精选2019-2020年高中必修1物理第4章 相互作用第3节 摩擦力鲁科版拔高训练第五十三篇
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摩擦力三维目标知识与技能1、知道静摩擦力概念及产生的条件,会判决静摩擦力的方向,会用二力平衡计算静摩擦力,知道最大静摩擦力的概念。
2、知道滑动摩擦力概念及其产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
3、知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,知道滑动摩擦力的计算公式。
4、了解滚动摩擦力。
过程与方法1、培养学生利用物理语言分析、思考和描述摩擦力概念和规律的能力;2、培养学生实验探究能力;3、让学生学会在实验中如何控制变量和实验条件。
情感、态度与价值观1、培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神;2、利用实验和生活中的具体事例激发学生学习的兴趣。
教学重点1、静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念。
2、滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F摩=μF n解决具体问题;教学难点静摩擦力有无的判定、摩擦力大小的计算教学方法讲述法实验探究法提问法教学用具:小车、钩码、弹簧秤、毛巾、玻璃板、毛刷、多媒体课件等课时安排1课时教学过程(一)引入新课让学生回忆初中学习的关于摩擦力的知识。
老师总结:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做滑动摩擦力。
(二)进行新课1、静摩擦力让学生思考互相接触的物体相对静止的时候,是不是也可能产生摩擦力?学生讨论回答。
(1)定义:两个相互接触的物体,当它们具有相对运动趋势时,在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。
(2)产生条件:①接触面粗糙②接触面有挤压,存在弹力③两物体间有相对运动趋势请同学们思考什么是运动趋势?静摩擦力的方向如何?(3)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。
通过实验演示静摩擦力大小的变化。
(4)大小:静摩擦力F在0与最大静摩擦力F max之间, 即取值范围为0<F≤F max(5)最大静摩擦力:即静摩擦力的最大值,数值上等于物体刚刚开始运动时对应的拉力。
2、滑动摩擦力(1)定义一个物体在另一个物体表面发生相对运动的时候,受到的另一个物体阻碍它发生相对运动的力。
第3节摩擦力一、滑动摩擦力1.定义:当两个物体彼此接触且相互挤压,并发生相对滑动时,在接触面上产生的阻碍相对滑动的力。
2.产生条件:(1)两物体相互接触且相互挤压,即接触面之间有弹力;(2)接触面不光滑;(3)两物体之间有相对滑动。
3.方向:总跟接触面相切,并且跟物体间相对运动的方向相反。
滑动摩擦力的方向与接触面相切,而弹力与接触面垂直,因此物体接触面上的滑动摩擦力方向一定与弹力方向垂直。
(1)不要把“物体之间的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同起来(摩擦力总是阻碍物体的相对运动,但不一定阻碍物体的运动);(2)概念中的“相对”两字要准确理解,“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言;(3)滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反,也可能跟运动方向相同,即滑动摩擦力可以充当阻力,也可以充当动力。
4.滑动摩擦力的大小及其求法。
(1)公式法:根据公式f=μN计算。
①公式中的N是两个物体表面间的压力,称为正压力(垂直于接触面的力),性质上属于弹力,它不是物体的重力,许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定。
②公式中的μ为动摩擦因数,与材料和接触面的粗糙程度有关,与接触面的大小无关。
③滑动摩擦力f的大小与物体的运动速度无关,与接触面的大小也无关。
④公式中f和μ及N必须对应于同一对接触面。
(2)根据物体所处的运动状态,结合受力情况,例如二力平衡等方法求解。
【例1】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,如图所示。
