3.2摩 擦 力—人教版（2019）高中物理必修第一册学案

1、2摩 擦 力目标体系构建明确目标梳理脉络 【学习目标】1知道滑动摩擦力、静摩擦力的定义。2理解滑动摩擦力、静摩擦力的产生条件。3会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小。4理解最大静摩擦力的概念。【思维脉络】课前预习反馈教材梳理落实新知 知识点 1滑动摩擦力1定义：两个相互接触的物体，当它们_相对滑动_时，在接触面上会产生一种_阻碍相对运动_的力，这种力叫作滑动摩擦力。2方向：总是沿着_接触面_，并且跟物体_相对运动_的方向相反。3大小(1)滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成_正比_，还跟接触面的粗糙程度、材质等有关。(2)公式：Ff_FN_。(3)动摩擦因数：它的值跟两接触面的_材料_和_粗

2、糙程度_有关。动摩擦因数_，Ff在接触面内且与相对运动方向_相反_，FN与接触面_垂直_。知识点 2静摩擦力1定义：相互接触的两个物体之间只有_相对运动的趋势_，而没有_相对运动_时，这时的摩擦力叫作静摩擦力。2方向：总是沿着_接触面_，跟物体_相对运动趋势_的方向相反。3最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体_即将开始运动_时的拉力。4静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在_0_与最大静摩擦力_Fmax_之间，即_0FFmax_。预习自测 判一判(1)一个物体在另一个物体表面滑动时，一定产生摩擦力。()(2)摩擦力一定作用于两个相互接触的物体之间。()(3)静

3、止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力。()(4)运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力。()(5)摩擦力一定是阻力。()选一选(2019甘肃省兰州一中高一上学期期中)下列情景中，物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是(B)解析：物体静止在粗糙水平面上，但没有相对运动或相对运动趋势，则没有摩擦力，故A错误；汽车停在斜坡上，由于有下滑趋势，因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力，故B正确；物体虽贴着竖直墙面，但由于自由下落，因此与竖直墙面没有压力，则没有摩擦力，故C错误；瓶子被握在手中处于静止状态，依据平衡条件，则瓶子受到的静摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，故D错误。故应选B。想一想如图甲、乙、丙所示，质量为

4、2 kg的木块在不同水平拉力作用下，均向右做匀速直线运动。(1)以上三图中的木块除了受到水平拉力外，水平方向还要受到一个什么力？你能根据二力平衡确定这个力的大小吗？(2)以上三图中木块受的摩擦力方向向哪？滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何规律？(3)比较甲、乙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？比较甲、丙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？答案：(1)滑动摩擦力，其大小和外力大小相等，即3.6 N、6.6 N、5.6 N。(2)方向均向左，其方向总与相对运动方向相反。(3)甲、乙表明，滑动摩擦力的大小与压力大小有关；甲、丙表明，滑动摩擦力的大小与接触面间的材料有关。课内互动探究细研深究

5、破疑解难 探究滑动摩擦力情境导入_甲图中物体与地面“一动一静”，乙图中物体与传送带“一慢一快”，丙图中物体与传送带“一左一右”。若各接触面均粗糙，试分析图中物体是否受摩擦力；若存在摩擦力，分析摩擦力的方向。提示：甲图中物体受到向左的滑动摩擦力；乙、丙图中物体均受到向右的滑动摩擦力。要点提炼_1滑动摩擦力的产生条件两物体缺一不可2滑动摩擦力的方向(1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反。(2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反。例如：3滑动摩擦力的大小(1)公式法：根据公式FfF N计算。正压力F N是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，F N的大小根据物体的受力情况

6、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(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。特别提醒(1)滑动摩擦力的方向与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向”相反。 (2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动，而不是阻碍物体的运动。典例剖析_典题1(2019海南省海南中学高一上学期期末)如图所示，质量为20 kg的物体，沿粗糙水平地面向右运动，一水平向左的力F10 N作用于物体上，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1，则物体所受摩擦力的大小和方向为(取g10 N/kg)(D)A10 N，向右B10 N，向左C20 N

