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3.3 摩擦力

3.3 摩擦力
3.3 摩擦力

3.3摩擦力

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课标导引

【内容目标】

1. 知道静摩擦力的产生条件,能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。

2. 理解最大静摩擦力。能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。

3. 知道滑动摩擦产生的条件,会正确判断滑动摩擦力的方向。

4. 会用公式F=μF N计算滑动摩擦力的大小,知道影响动摩擦因数的大小因素。

【提示与建议】本节知识是本章学习的重点,同时也是难点。要把它放在一个较高的学习层面。由于摩擦力的复杂性,在具体问题中又表现出“动中有静,静中有动”,尤其静摩擦力在很多情形下似乎又是“若有若无,方向不定”。因此一定要认真通过实验来感知。

生活探知

生活中我们所穿的鞋子的鞋底、车辆的轮胎大都是用橡胶做的,这是为了增大和地面之间的动摩擦因数。传送带把货物从低处运送到高处,是静摩擦力充当了动力。机械中安装轴承,是把滑动摩擦力换成了滚动摩擦。我们要根据具体的需要,对摩擦力进行利用和防止。

温故知新

1.弹力产生的条件是什么?

2.在汽车突然启动的过程中,站在车上的人,由于发生了移动,人相对于车怎样运动?若相对于地面呢?

学点探究

经历发现

【探究问题一】静摩擦力及其产生的条件

1.课本图3.3-1甲、乙两图中,小孩推箱子,推而不动的原因是什么?这个与推力平衡的力在小孩不推箱子的时候存在吗?若和箱子接触的面光滑呢?什么是相对运动趋势?相互接触的物体相对静止时,能否也产生静摩擦力?

【探究问题二】静摩擦力的三要素

2.课本图3.3-1甲、乙两图中,小孩推箱子所用的推力大小相等吗?由作用在箱子上的效果都是推而不动,你能想到两次情景中箱子受的静摩擦力大小有何关系?物体间的静摩擦力的大小该怎样确定?方向呢?作用点在哪里?

【探究问题三】最大静摩擦力3.在课本图3.3-1甲、乙两图中,若小孩的推力越来越大,箱子还会始终保持静止吗?丙图反映了什么情况?从受力的角度分析,这个过程中箱子所受的静摩擦力经过了一个怎样的变化过程?由课本的演示实验感受和印证你的分析。

【探究问题四】滑动摩擦力及其产生的条件

4.一滑块由斜面滑下后在水平面运动一段距离停止,是谁阻碍了物体的运动?它的产生需要什么条件?【探究问题五】滑动摩擦力的三要素

5.按照课本3.2-2的实验装置,拉动测力计使其匀速运动:错误!未找到引用源。把木块平放和侧放,拉动使其匀速运动,能得到什么结论?错误!未找到引用源。在木块上放几个砝码,使其匀速运动,与错误!未找到引用源。相比,能得到什么结论?错误!未找到引用源。把水平长木板上铺上毛巾,再匀速拉动木块,与没铺毛巾相比,又能得到什么结论?

6.滑动摩擦力的方向该怎样表述?能说和物体的运动方向相反吗?作用点在哪里?

【关键词】

1.箱子仍然处于受力平衡。不存在。箱子沿推力方向将运动。就是说假设没有静摩擦力的存在,

物体间就会发生相对运动。能。

2.不相等。大小不等。根据箱子受力平衡,静摩擦力和推力大小相等确定。与推力方向(相对

运动趋势方向)相反。两物体的接触面上。3.不会。箱子运动。从零开始增大,到一定程度,箱子运动。

4.接触面对滑块的滑动摩擦力。接触、有弹力、有相对运动。

5.滑动摩擦力大小和接触面大小无关。滑动摩擦力大小和接触面的弹力有关,弹力大,摩擦力

大。滑动摩擦力和接触面的粗糙程度有关。6.与相对运动方向相反。不能。两物体的接触面上。

知识梳理

【学点1】静摩擦力

1.静摩擦力存在与却保持相对的物体之间。

2.产生条件:①两物体直接接触、相互挤压有产生;②接触面;③两物体保持相对静止但有。

3.大小:两物体间实际发生的静摩擦力F的大小总处在和之间。即<F≤。实际大小可根据条件判断。

方向:总跟接触面,与相反。

静摩擦力的作用点:在两物体的受力物体上。【学点2】滑动摩擦力

4.一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生时,另一个物体阻碍它相对滑动的力称为。

5.产生条件:、、、表面粗糙。

6.大小:与成正比,即F=。μ是比例常数,称为,没有单位,只有大小,数值与相互接触的______、接触面的______程度有关。在通常情况下,μ1。计算公式表明:滑动摩擦力F的大小只由μ和F N共同决定,跟物体的、接触面的等无关。

方向:总与接触面,且与方向相反。滑动摩擦力的作用点:在两个物体的的受力物体上。

【关键词】

1.有相对运动趋势,相对静止。

2.弹力,粗糙,有相对运动趋势。

3.零,最大静摩擦力,0,F m,二力平衡,相切,相对运动趋势方向相反。接触面上。

4.相对运动,滑动摩擦力。

5.相互接触、相互挤压、相对运动。

6.正压力,F=μF N ,动摩擦因数,材料,粗糙,< 运动状态,大小,相切,相对运动,接触面

上。

核心讲解

1.(重点解读)摩擦力产生条件、滑动摩擦力和静摩擦力的比较

摩擦力与弹力一样属接触作用力,但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生。压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力,也叫正压力,压力属弹力,可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。

