三章第三節(jié)3.3摩擦力課件 新人教版必修1

1、3、3 摩擦力,1. 摩擦力:當(dāng)一物體在另一物體的表面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)而產(chǎn)生的阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫摩擦力.在生活中,摩擦力無(wú)處不在,它有時(shí)是有益的,有時(shí)是有害的.2. 減小摩擦力的途徑:使接觸面變光滑,變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦等.,1. 摩擦力摩擦力是指兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生 或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的阻礙 或 的力.2. 靜摩擦

2、力(1) 定義:兩個(gè)物體之間只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),而沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的阻礙物體間 的力.(2) 方向:靜摩擦力的方向總是沿著接觸面,跟物體的 方向相反.(3) 大小范圍: <F靜≤ .(4) 最大靜摩擦力:是指靜摩擦力的最大值,其大小等于物體剛要運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的沿相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向的 .,3. 滑動(dòng)摩擦力(1) 定

3、義:當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體上 時(shí),會(huì)受到另一個(gè)物體 它滑動(dòng)的力.(2) 方向:總是沿著接觸面,并且跟物體的 的方向相反.(3) 大小:滑動(dòng)摩擦力的大小跟 成正比,即F= ,其中FN為壓力,μ為動(dòng)摩擦因數(shù),與相互接觸的兩個(gè)物體 、 有關(guān),與FN無(wú)關(guān),沒(méi)有單位.4. 滾動(dòng)摩擦力(1) 滾動(dòng)摩擦力是一個(gè)

4、物體在另一個(gè)物體表面上 時(shí)產(chǎn)生的摩擦.(2) 當(dāng)壓力相同時(shí),滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦 得多.自我校對(duì)1. 相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)2. （1）相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) （2）相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) （3）0Fmax（4）拉力,1. 關(guān)于靜摩擦力，下列說(shuō)法正確的是( )A. 兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間一定有靜摩擦力的作用B. 靜摩擦力一定是阻力C. 受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的D. 在

5、壓力一定的條件下，靜摩擦力的大小是可以變化的，但有一定限度【解析】靜摩擦力產(chǎn)生于兩個(gè)相互接觸的有壓力和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的不光滑面之間，摩擦力有可能是阻力，也有可能,3. （1）滑動(dòng)阻礙（2）相對(duì)運(yùn)動(dòng)（3）壓力μFN材料接觸面的粗糙程度4. （1）滾動(dòng)（2）小,是動(dòng)力，所以受靜摩擦力的物體不一定靜止.在壓力一定的條件下，靜摩擦力在0到最大靜摩擦力的范圍內(nèi)變化.只有D正確. 【答案】 D 2. 關(guān)于摩擦力下列說(shuō)法正確的是( )

6、A. 相互壓緊的粗糙物體間總是有摩擦力的B. 正壓力增大，摩擦力一定增大C. 摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上D. 摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向有時(shí)是一致的【解析】相互壓緊的粗糙物體間要有摩擦力還必須滿足兩者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故A錯(cuò);對(duì)于滑動(dòng)摩擦力來(lái)說(shuō)，由公式F=μFN，正壓力增大，摩擦力一定增大是正確的，但對(duì)于靜摩擦力來(lái)說(shuō)，是不對(duì)的，故B錯(cuò);摩擦力的方向是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)趨勢(shì)方向相反，跟物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)方

7、向可能相同也可能不同，也可能不在一線上，如汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，輪子受到的側(cè)向靜摩擦力方向是指向轉(zhuǎn)彎方向內(nèi)側(cè).【答案】 D,3. 下列關(guān)于靜摩擦力的說(shuō)法中正確的是( )A.靜摩擦力的方向總與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B. 靜摩擦力的大小與相應(yīng)的正壓力成正比C. 靜摩擦力只能在物體靜止時(shí)產(chǎn)生D. 靜摩擦力的方向與接觸物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反【解析】靜摩擦力的方向應(yīng)與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反且靜摩擦力的大小與正壓力大小無(wú)關(guān),運(yùn)動(dòng)的物體

