第二章 学案7 摩擦力
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第二节摩擦力一、静摩擦力答案:接触面粗糙接触处有弹力相对运动趋势0 F fm相反【基础练1】(2020·浙江省选考模拟)体操运动员在平衡杆上进行静态平衡训练,如图所示,则( )A.平衡杆对人的力等于人对平衡杆的力B.平衡杆对人的摩擦力方向向左C.人对平衡杆的摩擦力方向向左D.人受到的支持力是因为脚底发生了形变解析:选A。
平衡杆对人的力、人对平衡杆的力属于相互作用力,所以A正确;人受到重力、平衡杆对人的支持力,处于平衡状态,没有受到摩擦力,所以B、C错误;人受到的支持力是平衡杆形变造成的,所以D错误。
二、滑动摩擦力答案:μF N相反粗糙程度【基础练2】(多选)(2020·广东五华县期末质检)如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后( )A.M受到的摩擦力不变B.M静止在传送带上C.M可能沿斜面向上运动D.M下滑的速度不变解析:选AD。
由题意知,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,传送带启动后物块仍然受到的是滑动摩擦力,由F f=μmg cos θ可知,物块M受到的摩擦力不变,A正确;由于物体受力情况没有变化,所以物体运动状态不变,物体仍沿传送带匀速下滑,B、C错误,D正确。
考点一静摩擦力的有无及方向的判断假设法思维程序如下:状态法先判断物体的状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向牛顿第三定律法先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向(2020·庐巢七校联盟第三次联考)智能化电动扶梯如图所示,乘客站上扶梯,先缓慢加速,然后再匀速上升,则( )A.乘客始终处于超重状态B.加速阶段乘客受到的摩擦力方向与v相同C.电梯对乘客的作用力始终竖直向上D.电梯匀速上升时,电梯对乘客的作用力竖直向上[解析] 加速运动阶段,乘客的加速度沿电梯斜向上,有竖直向上的分加速度,根据牛顿第二定律,电梯对他的支持力大于其重力,处于超重状态;匀速运动阶段,加速度为0,所以既不超重也不失重,故A错误;加速阶段乘客加速度方向沿电梯斜向上,加速度有水平向右的分量,则受到的摩擦力方向水平向右,B错误;加速阶段,乘客受到竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力,则电梯对乘客的作用力斜向右上方;电梯匀速上升时,电梯对乘客只有向上的支持力,即电梯对乘客的作用力竖直向上,C错误,D正确。
《摩擦力》导学案一、学习目标1、理解摩擦力的概念,知道摩擦力产生的条件。
2、能区分静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
3、掌握摩擦力的大小计算方法和方向判断。
4、了解摩擦力在生活和生产中的应用,以及如何减小有害摩擦力。
二、学习重难点1、重点(1)摩擦力产生的条件和摩擦力的方向判断。
(2)静摩擦力和滑动摩擦力大小的计算。
2、难点(1)静摩擦力的有无及大小的判断。
(2)摩擦力在实际问题中的综合分析。
三、知识梳理(一)摩擦力的概念当两个相互接触的物体,相对运动或有相对运动的趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力。
(二)摩擦力产生的条件1、两个物体相互接触且挤压,即有弹力作用。
2、接触面粗糙。
3、两个物体间有相对运动或相对运动的趋势。
(三)摩擦力的分类1、静摩擦力(1)定义:当两个相互接触的物体,相对静止但有相对运动趋势时,在接触面上产生的摩擦力叫做静摩擦力。
(2)方向:总是与物体的相对运动趋势方向相反。
(3)大小:静摩擦力的大小随着外力的变化而变化,在达到最大静摩擦力之前,静摩擦力的大小等于使物体产生相对运动趋势的外力大小。
当外力增大到超过最大静摩擦力时,物体开始相对运动。
2、滑动摩擦力(1)定义:当两个相互接触的物体,发生相对滑动时,在接触面上产生的摩擦力叫做滑动摩擦力。
(2)方向:总是与物体相对运动的方向相反。
(3)大小:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关。
计算公式为:$f =μN$,其中$f$表示滑动摩擦力,$μ$表示动摩擦因数,$N$表示压力。
3、滚动摩擦力滚动摩擦力是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。
滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
(四)摩擦力的应用1、增大有益摩擦力的方法(1)增大接触面的粗糙程度,如鞋底、轮胎上的花纹。
(2)增大压力,如皮带传动中张紧皮带。
2、减小有害摩擦力的方法(1)减小接触面的粗糙程度,如给机器零件加润滑油。
摩擦力的教学教案(优秀5篇)作为一名人民教师,编写教学设计是必不可少的,教学设计把教学各要素看成一个系统,分析教学问题和需求,确立解决的程序纲要,使教学效果最优化。
那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗?下面是小编精心为大家整理的摩擦力的教学教案(优秀5篇),希望能够帮助到大家。
《摩擦力》教学设计篇一【教学目标】一、知识与技能目标1、知道摩擦力以及滑动摩擦、滚动摩擦现象。
2、知道影响滑动摩擦力大小的两个因素。
3、知道在相同条件下滚动摩擦比滑动摩擦要小。
4、能举例说出增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法。
