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1、第三节摩擦力 滑动摩擦力 静摩擦力 不动 滑动 一静一动 动者必受阻力 静者受动力 一 滑动摩擦力 A B A v v v 2 当一快一慢时 快者受阻力 慢者受动力 滑动摩擦力可以充当动力吗 形象法 相对运动情况分析法 结论法 与相对滑动方向相反 甲 乙 4 滑动摩擦力的大小 粗糙程度 正 压力 动摩擦因数 与接触面的粗糙程度 材料性质有关 FN 速度 接触面积 4 滑动摩擦力的大小 1 定义 相对滑动 相对滑动趋势 二 静摩擦力 二力平衡 不动 2 大小 甲 乙 Fmax Fmax 若不特别指明 Fmax FN 二 静摩擦力 3 方向 沿接触面 与相对滑动趋势方向相反 静摩擦力可以当动力吗
2、弹力和摩擦力关系如何 方向 互相垂直产生 有摩擦力必有弹力 有弹力不一定有摩擦力 讨论 在分析受力时 必须先分析弹力 再分析与其对应的摩擦力 练习 要使放在水平地面上重200N的木块从原地移动 必须用70N的最小水平推力 木块从原地移动以后 为了使它继续匀速滑动 只要68N的水平推力就行了 1 木块与地面的最大静摩擦力是多大 滑动摩擦力是多大 若拉力增大至 滑动摩擦力是多大 4 杂技演员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑 他所受的摩擦力分别是F1和F2 那么 A F1向下 F2向上 且F1 F2B F1向下 F2向上 且F1 F2C F1向上 F2向上 且F1 F2D F1向上 F2向下
3、且F1 F2 2 对应要点二 如图3 3 3所示 主动轮A通过皮带带动从动轮B按图示方向匀速转动 物体m随水平皮带匀速运动 则 A 物体m受到向右的摩擦力B 物体m不受摩擦力C 主动轮上的P点所受摩擦力方向向上D 从动轮上的Q点所受摩擦力方向向上 7 如图4所示 用水平力F将同种材料不同质量的物体压到一竖直墙壁上 下列说法正确的是 A 若物体保持静止 则F越大 物体所受摩擦力越大B 若物体保持静止 则质量越大 物体所受摩擦力越小C 若物体沿墙壁向下滑动 则F越大 物体所受摩擦力越大D 若物体沿墙壁向下滑动 则质量越大 物体所受摩擦力越大 10 如图6所示 物体A重40N 物体B重20N A与B
4、 A与地面间的动摩擦因数相同 物体B用细绳系住 当水平力F为32N时 才能将A匀速拉出 求接触面间的动摩擦因数 2 对应要点二 画出图3 2 8中物体A和B所受重力 弹力的示意图 各接触面均光滑 各物体均静止 注意 接触未必有弹力 假设法 假设某弹力 不 存在 分析物体能否保持在现在的状态 例 用手握住一个瓶子 恰好处于静止 竖直方向 下列说法正确的是A 若增加瓶子质量 手需要握的越紧B 手握的越紧 瓶子受到的摩擦力越大C 不管手握得多紧 瓶子受到的摩擦力总是一定的 D 以上说法都不正确 AC 4 滑动摩擦力的大小 粗糙程度 正压力 动摩擦因数 与接触面的粗糙程度有关 FN 3已知图中物体都处
5、于静止状态 试对物体进行受力分析 画出力的示意图 摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力 方向 与相对运动趋势方向相反 产生条件 大小 0 F Fmax 产生条件 方向 与相对运方向相反 大小 三 总结 F FN 静摩擦力 3 静摩擦力的大小 静摩擦力随拉力的变化而变化 并且F静 F 静摩擦力由使物体产生运动趋势的外力决定 当拉力增大到某一值时候 物体就要滑动 此时静摩擦力达到最大值 我们把Fmax叫最大静摩擦力 人走路时所受摩擦力的分析 思考 滑动摩擦力的方向一定跟运动方向相反吗 滑动摩擦力的大小与重力成正比吗 摩擦力一定是阻力吗 运动的物体受到的摩擦力一定是滑动吗 静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦
