【同步】物理人教版必修1：第三章　2　摩擦力学案

2摩擦力[学习目标]1.知道滑动摩擦力和静摩擦力的概念及产生条件，会判断摩擦力的方向(重难点)。2.知道摩擦力的大小跟什么有关，会求摩擦力的大小(重点)。一、滑动摩擦力用力使长毛刷在桌面上向前滑动，观察毛刷的弯曲方向。如图所示，毛刷为什么向后弯曲？答案因为毛刷所受地面对它的力的方向与刷子运动方向相反。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.产生条件(1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。(2)物体间的接触面粗糙。(3)两物体间存在相对运动。3.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。4.大小(1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。(2)公式：Ff＝μF压。(3)动摩擦因数μ：它的值跟接触面的材料和粗糙程度有关，与接触面的大小无关。1.静止的物体可能受滑动摩擦力吗？举例说明？答案可能，例如用板擦擦黑板，黑板所受摩擦力为滑动摩擦力。2.如图所示，汽车B载着货物A在水平路面上相对于地面一起向右匀速运动。(1)紧急刹车时，A、B发生相对滑动，vB<vA，货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力；突然加速时，A、B发生相对滑动，vB>vA，货物A受到汽车B所施加的向右的滑动摩擦力。(2)滑动摩擦力的方向不一定(填“一定”或“不一定”)与物体运动方向相反。(1)两物体间有滑动摩擦力一定有弹力。(√)(2)接触面越粗糙，滑动摩擦力越大(×)(3)F＝μFN中FN就是物体的重力。(×)(4)滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同。(√)例1质量为3kg的木块放在水平地板上，用F＝6N且水平向右的拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动。翻转木块，木块以更大速度匀速运动，所需外力仍为6N。(重力加速度g取10m/s2)(1)滑动摩擦力大小与接触面的面积，与速度大小(均选填“有关”或“无关”)。

(2)求木块与地板间的动摩擦因数。(3)若F的大小变为10N，则木块受到的摩擦力是多大？滑动摩擦力的大小与外力F的大小有关吗？(4)若在木块运动过程中撤去拉力，在木块继续向前滑行的过程中，木块受到的摩擦力是多大？答案(1)无关无关(2)0.2(3)6N无关(4)6N解析(1)滑动摩擦力大小与接触面的面积和速度大小均无关。(2)木块做匀速直线运动，则滑动摩擦力大小Ff1＝F＝6N，而Ff1＝μFN＝μmg，故μ＝Ff1mg(3)Ff3＝μFN＝μmg＝6N，滑动摩擦力大小与外力F大小无关。(4)木块受到的仍为滑动摩擦力，由Ff＝μFN得Ff2＝μmg＝6N。滑动摩擦力大小的计算方法1.公式法：根据公式Ff＝μFN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的大小根据物体的受力情况确定。2.二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。二、静摩擦力把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图所示。当测力计的示数为1N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2N时，木块仍静止；继续增大拉力到4N时，木块开始运动，此时拉力突然变小到3.8N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8N不变。(1)木块受到的拉力为1N时，为什么木块没有运动？(2)随着拉力的增大，静摩擦力有什么变化？当变为滑动摩擦力时，摩擦力为什么又变小了？答案(1)桌面对木块有向左的静摩擦力，大小与拉力相等。(2)静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大，但有一个最大值，这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些。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，这时的摩擦力叫作静摩擦力。2.产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。(2)接触面粗糙。(3)两物体间有相对运动的趋势。3.方向：总是沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。4.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，一般情况下，最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。5.静摩擦力大小的范围：0<F≤Fmax。如图所示，用手握住水杯，杯身竖直且处于静止状态。现缓慢增大手对水杯的压力，水杯所受摩擦力大小如何变化？最大静摩擦力将如何变化？答案缓慢增大压力，水杯所受静摩擦力始终等于水杯的重力，大小保持不变，但随着压力的增大，最大静摩擦力将逐渐增大。(1)静摩擦力的方向总是与运动方向相反。(×)(2)静摩擦力的大小与正压力有关。(×)(3)静摩擦力可以是物体运动的动力。(√)(4)相对地面运动的物体也可以受静摩擦力。(√)例2(2023·徐州市高一期中)如图所示，水平力F将物体P压在竖直墙上，物体P处于静止状态，则下列说法中正确的是()A.若增大F，则P所受摩擦力增大B.若减小F，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力减小C.若在P上放一物体，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力增大D.若在P上放一物体，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力不变答案C解析物体P在竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，增大或减小F，静摩擦力始终等于重力，保持不变；在P上放一物体，由于静摩擦力等于总重力，所以摩擦力变大，故选C。例3(来自教材)所受重力为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知：木箱与地板之间的最大静摩擦力Fmax＝；木箱所受的滑动摩擦力Ff＝；木箱与地板之间的动摩擦因数μ＝；如果用20N的水平推力推这个静止的木箱，木箱所受的摩擦力大小为。

答案35N30N0.320N解析使木箱恰好开始运动时摩擦力的最大值35N即为最大静摩擦力；匀速直线运动的过程中滑动摩擦力等于水平推力，