二、过程与方法目标1、通过生活实例了解摩擦现象的普遍存在,并初步培养学生的观察能力和提出问题的能力。
2、通过实验探究影响摩擦力大小的因素,初步体会科学研究的方法,培养学生收集和处理实验数据的能力。
3、通过实验探究生活中的摩擦现象培养学生的信息交流能力。
三、情感态度与价值观1、使学生能联系实际探究自然现象和日常生活中的物理道理,养成勇于探索生活中的物理道理和原理的精神。
2、初步认识科学知识和技术对人类社会的发展和生活的影响,培养学生愿意服务社会的意识。
3、通过探究活动和小组合作培养学生善于将自己的见解公开和与他人交流的能力以及合作精神。
【设计理念】对于摩擦现象学生已有一定的感性认识,根据这一认知实际在教师的引导下通过学生亲身经历探究活动和过程,了解影响滑动摩擦力的因素,实现学科核心向学生核心的转移,让学生主动获取知识;通过具体事例将知识应用于生活和生产实际,让学生体会物理知识的应用价值,培养学生热爱科学的态度与价值观,实现STS教育。
【教学准备】摩擦力教学自制课件;弹簧测力计、木块、钩码、毛巾、木板、砂纸、儿童自行车。
【教学流程】一、创设情境,提出问题生活情境:请几个同学到前面分别用缠了皮筋和没缠皮筋的筷子夹弹子看谁夹的快。
问题情境:利用课件出示问题汽车关闭发动机后为什么还能前进?最后为什么又会停下来?(让学生运用已有经验信息去分析问题,提出解释。
摩擦力教案(通用13篇)摩擦力教案篇1一、教学目标(1)学问与技能:探究得出滑动摩擦力产生的条件和影响滑动摩擦力大小的因素以及计算公式。
(2)过程与方法:通过观看,了解滑动摩擦力的存在,试验探究产生滑动摩擦力的条件以及影响其大小的因素,提高试验技能和探究力量。
(3)情感态度价值观:同学能提高实事求是的科学试验态度,熬炼思维力量、抽象力量,运用物理学问解释生活现象。
二、教学重难点(1)重点:滑动摩擦力产生条件和计算式。
(2)难点:试验探究的过程。
三、教学方法观看法、试验法、争论法、问答法等。
四、教学过程环节一:新课导入展现几个情景:孩子玩滑梯、火车急刹车、冰壶运动等。
通过提问这些情景中的现象,引导同学思索,从而得出滑动摩擦力的概念,导出新课。
环节二:科学探究问题1:滑动摩擦力什么状况下才会消失?结合前面学的静摩擦力条件进行争论。
同学争论:需要有压力、粗糙的接触面以及相对运动。
问题2:为什么冰壶、火车、孩子受到的滑动摩擦力不同呢?试验探究:影响滑动摩擦力大小的因素:1.猜想:与压力有关,与速度有关,与质量有关,与粗糙程度有关等等。
2.设计试验:用弹簧秤拉动木块,可通过加减砝码转变压力,转变拉动速度,更换接触面,例如玻璃、木板、石板、毛巾等。
弹簧秤示数便是滑动摩擦力示数,设计表格进行记录。
3.进行试验:6人一组进行试验,留意小组内部的分工问题,老师巡察。
4.得出结论:滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。
5.沟通争论:共享试验中的数据和试验细节,误差处理等;争论掌握变量法的留意事项,即掌握无关变量相同,只转变探究的'物理量等;试验平安问题、爱护器材问题等等。
6.总结:结合试验结论和教材,得出滑动摩擦力的计算公式,f=μN问题3:滑动摩擦力的方向如何推断呢?结合示例分析并争论。
示例:木块在地面上滑动、木块在木板上滑动并带动木板一起滑动。
同学争论:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,相对运动方向有时并不是运动方向。
《摩擦力》的教案一、教学目标:1. 让学生了解摩擦力的概念,知道摩擦力的定义和计算公式。
2. 使学生掌握摩擦力的影响因素,包括接触面的粗糙程度、压力和接触面的材料。
3. 能够运用摩擦力的知识解决实际问题,如设计简单的防滑措施。
二、教学重点:1. 摩擦力的概念和计算公式。
2. 摩擦力的影响因素。
三、教学难点:1. 摩擦力的计算。
2. 摩擦力的实际应用。
四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考摩擦力的概念和影响因素。
2. 使用实例分析,让学生了解摩擦力在实际生活中的应用。
3. 利用实验,让学生亲身体验摩擦力的作用。
五、教学准备:1. 教学PPT。
2. 实验器材:滑轮组、木块、毛巾、砂纸等。
3. 实例材料:汽车防滑垫、鞋底花纹等。
【导入】(简要介绍摩擦力的概念,引发学生兴趣。
)【新课导入】一、摩擦力的概念1. 摩擦力的定义摩擦力是两个互相接触的物体,在相对运动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。
2. 摩擦力的计算公式摩擦力F=μN(其中,F为摩擦力,μ为摩擦系数,N为正压力)。
二、摩擦力的影响因素1. 接触面的粗糙程度接触面越粗糙,摩擦系数μ越大,摩擦力越大。
2. 压力压力越大,摩擦力越大。
3. 接触面的材料不同材料的摩擦系数不同,摩擦力也不同。
【实例分析】(分析实例,让学生了解摩擦力在实际生活中的应用。
)1. 汽车防滑垫分析汽车防滑垫的设计原理,了解如何增大摩擦力以防止车辆打滑。
2. 鞋底花纹分析鞋底花纹的作用,了解如何通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
【实验演示】(进行实验,让学生亲身体验摩擦力的作用。
)1. 滑轮组实验演示滑轮组的工作原理,让学生了解摩擦力对物体运动的影响。
2. 摩擦力实验让学生亲自体验在不同接触面粗糙程度、不同压力下摩擦力的变化。
【课堂小结】(总结本节课的主要内容,强调摩擦力的概念和影响因素。
)【作业布置】(布置作业,让学生巩固所学内容。
)六、教学拓展:1. 介绍摩擦力的在生活中应用,如交通工具、日常用品等。