6、力吗 滑动摩擦力的大小与正压力成正比 不一定 不一定 滑动摩擦力可以是阻力 也可以是动力 但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势 二 滑动摩擦力 1 定义 两个互相接触挤压且发生相对运动的物体 在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力 2 滑动摩擦力产生的条件 1 接触面不光滑 即接触面粗糙 2 两物体相互接触 3 两物体间有挤压 即有弹性形变 4 两物体间有相对运动 弹力 滑动摩擦力的方向 与相对 施力物 运动方向相反 沿接触面与物体相对运动方向相反 与物体是否受其他力作用无关 滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力 4 滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力大小跟哪些因素有关呢 实验演示 接触面
7、的情况 正压力 选择探究方法 控制变量法 滑动摩擦力 滑动摩擦力的大小探究实验 实验目的 保持接触面材料不变 研究滑动摩擦力与正压力的关系 实验步骤 用表格的形式记录下在不同压力下物体做匀速运动的拉力大小 而在水平面上运动时 物体对地面的压力大小等于物体的重力 所以我要测量木块及砝码的重力从而得到木块对地面的压力 木块要匀速或缓慢地移动 因为只有这样才可以保持拉力等于滑动摩擦力 滑动摩擦力 实验改进 弹簧测力计需沿水平方向匀速拉力块 比较难做到 我们可以固定弹簧测力计而拉木板 拉动木板就不必匀速 物块一直处于静止状态 则Ff F弹 滑动摩擦力 1 01 52 02 53 0 0 20 30 4
8、0 50 6 如何更直观地处理数据 滑动摩擦力 2 滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的大小跟压力成正比 也就是跟物体间的垂直作用力成正比 Ff FN 滑动摩擦力 正压力或支持力 动摩擦因数 的大小跟两接触物体的材料及接触面的情况 如粗糙程度 有关 滑动摩擦力 例题 在我国东北寒冷的冬季 雪橇是常见的运输工具 一个由钢制滑板的雪橇 连同车上的木料总重量为 在水平的冰道上 马在水平方向用多大的力 才能够拉着雪橇匀速前进 滑动摩擦力 说明 1 运动的物体可以受到滑动摩擦力 静止的物体也可以受到滑动摩擦力 B静止 A A受到B对它的滑动摩擦力 B受到A对它的滑动摩擦力 2 相对运动 指的是研究对象相对与其
9、接触的物体而言 3 滑动摩擦力与 FN有关 而与其他外力无关 4 滑动摩擦力可是阻力 也可是动力 传送带演示 例如 思考 滑动摩擦力的方向一定跟运动方向相反吗 滑动摩擦力的大小与重力成正比吗 摩擦力一定是阻力吗 运动的物体受到的摩擦力一定是滑动吗 静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力吗 滑动摩擦力的大小与正压力成正比 不一定 不一定 滑动摩擦力可以是阻力 也可以是动力 但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势 1 定义 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 在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动趋势的力 一 静摩擦力 二力平衡 不动 2 条件 接触 挤
10、压 有相对运动趋势 粗糙 3 方向 与相对运动趋势方向相反 4 大小 假设法 判断相对运动趋势的方向启动时箱子受到的静摩擦力的方向 刹车时箱子受到的静摩擦力的方向 向前 向后 静摩擦力 练习 下列图中的物体都处于静止状态 有静摩擦力的是 接触面粗糙 BCD 静摩擦力 3 静摩擦力的方向 沿着接触面 并且跟物体相对运动趋势的方向相反 静摩擦力方向与接触面间弹力方向垂直 思考 静摩擦力一定发生在静止的物体之间吗 人走路 演示 不一定 静 指物体间的相对静止 人走路时所受摩擦力的分析 静摩擦力 3 静摩擦力的大小 静摩擦力随拉力的变化而变化 并且F静 F 静摩擦力由使物体产生运动趋势的外力决定 当拉
11、力增大到某一值时候 物体就要滑动 此时静摩擦力达到最大值 我们把Fmax叫最大静摩擦力 两物体间的静摩擦力F静在0与最大静摩擦力Fmax之间 即0 F静 Fmax 静摩擦力 4 静摩擦力取值范围 说明 1 静摩擦力的大小与正压力无关 2 静摩擦力可以是阻力 也可以是动力 例题 如图所示 重力为G的物块相对于墙面处于静止状态 试求压力是F和2F时物块受到的摩擦力 最大静摩擦力 静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力 物体受最大静摩擦力时 其状态为即将滑动而未滑动的临界状态 注意 最大静摩擦力比滑动静摩擦力略大一些 有时可粗略的认为二者相等 静摩擦力大小跟物体接触面间的压力大小无关 思考 1 静摩擦力的大