7、，向右D20 N，向左思路引导：(1)滑动摩擦力的方向与相对地面滑动的方向相反。(2)滑动摩擦力的大小FfF N。解析：物体沿粗糙水平地面向右运动，物体对地面的压力大小FNmg200 N，滑动摩擦力大小为fFNmg20 N，方向：与物体相对地面的运动方向相反，即向左，故D正确。思维升华：(1)滑动摩擦力的大小由正压力和动摩擦因数决定，与物体的运动状态、接触面积无关。(2)滑动摩擦力的方向与“相对运动的方向”相反，并不是与“运动方向”相反。对点训练_1(多选)(2019山西大学附中高一上学期期中)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸与桌布分离后继续在桌面滑行，最终没有滑出桌面。若鱼

8、缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中(AC)A桌布对鱼缸摩擦力的方向向右B桌面对鱼缸摩擦力的方向向右C鱼缸所受的摩擦力大小没有变化D若猫增大拉力，鱼缸受到桌布的摩擦力将增大解析：桌布向右拉出时，鱼缸相对于桌布有向左的运动，故鱼缸受到的摩擦力向右，故A正确；桌面对鱼缸摩擦力的方向向左，故B错误；鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小与拉力无关，只与压力和动摩擦因数有关，因此增大拉力时，摩擦力不变，故C正确；D错误。探究静摩擦力情境导入_某同学用力向右推木箱，但没有推动，在此过程中木箱与地面间是否存在摩擦力？若存在，说明摩擦力的方向。提示：存在；向左要点提炼_1静摩擦力产生的条件

9、两物体缺一不可2静摩擦力的方向(1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动趋势的方向相反。(2)与物体运动的方向可能相同，也可能相反。例如：3静摩擦力的大小(1)大小的范围：0FFmax。(2)计算：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。(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。特别提醒(1)不能认为受静摩擦力的物体一定静止，运动的物体之间也可能存在静摩擦力。(2)静摩擦力的效果不是阻碍物体的运动，而是阻碍物体间的相对运动趋势。(3)静摩擦力是被动力，在一定范围内其大小随外力变化而变化，并不是一个定值。典例剖析_典题2(多

10、选)(2019江西省赣州十四县高一上学期期中联考)用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向)静止不动，如图所示。下列说法正确的是(BD)A瓶中油越多，手必须握得越紧B握手处如果有很多油，手必须握得越紧C手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大D油瓶受到的静摩擦力方向竖直向上，其大小等于油瓶的重力思路引导：正确理解静摩擦力的概念，明确静摩擦力的大小和方向。解析：若油瓶和油的总重力没有超过手对油瓶的最大静摩擦力，手对油瓶的压力可以不变，A错误；握手处油很多，比较滑，应当通过增加手对油瓶的压力，才能增大最大静摩擦力，防止油瓶下落，故B正确；油瓶受到的静摩擦力与重力处于二力平衡状态，故C错误，D正确。对点训练_2

11、(2019山东省济南一中高一上学期期中)如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是(B)AA物体受到的摩擦力方向向右B三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零CB受到的摩擦力沿斜面向下DB、C受到的摩擦力方向相反解析：A物体做水平方向的匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，故A错误；B、C物体均有相对传送带向下滑动的趋势，故均受到沿斜面向上的静摩擦力，B正确，C、D错误。探究静摩擦力与滑动摩擦力的比较情境导入_绳结是靠什么性质的力使绳子连在一起或把物体绑在一起？为什么有的绳子不容易“死扣”？提示：静摩

12、擦力；动摩擦因数太小(或绳子光滑)要点提炼_两种摩擦力的比较静摩擦力滑动摩擦力产生条件相同点相互接触；相互挤压；接触面粗糙不同点有相对运动趋势有相对运动力的三要素大小相同点可根据二力平衡条件求解；可根据作用力、反作用力的特点求解(后面学习)不同点被动力，与压力无关，大小为0F乙F丙BF乙F甲F丙CF丙F乙F甲DF甲F乙F丙解析：动摩擦因数跟接触面的大小无关，因三种情况下相等，且对地面的压力大小都等于木块的重力，所以三种情况下木块受到的摩擦力大小相等，应选D。3用拖把拖地时，如果发现某个地方的污渍特别顽固，我们常会使劲向下压拖把，这样就有可能把污渍清除。对于使劲向下压拖把的原因，下列选项中解释最