一个有钢制滑板的雪橇,连同木料的总重力为4.9×104 N。
在水平的冰道上,马要在水平方向用多大的力才能够拉着雪橇匀速前进?(钢与冰之间的动摩擦因数μ=0.02)用雪橇运送木料解析:雪橇在水平方向受到两个力的作用:马对雪橇的拉力F、冰道对雪橇的滑动摩擦力f。
在这两个力的作用下,雪橇匀速前进。
由于二力平衡,匀速前进时马的拉力F与摩擦阻力f大小相等,即F=f。
第3节摩擦力5.了解调控摩擦力的方法.一、滑动摩擦力1.定义:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力.2.滑动摩擦力的方向及效果:滑动摩擦力的方向总是与接触面相切,并与物体的相对运动方向相反.因此,滑动摩擦力的效果总是阻碍物体间的相对运动.3.滑动摩擦力的大小(1)滑动摩擦力的大小:与压力成正比,还与接触面的性质有关.(2)公式:f=μN.其中N表示压力,μ叫动摩擦因数,与接触面的材料及粗糙程度有关.二、静摩擦力1.定义:当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对滑动,但具有相对滑动的趋势时,接触面上会产生一种阻碍相对滑动趋势的力,这种力叫作静摩擦力.2.产生条件:物体直接接触,接触面粗糙,接触面间有压力,有相对滑动趋势.3.方向:总是与接触面相切并且与相对滑动趋势的方向相反.4.效果:阻碍物体间的相对滑动的趋势.5.大小:由外部因素决定,随外力的变化而变化.6.最大静摩擦力(1)定义:物体与接触面之间的静摩擦力的最大值,也即在外力作用下物体将开始沿接触面滑动时的静摩擦力,用f max 表示.(2)相关因素①与两物体间的压力成正比.②与接触面的性质有关.三、摩擦力的调控摩擦力的调控⎩⎪⎨⎪⎧ 增大的方法⎩⎨⎧ (1)增大物体间的压力.(2)增大接触面的粗糙程度.减小的方法⎩⎨⎧ (1)减小物体间的压力.(2)减小接触面的粗糙程度.(3)采用滚动摩擦的方式.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)一个物体在另一个物体表面滑动时,一定产生摩擦力.(×) (2)滑动摩擦力的方向沿接触面,与物体运动方向相反.(×) (3)静止的物体可能受到滑动摩擦力.(√) (4)静摩擦力总是发生在相对静止且有相对运动趋势的物体之间.(√) (5)运动的物体不可能受静摩擦力的作用. (×)(6)静止于水平粗糙地面上的木箱,受到的静摩擦力大小与推力大小有关. (√)2.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D [摩擦力产生的条件是两个物体接触且有弹力的相互作用,接触面粗糙,有相对运动(或相对运动趋势),三者缺一不可,故选项A 错误;相对静止的两个物体间,可能有静摩擦力的相互作用,故选项D 正确;摩擦力的方向总是与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,所以,摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,也不一定总是阻力,故选项B 、C 错误.]3.滑动摩擦力公式f =μN 中的“N ”的大小等于物体的重力吗?[答案] 不一定.“N ”是两接触物体间的压力(弹力).1.下列关于滑动摩擦力的认识中正确的是( )A .滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,因此滑动摩擦力是阻力B .相互接触的两个物体间如果存在相对滑动,则它们之间一定存在相互的滑动摩擦力C .快速行驶的自行车急刹车时与地面的摩擦力一定比慢速行驶的自行车同样条件下急刹车的摩擦力大D .滑动摩擦力的方向可能跟物体运动方向相同,也可能跟物体运动方向相反D [滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,但不一定是阻碍运动,它既可作为动力又可作为阻力,它的大小与物体运动的速度和接触面大小无关,则D正确,A、B、C错误.]2.(多选)下列关于摩擦力的说法,正确的是()A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速CD[摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同,也可能与物体的运动方向相反,但一定是与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反.当滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同时,使物体加速,选项A错误,C正确;当静摩擦力的方向与物体的运动方向相反时,使物体减速,选项B错误,D正确.]A、B叠放在一起,用力F拉物体B,而A、B都静止,如图甲所示.假设物体B对A有摩擦力,则A在水平方向上只受到一个力,不可能保持静止状态,所以A、B之间不存在静摩擦力.甲乙2.根据力的相互作用判断静摩擦力的方向A、B叠放在一起,用力F拉物体A,而A、B都静止,如图乙所示.假设A、B之间没有静摩擦力,则A在水平方向上只受到一个力F的作用,不可能保持静止,所以A、B之间一定有静摩擦力存在.根据二力平衡原理,B对A的静摩擦力一定向左,再根据力的相互作用原理,A对B的静摩擦力一定向右,则地面对B的静摩擦力一定向左.3.利用假设法判断相对运动趋势的方向(1)方法假设研究对象与被接触物体之间光滑,若它们之间发生相对滑动,则其相对滑动方向就是原先的相对运动趋势方向;若它们之间不会发生相对滑动,则说明两个接触的物体没有相对滑动的趋势.(2)步骤①确定所要研究的对象.②选与被研究对象接触的物体作为参考系.③假设接触面光滑,分析出研究对象与参考系相对运动趋势方向.④静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反.【例1】如图所示为皮带传动示意图,O1是主动轮,O2是从动轮,两轮水平放置.当主动轮顺时针匀速转动时,重10 N的物体同皮带一起运动.若物体与皮带间最大静摩擦力为5 N,则物体所受皮带的摩擦力的大小和图中皮带上P、Q两处所受到的摩擦力的方向分别是()A.5 N;向下、向下B.0 N;向下、向上C.0 N;向上、向上D.0 N;向下、向下思路点拨:①明确皮带传动装置中主动轮和从动轮的运动情况.②根据静摩擦力产生的原因进行分析.③注意静摩擦力作用的相互性.D[在皮带传动装置中,先有主动轮的运动,后有从动轮的运动.主动轮上与皮带上的P点对应的位置相对皮带有向下运动的趋势,皮带给它的静摩擦力方向向上,则它给皮带上P点的静摩擦力方向向下;皮带上Q点相对从动轮有向上的运动趋势,则从动轮对皮带上Q点就有向下的摩擦力.另外,由于物体在皮带上做匀速运动,水平方向上不受外力,故摩擦力为零.综上所述,选项D正确.]“三步法”判断摩擦力的方向(1)找出摩擦力的施力物体,并选择此施力物体为参照物.(2)判断受力物体的相对运动方向或相对运动趋势方向.(3)根据“摩擦力的方向与其相对运动方向或相对运动趋势方向相反”确定摩擦力的方向.3.如图所示,物体A、B在拉力F作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动,关于B所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.图中B物体不受静摩擦力作用B.图中B物体受到静摩擦力,且方向与F方向相反C.图中B物体受到A物体对它的静摩擦力,且方向与F方向相同D.图中B物体受到A物体对它的静摩擦力,且方向与F方向相反A[假设B受到静摩擦力,而B水平方向不再受其他力的作用,则B所受合力不为零,这与B匀速运动所受合力为零相矛盾,所以B不受静摩擦力.由力的相互性我们可以确定B物体不对A物体产生静摩擦力,故选项A正确.]4.(多选)如图所示,用一个水平推力向右推放在水平地面上的木箱,没有推动,则下列说法正确的是()A.木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相同B.木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相反C.木箱受水平向左的静摩擦力D.木箱受水平向右的静摩擦力AC[假设木箱与地面间无静摩擦力,则人推木箱时,木箱必向右运动,现没推动,但有向右运动的趋势,故木箱受向左的静摩擦力,选项A、C正确,选项B、D错误.]5.如图所示,水平地面上堆放着原木.关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向A[M处支持力方向垂直于地面,因此竖直向上,A项正确;N处的支持力方向垂直于原木P,因此B项错误;M处受到的静摩擦力方向平行于地面,C 项错误;N处受到的静摩擦力方向平行于原木P,D项错误.]1.滑动摩擦力大小的计算(1)公式法:根据f=μN计算.(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,根据二力平衡的条件求解.2.静摩擦力大小的计算(1)根据受力情况和二力平衡条件确定,静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力.