摩擦力(静摩擦)

1、筷筷子子提提杯杯定义定义:两个相互接触而保持相对静止的物体两个相互接触而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势时当它们之间存在相对运动趋势时,在它在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动的力运动的力.产生条件：产生条件：1、两物体的接触面不光滑、两物体的接触面不光滑2、两物体应该接触并且相互、两物体应该接触并且相互挤压，有弹力挤压，有弹力3、两物体间有相对运动趋势、两物体间有相对运动趋势F“静静”指的是相对静止指的是相对静止!静摩擦力能不能发生在运动的物体静摩擦力能不能发生在运动的物体之间之间?可以的可以的!受静摩擦力的物受静摩擦力的物体一定静止体一定静

2、止? ?受滑动摩擦力的受滑动摩擦力的物体一定运动物体一定运动? ? 特别提醒： (1)相对静止的物体可能是静止的，也可能是运动的 (2)相对运动趋势指两物体间有相对运动的可能，但仍相对静止如图所示当两者一起静止、匀速时，不会发生相对运动，实际上两者无相对运动的趋势；当平板车加速或减速时，假设物体与车厢底板的接触面是光滑的，物体相对车向后或向前运动，发生相对运动，说明两者实际上有相对运动趋势方法一：假设法方法一：假设法即：假设物体即：假设物体接触面是光滑，判断是否发生接触面是光滑，判断是否发生相对运动，若有、则原来有相对运动趋势相对运动，若有、则原来有相对运动趋势思考：如何判断物体间是否存在思考

3、：如何判断物体间是否存在相对运动？相对运动？如图、如图、A A、B B相对静止一起加速、匀速、减相对静止一起加速、匀速、减速运动，判断速运动，判断A A、B B间是否有静摩擦力间是否有静摩擦力例例方法二、由物体所处状态满足的条件方法二、由物体所处状态满足的条件分析分析两种自动扶梯图，人站在这两种扶两种自动扶梯图，人站在这两种扶梯上，受到摩擦的情况是否相同梯上，受到摩擦的情况是否相同？沿着接触面，并且跟物体相对运沿着接触面，并且跟物体相对运动的趋势的方向相反动的趋势的方向相反静摩擦力的方向判断：静摩擦力的方向判断：与相对运动趋势方向相反；与相对运动趋势方向相反；v皮带运输机把货物由低处送皮带运输

4、机把货物由低处送到高处，试分析货物所受的到高处，试分析货物所受的静摩擦力方向。静摩擦力方向。例题:判断静摩擦力的方向f方法、假设方法、假设接触接触光滑判断物体光滑判断物体相对运动方向相对运动方向如下图所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一如下图所示，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木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向向(1)(1)汽车由静止加速运动时汽车由静止加速运动时( (木箱和车面无相对滑动木箱和车面无相对滑动) )；(2)(2)汽车刹车时汽车刹车时( (二者无相对滑动二者无相对滑动) )；(3)(3)汽车匀速运动时汽车匀速运动时( (二者无相

5、对滑动二者无相对滑动) )；皮带传动：皮带传动：主动轮主动轮从动轮从动轮A AB BC CD D 【典例】如图所示，【典例】如图所示，A A、B B、C C三个相同的物体叠加在一起，三个相同的物体叠加在一起，放在水平地面上，放在水平地面上，B B物体虽受水平力物体虽受水平力F F作用，但三个物体作用，但三个物体都没有运动，试确定都没有运动，试确定A A、B B、C C三个物体分别所受的摩擦力三个物体分别所受的摩擦力的方向的方向. .方法二、由物体所处的状态条件分析方法二、由物体所处的状态条件分析静摩擦力的大小随着推力的静摩擦力的大小随着推力的增大而增大增大而增大,可以可以说静摩擦力的大小由外部

6、因素决定说静摩擦力的大小由外部因素决定.fF推推2f2F推推静摩擦力大小由力的平衡知识求出：静摩擦力大小由力的平衡知识求出：f f静静=F=F外外最大静摩擦力是推动一个物体最小的推力。最大静摩擦力是推动一个物体最小的推力。实验探究：粗测最大静摩擦力实验探究：粗测最大静摩擦力1 1最大静摩擦力最大静摩擦力滑动摩擦力，粗略地可以认为它们相等滑动摩擦力，粗略地可以认为它们相等2 2最大静摩擦力与压力成正比最大静摩擦力与压力成正比f f静静随外力变化而变化随外力变化而变化, ,存在最大静摩擦力存在最大静摩擦力f fm m当人的水平推力增加到某一值当人的水平推力增加到某一值F Fm m时时, ,物体就要

