第3.3课时 摩擦力（解析版）.doc

第3.3课时 摩擦力 一、摩擦力 1.定义：两个相互接触的物体，当它们发生__________或具有___________________时，就会在接触面上产生阻碍____________或________________的力，这种力叫做摩擦力。 2.分类：___________、______________和滚动摩擦力。 二、静摩擦力 1.定义：两个物体之间只有__________的趋势，而没有__________，这时的摩擦力叫做静摩擦力。 2.产生的条件 ①两物体接触且挤压，即存在________。 ②接触面________。 ③两物体接触面间有_______________。 3.方向：与接触面________，跟物体的_____________方向相反。 4.大小：随沿相对运动趋势方向的________的变化而变化，但有一个________。 5.最大静摩擦力：静摩擦力的最大值Fm，其大小等于物体刚要运动时所需要的沿相对运动趋势方向的________外力。 两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fm之间，即_____________。 6.效果：总是阻碍物体间的_____________。 三、滑动摩擦力 1.定义：当一个物体在另一个物体表面上________的时候，会受到另一个物体_____________的力，这种力叫做滑动摩擦力。 2.产生条件 （1）两物体接触且挤压，即存在________。 （2）接触面________。 （3）两物体间存在__________。 3.方向：与接触面相切，跟物体_____________相反。 4.大小：滑动摩擦力跟________成正比。 即F＝________，其中________为正压力是两接触面间相互挤压的弹力，________为动摩擦因数，只与相互接触的两个物体的________、接触面的___________有关，与FN无关，无单位。 5.效果：总是阻碍物体间的__________。 四、滚动摩擦力 一个物体在另一个物体表面上________时产生的摩擦力。在压力相同的情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力________。 答案：相对运动 相对运动的趋势 相对运动 相对运动趋势 静摩擦力 滑动摩擦力 相对运动 相对运动 弹力 不光滑 相对运动趋势 相切 相对运动趋势 外力F 最大值 最小 0<F≤Fm 相对运动趋势 滑动 阻碍它滑动 弹力 不光滑 相对运动 相对滑动方向 正压力 μFN FN μ 材料 粗糙程度 相对运动 滚动 小很多 考点一　滑动摩擦力的分析与计算 1．判定滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向总与物体相对运动方向相反，要注意：“相对”的含义是指相对跟它接触的物体，所以滑动摩擦力的方向与物体相对地面运动的方向可能相反，也可能相同． 2．计算滑动摩擦力大小 (1)方法一：由公式f＝μFN计算，关键是正确计算正压力FN，要从垂直接触面方向的平衡关系确定． (2)方法二：由物体的运动状态计算，应用平衡条件列关系式． 【例1】如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v­t图像(以地面为参考系)如图乙所示．已知v2>v1，则(　　) A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大 B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 【答案】B 【解析】0～t2时间内，小物块相对传送带向左运动，滑动摩擦力方向始终向右，大小不变，t2时刻以后小物块相对传送带静止，与传送带一起以速度v1匀速运动，不再受摩擦力作用，只有B项正确． 考点二　静摩擦力的分析和计算 1．判定静摩擦力的方向 虽然静摩擦与物体间相对运动趋势的方向相反，但“趋势”较难确定，常用“状态法”判断：根据物体的运动状态，利用平衡条件来判定． 2．计算静摩擦力的大小 (1)计算静摩擦力不能用公式f＝μFN，只能用“状态法”：如果物体处于平衡状态，可根据物体的平衡条件求解． (2)最大静摩擦力是物体将要发生相对运动时的摩擦力，它的数值与FN成正比，但略大于滑动摩擦力，有些题中可近似认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力． 【例2】如图，固定斜面，CD段光滑，DE段粗糙，A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑，下滑过程中A、B保持相对静止，则(　　) A．在CD段时，A受三个力作用 B．在DE段时，A可能受三个力作用 C．在DE段时，A受摩擦力方向一定沿斜面向上 D．在DE段若两物体做匀速运动，A受摩擦力为零 答案：C 考点三 摩擦力的三类突变 题型一 “静—静”突变 物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变． 题型二 “静—动”突变 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力． 题型三 “动—静”突变 在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力可能“突变”为静摩擦力． 