1.摩擦力
(1)定義:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們發(fā)生________________或具有________________時(shí),在接觸面上產(chǎn)生阻礙________________或________________的力.
(2)分類:①________________;②________________.
(3)條件①物體接觸且 ;②接觸面 ;③物體間有 或 .
2.靜摩擦力
(1)定義:兩個(gè)只有________________,沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間的摩擦力.
(2)產(chǎn)生條件:①兩個(gè)物體直接接觸且________________;②接觸面________;③物體間有________________.
(3)大。菏强勺兊,變化范圍為_(kāi)_______________,其中Fmax為靜摩擦力的最大值,叫________________.
(4)方向:與接觸面________并且與物體間________運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向________.
3.滑動(dòng)摩擦力
(1)定義:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)發(fā)生__________________時(shí),在接觸面間產(chǎn)生的阻礙物體________________的力叫滑動(dòng)摩擦力.
(2)產(chǎn)生條件:①兩物體直接接觸且________________;②接觸面________;③發(fā)生_______.
(3)大小:滑動(dòng)摩擦力F的大小與物體間________________________FN的大小成正比,即F=μFN,式中μ為比例系數(shù),叫____________,其大小與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān),而與受力面積、物體運(yùn)動(dòng)的速度等因素?zé)o關(guān).
(4)方向:與接觸面________并且與物體間________________的方向相反.
一、靜摩擦力
[問(wèn)題情境]
圖1
我們先來(lái)做個(gè)小實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)一下摩擦力.
把木塊放在水平桌面上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊,如圖1所示.
(1)當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1 N時(shí),木塊沒(méi)有動(dòng).
(2)逐漸增大拉力到2 N時(shí),木塊仍靜止.
(3)繼續(xù)增大拉力到4 N時(shí),木塊開(kāi)始移動(dòng),此時(shí)拉力突然變小到3.8 N,此后木塊勻速運(yùn)動(dòng),拉力不變.
請(qǐng)對(duì)以上三種現(xiàn)象作出分析.
[要點(diǎn)提煉]
1.兩個(gè)相互接觸擠壓而保持相對(duì)靜止的物體,當(dāng)它們之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),在它們的接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這種力叫做________________.
2.使物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的最小的水平拉力(或推力),是物體所受靜摩擦力的最大值,這個(gè)最大值叫做________________.
3.靜摩擦力產(chǎn)生的條件:①物體____________且相互擠壓;②接觸面粗糙;③兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).
4.靜摩擦力的大小與正壓力無(wú)關(guān),但最大靜摩擦力的大小與正壓力成____比.
5.靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,即其效果是阻礙物體間的________運(yùn)動(dòng).
[問(wèn)題延伸]
圖2
如圖2所示,A、B兩物體豎直疊放在水平面上,今用水平力F拉物體A,兩物體一起勻速運(yùn)動(dòng),試分析A、B所受靜摩擦力的方向.
二、滑動(dòng)摩擦力
[問(wèn)題情境]
一輛汽車正在奔馳,司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn),于是立即緊急剎車.車終于停下,路面上留下兩條清晰的剎車痕跡,你能解釋車停止運(yùn)動(dòng)的真正原因嗎?
[要點(diǎn)提煉]
1.滑動(dòng)摩擦力:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滑動(dòng)的時(shí)候,會(huì)受到另一個(gè)物體______________的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力.
2.滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件
①接觸面粗糙;②兩物體相互接觸且存在彈力;③兩物體間有________________.
3.滑動(dòng)摩擦力的方向
總是沿著__________________________,且與________________的方向相反.
4.滑動(dòng)摩擦力的大小
滑動(dòng)摩擦力跟________成正比,也就是跟一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力成正比.
公式:F=μFN,μ為動(dòng)摩擦因數(shù),取決于兩物體的________和接觸面的________________,與接觸面的面積________.
[問(wèn)題延伸]
圖3
如圖3所示,物體A、B一起向右運(yùn)動(dòng),速度分別為vA=2 m/s,vB=1 m/s.
請(qǐng)分析A、B兩物體受到的滑動(dòng)摩擦力的方向,并回答滑動(dòng)摩擦一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)嗎?