摩擦力教案(优秀7篇)高中物理摩擦力教案篇一本节课在考虑到科学探究的难度和学生的实际基础上让学生在教师的引导下进行假设猜想、设计实验师生共同探究。
先由教师演示然后再由学生小组进行探究最后形成结论。
然而通过教学过程发现学生的设计和操作能力已超出我的估计,只要引导得法,通过小组讨论和合作完全能够完成实验和探究过程。
在后来给其他班上课时我没有再演示而让学生小组完成全部探究过程竟然收到更佳效果,学生的学习和参与热情更加高涨。
这我又联想到在前面一章的复习中我尝试让学生依据课本上的章节提示问题和黑板上的补充问题进行小组讨论交流、合作学习,效果竟比通常由老师引导复习要好得多。
由此我想在日常的教学中可能由于受传统教学的影响太多而不敢过分相信学生“放手”让学生去探究,从而制约了学生的进步与创新。
《摩擦力》教学设计篇二目标确定的依据:1、课程标准相关要求(1)知道摩擦力的存在和对物体运动的作用。
通过常见事例或实验,了解摩擦力。
(2)知道滑动摩擦力大小与接触而粗糙程度、接触面之间压力的大小有关。
(3)认识摩擦的利与弊以及增大和減少摩擦的方法并能在日常生活中应用这些知识。
(4)经历探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验过程,经历制定计划设计实验的过程,控制变量的方法。
(5)设计表格、分析实验现象、归纳实验结论的一般方法。
(6)通过对摩擦的分析,激发用基础知识解决实际问题的热情。
2、学情分析八年级的学生好奇心强,积极性高,活泼好动,喜欢动手操作,动脑思考,但也是比较容易冲动,缺乏耐心。
利用他们的好奇心来吸引他们的注意力,通过激励性的话语鼓励他们,让他们通过各自和团体的力量共同完成任务。
本节课的意义在于有较强的实践性,通过小组实验,研究分析生活实例,既能提高自身的动手能力和逻辑思维能力也提高了学生利用知识解决实际问题的能力。
因此这一节课无论在知识上还是培养学生的能力上都有着十分重要的作用。
3、教材分析本节课是初中物理人教版八年级第八章第三节内容,共1课时。
教学设计:摩擦力(新课标初中物理教案)第一章:引言1.1 教学目标:让学生了解摩擦力的概念。
使学生理解摩擦力在日常生活和工业中的应用。
1.2 教学内容:摩擦力的定义。
摩擦力的类型:静摩擦力和动摩擦力。
摩擦力的作用。
1.3 教学方法:采用问题导入法,引导学生思考摩擦力的概念。
通过实例分析,使学生了解摩擦力在日常生活中的应用。
1.4 教学活动:教师提问:什么是摩擦力?学生回答:摩擦力是两个接触面之间阻碍相对运动的力。
教师展示实例:自行车刹车、鞋底防滑等,引导学生了解摩擦力在生活中的应用。
第二章:摩擦力的测量2.1 教学目标:让学生掌握摩擦力的测量方法。
使学生了解影响摩擦力大小的因素。
2.2 教学内容:摩擦力的测量工具:弹簧测力计。
影响摩擦力大小的因素:压力、接触面的粗糙程度等。
2.3 教学方法:采用实验教学法,引导学生动手操作,测量摩擦力。
分析实验结果,使学生了解影响摩擦力大小的因素。
2.4 教学活动:教师讲解弹簧测力计的使用方法,引导学生进行实验。
学生分组实验,测量不同条件下的摩擦力。
教师引导学生分析实验结果,总结影响摩擦力大小的因素。
第三章:增大和减小摩擦力的方法3.1 教学目标:让学生掌握增大和减小摩擦力的方法。
3.2 教学内容:增大摩擦力的方法:增加压力、增加接触面的粗糙程度等。
减小摩擦力的方法:减小压力、减小接触面的粗糙程度、使用润滑剂等。
3.3 教学方法:采用实例分析法,引导学生了解增大和减小摩擦力的方法。
教师讲解,学生动手操作,验证摩擦力的变化。
3.4 教学活动:教师展示实例:自行车刹车、防滑鞋等,引导学生了解增大摩擦力的方法。
学生动手操作,验证减小摩擦力的方法:如在接触面之间涂抹润滑剂。
第四章:摩擦力的应用4.1 教学目标:让学生了解摩擦力在日常生活和工业中的应用。
4.2 教学内容:摩擦力的应用实例:自行车刹车、汽车轮胎、轴承等。
4.3 教学方法:采用实例分析法,引导学生了解摩擦力在日常生活和工业中的应用。
摩擦力学案八年级物理教案知识和能力目标:1、知道摩擦力是如何产生的。
2、知道摩擦力的大小跟什么因素有关。
3、知道摩擦的利与弊,掌握增大摩擦和减小摩擦的方法。
过程和方法目标:1、通过观察和实验,感知摩擦力的存在。
2、通过实验,探究摩擦力跟物体表面受到的压力以及接触面的关系,并使学生尝试运用实验、归纳等科学的研究方法研究问题。
情感态度与价值观目标:1.通过探究,使学生体验到自主合作探究的乐趣,培养学生实事求是的科学态度。
2.通过对知识的应用,使学生认识到物理知识的重要性和对社会的价值。
学习重难点:重点:探究摩擦力的大小与什么因素有关难点:设计探究实验。
压力与重力的区别,摩擦力的定义教具准备:弹簧测力计、带挂钩的木块、砝码、长木板、毛巾等。
教学过程:●一、情境导入当你的墨水瓶盖难以拧开时,你可以用一块较粗糙的布包上,用力就能拧开瓶盖;当汽车陷入泥泞的道路上,车轮正在打滑时,可以找一块草帘放在车轮下,车子很容易就通过了;自行车的转轴部分常加点润滑油,这样车骑起来就轻松多了。
其实,你所做的这些小事,都与一个重要因素有关,那就是摩擦力。
●二、合作探究(一)滑动摩擦力让学生用手按在桌子上滑动,体验手的感觉,向下用力按着桌面,再滑动试试;让学生用手在衣服上蹭一蹭,体会手的感觉。
1.概念:一个物体在另一个物体的表面上滑动时,会受到的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2.方向:与物体相对运动的方向相反。
(即摩擦力总是阻碍物体间的相对运动。
)3.活动:探究影响滑动摩擦力大小的因素(1)如何测滑动摩擦力:用弹簧测力计拉动水平桌面上的物体,使其做运动时,弹簧测力计的示数就(选填“大于”“等于”或“小于”)物体滑动时所受的滑动摩擦力的大小。