(2)随着相对运动趋势的增强,静摩擦力也逐渐增大,但不能一直增大.当静摩擦力增大至某一数值后,物体将开始沿接触面滑动,静摩擦力被滑动摩擦力取代.静摩擦力能达到的最大值叫作最大静摩擦力f max.静摩擦力的范围为0<f≤f max.(3)最大静摩擦力f max略大于滑动摩擦力,一般情况下,为了分析问题方便,可认为二者相等,即f max=μN.【例2】重为40 N的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的最大静摩擦力为12 N,动摩擦因数为0.25.如果分别用8 N和16 N的水平力推木箱,求木箱受到的摩擦力分别为多少?思路点拨:[解析]用8 N的水平力推木箱,推力小于最大静摩擦力,木箱不动,由二力平衡条件可知,木箱受到8 N的静摩擦力.用16 N的水平力推木箱,推力大于最大静摩擦力,木箱运动,由于竖直方向处于平衡状态,由二力平衡条件可知,N=G,则滑动摩擦力f=μN=μG=0.25×40 N=10 N.[答案]8 N10 N在没有告诉最大静摩擦力的情况下,常常利用最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等来分析问题.6.如图所示,在水平面上,当沿水平方向的力F1=20 N,F2=11 N时,物体A保持静止.现保持F2不变,当F1减小到17 N时,物体受到的摩擦力大小是()A.6 N B.9 NC.28 N D.31 NA[初始状态下,物体所受摩擦力f=F1-F2=9 N,可知物体的最大静摩擦力f max≥f=9 N.当F1减小到17 N时,F1′-F2=6 N<f max,故物体所受摩擦力为6 N,A正确,B、C、D错误.]7.如图所示,两块木板紧紧夹住木块,一直保持静止,木块重为30 N,木块与木板间的动摩擦因数为0.2.若左、右两端的压力F都是100 N,则木块所受的静摩擦力大小和方向是()A.30 N,方向向上B.20 N,方向向上C.40 N,方向向下D.100 N,方向向上A[由于木块静止,故静摩擦力与重力平衡,f=G=30 N,方向向上.] 8.马拉着自重600 N的雪橇在水平冰面上做匀速直线运动,马需用水平拉力18 N.若在雪橇上载货500 kg,马要用多大的水平力可使雪橇仍做匀速直线运动?雪橇和冰面间的动摩擦因数为多大?(g取10 N/kg)[解析]雪橇做匀速直线运动F1=f1,又f1=μN1,N1=G1=600 N得μ=f1N1=18600=0.03在雪橇上载货500 kg后,N2=G1+m2g=600 N+500×10 N=5 600 N则f2=μN2=0.03×5 600 N=168 N水平拉力F2=f2=168 N.[答案]168 N0.031.关于动摩擦因数,下列说法正确的是()A.两接触面间压力越大,动摩擦因数越大B.两物体间滑动摩擦力越大,动摩擦因数越大C.两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与两物体间的压力成反比D.两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的,与滑动摩擦力和正压力无关D[动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度等决定的,与滑动摩擦力和正压力无关,选项A、B、C错误,选项D正确.]2.(多选)如图所示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型,他身子侧倾,依靠手杖的支持使身躯平衡.下列说法正确的是()A.水平地面对手杖没有摩擦力的作用B.水平地面对手杖有摩擦力的作用C.水平地面对手杖的弹力方向竖直向上D.水平地面对手杖的作用力方向竖直向上BC[手杖相对地面有向右的运动趋势,所以受到地面给它向左的摩擦力.水平地面对手杖的弹力垂直于水平面竖直向上.综上,选项B、C正确.]3.(多选)如图所示,有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面上,物体之间不光滑.现用一水平力F作用在乙物体上,物体之间仍保持静止,下列说法正确的是()A.丙受到地面的摩擦力大小为F,方向水平向左B.甲受到水平向右的摩擦力作用C.乙对丙的摩擦力大小为F,方向水平向右D.丙对乙的摩擦力大小为F,方向水平向右AC[以甲、乙、丙三者整体为研究对象,此整体在水平方向上受力平衡,因此丙受到地面的摩擦力大小等于F,方向水平向左,选项A正确;以甲为研究对象,甲不受摩擦力,选项B错误;乙对丙的摩擦力与丙对乙的摩擦力大小相等、方向相反,以甲、乙为整体分析可知,丙对乙的摩擦力大小等于F,方向水平向左,故选项D错误,选项C正确.]4.