滑动摩擦力静摩擦力符号及单

产生原因表面粗糙有

挤压作用的

物体间发生

相对运动时

表面粗糙有

挤压作用的

物体间具有

相对运动趋

势时

摩擦力用f

表示

单位:牛顿

简称:牛

符号:N

大小f=μN 始终与外力

沿着接触面

的分量相等

方向

与相对运动

方向相反

与相对运动

趋势相反

2.(难点剖析)相对运动趋势、相对运动

所谓“相对运动趋势”,就是说假设没有静摩擦力

的存在,物体间就会发生相对运动。比如物体静止在

斜面上就是由于有静摩擦力存在;如果接触面光滑.没

有静摩擦力,则由于重力的作用,物体会沿斜面下滑。

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。

3.(疑点点拨)正压力的理解摩擦力的理解

正压力F N与重力G是两种不同性质的力,它们在

大小上可以相等,也可以不等,也可以毫无关系,用

力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑,物块与

墙面间的压力就与物块重力无关,不要一提到压力,

就联想到放在水平地面上的物体,认为物体对支承面

的压力的大小一定等于物体的重力。

摩擦力不一定就是阻力,不论是静摩擦力还是滑

动摩擦力都可以充当动力;不能笼统的说摩擦力就和

正压力成正比,因为摩擦力中的静摩擦力不符合这种

说法;最大静摩擦力应该是大于滑动摩擦力的,但是

在处理一些问题时,题目中没有给定的最大静摩擦力,

我们可以用滑动摩擦力的大小替代最大静摩擦力的大

小。

典例精析

【例1】下述关于静摩擦力的说法正确的是:()

A.静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反;

B.静摩擦力的大小与物体的正压力成正比;

C.静摩擦力只能在物体静止时产生;

D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相

反.

解析:静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向

相反,与运动方向可能相同也可能相反,有的时候它

可以充当动力。故A错。大小应由二力平衡条件等确

定,和正压力大小无直接的决定关系。故B错。运动

着的却保持相对静止的物体间照样可以有静摩擦力存

在。C错。故答案为D。

【例2】水平面上,一辆卡车上放着一只集装箱,那么

()

A.当卡车启动时,卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱

随卡车一起运动,方向向前。

B.当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的静摩擦力使集

装箱随卡车一起运动,方向向前。

C . 当卡车匀速运动时,卡车对集装箱的静摩擦力为

零。

D . 当卡车刹车时,卡车对集装箱的静摩擦力为零。 解析:卡车启动时木箱随汽车一起由静止加速运动时,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原有的静止状态,因此它将相对于汽车向后滑动.而实际木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势,所以,木箱受到向前的静摩擦力.故A 正确。

木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,假设木箱受水平向右的摩擦力,其受力如图所示,跟木箱接触的物体只有汽车,汽车最多能对它施加两个力(支持力F 。和摩擦力F2),由

二力平衡条件知:F ,与G 抵消,但没有力与F 2抵消,不能做匀速直线运动,这与题意矛盾,所以假设错误,即木箱不受摩擦力.故B 错误 ,C 正确。

汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,而实际木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力.故D 错误。

解题技巧妙法总结:①假设法是判断相对运动趋势方向的有效方法.②静摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同,也可以与物体运动的方向相反,即摩擦力可以是动力,也可以是阻力。③静摩擦力不仅仅存在于两静止的物体之涧,在运动的物体间也可以有静摩擦力.

【例3】如图3.3-1,用水平推力F 把重为G 的物体紧压在竖直的墙面上静止不动,不计手指与物体之间的摩擦力,当把推力增加到2F 时,物体所受的摩擦力大小是原来的几倍?

解析:物体和墙面之间是保持相对静止的,它们之间的摩擦力是静摩擦力。尽管推力在增加,但是静摩擦力和重

力是一对平衡力,而物体重力的大小是不变的,故静摩擦力保持不变。

解题技巧妙法总结:在判断摩擦力大小时,首先要根据题意,判断是静摩擦力还是滑动摩擦力,然后再根据二者的大小判断方法进行判断。

【例4】如图3.3-2所示,一个重G=200N 的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体和水平面间的摩擦因数μ=0.1,同时物体还受到大小为10N 、方向向右的水平力F 作用,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向是( )

A.大小是10N ,方向向左.

B.大小是10N ,方向向右.

C.大小是20N ,方向向左.

D.大小是20N ,方向向右.

解析:滑动摩擦力的大小根据F=μF N 代入数据计算得20N ,它和物体是否还受其他力无关。而方向应该是向右的。和相对运动方向相反。

解题技巧妙法总结:牢牢记住滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反.

【例5】如图3.3-3,某时刻木块正在以3m/s 的速度在以5m/s 速度向右传送的传送带上向右运动,试判断: 错误!未找到引用源。木块的运动方向。

错误!未找到引用源。木块相对于传送带的运动方向。

⑶木块所受滑动摩擦力的方向。

解析:

错误!未找到引用源。.木块的运动方向是向右的。

错误!未找到引用源。.木块相对于传送带的运动方向是向左的。因为传送带向右的速度大于木块的了。 ⑶向右,与相对运动方向相反。 解题技巧妙法总结:不指明参照物的物体的运动方向,一般是默认了大地为参照物。在判断滑动摩擦力方向时,一定要找出研究对象相对于跟它接触的物体的运动方向,即“相对运动方向”。这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体,而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反。

学力测评 基础巩固

1.下列关于静摩擦力的说法中错误的是( ) A . 两个相对静止物体间一定有静摩擦力作用. B . 受静摩擦力作用的物体一定是静止的. C . 静摩擦力对物体总是阻力. D . 静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反. 2.重100N 的物体,静止在粗糙水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当物体受到一个大小为 10N ,方向水平向右的力作用时,水平面对物体的摩擦力大小和方向是:( )

A .10N ,水平向左;

B . 10N ,水平向右;

C .20N ,水平向左;

D . 20N

,水平向右.