(2)猜一猜:滑动摩擦力大小可能与有关。
(3)研究方法:_________________。
实验一:探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响实验时,控制相同,改变。
结论一:实验二:探究压力的大小对滑动摩擦力的影响实验时,控制相同,改变。
初二物理《摩擦力》教案初二物理《摩擦力》教案(精选10篇)作为一名辛苦耕耘的教育工作者,常常要根据教学需要编写教案,借助教案可以提高教学质量,收到预期的教学效果。
写教案需要注意哪些格式呢?下面是小编为大家收集的初二物理《摩擦力》教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。
初二物理《摩擦力》教案篇1教学目标知识目标:1.知道摩擦现象中的滑动摩擦和滚动摩擦。
2.知道产生摩擦的原因。
3.知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。
4.知道摩擦在实际中的意义及增大和减小摩擦的方法。
能力目标:1.通过影响滑动摩擦力大小因素的教学培养学生分析概括的能力,对学生进行学科研究方法的教育。
2.通过对生活中摩擦现象的分析、培养学生应用知识解决实际问题的能力。
情感目标:通过对生活中有益摩擦和有害摩擦的分析,对学生进行辩证唯物主义的教育。
教学建议:教材分析:本节可包括以下三部分的内容:(1)摩擦、摩擦力。
(2)决定滑动摩擦力大小的因素。
(3)增大、减小摩擦的方法。
在讲述摩擦力时,为了不使问题复杂化,教材中没有提出静摩擦的问题,而是统称为摩擦。
教材对滚动摩擦也没有单独讲述,而是作为减小摩擦的方法来介绍的。
教材中没有具体讲述摩擦力产生的原因,教学中使学生有所了解即可,不必引伸。
教材首先通过分析一些事例使学生认识摩擦力的存在,并在此基础上说明摩擦力是阻碍物体相对运动的;随后研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。
摩擦在生活和生产中都有重要的意义,教材最后用较大篇幅讲述了增大摩擦和减小摩擦的方法。
虽然教学的重点在于应用摩擦知识解释实际现象,学会根据不同条件选择增大或减小摩擦的方法,但这些应用都基于对影响摩擦力大小因素的理解,因此,应充分重视研究影响摩擦力大小因素的实验。
教法建议:1、现象教学,以实验为主摩擦是最常见,应用最普遍的现象.对摩擦现象,学生有比较丰富的感性认识,但不能因为学生有一定的生活经验,就忽视了演示实验,作为物理老师是非常清楚物理实验的作用,它不能用其他任何教学手段所能代替(包括现代化教学手段,计算机辅助教学不能替代实验让学生用自己的眼睛去观察、分析、判断、归纳),必须尽量做好.尤其在学生有一定认识基础时,更应注意选取生动的事例进行演示分析讲解,这样就能及揭示现象的本质,又能引起学生的兴趣.还要注意让学生参与实验,能动手时尽量让他们动手。
《摩擦力》教学设计《摩擦力》教学设计(通用10篇)作为一位兢兢业业的人民教师,很有必要精心设计一份教学设计,借助教学设计可以更好地组织教学活动。
如何把教学设计做到重点突出呢?下面是店铺为大家收集的《摩擦力》教学设计,希望能够帮助到大家。
《摩擦力》教学设计篇1【设计理念】摩擦力一节的课堂设计宗旨是:培养学生的创新精神和实践能力,培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理的兴趣,体现物理来源于生活,又服务于生活的道理。
摩擦力定义的引出是本节的一个难点,为突破这一难点,采用了透镜式教学。
通过教师的演示,学生列举日常生活、生产中物体受摩擦力的事例,学生讨论、分析摩擦力的共同特点,然后让学生根据这些特点,给摩擦力下定义。
这样安排的目的是为了充分发挥学生的主体地位,培养学生的归纳分析能力。
探究影响摩擦力大小的因素是本节的重点,主要采用探究式教学。
通过实验让学生提出问题,进行猜想,学生讨论设计实验,学生分析实验数据得出结论,最后进行评估交流。
整个过程全部放手给学生,由学生自己完成,让学生亲自体验探究的乐趣,成功的喜悦。
教师只起引导组织作用。
增大、减小摩擦力的方法是本节设计的一个亮点。
将辩论引入课堂。
教师通过巧妙的设计,将学生分为正、反两方进行辩沦。
通过辩论学生自己总结得出增、减摩擦力的方法。
这样安排的目的,一是锻炼了学生的口头表达能力,二是培养了学生的竞争意识,三是激发学生的兴趣。
小结不仅让学生总结本节学到知识,而且提炼出了所用到的研究物理问题的方法和思维程序。
【教材分析】教学目标知识与技能①知道什么是摩擦力?②通过实验探究并了解摩擦力的大小与哪些因素有关?③知道摩擦力在实际中的意义。
过程与方法①经历影响摩擦力大小因素的研究。
②从实验数据归纳简单的物理学规律,培养学生分析、概括能力。
情感态度与价值观培养学生乐理探索自然现象和日常生活中的物理池原理的兴趣,体现物理来源于生活,又服务于生活的道理。
教学重点探究摩擦力的大小与什么因素有关?教学难点压力与重力的区别,摩擦力的定义。