木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,轻弹簧的劲度系数为400 N/m,系统置于水平地面上静止不动,如图所示.现将F=1 N的水平拉力作用在木块B 上,则下列说法正确的是()A .木块A 所受摩擦力大小是12.5 NB .木块A 所受摩擦力大小是11.5 NC .木块B 所受摩擦力大小是9 ND .木块B 所受摩擦力大小是7 NC [未加F 时,木块A 在水平地面上受轻弹簧的弹力F 1和静摩擦力f A 作用,且F 1=f A =kx =8 N ,木块B 在水平地面上受轻弹簧弹力F 2和静摩擦力f B 作用,且F 2=f B =kx =8 N ,在木块B 上施加水平向右的拉力F =1 N 后,由于F 2+F <μG B ,故木块B 所受摩擦力仍为静摩擦力,其大小f ′B =F 2+F =9 N ,木块A 的受力情况不变,C 正确,A 、B 、D 错误.]。
第4章相互作用第3节摩擦力三维目标知识与技能1.描述滑动摩擦力、静摩擦力、最大静摩擦力的定义,能区分滑动摩擦力、静摩擦力、最大静摩擦力.2.了解动摩擦因数、最大静摩擦因数的含义,能区分动摩擦因数、最大静摩擦因数.3.会计算滑动摩擦力的大小.过程与方法1.学生通过设计实验,并使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行实验探究.2.培养学生的逻辑思维能力、利用知识解决实际问题的能力.情感态度与价值观1.体验实验探究的乐趣,通过探究活动既能学会表达自己又能倾听别人.通过实验的设计、数据的整理过程,养成实事求是的科学态度.2.体验知识来源于实践而又作用于实践的辩证关系.教学设计教学重点1.滑动摩擦力产生的条件及规律,并会用F摩=μFμ解决具体问题.2.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念.教学难点1.正压力F N的确定.2.静摩擦力的有无、大小的判定.3.摩擦产生的原因和滑动摩擦力的方向.教材对滚动摩擦没有单独讲述,而是作为减小摩擦的方法来讲的.教具准备器材:木块、弹簧秤、木板、毛巾、纸、钢板、砂纸、水等.课时安排1课时教学过程导入新课1.你听过摩擦力吗?摩擦力出现在哪些地方?试着将之写出来.摩擦力其实是无所不在的!2.粉笔在黑板上可以写出字来,在玻璃上写得出来吗?试试看.(1)比较这些字的异同,并想想造成异同的原因.(2)想想若在外面的柏油路面上以粉笔写字又会有何不同?为什么?3.今天上课之前,我带了几个小玻璃球准备和同学们一起进行科学研究.但在来学校的路上,小玻璃球变脏了.老师把它们洗干净了.现在,请两个同学把玻璃球夹起来.(请两个同学上台20 s夹球)提出问题:玻璃球为什么不好夹?——学生讨论回答.你认为摩擦力是一种什么样的力?学生用自己的语言叙述摩擦力.推进新课一、摩擦力创设情境:请学生做个小实验:要求学生用逐渐增大的水平力推在教室中放置的桌子,直到推动一段距离.(学生活动:学生按老师要求推桌子,并感受推力的大小变化)(设计意图:让学生体会并分析出桌子受到推力和摩擦力的作用,使学生产生对静摩擦力和滑动摩擦力的感性认识)提出问题:为什么用力推桌子而桌子不一定运动?为什么想让桌子继续运动还要继续推?(学生活动:思考教师提出的问题并提出自己的解释)(小结)初步引出滑动摩擦力和静摩擦力的概念.二、滑动摩擦力(提出要求)利用已有实验仪器设计实验定量研究影响滑动摩擦力大小的因素.(设计意图:使学生意识到应采用控制变量法进行多变量的研究;使学生体会摩擦力的大小的影响因素)1.引导学生进行实验原理的探究.(学生活动:思考并交流讨论得出利用二力平衡定量测量滑动摩擦力的大小)2.引导学生进行实验方法的探究(学生活动:思考并交流讨论得出控制变量法).3.组织学生利用已有器材进行实验探究(学生活动:学生进行分组实验探究).4.要求学生设计表格记录数据,并通过对数据的分析初步得出自己的结论.(学生活动:展示自己的数据,并对数据进行分析,最终定量得出压力与滑动摩擦力的关系,对动摩擦因数有定性的认识)(设计意图:培养学生对实验数据的分析处理能力)(小结)(设计意图:训练学生语言表达及逻辑推理能力)滑动摩擦力的计算公式f=μN.介绍动摩擦因数的物理意义及常见材料间的动摩擦因数.【例题剖析】(设计意图:训练学生利用物理概念和规律解决实际问题的能力)滑雪是北方地区人们喜爱的一种运动.有的地方人们用鹿拉滑雪板进行滑雪比赛.已知滑雪板与冰面间的动摩擦因数为0.02,滑雪板和人的总质量为180 kg.如果鹿拉着滑雪板做匀速直线运动,求鹿的拉力大小.