3

.如图

3.3-4,木块放在水平桌面上,在水平方向其受到三个力即F 1、F 2和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中

F1=10N,F2=2N。此时水平桌面对木块的静摩擦力为多少?方向如何?若撤去力F1,木块将怎样运动,桌面对木块的摩擦力将如何变化?

4.下列说法中不正确的是( )

A.物体越重,使它滑动时的摩擦力越大,所以摩擦力与物重成正比.

B. 由μ=f/N可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与正压力成反比.

C.有摩擦力一定有弹力

D.摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用.

5.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是:()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.接触面的动摩擦因数越大,滑动摩擦力也越大D.滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。

6.如图3.3-5一块长L、质量为m的均匀木板,放在水平桌面上,木板与桌

面间动摩擦因数为

μ.当木板受到水平推

力F向右运动伸出桌面

L/4时,木板受到的摩

擦力等于______.

7.在东北的冬季伐木工作中,伐下的木料常装在雪橇上,马拉着雪橇在冰道上滑行,将木料运出.一个钢制滑板的雪橇,连同木料的总重量为4.9×104N.在水平的冰道上,马在水平方向要用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进?( μ=0.02)

能力提升

8.对于两个相互接触的物体,下列说法正确的是( ) A.有弹力一定有摩擦力

B.有摩擦力一定有弹力

C.静止的物体所受的摩擦力叫静摩擦力

D.运动的物体所受的摩擦力滑动动摩擦力

9.以下实际问题中,关于摩擦力的说法正确的是( ) A.允举重运动员比赛前双手都要抓些粉末,目的是增加手和杠铃间的摩擦力

B.所有车辆都用轮子行驶,因为滚动摩擦力远小于滑动摩擦力

C.磁悬浮列车在行驶时脱离轨道悬空,不受铁轨摩擦力的作用,所以可以高速运行

D.棉纱可以织成布,是因为棉纱之间存在摩擦力10.在水平桌面上放一块重G=100N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,设桌面对木块的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,则分别用水平拉力F1=10N、F2=15N、F3=30N拉木块时,木块受到的摩擦力分别为f1=______,f2=______,f3=______.

11.如图3.3-6,粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙

的,如果用水平力F拉B,而B

仍保持静止,则此时

( )

A.B和地面间的静摩擦力等于

F,B和A间的静摩擦力也等于F.

B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零.

C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零.

D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F.

12.如图3.3-7所示,A、B两物体均重G=10N,各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.3,同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上,则地

面对B的摩擦力等于______,B对A

的摩擦力等于______.

拓展创新

13.如图3.3-8,在生活中,我们有这

样的认识:用手握瓶,将瓶提高,瓶

越重,越要用力握紧瓶,这样最终是

为了()

A.增大对瓶的摩擦力。

B.增大对瓶的压力。

C.增大手瓶之间的摩擦因数。

D.增大手瓶间的最大静摩擦力。

14.如图3.3-9,所示,黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用线与墙

壁连接着,黑毛巾的中部用线拉

住,设线均水平,欲将黑白毛巾

分离开来,若每条毛巾的质量均

为m,毛巾之间及其跟地面间的

动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾

匀速拉出需加的水平拉力为( )

A.2μmg B.4μmg C.5

μmg D.5

μ

mg/2

15.如图 3.3-10,质量为

0.8Kg的长方体木块静止在倾角为30o的斜面上。若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力推木块,它仍然保持静止,如图。则木块所受的摩擦力大小为_____________。

学习延伸

摩擦力产生的原因

摩擦力产生的原因是什么呢?早期的研究者已经注意到人们所研究的表面都是凹凸不平的粗糙面,即使是高度抛光的表面上,也存在着无数的微凸体.当两个表面接触时,这些微凸体互相交嵌,要想使它们发生相对滑动,必须使一个表面的微凸体沿着另一个表面的微凸体上升做功,或者使微凸体发生弯折、断裂,由此产生了摩擦力.这就是摩擦的凹凸说,它主要是在17世纪到18世纪不断发展完成的.

但是,在1734年,英国学者德萨古利厄斯(1683~1744),对于摩擦的机理提出了另一种截然不同的观点.他在考察了凹凸说的理论后指出:当两个表面制造得比较光滑时,它们理应较易滑动,然而实际上金属或其他物体的平整表面,可以抛得很光而使摩擦增大.他认为这种现象只能从两个物体的表面趋近于接触时它们分子的吸引力将越来越大来解释.这就是最早提出的摩擦的粘附说.

本世纪以来,工业和技术的发展,对摩擦理论提出了越来越高的要求.到本世纪中期,诞生了新的

摩擦粘附理论.