8、也可以產(chǎn)生靜摩擦力,如傳送帶上相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)而相對(duì)傳送帶靜止的物體. 【答案】 D,受到靜摩擦力作用的物體是否一定處于靜止?fàn)顟B(tài)?如何理解這一問(wèn)題?,平時(shí)所講的靜止?fàn)顟B(tài)是以地面為參考系的,而受到靜摩擦力的物體需要滿足的條件是物體的接觸面間相對(duì)靜止,但存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),相對(duì)靜止并非靜止,所以處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體也有可能受靜摩擦力的作用.比如一箱貨物放置在汽車(chē)上,當(dāng)汽車(chē)啟動(dòng)時(shí),若貨物沒(méi)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)(如圖所示),則貨物會(huì)受到向右的靜摩擦力

9、作用,貨物相對(duì)于汽車(chē)是靜止的,但在地面看它是隨汽車(chē)一起向右運(yùn)動(dòng)的.,一、摩擦力的產(chǎn)生條件1. 靜摩擦力的產(chǎn)生條件(1) 兩物體相互接觸且存在彈力作用.,(2) 接觸面粗糙.(3) 兩物體相對(duì)靜止但存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì).所謂“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”可以理解為研究對(duì)象相對(duì)于它的接觸面要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),但又沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),兩接觸物體始終保持相對(duì)靜止.2. 滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件(1) 兩物體相互接觸且存在彈力作用.(2) 接觸面粗糙.(

10、3) 兩物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng).滑動(dòng)摩擦力中的“動(dòng)”也是相對(duì)的,指的是兩接觸物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),而不是物體對(duì)地面的運(yùn)動(dòng).因此,靜止的物體也可能受到滑動(dòng)摩擦力的作用.如圖所示,當(dāng)用力F緩慢向右拉動(dòng)小車(chē)B時(shí),放置在小車(chē)B上的物塊A將受到向右的滑動(dòng)摩擦力作用(接觸面粗糙),物塊A相對(duì)于地面是靜止的,但相對(duì)于小車(chē)B是向左運(yùn)動(dòng)的.,例1(2009·武漢)下列說(shuō)法中正確的是( )A. 兩個(gè)互相接觸的物體之間一定有彈力作用B. 一個(gè)物

11、體靜止在另一物體的表面上,它們之間一定不存在摩擦力的作用C. 兩個(gè)物體之間如果有彈力的作用,就一定有摩擦力的作用D. 兩個(gè)物體之間如果有摩擦力的作用,就一定有彈力的作用【點(diǎn)撥】彈力是摩擦力存在的必要條件.【解析】?jī)晌矬w相接觸是彈力產(chǎn)生的條件之一,要產(chǎn)生彈力,兩物體接觸面處必須發(fā)生彈性形變,故A錯(cuò).根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件可知B錯(cuò).對(duì)于C選項(xiàng),兩物體間有彈力僅是物體間存在摩擦力的條件之一,要有摩擦力產(chǎn)生還必須滿足表面粗糙和有相對(duì)運(yùn)動(dòng)

12、或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以C錯(cuò),D正確.本題答案為D.【答案】D,1. 關(guān)于靜摩擦力,下列說(shuō)法中正確的是( )A. 在相對(duì)靜止的物體間一定存在靜摩擦力作用B. 運(yùn)動(dòng)著的物體不可能受到靜摩擦力的作用C. 運(yùn)動(dòng)著的物體也可能受到靜摩擦力的作用D. 靜止的物體若受到摩擦力的作用,一定是靜摩擦力【解析】物體間產(chǎn)生靜摩擦力的條件有三個(gè),A選項(xiàng)不滿足產(chǎn)生靜摩擦力的條件,故A錯(cuò)誤;兩個(gè)相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的物體有可能相對(duì)靜止,兩物體間