学案7 摩擦力一、概念规律题组1.下列说法中不正确的是()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,则其间不一定有摩擦力D.两物体间无弹力,则其间必无摩擦力2.关于静摩擦力,下列说法中不正确的是()A.两个运动的物体之间可能有静摩擦力的作用B.静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反C.当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时,但不可以用F=μF N计算静摩擦力D.静摩擦力的大小与接触面的性质及正压力有关图13.如图1所示,物体在水平向左拉力F1和水平向右拉力F2作用下,静止于水平地面上,则物体所受摩擦力F f的大小和方向为()A.F1>F2时,F f=F1-F2,方向水平向左B.F1<F2时,F f=F2-F1,方向水平向右C.F2=F1,F f=0D.根据摩擦力计算公式可知,F f为定值μmg图24.如图2所示,在μ=0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20 kg,在运动过程中,还受到一个水平向左大小为10 N的拉力F作用,则物体受到滑动摩擦力为(g取10 N/kg)()A.10 N,水平向右B.10 N,水平向左C.20 N,水平向右D.20 N,水平向左二、思想方法题组图35.如图3所示,有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面上,现用水平力F 作用在B上,三个物体仍然静止,下列说法中正确的是()A.A受到B摩擦力的作用B.B受到A、C摩擦力的作用C.B只受C摩擦力的作用D.C只受地面摩擦力的作用图46.如图4所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力的方向以及摩擦力是动力还是阻力.(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面间无相对滑动);(2)汽车刹车时(二者无相对滑动);(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动);(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时;(5)汽车突然加速,木箱在车上滑动时.一、静摩擦力1.静摩擦力的有无及其方向的判断静摩擦力是否存在及其方向的确定,通常采用的方法有“假设法”和“反推法”.(1)假设法:假设接触面光滑,看物体是否会发生相对运动.若发生相对运动,则说明物体间有相对运动趋势,且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向.也可以先假设静摩擦力沿某方向,再分析物体运动状态是否出现跟已知条件相矛盾的结果,从而对假设方向做出取舍.(2)反推法:从研究物体表现出的运动状态这个结果反推它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,就很容易判断出摩擦力的方向了.【例1】指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向.①物体A静止于斜面上,如图5甲所示;②物体A受到水平拉力F作用仍静止在水平面上,如图乙所示;③物体A放在车上,在刹车过程中,A相对于车厢静止,如图丙所示;④物体A在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图丁所示.图5[针对训练1]如图6所示,物体A置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下做匀速运动,下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述,正确的是()图6A.物体A随传送带一起向上运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下B.物体A随传送带一起向下运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下C.物体A随传送带一起向下运动时,A不受摩擦力作用D.无论物体A随传送带一起向上还是向下运动,传送带对物体A的作用力均相同2.静摩擦力大小的计算(1)静摩擦力与使物体产生相对运动趋势的外力密切相关,但与两接触面间的相互间的压力F N无直接关系,依据物体的运动状态进行计算.(2)物体处于平衡状态时(静止或匀速直线运动),利用力的平衡条件求解.(3)若有加速度时,可由动力学规律建立方程求解.【例2】(2009·天津·1)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F 竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是()[规范思维]二、滑动摩擦力的大小与方向1.滑动摩擦力一定与物体间相对运动的方向相反2.计算公式:F=μF N,其中μ为动摩擦因数,它与材料,接触面粗糙程度有关,与运动的速度、接触面积无关.图7【例3】如图7所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量m=2 kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10 m/s2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长至12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长至11 cm,物体所受到的摩擦力大小为多少?(3)若将弹簧拉长至13 cm,物体所受的摩擦力大小为多少?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)[规范思维]【例4】 (2010·湖南·18)如图8所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F 1和F 2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )图8A .3-1B .2- 3C .32-12D .1-32[规范思维][针对训练2] 如图9所示,图9质量分别为m 和M 的两物体P 和Q 叠放在倾角为θ的斜面上,P 、Q 之间的动摩擦因数为μ1,Q 与斜面间的动摩擦因数为μ2,当它们从静止开始沿斜面加速下滑时,两物体始终保持相对静止,则P 受到的摩擦力大小为( )A .0B .