我们来考察两个互相接触的金属表面.不论

它们做得多么光滑,从原子尺度看还是粗糙的.把

这样两个表面放在一起,只在微凸体隆起的顶部发生接触,在表面的其余部分间会有10-8米或更大的间隙.原子力作用在几个原子直径的微小距离上,因此,这些间隙实际上把两个表面的其余部分完全隔开,使它们之间不发生作用.所以接触面上的法向压力完全由表面上互相接触的微凸体顶部来承受.当接触面上的法向压力很小时,顶部将发生弹性形变;但是,只要法向压力超过某一数值(每个微凸体上约千分之几牛),金属的弹性极限就被超过,因而发生塑性流动,即永久形变,微凸体的顶部发生塑性屈服,直到实际接触面积增大到足以承受所加的法向压力(图

1-43).所以实际接触面积A只是表观接触面积的一小部分,它的大小取决于法向压力W和金属的屈服压强p(p= W/A,A=W/p),跟表面粗糙度的关系不大,而且与表观接触面积的大小没有关系.

在两个表面间相互接触的微凸体的顶部,一个表面上的原子与另一个表面上的原子非常接近.因此,它们处在原子吸引力很强的范围之内,形成接点,粘附在一起.如果我们要使两个表面发生滑动,必须对其中一个表面施加一个切向力来克服原子间的引力,才能剪断实际接触区生成的接点.这个切向力就是摩擦力.如果我们所加的力小于这个力,接点将发生形变而不破坏,因而不会出现滑动.

如果实际接触面积为A,剪断金属单位面积的接点所需的力为s,那末剪切接点所需的力就等于摩擦力F,即F=As.因为A与接触面间的法向压力成正比而与物体的大小无关,所以很明显,如果给定的任一对表面的s为常量,那末摩擦力F也将与法向压力成正比,而与物体的大小无关.这就是两条基本的摩擦定律.摩擦力受接点强度s的影响很大.任何一种沾染物例如金属氧化物或润滑脂膜,都会削弱接点的粘附作用而使接点强度减弱.放在空气中的表面,通常覆盖有氧化薄膜、氧气吸附层和水蒸气层,当两个表面在空气中接触时,一定会把这些表面膜夹在二者之间,从而削弱表面的粘附.

表面膜可用某些方法除去.方法之一是把物体放在高真空(10-4帕)中加热,使表面膜分离或分解.在这种条件下,由于表面非常洁净,两个互相接触的表面会粘附得非常牢固.因此,在实际上发生明显滑动之前会出现“接点增长”,接点面积将不断增大,直到整个几何接触面积成为巨大的接触点.这样,摩擦因数与原来的法向压力没有多大关系,在大多数金属之间,摩擦因数μ可达到50或更大.

学力测评参考答案

1.【点拨】静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反,与运动方向可能相同也可能相反,有的时候它可以充当动力。

【答案】ABCD

2.【点拨】在判断摩擦力大小时,首先要根据题意,判断是静摩擦力还是滑动摩擦力,然后再根据二者的大小判断方法进行判断。

【答案】A

3.【点拨】同题2。

【答案】8N,左,仍静止,2N,右。

4.【点拨】正压力F N与重力G是两种不同性质的力,它们在大小上可以相等,也可以不等,也可以毫无关系。

【答案】ABD

5.【点拨】滑动摩擦力的大小根据F=μF N代入数据计算,而方向和相对运动方向相反。

【答案】

B

6.【点拨】滑动摩擦力大小和接触面大小无关。

【答案】μmg

7.【答案】

8.【点拨】有弹力不一定有摩擦力,但有摩擦力一定有弹力。运动的物体也可以受静摩擦力,静止的物体也可以受滑动摩擦力。我们看的是“相对”。

【答案】B

9.【点拨】考虑生活的实际情况。

【答案】ABCD

10.【点拨】关键是看外力和最大静摩擦力的关系,判断是静摩擦力还是滑动摩擦力后再根据各自的大小计算方法计算。

【答案】10N,15N,20N。

11.【点拨】搞清两物体间没有相对运动趋势是关键。

【答案】B

12.【点拨】可以把两物体先看作一个整体,然后再把上面的物体单独隔离出来,抓住物体受力平衡求解。

【答案】0,1N。

13.【点拨】

【答案】【点拨】手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶重力平衡,即静摩擦力的大小由瓶的重力(大小)决定.油瓶越重,它受到的静摩擦力必须随之增大,手握得紧一点,相应的最大静摩擦力值也就大一点,就能保障油瓶不会掉下来;如果手握得不够紧,正压力不够大,最大静摩擦力小于油瓶的重力,油瓶就会掉下来。手握得越紧,手与瓶间的压力越大,最大静摩擦力也越大,但只要是最大静摩擦力大于油瓶的总重力,油瓶受到的静摩擦力(此情况下应小于最大静摩擦力)就与油瓶的总重力平衡,是一个定值,等于油瓶的重力。而动摩擦因数由接触面的情况决定,与压力大小无关。

【答案】D

14.【点拨】

【答案】

15.【点拨】使物体有相对运动趋势的外力是重力沿斜面向下的分力和外加推力的合力。

【答案】5N

33摩擦力同步测试

摩擦力?能力测试 A卷 1 ?下列关于静摩擦力的说法中错误的是[ ] A .两个相对静止物体间一定有静摩擦力作用. B .受静摩擦力作用的物体一定是静止的. C.静摩擦力对物体总是阻力. D .静摩擦力一定比滑动摩擦力大. 2. 如图1 - 34所示,用水平力F把重为G的木块压紧在竖直墙上静止不动,不计手指 与木块间的摩擦力,当把水平力增加到2F时,木块所受的摩擦力[ ] A .是原来的2倍. B .是原来的4倍. C.和原来的相等. E1-34 D?是原来的]倍* 3. 下列说法中不正确的是[ ] A .物体越重,使它滑动时的摩擦力越大,所以摩擦力与物重成正比. 由占可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与正压力成反比. N c.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反. D .摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用.