【例3】(多选)如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平．从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常数)作用在B物体上，拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．据此可求(　　) A．A、B之间的最大静摩擦力 B．水平面与B之间的滑动摩擦力 C．A、B之间的动摩擦因数μAB D．B与水平面间的动摩擦因数μ 【答案】AB 【解析】当B被拉动后，力传感器才有示数，地面对B的最大静摩擦力为Ffm＝kt1，A、B相对滑动后，力传感器的示数保持不变，则FfAB＝kt2－Ffm＝k(t2－t1)，A、B两项正确；由于A、B的质量未知，则μAB和μ不能求出，C、D两项错误． 1.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态．其中F1＝10 N、F2＝2 N．若撤出F1，则木块在水平方向上受到的摩擦力为（ ） A．2 N，方向向右 B．6 N，方向向右 C．2 N，方向向左 D．零 【答案】A 【解析】撤去F1前，受，说明，故撤去F1后，为静止，则，受摩擦力为2N，方向向右，A对． 2.关于滑动摩擦力的说法中正确的是（ ） A. 滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 B. 运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力的作用 C. 滑动摩擦力的方向总与物体相对运动的方向相反 D. 滑动摩擦力的大小与相应的正压力成正比 【答案】D 【解析】滑动摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反.因此滑动摩擦力可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同，故A错误，C正确。运动着的物体可能受静摩擦力作用，比如正在传送带上血向上运动的物体，故B错误。两物体之间有滑动摩擦力时，滑动摩擦力与正压力成正比，故D正确。 3.运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，运动员所受到的摩擦力分别是F1和F2，那么（ ） A．F1向下，F2向上，且 B．F1向下，F2向上，且 C．F1向上，F2向上，且 D．F2向上，F2向下，且 【答案】C 4.如图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，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力．则木块所受到的摩擦力Ff随拉力F变化的图象正确的是（ ） 【答案】D 5.如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物体B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动．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( ) A．， B．， C．， D．， 【答案】BD 【解析】由于物体A和B在力F的作用下以相同的速度一起向右做匀速直线运动，所以B、C间一定存在滑动摩擦力，故μ2≠0，由于A向右做匀速直线运动，故可知A不受水平外力的作用，即可知A、B间的摩擦力为0，A与B间既无相对运动，又无相对运动的趋势，故μ1等于零和不等于零均可． 6.某物体所受重力为500N，放在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数是0.2，作用在该物体上的水平方向上的作用力为30N时，它仍保持静止，此时它受的摩擦力是______N；当作用力增大到110N时，该物体刚好开始滑动，滑动后要使物体做匀速运动．对它所加的水平作用力应是____________ N；最大静摩擦力是___________N． 【答案】30N；100N；110N 【解析】作用力为30N时，它仍保持静止，此时它受的摩擦力为静摩擦力，与外力等大方向，故为30N。匀速运动时的摩擦力为滑动摩擦力，此时外力应等于。最大静摩擦力是110N，即为刚开始运动时的外力． 7.一根质量为m，长为l的均匀长方体木料，放在水平桌面上，木料与桌面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F推木料，当木料经过如图所示的位置时，桌面对它的摩擦力是多少？ 【答案】 水平向左 【解析】从本题的题意可知，所求的摩擦力为滑动摩擦力，而滑动摩擦力的大小遵从摩擦定律．因此本题的关键是确定正压力． 由于木料是均匀的，故其重心在其中心处即处．当木料经过图中所示的位置时，伸出桌外，故此时木料对桌面的压力为. 根据可知，此时木料对桌面的摩擦力为：． 由于力的作用是相互的，即摩擦力是成对出现的，故可知所求桌面对木料的摩擦力的大小为：． 根据木料相对桌面运动的方向向右，滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，可判断得：所求桌面对木料的摩擦力的方向为水平向左．