《2017-2018学年高一物理新人教版必修1《学案导学与随堂笔记》学案：第3章 相互作用3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高一物理新人教版必修1《学案导学与随堂笔记》学案：第3章 相互作用3（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3摩擦力学习目标1.知道摩擦力的定义及分类.2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.4.了解最大静摩擦力的概念一、摩擦力1定义：两个相互接触的物体，当它们发生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或相对运动趋势的力2分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力二、静摩擦力1定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时，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相反3大小：两物体间实际发生的静摩擦力F在0与Fmax之间，即0FFmax.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，
2、会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力2方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反3大小滑动摩擦力的大小跟压力成正比公式：FFN，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有关(填“有关”或“无关”)即学即用1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()2已知木箱重200 N，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10
3、 m/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15 m/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10 m/s的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为_ N.答案404080一、静摩擦力导学探究(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1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变木块受到的拉力为1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？随着外力的增大，静
4、摩擦力有什么变化？图1(2)如图2所示，物体随倾斜传送带斜向上匀速运动图2物体所受静摩擦力的方向向哪儿？只有静止的物体才受静摩擦力吗？静摩擦力一定是阻力吗？答案(1)说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值(2)静摩擦力方向沿传送带向上不是运动的物体也会受静摩擦力不是静摩擦力可能是阻力，也可能是动力知识深化静摩擦力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
5、向相反或成某一夹角3大小(1)范围：0FFmax.(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答案C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
6、能是动力，D错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.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()图3A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答案ACD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
7、，故D正确二、滑动摩擦力导学探究1按如图4所示实验装置做一做：用力拉动木板，使之在桌面上滑动图4(1)木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系？(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？(3)在木板上铺一块较粗糙的毛巾，摩擦力如何变化？答案(1)相等(2)增大(3)增大2(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图5(2)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？答案(1)如图所示(2)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，也可能是动力知识深化滑动摩擦力1产生条件(1)两物体直接接
8、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3大小由公式FFN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
9、力答案B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错误三、摩擦力大小的计算例4如图6所示，一重为40 N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F113 N，F26 N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：图6(1)木块所受的摩擦力的大小和方向；(2)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤
10、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(1)7 N水平向左(2)6 N水平向右(3)8 N水平向左解析当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑FNG0.240 N8 N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8 N.(1)加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的力FF1F27 N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7 N，方向水平向左(2)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6 N，方向水平向右(3)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
11、滑动摩擦力，大小为8 N，方向水平向左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,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.,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.(2)滑动摩擦力,滑动摩擦力大小FFN，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.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
12、动摩擦力.1.(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B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2(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()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
13、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D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FFN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3(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
14、正确的是()图8A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必须逐渐增大答案BC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4(摩擦力的大小计算)质量为2 kg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g10 N/kg)图9 (1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？(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(1)5 N(2)10 N(3)10 N解析在地面上，FNmg，则滑动摩擦力(即最大静摩擦力Fmax)大小为FmaxFNmg0.5210 N10 N.(1)当推力F5 N时，FFmax，物体滑动则地面对物体的滑动摩擦力的大小F滑FNmg10 N.(3)物体运动过程中突然把推力