D . B 和地面间的静摩擦力等于零, B 和A 间的静摩擦力等于 F . 4. 一木块重G=30N 按图1 — 35中四种方法放置时施加的外力分别为 F 仁10N, F2=20N F3=30N, F4=40N 则木块与接触面之间的压力分别为 2= _______ ,N2= _____ ,N3= ______ N4= _____ . 7777777777 (1) El-35 5. 在水平桌面上放一块重 G=200N 的木 块,木块与桌面间的动摩擦因数 卩=0.2,设桌 面对木块的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力, 则分别用水平拉力 F 仁15N F2=30N F3=80N 拉木块时,木块受到的摩擦力分别为 f1= ______ , f2= ______ , f3= ______ . 1. 如图1 — 36所示,一个重 G=200N 的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体和水平面 2. 粗糙的水平面上叠放着 A 和B 两个物体,A 和B 间的接触面也是粗糙的,如果用水 平力F 拉B,而B 仍保持静止(图1 — 37),则此时 A . B 和地面间的静摩擦力等于 F , B 和A 间的静摩擦力也等于 F . th 7777777777 间的摩擦因数 卩=0.1,同时物体还受到大小为 10N 方向向右的水平力 F 作用,则水平面对 物体的摩擦力的大小和方向是 [ A .大小是10N,方向向左. C .大小是20N,方向向左. ] B .大小是10N,方向向右. D .大小是20N,方向向右. G — 7777777777 E1-36 B . B 和地面间的静摩擦力等于 F , B 和A 间的静摩擦力等于零. C . B 和地面间的静摩擦力等于零, B 和A 间的静摩擦力也等于零. ⑷

人教版必修一33摩擦力同步试题8

滨中、阜中2007年秋学期高一年级期中考试 物理试卷 试卷分值:100分 考试时间:90分钟 命题人:江苏省滨海中学 梁加琪 一、单选题(每小题只有一个正确答案,请将正确答案填写表格中,每题3分。) 1、在平直的公路上,甲乘汽车以10m /s 的速度运动,乙骑自行车以6 m /s 的速度运动,甲、乙的运动方向相同,甲在前,乙在后,则 A .甲观察到乙以4m /s 的速度靠近 B .乙观察到甲以4 m /s 的速度远离 C .甲观察到乙以16 m /s 的速度远离 D .乙观察到甲以16 m /s 的速度远离 2、在研究下述运动时,能把物体看作质点的是 A .研究地球的自转效应 B .研究乒乓球的旋转效应 C .研究火车从南京到上海运行需要的时间 D .研究一列火车通过长江大桥所需的时间 3、下列关于路程和位移的说法,正确的是 A.位移就是路程 B.位移的大小永远不等于路程 C.若物体做单一方向的直线运动,位移的大小就等于路程 D.位移是矢量,有大小而无方向.路程是标量,既有大小又有方向 4、下列关于时间和时刻的几种说法中,正确的是 A.时间和时刻的区别在于长短不同,长的为时间,短的为时刻 B.时间在坐标轴上是一个点,时刻是一个线段 C.第3s 末和第4s 初是同一时刻 D.第3节下课和第4节上课是同一时刻 5、公式 2 0t v v v += 的使用范围是: A. 任何变速运动; B. 匀变速直线运动; C. 曲线运动; D. 任何一种变速直线运动。 6、一根弹簧原长10cm ,挂上2N 的钩码时,弹簧伸长1cm 。当这根弹簧挂上6N 的重物时,弹簧伸长了(在弹性形变时) A .3cm B .13cm C .4cm D .14cm 7、如右图所示,物体在水平力F 1=15N 、F 2=6N 的作用下,静止在水平面上,若F 2保持不

高中物理33摩擦力导学案新人教版必修

1、静摩擦力 (1)如图3-3-1所示,各接触面光滑,墙壁对小球有无静摩擦力? 图3-3-1 (2)如图3-3-2所示,人用力推木箱,但没有推动。地面对木箱有无摩擦力? 图3-3-2 课程导学 1、如图3-3-3所示,用50N的作用力F将重10N的物体压在竖直墙壁上,问物体受 到的摩擦力多大?方向如何? 图3-3-3 2、下列说法正确的是: A.摩擦力存在于静止的物体之间 B.因为摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,所以摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 C.滚动摩擦力总是小于滑动摩擦力 D.摩擦力既可以是阻力,也可以是动力 3、条形木板,其质量为m,全长为L、现以一定的速度使木板在一水平桌面上滑行, 已知木板与桌面间的动摩擦因数为μ,问当木板的三分之一滑出桌面时,木板与桌面间的摩擦力多大? 思维点击 难点突破 1.如图3-3-4所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着

木块沿桌面运动,则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像正确的是下图中的[ ]. 2.如图3-3-5所示,在水平桌面上放一块重为G A=20N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数μA=0.4,使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为多大?如果再在木块A 上加一块重为G B=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数μB=0.2,那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块A的水平拉力应为多大?此时木块B受到木块A的摩擦力多大? 方法与技巧展示: 自我小结: 自主评价 图3-3-4 图3-3-5