13、也可能存在靜摩擦力,故B錯(cuò)誤;相對(duì)地面靜止的物體也可能受滑動(dòng)摩擦力的作用,故D錯(cuò)誤.【答案】 C,二、摩擦力有無(wú)及方向判斷1. 判斷物體是否受摩擦力的作用,可用以下兩種方法(1) 根據(jù)條件判斷根據(jù)是否滿足摩擦力存在的條件來(lái)判定,其中“有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)靜止但存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)”是判定有無(wú)摩擦力的關(guān)鍵.(2) 假設(shè)法在判斷物體間是否存在靜摩擦力時(shí)可用假設(shè)法,先假設(shè)接觸面是光滑的,看物體是否會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng).如果物體仍保持相對(duì)靜止,

14、則物體不受靜摩擦力;反之則受靜摩擦力.2. 摩擦力的方向(1) 靜摩擦力的方向一定沿接觸面且與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,而與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān),可能同向也可能反向,還可能有一定夾角.(2) 滑動(dòng)摩擦力的方向一定沿接觸面與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,同靜摩擦力一樣,與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān).,(3) 摩擦力不一定是阻力,靜摩擦力阻礙的是接觸物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),滑動(dòng)摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),都不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng),因此,摩擦力可能是阻力

15、,也可能是動(dòng)力.例2如圖所示,A、B兩物體豎直疊放在水平面上,用力F水平拉A物體,A、B均靜止,試分析A、B是否受靜摩擦力作用?【點(diǎn)撥】對(duì)分析的兩物體假設(shè)靜摩擦力存在時(shí)會(huì)怎樣，不存在時(shí)會(huì)怎樣?【解析】對(duì)于A物體,假設(shè)A、B之間接觸面光滑,在力F作用下,不可能保持靜止?fàn)顟B(tài),將會(huì)向右運(yùn)動(dòng),故A相對(duì)B有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以物塊A受到向左的靜摩擦力作用.對(duì)于B物體,由于B給A一個(gè)向左的靜摩擦力作用,根據(jù)力的相互性,A物體將給B物體一

16、個(gè)向右的靜摩擦力作用.假設(shè)B與地,面間光滑,B物體將在此靜摩擦力作用下向右運(yùn)動(dòng)而不可能處于靜止?fàn)顟B(tài),因此B物體還受到地面的向左的靜摩擦力作用.綜上分析,A物體受到B物體的向左的靜摩擦力作用,B物體受兩個(gè)靜摩擦力作用,施力物體分別是A物體和地面.【點(diǎn)評(píng)】由于“相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”并非是真實(shí)的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”,所以靜摩擦力有無(wú)的判斷比較困難,可采用假設(shè)法來(lái)判斷.,2. (改編題)如圖所示,A、B是兩個(gè)長(zhǎng)方體物塊,水平力F作用在物塊B上,則下說(shuō)法中正

17、確是( )A. 若A、B一起向右做勻速運(yùn)動(dòng),則B對(duì)A有摩擦力,B. 若B向右運(yùn)動(dòng),A相對(duì)于地面靜止,則B對(duì)A有摩擦力C. 若A、B一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)，則地面對(duì)B一定有摩擦力D. 若A、B均相對(duì)于地面靜止,地面對(duì)B也有摩擦力【解析】若A、B一起向右做勻速運(yùn)動(dòng)，則A處于平衡狀態(tài)，B對(duì)它一定無(wú)摩擦力的作用；若B向右運(yùn)動(dòng)，A相對(duì)于地面靜止，則A相對(duì)于B向左運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于地面靜止，此時(shí)，B對(duì)A一定無(wú)摩擦力；若A、B一起向右做勻速