μ1mg cos θC .μ2mg cos θD .(μ1+μ2)mg cos θ【基础演练】1.如图10所示,图10有一个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,则下列说法中正确的是( )A .容器受到的摩擦力不变B .容器受到的摩擦力逐渐减小C .水平力F 可能不变D .水平力F 必须逐渐增大图112.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11所示,则在匀加速拖出的过程中()A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大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,因而工人拉力也不变3.图12如图12所示,物体A放在倾斜的木板上,木板的倾角α为30°和45°时物块所受的摩擦力大小恰好相等,则物块和木板间的滑动摩擦因数为()A.1/2 B.2/2C.3/2D.5/24.图13(2010·韶关市第二次模拟考试)如图13所示,用水平力F推乙物块,使甲、乙、丙、丁四个完全相同的物块一起沿水平地面以相同的速度匀速运动,各物块受到摩擦力的情况是()A.甲物块受到一个摩擦力的作用B.乙物体受到两个摩擦力的作用C.丙物体受到两个摩擦力的作用D.丁物块没有受到摩擦力的作用图145.(2011·江苏南通一模)如图14所示,质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑,斜面倾角为θ,物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ,下图中表示该物块的速度v和所受摩擦力F f随时间t变化的图线(以初速度v0的方向为正方向),可能正确的是()6.图15(2011·徐州测试)如图15所示,质量为m1的木块在质量为m2的长木板上滑行,长木板与地面间动摩擦因数为μ1,木块与长木板间动摩擦因数为μ2,若长木板仍处于静止状态,则长木板受地面摩擦力大小一定为()A.μ1(m1+m2)g B.μ2m1gC.μ1m1g D.μ1m1g+μ2m2g图167.如图16所示,带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C上,在盒子内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触.若使斜劈A在斜面C上静止不动,则P、Q对球B无压力.以下说法不正确的是()A.若C的斜面光滑,斜劈A由静止释放,则Q点对球B有压力B.若C的斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行,则P、Q对球B均无压力C.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面匀速下滑,则P、Q对球B均无压力D.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面加速下滑,则Q点对球B有压力【能力提升】8.一个质量为3 kg的物体,被放置在倾角为α=37°、动摩擦因数为0.2的固定斜面上,下列选项中所示的四种情况下物体不能处于平衡状态的是(令最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)()9.(2009·北京·18)图17如图17所示,将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则()A.将滑块由静止释放,如果μ>tanθ,滑块将下滑B.给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑块将减速下滑C.用平行于斜面向上的力拉着滑块向上匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是2mg sin θD.用平行于斜面向下的力拉着滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是mg sin θ题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9答案10.(2011·图18某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图18所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F,并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,表中是她记录的实验数据.木块的重力为10.00 N,重力加速度为g=9.8 m/s2,根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字):(1)max(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ=________;(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力F f=________ N.11.如图19所示,图19水平面上有一重为40 N的物体,受到F1=13 N和F2=6 N的水平力作用而保持静止.