13、合理的是(C)A将拖把中的水挤出，将污渍洗掉B可以帮助人握紧拖把C通过增大正压力从而增大拖把与地面之间的摩擦力D没有任何作用解析：滑动摩擦力与正压力有关，在动摩擦因数不变的前提下，正压力越大，摩擦力越大。拖地时使劲向下压拖把，就是为了增加正压力从而达到增大拖把与地面之间的摩擦力的目的，选项C正确，A、B、D错误，故选C。4如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置，将一木块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与木块水平相连。现在用绳索与长木板连接，用手向右水平拉绳索，使长木板在桌面上滑动，下列说法中正确的是(D)A木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B木板必须在桌面上

14、做匀速直线运动C木板必须在桌面上做匀加速直线运动D木板运动过程中，弹簧秤示数保持不变解析：木块与木板之间存在滑动摩擦力，其大小FG木与其运动状态无关，故选D。5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(C)A2mgB4mgC5mgDmg解析：根据受力平衡，黑毛巾有四个面受到摩擦力，平衡时Ff1f2f3f42345mg，故选C。6(多选)如图所示，消防战士正在沿绳进行爬绳练习，若消防战士用双手握住竖直的绳子匀

15、速上攀和匀速下滑，他所受的摩擦力分别是f1和f2，关于f1和f2的大小和方向，下列说法正确的是(AC)Af1G，方向竖直向上Bf1G，方向竖直向上Cf2G，方向竖直向上Df2f，所以人能被吹走，(2)当风力F176 N时，由于F1f所以人能被吹动，人受到地面给他的摩擦力为滑动摩擦力其大小为f2f摩擦力大小为f2fN156 N 等级考训练(15分钟满分40分) )一、选择题(本题共3小题，每题6分，共18分)1下列各图中物体A和B始终保持相对静止，关于物体A是否受摩擦力作用及物体A受的摩擦力方向，下列说法正确的是(C)A甲图中物体A受到向左的摩擦力B乙图中物体A不受摩擦力C丙图中物体A不受摩擦力

16、D丁图中物体A受到向右的摩擦力解析：甲图所示情况，物体A处于静止状态，假设物体A受静摩擦力作用，根据二力平衡可知，物体A的平衡状态被破坏，因此假设是错误的，故在甲图情况下物体A不受摩擦力作用；乙图所示情况，物体A也处于平衡状态，由于物体A受向右的力F的作用，由二力平衡可知，物体A一定受向左的静摩擦力作用；丙图所示情况，用力F拉水平地面上的物体B，物体B及其上面的物体A保持相对静止做匀速直线运动，假设物体A受静摩擦力作用，根据二力平衡可知，物体A的平衡条件被破坏，因此假设是错误的，故在丙图情况下物体A不受摩擦力作用；丁图所示情况，由于物体A做匀速直线运动，说明物体A在水平方向上受力平衡，根据二力

17、平衡可知，物体A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与F相平衡，静摩擦力的方向与运动方向相反。综上所述选项C正确。2用如图所示装置演示“静摩擦力”的大小。当重物连同盘的总重力为2 N时，弹簧测力计显示拉力示数为8 N。现往盘中加砝码，当盘与砝码总重力为12 N时，弹簧测力计示数为(B)A12 NB8 NC4 ND20 N解析：加砝码前，木块处于静止状态，木块受到的静摩擦力大小为F8 N2 N6 N，方向向右，同时说明木块与桌面间的最大静摩擦力至少为6 N。当加砝码后，即绳中拉力改变后，水平方向假设木块不动，其所受摩擦力大小为F12 N8 N4 N，小于最大静摩擦力，故木块仍静止，弹簧测力计示数仍为8 N。3(多选)如图所示，在探究摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块，小木块的运动状态与弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时，木块与桌面的接触面相同)则由下表分析可知，下列哪些选项是正确的(B