2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第3章相互作用-力3.2摩擦力(7)课件

第三章2摩擦力\n1.定义：两个物体之间只有,而没有时,产生的摩擦力叫做静摩擦力.2.方向：总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向_____.3.大小：两物体间实际发生的静摩擦力F在与之间,即.二、静摩擦力1.定义：两个相互接触的物体,当它们发生或具有________时,就会在接触面上产生阻碍或的力.2.分类：摩擦力、摩擦力和滚动摩擦力.一、摩擦力滑动相对运动趋势相对运动静相反00<F≤FmaxFmax相对运动相对运动的趋势相对运动相对运动趋势\n三、滑动摩擦力1.定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.2.方向总是沿着接触面,并且跟物体的的方向相反.3.大小滑动摩擦力的大小跟压力成.公式：,μ为动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的情况(填“有关”或“无关”).阻碍相对运动正比F＝μFN有关\n1.判断下列说法的正误.(1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力.()(2)一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力.()(3)摩擦力的方向一定与接触面的压力方向垂直.()(4)摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同.()(5)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比.()×√×√×\n2.已知木箱重200N,木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,当木箱在水平桌面上以10m/s的速度运动时,木箱所受桌面的摩擦力大小为_____N；当木箱以15m/s的速度运动时,木箱所受摩擦力大小为____N；当在该木箱上放一相同的木箱,两箱一起以10m/s的速度运动时,下面木箱所受桌面的摩擦力大小为_____N.408040\n一、静摩擦力(1)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1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,木块开始移动,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.图1\n②随着外力的增大,静摩擦力有什么变化？答案答案静摩擦力的大小随着外力的增大而增大,但有一个最大值.①木块受到的拉力为1N时,有相对桌面运动的趋势但没有运动,说明什么呢？答案说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1N的力,这个力就是桌面对木块的静摩擦力.\n(2)如图2所示,物体随倾斜传送带斜向上匀速运动.①物体所受静摩擦力的方向向哪儿？答案答案静摩擦力方向沿传送带向上.图2②只有静止的物体才受静摩擦力吗？答案不是.运动的物体也会受静摩擦力.③静摩擦力一定是阻力吗？答案不是.静摩擦力可能是阻力,也可能是动力.\n静摩擦力1.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趋势.2.方向与相对运动趋势方向相反,与物体运动方向无直接关系,既可与运动方向相同,也可与运动方向相反或成某一夹角.\n3.大小(1)范围：0＜F≤Fmax.(2)计算：物体处于匀速或静止时,根据二力平衡条件求解.(3)静摩擦力大小与压力无关,最大静摩擦力与压力成正比.\n例1关于静摩擦力的说法,正确的是A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的C.在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度D.静摩擦力一定是阻力解析答案√\n解析当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力,A错；受静摩擦力作用的物体有可能是运动的,比如人走路时,受到的就是静摩擦力,B错；在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度,这个限度就是最大静摩擦力,C对；静摩擦力可能是阻力也可能是动力,D错.\n静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势,并不是阻碍物体的运动.\nA.若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg,方向竖直向上B.若木块静止,当F增大时,木块受到的静摩擦力随之增大C.若木块静止,当F增大时,最大静摩擦力随之增大D.若开始时木块静止,当撤去F,木块沿墙壁下滑时,木块不受摩擦力作用例2(多选)如图3所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,且受到水平力F的作用,下列说法正确的是答案√图3√√解析\n解析若木块静止,则木块受到的静摩擦力与mg平衡,大小为mg,方向竖直向上,故A正确,B错误；最大静摩擦力与正压力成正比,故C正确；当撤去F时,墙与木块间无弹力,则木块不受摩擦力作用,故D正确.\n二、滑动摩擦力图41.按如图4所示实验装置做一做：用力拉动木板,使之在桌面上滑动.答案(1)木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系？答案相等\n答案(2)在木块上添加重物,增大木块对木板的压力时,摩擦力如何变化？答案增大(3)在木板上铺一块较粗糙的毛巾,摩擦力如何变化？答案增大\n图52.(1)如图5所示,B的速度v2大于A的速度v1,画出A、B所受滑动摩擦力的方向.答案答案如图所示\n答案(2)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？答案滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动,但与物体的运动方向可能相同,也可能相反,即滑动摩擦力可能是阻力,也可能是动力.\n滑动摩擦力1.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.2.方向与相对运动方向相反,与物体的运动方向无直接关系,与物体的运动方向可能相同,也可能相反.\n3.大小由公式F＝μFN计算(也可以由二力平衡来求解)(1)FN是两个相接触的物体间的压力,它不一定等于重力,FN的大小可以与重力G大小相等,也可以不等.