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:(1)物体所受的摩擦力的大小与方向;(2)若只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向.图2012.如图20所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.求:(1)物体所受的摩擦力(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8);(2)若用原长为10 cm,劲度系数为3.1×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取g=10 m/s2)学案7摩擦力【课前双基回扣】1.BD 2.AB3.AC[①当F1>F2时,物体有向左的运动趋势,故F f方向为水平向右,根据平衡条件可知F f=F1-F2.②当F1<F2时,物体有向右的运动趋势,故F f方向为水平向左,同理可得,F f=F2-F1.③当F1=F2时,物体受力平衡,无相对运动趋势,故F f=0.④题中已知物体处于静止状态,不会有滑动摩擦力产生,计算公式不成立.故正确答案为A、C.]4.D[本题考查滑动摩擦力的大小和方向与物体受到的动力方向无关的特点.在本题中,物体受水平力和不受水平力,物体对地面的压力都等于物体的重力,据滑动摩擦力计算公式:F=μF N,其中F N=mg=200 N,得到F=20 N,摩擦力方向与物体相对地面的运动方向相反,即水平向左.]5.C[由于A处于平衡状态,故A不受B的摩擦力;把A、B作为一个整体,水平方向上其受到力F的作用,故C对B有向左的摩擦力,根据力的定义,B对C有向右的摩擦力,把A、B、C作为一个整体,由于其受力平衡,故地面对C有向左的摩擦力,根据以上分析,只有选项C正确.]6.见解析解析(1)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,木箱会保持原有静止状态,因此它将相对于汽车向后滑动,而实际木箱没有滑动,有相对于汽车向后滑动的趋势,所以,木箱受到向前的静摩擦力.因为静摩擦力的方向与木箱运动方向相同,是动力.(2)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,但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.因为静摩擦力的方向与木箱运动方向相反,是阻力.(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,木箱受到重力和支持力,假设木箱再受到汽车的水平向前的摩擦力,由二力平衡条件可知:竖直方向上支持力与重力抵消,但水平方向上没有力与摩擦力抵消,这样物体不能保持平衡,故假设不正确,所以木箱不受摩擦力作用.(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时,木箱和汽车之间有相对运动,且相对汽车向前滑动,故木箱受到向后的滑动摩擦力,因为滑动摩擦力的方向与木箱运动方向相反,是阻力.(5)汽车突然加速,木箱在车上滑动时,木箱和汽车之间有相对运动,且相对汽车向后滑动,故木箱受到向前的滑动摩擦力.因为滑动摩擦力的方向与木箱运动方向相同,是动力.思维提升1.摩擦力的多解问题主要是由于:(1)静摩擦力的大小、方向会随外因(外力,状态)改变而改变;(2)不同条件下,物体所受的摩擦力可能是静摩擦力、最大静摩擦力或滑动摩擦力.在分析时分别讨论可使问题简化.2.(1)如何分析一个物体受到的摩擦力?一看“接触”,看该物体与周围几个物体接触,就最多可能有几个摩擦力.二看接触面间是否有“压力”,是否有“相对运动”或“相对运动趋势”.三要“分析”,综合分析物体的受力情况,结合物体的运动状态,判断物体所受摩擦力的情况.(2)判断摩擦力时,有时还会用到假设法和整体法.3.(1)“假设法”是判断静摩擦力方向的有效方法.(2)对于摩擦力,如果没有明确指出物体受的是滑动摩擦力还是静摩擦力,那它的方向可以与物体运动的方向相反,也可以与物体运动的方向相同.【核心考点突破】例1 甲图中,沿斜面向上 乙图中,水平向左 丙图中,水平向左 丁图中,总指向圆心解析 运用假设法判断出图甲斜面上的物体有沿斜面向下滑动的趋势,所受的静摩擦力沿斜面向上;图乙中的物体A 有向右滑动的趋势,所受静摩擦力沿水平面向左.判断静摩擦力方向,还可以根据共点力作用下物体的平衡条件或牛顿第二定律判断,图丙中,A 物体随车一起向右减速运动,其加速度方向水平向左,故A 物体所受静摩擦力水平向左(与加速度同向);图丁中,A 物体随转台匀速转动,做匀速圆周运动,其加速度总指向圆心,则A 受到的静摩擦力也总指向圆心.[规范思维] (1)静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间,但物体本身不一定静止;(2)静摩擦力的方向可以和运动方向相同,也可以和运动方向相反,还可能成任意夹角(如手拿瓶子斜向上运动的过程中).所以静摩擦力可以是阻力,也可以是动力;(3)静摩擦力方向的判断有时根据产生条件无法直接判断出来,要结合物体的运动情况来进行判断.例2 D [对物块受力分析,由平衡条件知A 、B 两种情况不会改变摩擦力的大小,C 中F 竖直向上,静摩擦力减小,D 中F 竖直向下,静摩擦力由mg sin θ变为(mg +F )sin θ,增大,故D 对.][规范思维] 静摩擦力的大小通常可根据平衡条件或牛顿第二定律来计算.