7、滑物体就要滑动动, ,此时静摩擦力达到最大值此时静摩擦力达到最大值, ,我们把我们把F Fm m叫做叫做最最大摩擦力大摩擦力大小大小:摩擦力的大小随着推力的摩擦力的大小随着推力的增大而增增大而增大大, 取值范围取值范围0fFm说明说明:(1)静摩擦力的大小与正压力无关静摩擦力的大小与正压力无关,但最大静但最大静摩擦力的大小与正压力成正比摩擦力的大小与正压力成正比.(3)最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些.粗略地可以认为它们相等粗略地可以认为它们相等(2)静摩擦力可以是阻力静摩擦力可以是阻力,也可以充当动力也可以充当动力.静摩擦力大小的确定静摩擦力大小的确定由物

8、体所处状态由物体所处状态-条件条件平衡条件：受平衡力来确定平衡条件：受平衡力来确定1、用手握住一个油瓶、用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方瓶始终处于竖直方向向),下列说法正确的是下列说法正确的是( )A、瓶中油越多，手必须握得越紧、瓶中油越多，手必须握得越紧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一定的力总是一定的D、以上说法都正确、以上说法都正确ACAC例例2 2、如图所示，有一个重力不计的方形容、如图所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力器，被水平力F F压在竖直的墙面上处于静压在竖

9、直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是保持静止，则下列说法中正确的是A A容器受到的摩擦力不变容器受到的摩擦力不变B B容器受到的摩擦力逐渐增大容器受到的摩擦力逐渐增大C C水平力水平力F F可能不变可能不变D D水平力水平力F F必须逐渐增大必须逐渐增大答案：答案：BCBC滑动摩擦力滑动摩擦力 静摩擦力静摩擦力 符号及单位符号及单位 产生原因产生原因 表面粗糙有表面粗糙有挤压作用的挤压作用的物体间发生物体间发生相对运动时相对运动时 表面粗糙有

10、表面粗糙有挤压作用的挤压作用的物体间具有物体间具有相对运动趋相对运动趋势时势时 摩擦力用摩擦力用f f表示表示单位：牛顿单位：牛顿简称：牛简称：牛符号：符号：N N 大大 小小 f=N f=N 始终与外力始终与外力沿着接触面沿着接触面的分量相等的分量相等 方方 向向 与相对运动与相对运动方向相反方向相反 与相对运动与相对运动趋势相反趋势相反 滑动摩擦力和静摩擦力的比较滑动摩擦力和静摩擦力的比较 静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力有无有无判定判定(1)(1)定义法：在判断物体间是定义法：在判断物体间是否存在静摩擦力时，可用假否存在静摩擦力时，可用假设法，先假设接触面是光滑设法，先假设接触面是光

11、滑的，看物体是否发生相对运的，看物体是否发生相对运动如果物体仍保持相对静动如果物体仍保持相对静止，则物体不受静摩擦力；止，则物体不受静摩擦力；反之，则受静摩擦力反之，则受静摩擦力(2)(2)平衡条件法：根据二力平平衡条件法：根据二力平衡的条件判定衡的条件判定根据滑动摩擦力存根据滑动摩擦力存在条件来判定在条件来判定即即(1)(1)两物体相互接两物体相互接触触(2)(2)发生形变发生形变(3)(3)产生相对运动产生相对运动方向的方向的判定判定静摩擦力的方向一定沿接触静摩擦力的方向一定沿接触面，与物体相对运动趋势方面，与物体相对运动趋势方向相反，而与物体的运动方向相反，而与物体的运动方向无关可能同向

12、也可能反向无关可能同向也可能反向，还可能有一定夹角向，还可能有一定夹角滑动摩擦力的方向滑动摩擦力的方向一定沿接触面与物一定沿接触面与物体相对运动方向相体相对运动方向相反，像静摩擦力一反，像静摩擦力一样，它与物体的运样，它与物体的运动方向无关动方向无关问题： 摩擦力一定是阻力吗？ 静摩擦力的大小与正压力成正比吗？ 最大静摩擦力等于滑动摩擦力吗？ 例人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是例人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是()A人受的摩擦力的方向是向下的人受的摩擦力的方向是向下的B人受的摩擦力的方向是向上的人受的摩擦力的方向是向上的C人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大人握旗杆用力越大，人受的