18、運(yùn)動(dòng)，則B處于平衡狀態(tài)，必然受到地面施加的向左的摩擦力，此力和F平衡;若A、B均相對(duì)于地面靜止,地面對(duì)B有靜摩擦力作用,此力和F平衡.【答案】 CD三、摩擦力大小的計(jì)算1. 靜摩擦力的大小其大小沒(méi)有固定的計(jì)算公式,靜摩擦力的大小在零到最大靜摩擦力Fmax之間變化,跟接觸面間的壓力無(wú)直接關(guān)系.在具體,求解時(shí),常用平衡條件或結(jié)合物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)去確定.最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力,在無(wú)特殊說(shuō)明時(shí),可以認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力

19、.2. 滑動(dòng)摩擦力的大小根據(jù)公式F=μFN來(lái)計(jì)算,滑動(dòng)摩擦力的大小決定于物體間的壓力及動(dòng)摩擦因數(shù),與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),與物體接觸面的面積大小也無(wú)關(guān).重為20 N的物體在水平桌面上，在4 N的水平拉力作用下勻速滑動(dòng),則物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？【點(diǎn)撥】根據(jù)受力平衡求摩擦力，再用計(jì)算公式可求.【解析】根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算式F摩=μFN可知，只要知道物體所受的滑動(dòng)摩擦力F摩，物體對(duì)支持面的正壓力FN的大小，便能計(jì)算出接觸面

20、間的動(dòng)摩擦因數(shù).由題意可,,知(如圖所示)，物體對(duì)桌面的壓力大小等于物體的重力大小，物體所受摩擦力的大小等于拉力F(它們是一對(duì)平衡力),所以μ=F摩FN=420=0.2，即物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.【點(diǎn)評(píng)】滑動(dòng)摩擦力與壓力成正比，但必須清楚，μ=F摩FN只是μ的計(jì)算式，μ的決定因素不是F摩或FN.,3. 如圖所示，用力F把鐵塊壓在豎直墻上不動(dòng)，那么當(dāng)F增大時(shí)，關(guān)于鐵塊對(duì)墻的壓力N，鐵塊受墻的摩擦力f，下列判斷中正確的

21、是( )A. N增大，f不變B. N增大，f增大C. N變小，f不變D. N不變，f不變【解析】如圖所示由二力平衡,N與F等大,隨F增大,f與G等大而不發(fā)生變化.故A正確.【答案】 A,1. 摩擦力一定是阻力嗎？摩擦力既可以是阻力，也可以是動(dòng)力.摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，其作用效果總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此有的同學(xué)認(rèn)為摩擦力只能是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力，不可能成為物

22、體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的動(dòng)力.其實(shí)不是這樣，如人向前行走，腳有向后蹬地的動(dòng)作，所以后腳所受的摩擦力是向前的，與人的運(yùn)動(dòng)方向一致，這是人體向前移動(dòng)的動(dòng)力.2. 靜摩擦力的大小與正壓力成正比嗎？可以用如圖所示的情況來(lái)研究靜摩擦力的大小.假定圖中水,平力F由零逐漸增大到10 N時(shí)，物體才開(kāi)始發(fā)生運(yùn)動(dòng)，顯然，當(dāng)F=0、1 N、2 N…8 N、9 N時(shí)，物體受到的靜摩擦力的大小始終與F的大小對(duì)應(yīng)相等，可見(jiàn)靜摩擦力的大小有如下特征:(1)

23、靜摩擦力的大小總與迫使物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的外力(或沿著接觸面的分量)大小相等，且靜摩擦力隨此外力(或沿著接觸面的分量)的增大而增大；(2) 靜摩擦力有一個(gè)最大值，即最大靜摩擦力.應(yīng)注意不能機(jī)械地套用F=μFN來(lái)求靜摩擦力，例如上述例子中的物塊對(duì)水平面的正壓力并沒(méi)有變化，而靜摩擦力卻有多個(gè)可能值.,【例】如圖所示，放在水平地面上的長(zhǎng)木板A與放在A上的木塊B，在作用在A上的外力F作用下，突然向右一起加速運(yùn)動(dòng).分析B受到的摩擦力的方向