例3 (1)200 N/m (2)2 N (3)4 N解析 (1)物体匀速运动时,k (x -x 0)=μmg则k =μmg x -x 0=0.2×2×100.12-0.10N/m =200 N/m (2)F 1=k (x 1-x 0)=200×(0.11-0.10) N =2 N最大静摩擦力可看作等于滑动摩擦力F max =0.2×2×10 N =4 N故物体没动,所受静摩擦力F f1=F 1=2 N.(3)弹簧弹力F 2=k (x 2-x 0)=200×(0.13-0.10) N =6 N.物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为F f2=μF N =μmg =0.2×2×10 N =4 N.[规范思维] 摩擦力大小的计算方法:在计算摩擦力的大小之前,必须先分析物体的运动情况,判明是滑动摩擦,还是静摩擦.(1)滑动摩擦力的计算方法:可用F f =μF N 计算.最关键的是对相互挤压力F N 的分析,并不总是等于物体的重力,它跟研究对象受到的垂直于接触面方向的力密切相关.(2)静摩擦力的计算方法:一般应根据物体的运动情况(静止、匀速运动或加速运动),利用平衡条件或牛顿定律列方程求解.例4 B [物体受重力mg 、支持力F N 、已知力F 的共同作用且处于平衡状态,根据平衡条件,有F 1cos 60°=μ(mg -F 1sin 60°) F 2cos 30°=μ(mg +F 2sin 30°)又F 1=F 2,联立解得μ=2- 3.][规范思维] 本题首先应分析物体的受力情况,然后列平衡方程,联立求解.注意滑动摩擦力F f =μF N ,而F N 随外力F 的变化而变化.[针对训练]1.D [由于A 随传送带一起匀速运动,相对静止,由力的平衡条件知,无论向上运动还是向下运动,A 受的静摩擦力方向一定都是向上的,且大小为F f =mg sin θ,选项D 正确.]2.C [当物体P 和Q 一起沿斜面加速下滑时,其加速度可由对整体运用牛顿第二定律求得,即a =g sin θ-μ2g cos θ再对物体P 运用牛顿第二定律,得mg sin θ-F f =ma从而求得P 所受的静摩擦力为:F f =μ2mg cos θ,故C 选项正确.]【课时效果检测】1.BC 2.D 3.B 4.C5.AC[物块向上滑动时做匀减速运动,所受摩擦力是滑动摩擦力,F f1=μmg cos θ,沿斜面向下;当物体速度减为零后,由于μ>tan θ,物块静止在斜面上,受静摩擦力,F f2=mg sin θ,沿斜面向上,且F f1>F f2,选项A、C正确.]6.B[木块在木板上滑行,木板上表面所受滑动摩擦力F f=μ2m1g;木板处于静止状态,水平方向上受到木块对木板的滑动摩擦力和地面对木板的静摩擦力,根据力的平衡条件可知,地面对木板的静摩擦力的大小等于木块对木板的滑动摩擦力的大小,B项正确.] 7.CD[若C的斜面光滑,无论A由静止释放还是沿斜面向上滑行,通过A、B整体受力分析可知,整体具有沿斜面向下的加速度,B球所受合力应沿斜面向下,故Q点对球B有压力,A、B项错;若C的斜面粗糙,斜劈A匀速下滑时,整体所受合力为零,故P、Q不可能对球B有压力,C项正确;若C的斜面粗糙,斜劈A加速下滑时,A、B整体具有沿斜面向下的加速度,球B所受合力也应沿斜面向下,故Q点一定对球B 有压力,D项正确.]8.BCD[物体与斜面间的最大静摩擦力F max=μmg cos 37°=4.8 N假设物体不动,物体受斜面的静摩擦力沿斜面向上,由F+F f=mg sin 37°可得F f A=9 N>F max,F f B=3 N<F maxF f C=0<F max,F f D=-4 N,|F f D|<F max,负号表示F f方向沿斜面向下,可以得出,B、C、D均处于平衡状态,A物体沿斜面向下运动,故选B、C、D.]9.C[若有mg sin θ=μmg cos θ,则μ=tan θ,滑块恰好平衡;若μ>tan θ,则mg sinθ<μmg cos θ,由静止释放,滑块不下滑;若μ<tan θ,即mg sin θ>μmg cos θ,给滑块一向下的初速度,滑块将加速下滑;用平行于斜面的力向上拉滑块让它匀速运动,若μ=tan θ,拉力为2mg sin θ;用平行于斜面向下的力拉滑块让它向下匀速运动,拉力为零,故C正确.]10.(1)4.01(2)0.401(3)4.01解析(1)由题表可知,木块受到的滑动摩擦力为4.01 N,因此最大静摩擦力F max一定大于4.01 N.(2)由F f=μmg得:μ=0.401.(3)木块匀加速运动时所受的摩擦力为滑动摩擦力,故F f=4.01 N.11.(1)7 N水平向右(2)6 N水平向左解析(1)设物体相对地面静止,则有F1=F2+F f,得F f=7 N,而F max=μmg=8 N>F f,故物体没动,受静摩擦力,大小为7 N,方向水平向右.(2)撤去F1后,F f′=F2=6 N<F max故物体受静摩擦力,大小为6 N,方向水平向左.12.(1)30 N,方向沿斜面向上(2)12 cm解析(1)物体静止在斜面上时对物体受力分析如图a所示,则物体受到静摩擦力F f=mg sin 37°代入数据得F f=5×10×sin 37° N=30 N,摩擦力方向沿斜面向上.(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时,如图b所示,设弹簧拉力为F,伸长量为x,则F =kx F=mg sin 37°+F滑,F滑=μmg cos 37°弹簧最终长度l=l0+x,联立以上方程解得l=12 cm.易错点评1.运动的物体可以受到静摩擦力;静止的物体也可以受到滑动摩擦力.物体受何种摩擦力,取决于物体间的相对运动,而不是物体是否运动.2.摩擦力可以是动力,也可以是阻力.是动力还是阻力取决于摩擦力与物体运动方向间的关系.3.公式F=μF N只能用来计算滑动摩擦力,不能用来计算静摩擦力.静摩擦力的大小一般利用平衡条件或牛顿定律求解.。