13、摩擦力也越大D人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力也增大也增大注意：正确区分滑动摩擦力、静摩擦注意：正确区分滑动摩擦力、静摩擦力力讨论：匀速下滑时有如何？讨论：匀速下滑时有如何？F F=0.5=0.5F=5N,F=5N,求摩擦力求摩擦力F=12N,F=12N,求摩擦力求摩擦力静止静止F=12NF=12N变为变为5N5N的运动过程的运动过程, , 求摩擦力求摩擦力撤去撤去F F物体滑动过程物体滑动过程, , 求摩擦力求摩擦力f f静静=F=5N=F=5Nf f动动=mg=10N=mg=10Nf fm mm=2kgm=2kg运动过程运动过程滑动过程滑动过程例

14、例:如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中态，其中F1=10N，F2=2N。若撤去力。若撤去力F1，则木块在水，则木块在水平方向受到的摩擦力为（平方向受到的摩擦力为（ ）C Cf f静静=F=F1 1-F-F2 2=8N=8Nf fm m 8N8NF1=10NF2=2NA.8 NA.8 N，方向向左，方向向左B.6 NB.6 N，方向向左，方向向左C.2 NC.2 N，方向向左，方向向左D.0 ND.0 N从静摩擦力到滑动摩擦力从静摩擦力到滑动摩擦

15、力FF F由由0 0逐渐增大，逐渐增大，摩擦力如何变化？摩擦力如何变化？倾角由倾角由0 0逐渐增大，逐渐增大，摩擦力如何变化？摩擦力如何变化？拉力由拉力由0 0逐渐增大，逐渐增大，摩擦力如何变化？摩擦力如何变化？F FF F运动运动静止静止f f滑滑与推力无关与推力无关f f静静与压力无关与压力无关区别区别三、认为摩擦力一定是阻力三、认为摩擦力一定是阻力一谈到摩擦力，有的同学觉得摩擦力总是在阻一谈到摩擦力，有的同学觉得摩擦力总是在阻碍物体的运动，是阻力这种想法是错误的，碍物体的运动，是阻力这种想法是错误的，原因是他把原因是他把“阻碍物体的运动阻碍物体的运动”和和“阻碍物体阻碍物体间的相对运动间

16、的相对运动”混淆了摩擦力总是阻碍物体混淆了摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，而不一定阻碍物体的运动，像间的相对运动，而不一定阻碍物体的运动，像上面实例中皮带传送机上的货物，站在启动的上面实例中皮带传送机上的货物，站在启动的火车上的人受到的摩擦力都是动力，同时它阻火车上的人受到的摩擦力都是动力，同时它阻碍了货物相对皮带、人相对车厢的滑动碍了货物相对皮带、人相对车厢的滑动有些摩擦力阻碍物体的运动，但也有一些摩擦力却有些摩擦力阻碍物体的运动，但也有一些摩擦力却是物体在运动过程中的动力如人在加速跑步时，是物体在运动过程中的动力如人在加速跑步时，汽车加速前进时，由于人的脚或车轮汽车加速前进时，由于人的脚或

17、车轮(主动轮主动轮)与地与地面接触时相对静止，但有向后运动的趋势，故地面面接触时相对静止，但有向后运动的趋势，故地面给人的脚或车轮有向前的静摩擦力，这个静摩擦力给人的脚或车轮有向前的静摩擦力，这个静摩擦力是使人或车加速前进的动力可以设想一下：当人是使人或车加速前进的动力可以设想一下：当人或车在光滑的水平面上时，能加速运动吗？或车在光滑的水平面上时，能加速运动吗？F滑动摩擦力一定与运动方向相反滑动摩擦力一定与运动方向相反? ?摩擦力可以是阻力，也可是动力摩擦力可以是阻力，也可是动力四、认为静止的物体只能受到静摩擦力，运动的四、认为静止的物体只能受到静摩擦力，运动的物体只能受到滑动摩擦力物体只能受

18、到滑动摩擦力在图甲中，箱子放在汽车上，汽车起动时，箱子在图甲中，箱子放在汽车上，汽车起动时，箱子随汽车一起从静止到运动在图乙中随汽车一起从静止到运动在图乙中A在拉力在拉力F的的作用下运动，作用下运动，B静止不动，试分别分析车中的箱子静止不动，试分别分析车中的箱子及物体及物体B所受摩擦力的方向所受摩擦力的方向甲乙甲乙1 1、关于摩擦力，下列说法正确的是、关于摩擦力，下列说法正确的是A.A.只要两个物体接触且有相对运动，这两个物体之间就只要两个物体接触且有相对运动，这两个物体之间就一定有摩擦力摩擦力一定有摩擦力摩擦力B.B.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反C