三、静摩擦力(提出问题)根据所学知识及实验体会,提出滑动摩擦力的产生条件.(学生活动:学生交流总结得出滑动摩擦力的产生条件)(提出问题)引导学生思考并交流讨论滑动摩擦力的计算公式能否计算静摩擦力的大小.(学生活动:学生交流讨论并得出结论)1.静摩擦力的大小并不唯一,且不能用滑动摩擦力的公式计算;2.静摩擦力与压力和接触面也有关系(设计意图:训练学生语言表达及逻辑推理能力)提出最大静摩擦力的概念,并区分一般静摩擦力与最大静摩擦力.(提出要求)要求学生利用已有实验仪器设计实验,研究影响最大静摩擦力的因素(方法、步骤同上).(学生活动:学生进行实验探究,记录并分析整理实验数据,得出结论:最大静摩擦力与压力成正比;最大静摩擦因数与接触面性质有关;落实滑动摩擦力计算公式,加深对动摩擦因数的理解)有益摩擦、有害摩擦增大有益摩擦:1.增大物体表面的粗糙程度.如:鞋底、车轮胎、各种旋钮表面都有花纹.2.增大压力.如:电动机的皮带拉得很紧,以便用增大压力来增大摩擦力,防止皮带打滑.减小有害摩擦:1.用滚动摩擦代替滑动摩擦:用滚动轴承代替滑动轴承.2.减小表面粗糙程度:加润滑油.【例题剖析】(设计意图:训练学生利用物理概念和规律解决实际问题的能力)质量为2 kg的物体,静止在水平面上.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大小视为相等.给物体一水平拉力.(1)当拉力大小变为5 N时,地面对物体的摩擦力是多大?(2)当拉力大小变为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?(3)此后若将拉力又减小为5 N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多大?(4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力是多大?(取g=10 N/kg)课堂小结1.两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍物体间相对运动的力,叫摩擦力.2.摩擦力的大小跟压力大小有关,跟物体的接触面的粗糙程度有关.3.常用增大压力和使接触面更粗糙的方法增大有益摩擦.减小有害摩擦的方法有:使摩擦面光滑,用滚动代替滑动,使摩擦面脱离接触(加润滑油、气垫)这三种方法.布置作业观察自行车上哪些地方存在摩擦,其中哪些是有益的,哪些是有害的,你能想出哪些办法来增大或减小它们.板书设计摩擦力1.摩擦力产生的条件(1)接触面粗糙.(2)在接触面上有垂直作用的正压力;(3)有相对运动或者有相对运动趋势.2.滑动摩擦力(1)大小:F=μF N(2)方向:滑动摩擦力的方向总是与接触面相切,且与相对运动方向相反.3.静摩擦力(1)变力0<F静≤F max(2)方向:静摩擦力的方向总跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.参考答案【例题剖析】1.解:由于滑雪板做匀速直线运动,可知鹿的拉力F与滑动摩擦力的大小相等,即F=f.同时,滑雪板与冰面的压力N与滑雪板和人的重力相等,即N=G.由滑动摩擦力公式,可求出鹿的拉力大小为F=f=μN=μmg=0.02×180×9.8 N=35.3 N.【例题剖析】2.解:(1)当拉力F=5 N时,F<f max,物体没有滑动,地面对物体的摩擦力为静摩擦力.f=F=5 N.(2)当拉力F=12 N时,F>f max,物体滑动起来,地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力.F滑=μN=μmg=0.5×2×10 N=10 N.(3)当拉力又减小为5 N时,由于物体仍在地面上滑动,所以物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力,所以仍是10 N.(4)当拉力撤去后,由于物体继续在地面上滑动,物体受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力,所以仍为10 N.。
第3节摩擦力核心素养物理观念科学探究科学态度与责任1.能了解摩擦力的内涵。
2.能计算滑动摩擦力。
3.能用摩擦力概念与规律说明生产生活中的相关现象,解决一些相关的实际问题。
通过实验,归纳滑动摩擦力大小与物体间压力大小的关系。
了解增大或减小摩擦在生产、生活和科技中的应用。
知识点一滑动摩擦力[观图助学]1.定义:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上就会产生阻碍相对滑动的力,这种力称为滑动摩擦力。