(2)动摩擦因数μ的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定,与FN无关.(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关,与物体间相对运动速度的大小无关.\n例3下列有关滑动摩擦力的说法中,正确的是A.有压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有压力C.滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反D.只有运动物体才受滑动摩擦力解析答案答案√\n解析产生滑动摩擦力的条件有三个：正压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动,缺一不可.由产生条件可知,A错误,B正确.滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反,C错误.滑动摩擦力发生于相对滑动的两物体之间,两个物体中可能有一个相对地面是静止的,故D错误.\n解析当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N,故木块受到桌面的最大静摩擦力为8N.加上F1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的力F＝F1－F2＝7N.由于F小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到桌面静摩擦力的作用,大小为7N,方向水平向左.例4如图6所示,一重为40N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用,其中F1＝13N,F2＝6N.已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求：(1)木块所受的摩擦力的大小和方向；答案三、摩擦力大小的计算答案7N水平向左图6解析\n(2)当只将F1撤去时,木块受到的摩擦力的大小和方向；答案答案6N水平向右解析将F1撤去后,由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍然保持静止.由二力平衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为6N,方向水平向右.解析\n解析撤去F2后,由于F1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8N,方向水平向左.(3)若撤去的力不是F1而是F2,求木块受到的摩擦力的大小和方向.答案8N水平向左答案解析\n求解物体受到的摩擦力大小时,要先判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力.(1)静摩擦力的大小①静摩擦力的大小随外力的变化而变化,必须结合物体的运动状态和其受力情况确定.②静摩擦力的大小与压力无关,最大静摩擦力的大小与压力成正比.\n(2)滑动摩擦力①滑动摩擦力大小F＝μFN,μ与F、FN均无关,只与接触面的性质有关,FN指正压力,并不一定等于重力,当物体匀速运动时,也可由二力平衡求解.②滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关,与物体间相对运动速度的大小无关.(3)最大静摩擦力和滑动摩擦力的关系：最大静摩擦力一般稍大于滑动摩擦力,但在一般计算中可粗略地认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.\n1.(对静摩擦力的理解)关于静摩擦力与弹力的关系,下列说法正确的是A.有弹力一定有静摩擦力B.有静摩擦力一定有弹力C.弹力越大,静摩擦力越大D.静摩擦力越大,弹力一定越大√答案1234解析\n解析静摩擦力的产生条件之一是接触面间有弹力,但还需另两个条件同时具备,即接触面粗糙和物体间存在相对运动趋势,才会有静摩擦力,所以说,有静摩擦力一定有弹力,但有弹力不一定有静摩擦力,A错、B对.静摩擦力大小与弹力大小无关,C、D错.1234\n2.(对滑动摩擦力的理解)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7所示,则在匀速拖出的过程中1234图7A.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√答案解析\n解析匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间,物体的重心在台面上,故物体对台面的压力不变,故物体受到的支持力不变,C错误；而在拉动过程中动摩擦因数不变,由F＝μFN可知摩擦力是不变的,A、B错误；因为物体做匀速直线运动,摩擦力不变,所以工人的拉力是不变的,D正确.1234\n3.(静摩擦力大小及计算)(多选)如图8所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,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保持静止,则下列说法中正确的是A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐增大C.水平力F可能不变D.水平力F必须逐渐增大√解析答案1231234图8√\n1231234解析容器处于平衡状态,在竖直方向上重力与摩擦力平衡,盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大,如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力,则水平力F可能不变,选项B、C正确.\n解析在地面上,FN＝mg,则滑动摩擦力(即最大静摩擦力Fmax)大小为Fmax＝μFN＝μmg＝0.5×2×10N＝10N.当推力F＝5N时,F<Fmax,物体静止,则由二力平衡知：地面对物体的静摩擦力的大小F静＝F＝5N.4.(摩擦力的大小计算)质量为2kg的物体静止在水平地面上,如图9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.(取g＝10N/kg)(1)当推力大小为5N时,地面对物体的摩擦力是多大？解析答案图91234答案5N\n解析当推力F＝12N时,F>Fmax,物体滑动.则地面对物体的滑动摩擦力的大小F滑＝μFN＝μmg＝10N.(2)当推力大小为12N时,地面对物体的摩擦力是多大？解析答案1234答案10N解析物体运动过程中突然把推力去掉,地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力,其大小F滑′＝10N.(3)物体运动过程中突然把推力去掉,此时地面对物体的摩擦力是多大？答案10N