19、.C.静止的物体一定受到静摩擦力，运动的物体一定受到静止的物体一定受到静摩擦力，运动的物体一定受到滑动摩擦力滑动摩擦力D.D.摩擦力一定阻碍物体的相对运动或相对运动趋势摩擦力一定阻碍物体的相对运动或相对运动趋势2、水平地面上、水平地面上,一个重为一个重为G=100N的木箱的木箱A受受到水平推力到水平推力F1的作用的作用.当当F1=5N时时,木箱未被推木箱未被推动动,此时木箱受摩擦力此时木箱受摩擦力Ff=_.当当F1=10N时时,木箱仍未被推动木箱仍未被推动,此时木箱受摩擦此时木箱受摩擦力力Ff=_.当当F1=25N时时,木箱木箱A刚好被推刚好被推动动,此后木箱此后木箱A做匀速运动做匀速运动,那

20、么木箱是否受摩那么木箱是否受摩擦力擦力,那又是怎样呢那又是怎样呢?5N10N3关于摩擦力的方向，下列说法正确的是关于摩擦力的方向，下列说法正确的是()A摩擦力的方向总是与运动方向相反摩擦力的方向总是与运动方向相反B滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反C滑动摩擦力一定是阻力滑动摩擦力一定是阻力D摩擦力的方向一定与压力的方向垂直摩擦力的方向一定与压力的方向垂直4 4、如图、如图, ,在水平桌面上放一个重在水平桌面上放一个重G GA A=20N=20N的物体的物体A,AA,A与桌面间的摩擦因数与桌面间的摩擦因数=0.5,=0.5,使这个物体沿使这个物体沿桌面做匀速运动

21、的水平拉力桌面做匀速运动的水平拉力F F为多少为多少? ?如果在物如果在物体体A A上再加一个重上再加一个重G GB B=10N=10N的物体的物体B,BB,B与与A A之间的之间的动摩擦因数动摩擦因数=0.2,=0.2,那么当那么当A A、B B两物体以相同的两物体以相同的速度沿桌面匀速滑动时速度沿桌面匀速滑动时, ,对物体对物体A A的水平拉力应的水平拉力应为多少为多少? ?此时物体此时物体B B受到物体受到物体A A的摩擦力是多少的摩擦力是多少? ?FAB5、一个重为、一个重为20N的物体，放在水平面上，物体与水平的物体，放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数面的动摩擦因数=0.1，试计

22、算该物体在下列几种情，试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力。况下受到的摩擦力。（1）物体开始时静止，用）物体开始时静止，用F=5N的水平向右的力拉物的水平向右的力拉物体。体。（2）物体开始时静止，用）物体开始时静止，用F=30N的水平向右的力拉的水平向右的力拉物体。物体。（3）物体开始以）物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用的初速度向左运动，用F=15N的水平向右的力拉物体。的水平向右的力拉物体。6 6重重100N100N的物体，静止在粗糙水平面上，物体与的物体，静止在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为水平面间的动摩擦因数为0.20.2，当物体受到一个大，当物体受到一个大小

23、为小为 10N10N，方向水平向右的力作用时，水平面对，方向水平向右的力作用时，水平面对物体的摩擦力大小和方向是：（物体的摩擦力大小和方向是：（ ）A A10N10N，水平向左；，水平向左； B B 10N10N，水平向右；，水平向右；C C20N20N，水平向左；，水平向左； D D20N20N，水平向右，水平向右7 7、如图所示，在、如图所示，在20082008年北京奥运会自年北京奥运会自行车男子公路个人计时赛中，瑞士选行车男子公路个人计时赛中，瑞士选手法手法坎切拉拉获得冠军请分析坎切拉拉获得冠军请分析法法坎切拉拉的自行车在平直公路上坎切拉拉的自行车在平直公路上匀速前进和自然滑行时，前后轮所受匀速前进和自然滑行时，前后轮所受摩擦力的方向摩擦力的方向 当自行车自然滑行时，人不再给后轮施加当自行车自然滑行时，人不再给后轮施加力的作用，由于惯性人和车向前滑