1.在水平力F 作用下,重为G 的物体匀速沿墙壁下滑,如图3-3-6 所示:若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力 的大小为[ ] (A )μF (B)μF+G (C)G (D)22G F 2.一架梯子斜靠在光滑竖直的墙上,下端放在水平的粗糙地面上, 梯子受到[ ] (A)两个竖直的力,一个水平的力 (B)一个竖直的力,两个水平的力 (C)三个竖直的力,两个水平的力 (D)两个竖直的力,两个水平的力 3.如图3-3-7所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,则小球受到的力是[ ] (A)重力、绳的拉力 (B)重力、绳的拉力、斜面的弹力 (C)重力、斜面的弹力 (D)绳的拉力、斜面的弹力 4.一根绳子受200N 的拉力就会被拉断.如果两人沿反方向同时拉绳,每人用力为_______N 时,绳子就会被拉断.如果将绳的一端固定,一 个人用力拉绳的另一端,则该人用力为______N 时,绳子就会被拉断. 5.如图3-3-9所示,小车A 上放一木块B ,在下列情况下,A 、B 均相对静止,试分析A 对B 的摩擦力.(1)小车A 在水平面上匀 速运动.(2)小车A 突然启动. 6.如图3-3-10所示,C 是水平地面,A 、B 是两块长方形物块, F 是作用在物块B 上沿水平方向的力,物体A 和B 以相同的速 度作匀速直线运动.由此可知,A 、B 间的动摩擦因数μ1和B 、 C 间的动摩擦因数μ2有可能是[ ] (1994年全国高考试题) (A)μ1=0,μ2=0 (B)μ1=0,μ2≠0 (C)μ1≠0,μ2=0 (D)μ1≠0,μ2≠0 7.如图3-3-11所示,质量均为m 的三块木块A 、B 、C ,其中除A 的左侧面光滑外,其余各侧面均粗糙.当受到水平外力F 时,三木块均处于静止状态.画出各木块的受力图. 图3-3-6 图3-3-7 图3-3-9 图3-3-10 图3-3-11

高中物理 33《摩擦力》课后强化作业 新人教版必修1(1)

【成才之路】2014-2015高中物理 3-3《摩擦力》课后强化作业新 人教版必修1 基础夯实 一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题) 1.(河北冀州中学2013~2014学年高一上学期期末)关于摩擦力与弹力的关系,下列说法中不正确的是( ) A.有弹力一定有摩擦力 B.有弹力不一定有摩擦力 C.有摩擦力一定有弹力 D.同一接触面上的弹力和摩擦力的方向一定垂直 答案:A 解析:若相互接触的两个物体之间有压力,但两物体接触面光滑,则不可能有摩擦力,选项A错误,B正确;有弹力是有摩擦力的必要条件,所以有摩擦力必有弹力,选项C正确。根据弹力和摩擦力的方向关系可知D正确。 2.(日照市2013~2014学年高一上学期期中)关于摩擦力,下列说法正确的是( ) A.人走路时,脚和地面之间的摩擦力是阻碍人运动的 B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 C.受静摩擦力作用的物体一定是静止不动的 D.摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同 答案:D 解析:人走路当脚向后蹬地时,脚相对地面有向后的运动趋势,受到向前的摩擦力,此力对人的运动来说为动力,A错误;滑动摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向相反而不是运动方向,B错误;运动的物体也可能受静摩擦力作用,C错误;摩擦力的方向一定与相对运动方向相反,可以与运动方向相同,比如摩擦力作动力时,D正确。 3.如图所示,甲、乙两位同学做“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子的水平,然后各自向两侧拖拉。若凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四块砖,则下列判断正确的是( ) A.凳子向甲方移动B.凳子向乙方移动 C.凳子在原处不会被移动D.凳子向体重大的一方移动 答案:B

33摩擦力导学案(1)

3.3摩擦力导学案(第1课时) 学习目标 (1)通过实验知道静摩擦力的规律,知道最大静摩擦力. (2)会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向. 第一部分:课前自主学习,主动落实导学案 一、摩擦力 两个相互接触的物体,当它们发生或具有时,在接触面上产生阻碍或的力. 二、静摩擦力 1.定义:两个物体之间只有的趋势,而没有时,在接触面上产生的阻碍物体间的力.2.产生条件 (1)两物体接触且,即存在; (2)接触面不光滑; (3)接触面间有. 3.方向:与接触面相切,跟物体的方向相反. 4.大小:(1)由物体的运动状态和周围物体对它施加的力的情况决定,但有一个最大值. (2)可由受力情况及二力平衡条件来确定,与使物体发生相对运动趋势的外力大小有关. 5.最大静摩擦力:静摩擦力的最大值F max在数值上等于物体刚刚开始运动时所需要的沿相对运动趋势方向 的.其值略大于滑动摩擦力,一般认为二者相等. 6.静摩擦力的大小范围:. 自测5分钟 1.下列关于摩擦力的说法中正确的是( ) A.物体在运动时才受到摩擦力 B.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 C.摩擦力总是成对地出现 D.摩擦力的大小总是与压力的大小成正比 2.下列说法中正确的是( ) A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力B.两物体间有摩擦力,则其间必有弹力 C.两物体间有弹力,则其间必有摩擦力D.两物体间无弹力,则其间必无摩擦力 第二部分:课堂互动探究 一、对静摩擦力的进一步理解 探究1:如何理解静摩擦力定义中“接触”、“相对静止”、“相对运动趋势”、“接触面上”、“阻碍”这五个关键词? 1、“接触”有两层含义:一是接触无形变(无弹力),二是接触并发生形变(有弹力)。但这里指的是第二种含义。 2、“相对静止”有两层含义:一是两个物体都静止,二是两个物体都做方向相同,速度相同的运动。 3、“相对运动趋势”是指一个物体相对与它接触的另外一个物体有相对运动的可能,但还处于相对静止状态。相对运动趋势既可由外力引起,如人对鞋有向后的登力,使鞋相对地面有向后的相对运动(滑动)趋势;相对运动趋势也可以接触物体的运动状态发生改变而引起,如箱子静止于水平公路上行驶的平板车,显然箱子在水平方向上不受其外力的作用,当平板车匀速前进时,箱子与平板车之间没有相对运动趋势,故无静摩擦力,当平板车加速、减速、转弯时,箱子相对于平板车分别有向后、向前、向外的运动趋势。 4、“接触面上”既静摩擦力作用点在该接触面上,实际上接触面各点都是作用点,而我们常常把它们等效到一个点上(如重心的确定,也是用等效的方法),在作力的图示时,也可以画到物体的重心上。 5、“阻碍”说明了静摩擦力的作用效果,阻碍物体间的相对运动,人走路受到的静摩擦力阻碍鞋与地面的相对运动,使人向前走;加速汽车上的木箱受到的静摩擦力,阻碍木箱在车板上的相对运动,使木箱加速向前;静止在斜面