2.方向:总是与接触面相切,并与物体相对运动的方向相反。
不一定与运动方向相反3.大小(1)公式:f=μN,其中N表示接触面上压力的大小,μ为动摩擦因数。
(2)动摩擦因数μ跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关,没有单位。
[思考判断](1)只要两个物体之间有弹力产生,又有相对运动,两个物体之间就一定存在滑动摩擦力。
(×)(2)滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间。
(×)(3)静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力。
(√)人滑雪时雪橇受到滑动摩擦力作用滑梯固定不动,小动物滑下来,与滑梯发生相对运动,即滑梯受到滑动摩擦力,但没有运动。
可见,静止的物体也可受到滑动摩擦力。
知识点二静摩擦力[观图助学]1.定义:当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动,但具有相对运动的趋势时,接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力,这种力称为静摩擦力。
2.方向:静摩擦力的方向总是与接触面相切,并且与相对运动趋势的方向相反。
“相对运动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能,但还未发生相对运动。
3.大小随外力的变化而变化,当水平拉力增大到某一值时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,这个最大值称为最大静摩擦力。
静摩擦力的取值范围为0<f≤f max。
是静摩擦力的一个极限[思考判断](1)静摩擦力就是静止物体受到的摩擦力。
(×)(2)静摩擦力方向一定与物体的相对运动趋势方向相反。
精选2019-2020年高中必修1物理第4章相互作用第3节摩擦力鲁科版拔高
训练第五十三篇
第1题【单选题】
A、钢﹣钢
B、木﹣木
C、木﹣金属
D、木﹣冰
【答案】:
【解析】:
第2题【单选题】
关于摩擦力的下列说法中正确的是( )
A、静摩擦力可能是动力
B、滑动摩擦力一定是阻力
C、受滑动摩擦力的物体不可能静止
D、摩擦力一定跟运动方向相反
【答案】:
【解析】:
第3题【单选题】
用手握瓶子,使瓶子在竖直方向处于静止状态.如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力( )
A、一定加倍
B、保持不变
C、方向向下
D、方向变化
【答案】:
【解析】:
第4题【单选题】
静止在斜面上的物体如图所示,受到的作用力( )
A、重力、支持力
B、重力、支持力、摩擦力
C、重力、支持力、下滑力、摩擦力
D、重力、压力、下滑力、摩擦力
【答案】:
【解析】:
第5题【单选题】
德兴市日新超市中有自动扶梯,若顾客站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,以下说法正确的是( )
A、顾客受到的合外力方向与速度方向相同
B、顾客受到重力、支持力和摩擦力的作用
C、顾客受到的合外力不为零
D、顾客受到重力和支持力的作用
【答案】:
【解析】:
第6题【单选题】
在商场中,为了节约能源,无人时,自动扶梯以较小的速度运行,当有顾客站到扶梯上时,扶梯先加速,后匀速将顾客从一楼运送到二楼.速度方向如图所示.若顾客与扶梯保持相对静止,下列说法正确的是( )
A、在加速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力
B、在匀速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力
C、在加速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同
D、在匀速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同
【答案】:
【解析】:
第7题【单选题】
高杆船技是浙江嘉兴文化古镇(乌镇)至今仍保留并演出的传统民间杂技艺术,表演者爬上固定在船上的竹竿,模拟蚕宝宝吐丝作茧的动作祈愿蚕茧丰收。
如图所示,此时表演者静止在弯曲倾斜的竹竿上,则下列说法正确的是( )
A、表演者对竹竿的弹力是由竹竿形变产生的
B、表演者对竹竿的力竖直向下
C、表演者对竹竿的摩擦力一定为零
D、表演者对竹竿的力大于竹竿对表演者的力
【答案】:
【解析】:
第8题【单选题】
