩擦力。因为M与与N以相同的速度匀速运动，以相同的速度匀速运动，M与与N无相对运动趋势，所以不管无相对运动趋势，所以不管M与与N间是否粗糙，都不会产间是否粗糙，都不会产生摩擦力，所以生摩擦力，所以10或或10。 答案答案BD借题发挥借题发挥 物体间要存在摩擦力必须同时满足以下三个条件：物体间要存在摩擦力必须同时满足以下三个条件：接触面不光滑；物体间有挤压；有相对运

19、动或接触面不光滑；物体间有挤压；有相对运动或相对运动趋势。而物体间无摩擦力存在，以上三个条相对运动趋势。而物体间无摩擦力存在，以上三个条件至少有一个条件没有满足。件至少有一个条件没有满足。1如图如图243所示，物体所示，物体A受到摩擦力的是受到摩擦力的是 () 图图243A物体物体A沿粗糙竖直墙面向下运动沿粗糙竖直墙面向下运动B物体物体A沿光滑的斜面向上运动沿光滑的斜面向上运动C物体物体A随物体随物体B一起向右匀速运动一起向右匀速运动D物体物体A在斜面上静止在斜面上静止解析：解析：A图中，物体图中，物体A与墙面接触，接触面粗糙，但无挤与墙面接触，接触面粗糙，但无挤压压(无弹力无弹力)，缺少条件

20、，缺少条件，A中无摩擦力，中无摩擦力，A错；错；B图中斜图中斜面光滑，不满足条件，面光滑，不满足条件，B错；错；C图中，物体图中，物体A与物体与物体B以以相同速度一起运动，缺少条件，相同速度一起运动，缺少条件，C错；错；D图中三个条件都图中三个条件都有，故有摩擦力，有，故有摩擦力，D对。故选对。故选D。答案：答案：D摩擦力的有无和方向判断摩擦力的有无和方向判断图图244 例例2 如图如图244所示，所示，A、B两物体竖两物体竖直叠放在水平面上。今用水平力直叠放在水平面上。今用水平力F拉拉B物体，物体，两物体均静止，那么物体两物体均静止，那么物体A和和B是否受静摩是否受静摩擦力作用呢？擦力作用呢

21、？ 思路点拨思路点拨物体所受摩擦力不易确定时，可应用假设物体所受摩擦力不易确定时，可应用假设法判断。法判断。 解析解析假设假设A物体受到静摩擦力作用，该摩擦力方向物体受到静摩擦力作用，该摩擦力方向一定与接触面相切，即沿水平方向。根据力的作用效果知，一定与接触面相切，即沿水平方向。根据力的作用效果知，A物体在摩擦力作用下不可能处于静止状态。因此与题意是物体在摩擦力作用下不可能处于静止状态。因此与题意是相矛盾的，故相矛盾的，故A物体不受静摩擦力作用。再对物体不受静摩擦力作用。再对B进行分析，进行分析，B受到向右的拉力受到向右的拉力F作用处于平衡状态，由二力平衡特点，则作用处于平衡状态，由二力平衡特

22、点，则B一定受到地面产生的向左的静摩擦力作用。一定受到地面产生的向左的静摩擦力作用。 答案答案A不受静摩擦力，不受静摩擦力，B受水平向左的静摩擦力受水平向左的静摩擦力借题发挥借题发挥摩擦力方向的确定摩擦力方向的确定 在判断摩擦力方向时，弄清物体间的相对运动或相对运在判断摩擦力方向时，弄清物体间的相对运动或相对运动趋势的方向是关键。动趋势的方向是关键。“相对运动相对运动(趋势趋势)”是指受力物体相对于是指受力物体相对于相接触的施力物体的运动，而不一定是相对于地面的运动。相接触的施力物体的运动，而不一定是相对于地面的运动。物体的相对运动并不一定与物体的实际运动物体的相对运动并不一定与物体的实际运动

23、(相对地相对地)方向相同，方向相同，两者方向可能相同，也可能相反。如汽车上的木箱，当汽车两者方向可能相同，也可能相反。如汽车上的木箱，当汽车突然加速时，箱子相对汽车向后滑动，与实际运动方向相反；突然加速时，箱子相对汽车向后滑动，与实际运动方向相反；汽车急刹车时，木箱相对车向前滑动，与实际运动方向相同。汽车急刹车时，木箱相对车向前滑动，与实际运动方向相同。 牢记：摩擦力的方向与相对运动牢记：摩擦力的方向与相对运动(趋势趋势)方向相反，而不是方向相反，而不是与运动方向相反。与运动方向相反。上例题中，若力上例题中，若力F作用在作用在A上且两物体均静止，试分析上且两物体均静止，试分析A、B受摩擦力的情

24、况。受摩擦力的情况。解析：解析：对于对于A物体，假设物体，假设A、B之间接触面光滑，在力之间接触面光滑，在力F作用下，不可能保持静止状态，将会向右运动，故作用下，不可能保持静止状态，将会向右运动，故A相相对对B有向右运动的趋势，所以物体有向右运动的趋势，所以物体A受到向左的静摩擦受到向左的静摩擦力作用。对于力作用。对于B物体，由于物体，由于B给给A一个向左的静摩擦力一个向左的静摩擦力作用，根据力的相互性，作用，根据力的相互性，A物体将给物体将给B物体一个向右的物体一个向右的静摩擦力作用。假设静摩擦力作用。假设B与地面间光滑，与地面间光滑，B物体将在此静物体将在此静摩擦力作用下向右运动而不可能处

25、于静止状态，因此摩擦力作用下向右运动而不可能处于静止状态，因此B物体受到地面对它向左的静摩擦力作用。综上分析，物体受到地面对它向左的静摩擦力作用。综上分析，A物体受到物体受到B物体对它向左的静摩擦力作用，物体对它向左的静摩擦力作用，B物体受到物体受到A物体对它向右的静摩擦力和地面对它向左的静摩擦力。物体对它向右的静摩擦力和地面对它向左的静摩擦力。答案：答案：见解析见解析摩擦力大小的计算摩擦力大小的计算 例例3质量为质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如的物体静止在水平地面上，如图图245所示，物体与地面间的动摩擦因数为所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力。力。(取取g10 N/kg) 图图245(1)当推力大小为当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？时，地面对物体的摩擦力是多大？(2)当推力大小为当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？时，地面对物体的摩擦力是多大？思路点拨思路点拨该题可按如下思路分析：该题可按如下思路分析： 解析解析在地面上，在地面上，Nmg，则，则滑动摩擦力滑动摩擦力(最