高中物理第三章相互作用33摩擦力练习新人教必修1

3.3 摩擦力 1、下列有关摩擦力的说法正确的是:() A、一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间一定不存在摩擦力。 B、滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反. C、两物体间如果有了弹力,就一定有摩擦力. D、两物体间有摩擦力,就一定有弹力. 2、下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中,正确的是:() A、静摩擦力的方向不一定与物体运动方向相反. B、静摩擦力的方向不可能与物体运动方向相同. C、静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直。 D、静止物体所受静摩擦力一定为零. 3、下列有关摩擦力的下面说法正确的是:() A、物体所受的滑动摩擦力与物体所受的重力成正比。 B、滑动摩擦力总是与物体运动方向相反。 C、滑动摩擦力总是阻力。 D、滑动摩擦力随压力的增大而增大。 4、关于摩擦力,下列说法中正确的是:() A、两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力 B、受静摩擦力作用的物体一定是静止的。 C、滑动摩擦力方向可能与运动方向相同 D、物体间正压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度。 5、下列关于摩擦力的说法,正确的是() A、相对运动的两物体间一定存在摩擦力。 B、摩擦力总是阻碍物体的运动。 C、运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反。 D、相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力的相互作用。 6、如图所示为皮带传送装置,甲为主动轮,乙为从动,传运过程中皮带不打滑,P、Q分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:() A、P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相反。 B、P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反,Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同。 C、P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同,Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反。 D、P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相同。

人教版必修一33摩擦力同步试题9

江苏省阜宁中学 受力分析初步 高一物理教学案 编写人:陈厢吴昌领审核人:陶海林 [知识要点] 一、力学中常见的三种力 1.重力 产生:物体在地面上或地面附近,由于而使物体受到的力 方向:竖直向下 大小: 作用点:重心。形状、质量分布物体的重心在其几何中心。用法可以找薄板状物体的重心。 2.弹力 产生条件:接触、发生弹性形变(接触力、被动力) 方向:作用在使之发生形变的物体上,与接触面垂直(点接触时,垂直于过接触点的切面),指向形变前的位置 常见的弹力:弹簧的弹力、绳的拉力、压力和支持力 大小:弹簧的弹力大小遵守,劲度系数k(N/m) 3.摩擦力 产生条件:接触、接触面不光滑、有正压力、发生相对运动和相对运动的趋势(接触力、被动力,有摩擦力必有弹力) 方向:沿接触面,与相对运动或相对运动趋势的方向 大小:(1).滑动摩擦力f=μF N,动摩擦因数μ,F N指物体对接触面的,其大小与接触面对物体的支持力等大. (2).静摩擦力f可由二力平衡条件求,最大静摩擦力f m略大于滑动摩擦力,在近似计算时,f m近似等于滑动摩擦力 摩擦力既可以做阻力,也可以做。 二、受力分析基本步骤 受力分析是指分析物体实际所受力的情况,在对物体进行受力分析时要注意防止“漏力”和“添力”现象,按一定的步骤和顺序进行受力分析是防止“漏力”的最有效的措施.一般情况下对物体进行受力分析可按照以下步骤: 1.明确研究对象,并把隔离出来. 2. 分析重力:地面附近的物体一定受到地球对物体的重力作用。

3.观察跟研究对象接触的物体,并逐个分析与这些接触物对研究对象的弹力、摩擦力(先分析 力再分析 力) 当很难判断是否受弹力、静摩擦力时,可根据 法进行判断. 4.只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其它物体所施加的力. 5.为了使问题简化,将物体简化,将所有力的作用点都画在物体的重心上.(对杆进行受力分析时例外) [受力分析强化练习A ] 时间 1.分析满足下列条件的各个物体所受的力,并指出各个力的施力物体. 2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析 (1)沿水平草地滚动的足球 (3)在光滑水平面上向右运动的物体球 平面上的物体球 F (4)在力F 作用下行使在 路面上小车 F V v (5)沿传送带匀速运动的物体 (6)沿粗糙的天花板向右运动的物体 F>G F A A V A