如图.在粗糙水平面上放置A,B,C,D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接,正好组成一个菱形,∠ADC=120°.整个系统保持静止状态.已知A物块所受的摩力大小为f.则D物块所受的摩擦力大小为( )
A、2f
B、有误f
C、f
D、有误f
【答案】:
【解析】:
第9题【多选题】
如图所示,斜面体静止于水平面上,滑块静止于斜面体的顶端.轻推滑块,发现滑块刚好可以沿着斜面匀速下滑.在滑块下滑的过程中,给滑块施加一个在纸面方向内的恒力,则( )
A、施加的恒力竖直向下,滑块将加速下滑
B、施加的恒力竖直向下,滑块仍然匀速下滑
C、施加的恒力水平向右,则斜面体将立刻受到地面施加的一个水平向左的摩擦力
D、无论该恒力向哪个方向,只要滑块能继续沿斜面下滑,斜面体与地面之间都没有摩擦力
【答案】:
【解析】:
第10题【多选题】
如图所示,甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿水平地面做匀速直线运动,已知地面与物体间的动摩擦因数均相同,下列判断正确的是( )
A、三个物体所受的摩擦力大小相同
B、甲物体所受的摩擦力最小,受地面的弹力最小
C、乙物体所受的摩擦力最大,受地面的弹力最小
D、丙物体所受的摩擦力最大,受地面的弹力最大
【答案】:
【解析】:
第11题【多选题】
关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A、无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,均跟压力有关
B、静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关
C、物体间的压力增大时,静摩擦力有可能不变
D、静摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关
【答案】:
【解析】:
第12题【实验探究题】
如图所示,甲、乙两图是用同一套器材测量铁块P与长金属板间的动摩擦因数的两种方法.甲图把金属板固定在水平桌面上,用手通过弹簧秤向右用力F拉P,使P向右运动;乙图把弹簧秤的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,使金属板向左运动.
这两种方法______(填“甲”或“乙”)更合理一些.
图丙为合理操作中弹簧秤指针的位置,则铁块P与金属板Q间的滑动摩擦力的大小是______N;若铁块P质量为1kg,金属板质量为2kg,则铁块P与长金属板间的动摩擦因数为______.
【答案】:
【解析】:
第13题【综合题】
如图所示,物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放在水平面上的物体乙相连,物体甲及物体乙均处于静止状态。
已知:物体甲的质量m1=10kg,物体乙的质量m2=50kg,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s^2 ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求:
轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大?
物体乙与水平面间的动摩擦因数至少多大?
【答案】:无
【解析】:
第14题【综合题】
如图所示,长为l的长木板A放在动摩擦因数为μ1的水平地面上,一滑块B(大小可不计)从A的左侧以初速度v0向右滑上木板,滑块与木板间的动摩擦因数为μ2(A与水平地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同).已知A的质量为M=2.0kg,B的质量为m=3.0kg,A的长度为l=3.0m,μ1=0.2,
μ2=0.4,(g取10m/s^2)
A、B刚开始运动时各自的加速度分别是多大?
为保证B在滑动过程中不滑出A,初速度v0应满足什么条件?
分别求A、B对地的最大位移.
【答案】:无
【解析】:
第15题【综合题】
如图所示,斜面倾角为θ=37^0 ,在斜面上放着一重为100N的物体,问:
重力沿斜面下滑方向的分力多大?
""
重力沿斜面垂直方向的分力有多大?物体对斜面的压力有多大?
""
如果物体静止不动,那么物体受到的摩擦力多大?方向如何?
""
如果物体和斜面间的动摩擦因数为0.2,那么让物体下滑,在下滑过程中物体受到的摩擦力多大?(sin37^0=0.6,cos37^0=0.8)
""
【答案】:
【解析】:。