12、小与物体间的压力有关系吗 2 那最大静摩擦力呢 最大静摩擦力跟物体间的压力有关 随着压力的增大而增大 最大静摩擦力 1 与接触面的性质有关 2 与压力有关 3 同一对接触面 在压力相同的条件下 最大静摩擦力略大于滑动摩擦力 静摩擦因数 略大于滑动摩擦因数 注意 若物体需要的摩擦力大于最大静摩擦力 则物体会相对滑动起来 思考 水平地面上 一个重为G 100N的木箱A受到水平推力F的作用 已知木箱与地面间最大静摩擦力为20N 试求当F 15N时 此时木箱受摩擦力Ff 当F 25N时 此时木箱受摩擦力Ff 15N 静摩擦力特点 2 随着产生运动趋势的外力的变化而变化 4 最大静摩擦力跟物体间的压力
13、接触面的材料及粗糙程度有关 3 跟物体间接触面的压力大小无关 1 实际所受的静摩擦力 根据力的平衡规律进行分析 5 静摩擦力的大小与物体间的压力有关系吗 1 为什么下雨天人们要在路面上撒些煤渣 2 为什么体操运动员上双杠前要涂些镁粉 3 机器时间用长了 为什么要在滑动处涂上点润滑油 4 自行车的轮胎越粗糙越好吗 弹力和摩擦力关系如何 方向 互相垂直产生 有摩擦力必有弹力 有弹力不一定有摩擦力 讨论1 在分析受力时 必须先分析弹力 再分析与其对应的摩擦力 摩擦力的方向一定与运动方向相反吗 讨论2 运动的物体只能受滑动摩擦力 静止的物体只能受静摩擦力吗 作用对象 运动的物体也可以受静摩擦力 静止的
14、物体也可以受滑动摩擦力 讨论3 例 用手握住一个瓶子 恰好处于静止 竖直方向 下列说法正确的是A 若增加瓶子质量 手需要握的越紧B 手握的越紧 瓶子受到的摩擦力越大C 不管手握得多紧 瓶子受到的摩擦力总是一定的 D 以上说法都不正确 AC 巩固练习 1 要使放在水平地面上重200N的木块从原地移动 必须用70N的最小水平推力 木块从原地移动以后 为了使它继续匀速滑动 只要60N的水平推力就行了 1 木块与地面的最大静摩擦力是多大 滑动摩擦力是多大 若拉力增大至 滑动摩擦力是多大 2 在粗糙水平面上一物体由静止到运动 所受摩擦力的变化如何 演示 3已知图中物体都处于静止状态 试对物体进行受力分析
15、 画出力的示意图 摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力 方向 与相对运动趋势方向相反 产生条件 大小 0 F Fmax 产生条件 方向 与相对运方向相反 大小 三 总结 F FN 探究改变摩擦力大小的方法 1 改变物体间接触面的粗糙程度 接触面越 摩擦力越 2 改变物体间接触面积的大小 接触面积变 摩擦力 3 改变物体对接触面的压力 压力变 摩擦力 4 改变物体与接触面的摩擦方式 变滑动为滚动 摩擦力将会 猜想与假设 思考题1 受到静摩擦力的物体可以是运动的吗 2 静摩擦力方向一定跟物体的运动方向相反吗 3 静摩擦力可以是动力吗 4 相对运动趋势方向和运动方向的关系 不一定 可以 可以 相同 相反 不
16、共线 例题1 质量为3 0kg的空木箱 放置在水平地面上 沿水平方向施加拉力 当拉力F1 8 0N时 木箱静止 当拉力F2 10 3N时 木箱做匀速运动 求 1 木箱与地面间的动摩擦因数 2 木箱在8 0N的拉力作用下受到的摩擦力的大小 3 木箱在12 0N水平拉力作用下 受到的摩擦力的大小 解析 1 当拉力F2 10 3N时 木箱匀速运动 木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1 根据二力平衡条件有 Ff1 F2 10 3N 木箱放在水平地面上 则有木箱对地面压力大小等于木箱重力即FN mg 2 当拉力F2 8 0N时 木箱静止 木箱水平方向所受到的静摩擦力Ff2与F1是一对平衡力 则有 Ff2 F1 8 0N 3 当拉力F3 12 0N时 木箱将在地面上滑动 此时木箱所受到的擦力为滑动摩擦力 由第一问可以知道 Ff2 Ff1 10 3N 答案 1 0 35 2 8 0N 3 10 3N 在计算摩擦力的大小之前 必须先分析物体的运动情况 判断是滑动摩擦 还是静摩擦 1 滑动摩擦力的计算方法可用F FN计算 但要注意FN是接触面的正压力 并不总是等于物体的重力 计算滑动摩擦力时要特别
