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1、第三节 摩擦力,人能在地上行走而不是一步一滑,是因为人与地面存在摩擦;行驶的自行车要停下来,需要刹车,也是因为闸皮与轮圈之间有摩擦;琴弓在琴弦上拉动,奏出美妙的音乐,也是因为摩擦 在自然界,摩擦无处不在。什么是摩擦力?,两个相互接触的物体,当它们做相对运动(或具有相对运动的趋势)时,就会在接触面上产生阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力.,摩擦力可分为: (1)滑动摩擦力-有相对运动 (2)静摩擦力-有相对运动趋势 (3)滚动摩擦力,摩擦力产生条件,相互接触的两物体间有压力(正压力) 有相对运动或相对运动的趋势。(特别注意:“相对运动”与“物体运动”不是同一概念,“相对运动”是指受力物体相对于
2、施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变;而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。 ) 接触面粗糙(凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等,统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。 这三个条件缺一不可。,一、 静摩擦力:,定义:一个物体在另一个物体表面,相对于另一个物体静止,但存在相对运动的趋势时,所受到另一个物体阻碍其发生相对运动的力。,产生条件,相互接触,且有弹力产生,接触面粗糙(不光滑),两物体保持相对静止,但有相对运动的趋势。,1.静摩擦力的方向和作用点,作用点就在接触面,受力物体上。 方向总是和接触面相切,并且跟物体相对运动趋势方向相反。什么是相对运动趋势方
3、向呢? 假如接触面光滑,物体将要发生相对运动的方向。(也是以施力物体为参照物),如何判断静摩擦力的方向?,A、选定研究对象 受静摩擦力作用的物体。 B、选参照物体 与研究对象直接接触且施加摩擦力的物体。 C、找出相对于参照物相对运动趋势方向。 D、确定静摩擦力方向 与相对运动趋势方向相反。,注意:静摩擦力方向与物体相对运动趋势相反,但并非一定与物体的运动方向相反;静摩擦力并非一定发生在静止的物体之间;静摩擦力可以是阻力,也可以是动力。,如图所示,物体A叠放在小车B上,小车置于水平面上,分下列几种情况判断A受摩擦力的方向.(1)A、B一起以相同的速度向右匀速运动; (2)A、B两物体原来静止,当
4、小车B突然向右启动时,A、B仍相对静止; (3)A、B两物体原来一起向右匀速运动,当小车B突然刹车时,A、B仍相对静止. 解析:(1)由于A匀速运动,如果受B对它向前的摩擦力的作用,则必有一个力去抵消这个摩擦力,但无论如何是找不到的,故A不受摩擦力作用. (2)A受的摩擦力方向向右.采用“假设法”分析,当车向右启动时,如果A、B接触面光滑,A将相对B向左运动,所以A有相对B向左运动的趋势,故受静摩擦力方向向右. (3)A受的摩擦力方向向左,因为A相对车有向右运动的趋势.,【实验结论】 1.木块静止时,静摩擦力随着弹簧测力计的拉力增大而增大; 2.木块刚要运动时,静摩擦力达到最大值;叫做最大静摩
5、擦力。 3.木块运动以后,受滑动摩擦力作用,且滑动摩擦力比最大静摩擦力略小。 4.静摩擦力的大小与木块对桌面的压力无关。,2.静摩擦力的大小,【实验探究】:静摩擦力,【说明】 1.静摩擦力的大小:0Ff Fmax 2.为简便计算,可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。 3.静摩擦力的方向:与相对运动趋势方向相反,与接触面相切。,3、静摩擦力的判断方法:,(1)假设法:即假设接触面是光滑的,物体会向什么方向运动,即与此运动方向相反。,(2)二力平衡法:假设没有静摩擦力,看物体所受的其它外力是否平衡来判断静摩擦力的有、无和方向。,例1、下列图中的物体都处于静止状态,有静摩擦力的是( ),BCD,
6、物块受静摩擦力方向如何?,例2.用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向,如图).下列说法正确的是( )A.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 C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力 总是一定的 D.以上说法都正确,A C,二、滑动摩擦力,一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动,受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫滑动摩擦力。,产生条件,相互接触,且有弹力产生,接触面粗糙(不光滑),在接触面上发生相对运动,滑动摩擦力的方向和作用点,作用点就在接触面,受力物体上。 方向总跟接触面相切,并且跟物体的相对运动的方向相反。,1、“相对运动”指受力物体相对于施力物