高中物理必修一教案-3.3 摩擦力33-人教版

《3.3摩擦力》教学设计 一、教学目标 1.通过问题情境,归纳静摩擦力的产生条件,会判断静摩擦力的方向。 2.通过实验过程,感知静摩擦力的大小,认识最大静摩擦力。 3.通过问题情境,归纳滑动摩擦力的产生条件,会判断滑动摩擦力的方向。 4.通过实验过程,认识滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度有关,跟正压力有关,会用F=μF N计算滑动摩擦力的大小。 5.体会摩擦力在生产生活中的应用。 重点:静摩擦力的方向,大小,滑动摩擦力的方向、大小。 难点:静摩擦力的方向,滑动摩擦力的方向。 二、教学过程 (一)引入 观察图片中小朋友推木箱的过程,思考以下问题: 1.甲图中小朋友有没有推动木箱?乙图中有没有推动木箱?为什么? 2.丙图中小朋友有没有推动木箱呢? (二)自主学习、合作探究 一、静摩擦力 1.静摩擦力产生条件和方向 阅读课本57页,结合下列情境1、2、3、4,完成探究一: 探究一、静摩擦力的产生条件和方向 情景1:如图甲所示,物块静止在水平面上。 情景2:如图乙所示,在竖直墙面上, ①如果物块在外力F的作用下静止在粗糙的竖直墙面上。 ②如果撤去外力F,物块沿竖直墙面下滑。

情景3:如图并所示,将一小物体放在固定斜面上, ①如果斜面粗糙,小物体静止在斜面上。 ②如果斜面光滑,小物体沿斜面下滑。 情景4:如图丁所示,货物被一倾斜传送带匀速送到高处,且货物和传送带相对静止。 问题1.试结合上述情景,讨论下列问题: (1)图甲中,物块是否受到静摩擦力的作用?为什么? (设计意图:找出静摩擦力的产生条件——有相对运动趋势。) (2)试比较图乙中两种情况下,物块是否都受摩擦力的作用?为什么? (设计意图:找出静摩擦力的产生条件——接触、挤压。) (3)试比较图丙中斜面光滑与粗糙两种情况下,小物体受摩擦力情况有何不同?为什么? (设计意图:找出静摩擦力的产生条件——接触面粗糙。) (4)图丁中,传送带靠什么力把货物送到高处?此力方向如何? (设计意图:感受静摩擦力也可以充当物体运动的动力。) (5)在图甲、乙、丙、丁中存在静摩擦力的情景中,物体具有怎样的相对运动趋势呢?静摩擦力方向与相对运动趋势方向的关系怎样? (设计意图:理解静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反。) 【归纳总结:】静摩擦力的产生条件和方向: 1.静摩擦力的产生条件: 2.静摩擦力的方向: 2.静摩擦力大小 探究二、静摩擦力大小 演示实验1:用力传感器慢慢拉木板上的物体,采集数据。 问题2.物体所受摩擦力大小如何变化? (设计意图:从数据图像分析静摩擦力大小,体会静摩擦力的规律,知道静摩擦力的大小和最大静摩擦力。)

摩擦力的计算方法

摩擦力的计算方法 当一物体在另一物体表面上滑动时,在两物体接触面上产生的阻碍它们之间相对滑动的现象,谓之“滑动摩擦”。当物体间有相对滑动时的滑动摩擦称动摩擦。当物体间有滑动趋势而尚未滑动时的滑动摩擦称为静摩擦。 研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关系的实验:实验时为什么要用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动?这是因为弹簧秤测出的是拉力大小而不是摩擦力大小。当木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力和木板对木块的摩擦力就是一对平衡力。根据两力平衡的条件,拉力大小应和摩擦力大小相等。所以测出了拉力大小也就是测出了摩擦力大小。大量实验表明,滑动摩擦力的大小只跟压力大小、接触面的粗糙程度相关。压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力,不一定是阻碍物体运动的力。即摩擦力不一定是阻力,它也可能是使物体运动的动力,要清楚阻碍“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的。“物体运动”可能是以其它物体作参照物的。如:实验中在木块上放一个砝码,用弹簧秤拉木块作匀速直线运动时,砝码是由于受到木块对它的静摩擦力才随木块一道由静止变为运动的。具体情况是:当木块受到拉力由静块要向后滑动,木块就给砝码一个阻碍它向后滑动的摩擦力,这个摩擦力的方向是向前的。所以砝码相对于木块没有滑动,这时的摩擦力就是静摩擦力。 滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关,与物体间接触面积大小无关。

研究实际问题时,为了简化往往采用“理想化”的做法,如某物体放在另一物体的光滑的表面上,这“光滑”就意味着两个物体如果发生相对运动时,它们之间没有摩擦。 产生条件 滑动摩擦受力1、物体之间相互接触且有压力; 2、物体之间必须发生相对运动;[若是要动没动的状态,则是静摩擦] 3、接触面粗糙。绝对光滑的接触面虽不存在但是在很多的科学假想、猜测等情况中有可能会假设接触面绝对光滑。 计算公式 滑动摩擦力的大小跟压力成正比,就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。滑动摩擦力的计算公式为F = μFn 其中F等于滑动摩擦力,μ为动摩擦系数,Fn为压力。 这里再对公式中的各项说明一下: Fn为弹力的性质,并不是总等于物体的重力,需要结合运动情况和平衡条件加以确定。 动摩擦系数μ是比例常数,它的数值跟相互接触的接触面的材料和接触面的情况(如粗糙程度、干湿程度、温度等)有着密切的关系。动摩擦系数是两个力的比值,因此没有单位。 滑动摩擦力的大小与物体相对运动的速度无关,与接触面的面积大小无关。 滑动摩擦力的作用总是阻碍物体间的相对运动,但不是阻碍物体的运动,滑动摩擦力可能是阻力,当然也可能是动力。

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