7、体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变。注意:与“物体运动”不同。 2、注意:滑动摩擦力可以是阻力,也可以是动力。,滑动摩擦力的大小F =F N,1、FN 为正压力。(与重力G不同) 2、式中的 为动摩擦因数,没有单位,只有大小。 3、式中可以看出,滑动摩擦力F 的大小只与摩擦系数 和正压力FN 有关。,【牢记】:一个力是不是滑动摩擦力,看产生这个摩擦力的两个物体间是不是相对滑动的。,注意问题:(1)摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动,并不能说阻碍物体的运动的作用。 (2)不能绝对地说静止物体受到的摩擦力必是静摩擦力;运动的物体受到的必是滑动摩擦力。,【例题】关于滑动摩擦力,下列说法正确的是
8、:A.物体在支持面上的滑动速度越大,滑动摩擦力也一定越大;B.滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反;C.接触面的滑动摩擦系数越大,滑动摩擦力也越大; D.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。,B,练习1:在图中,A物体受到摩擦力的是:,A、A沿粗糙的竖直墙面滑下。 B、A沿光滑的斜面向上运动。 C、A随B一起向右匀速运动。 D、A在斜面上静止不动。,D,练习2:一根质量为M,长为L的均匀长木板,放在水平桌面上,其中有三分之一的木板伸出桌面,如图,木板与桌面的动摩擦系数为。现用一水平力F把木板推出桌面,问木块受到的摩擦力大小等多少?,Ff= FN= Mg,如图所示,A为长木板,
9、在水平面上以速度v1向右运动,物体B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是( ) A若是v1v2,A、B之间无滑动摩擦力 B若是v1v2,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力 C若是v1v2,B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力 D若是v1v2,B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力,A,例3:如图所示,一木块放在水平面上,在水平方向共受到三个力的作用即F1=10N、F2=2N和摩擦力的作用,木块处于静止状态,若撤去F1,则木块在水平方向受到的摩擦力为: A、0 B、6N,方向向右 C、10N,方向向左 D、2N,方向向右,D,例4.如图332所示,在水平桌面上放一个重GA=20 N的物体
10、A,A与桌面间的动摩擦因数A=0.5,使这个物体沿桌面做匀速运动的水平拉为F为多少?如果在物体A上再加一个重GB=10 N的物体B,B与A之间的动摩擦因数B=0.2.那么当A、B两物体以相同的速度沿桌面匀速滑动时,对物体A的水平拉力应为多大?此时物体B受到物体A的摩擦力是多大? 解析:未放上物体B时,物体A对桌面的压力FN1=GA, 桌面对A的摩擦力大小为: f1=AFN1=AGA=0.520 N=10 N 所以水平拉力大小为F=Ff1=10 N 加上物体B后,FN2=GA+GB,桌面对A的摩擦力大小为: f2=AFN2=A(GA+GB)=0.530 N=15 N 所以水平拉力是:F=Ff2=
11、15 N 由于A、B两物体间无相对滑动,且均做匀速运动,所以A、B两物体间不产生摩擦力,故B受到物体A的摩擦力等于0.,一个重为200 N的物体,放在水平面上,物体与水平面的动摩擦因数=0.1,试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力: (1)物体开始时静止,用F=5 N的水平向右的力拉物体; (2)物体开始时静止,用F=30 N的水平向右的力拉物体; (3)物体开始以v=15 m/s的初速度向左运动,用F=15 N的水平向右的力拉物体. 解析:因为F=FN=0.1200 N=20 N,可认为最大静摩擦力Fm=20 N,所以静摩擦力的取值范围是0F20 N. (1)由于F=5 NFm,物体仍静止,所受静摩擦力F静=5 N,方向水平向左. (2)由于F=30 NFm,所以物体相对平面向右运动.这时物体所受滑动摩擦力大小为F=FN=20 N,方向水平向左. (3)由于物体向左运动,所受滑动摩擦力方向水平向右,大小仍为20 N.,如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( ) A4mg B3mg C2mg Dmg,A,