圖4
例1 有三個(gè)相同的物體疊放在一起,置于粗糙水平面上,物體之間不光滑,如圖4所示.現(xiàn)用一水平力F作用在B物體上,物體仍保持靜止,下列說(shuō)法正確的是( )
A.C受到地面的摩擦力大小為F,方向水平向左
B.A受到水平向右的摩擦力作用
C.B對(duì)C的摩擦力方向?yàn)樗较蛴?br />D.C和地面間無(wú)摩擦力的作用
變式訓(xùn)練1 下列關(guān)于物體受靜摩擦力作用的敘述中,正確的是( )
A.靜摩擦力的方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反
B.靜摩擦力的方向不可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同
C.靜摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直
D.靜止的物體所受的靜摩擦力一定為零
圖5
例2 如圖5所示,一物體在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上向左運(yùn)動(dòng),物體質(zhì)量為10 kg,它在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中還受到一個(gè)水平向右的大小為20 N的拉力作用,則物體受到的摩擦力為( )
A.0 N
B.20 N,水平向右
C.40 N,水平向右
D.20 N,水平向左
圖6
變式訓(xùn)練2 如圖6所示,一木塊放在水平桌面上,在水平方向共受到三個(gè)力的作用,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài).其中F1=10 N,F(xiàn)2=2 N,若撤去力F1,則木塊在水平方向受到的摩擦力為( )
A.8 N,方向向右 B.6 N,方向向右
C.2 N,方向向右 D.0
圖7
例3 質(zhì)量為2 kg的物體靜止在水平地面上,如圖7所示,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等,給物體一水平推力.(取g=10 N/kg)
(1)當(dāng)推力大小為5 N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?
(2)當(dāng)推力大小為12 N時(shí),地面對(duì)物體的摩擦力是多大?
拓展探究 (1)物體運(yùn)動(dòng)后將推力變?yōu)?0 N,地面對(duì)物體的摩擦力多大?
(2)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然把推力去掉,此時(shí)地面對(duì)物體的摩擦力多大?
【效果評(píng)估】
1.關(guān)于摩擦力,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.兩個(gè)接觸的相對(duì)靜止的物體間一定有摩擦力
B.受靜摩擦作用的物體一定是靜止的
C.滑動(dòng)摩擦力方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同
D.物體間正壓力一定時(shí),靜摩擦力的大小可以變化,但有一個(gè)限度
2.下列說(shuō)法中正確的是( )
A.兩個(gè)相互接觸的物體之間一定有彈力作用
B.一個(gè)物體靜止在另一個(gè)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
圖8
3.如圖8所示,用水平力F將同種材料不同質(zhì)量的物體壓到一豎直墻壁上,下列說(shuō)法正確的是( )
A.若物體保持靜止,則F越大,物體所受摩擦力越大
B.若物體保持靜止,則質(zhì)量越大,物體所受摩擦力越小
C.若物體沿墻壁向下滑動(dòng),則F越大,物體所受摩擦力越大
D.若物體沿墻壁向下滑動(dòng),則質(zhì)量越大,物體所受摩擦力越大
4.用一根長(zhǎng)20 cm,勁度系數(shù)為k=200 N/m的彈簧水平拉著放在水平桌面上的質(zhì)量為1 kg的木塊,彈簧的長(zhǎng)度逐漸伸長(zhǎng)到22.4 cm時(shí)木塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度為21.7 cm時(shí),木塊在桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng).則:
(1)木塊受到的最大靜摩擦力多大?靜摩擦力的變化范圍怎樣?
(2)木塊和桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少?
(3)木塊滑動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度小于或大于21.7 cm時(shí)滑動(dòng)摩擦力如何變化?
參考答案
課前自主學(xué)習(xí)
1.(1)相對(duì)運(yùn)動(dòng) 相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) (2)①靜摩擦力 ②滑動(dòng)摩擦力
(3)①相互擠壓 ②粗糙 ③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)①相互擠壓 ②粗糙 ③相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) (3)0
核心知識(shí)探究
一、
[問(wèn)題情境]
(1)當(dāng)拉力為1 N時(shí),木塊有相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但沒(méi)有動(dòng),是因?yàn)槟緣K除受1 N的拉力外,還受到桌面對(duì)它的一個(gè)力的作用,這個(gè)力與1 N的拉力大小相等,方向相反.
(2)當(dāng)拉力增大到2 N時(shí),木塊仍靜止,但它相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)更加“強(qiáng)烈”,此時(shí)桌面對(duì)木塊的作用力為2 N.
(3)當(dāng)拉力增大到4 N時(shí),木塊開(kāi)始移動(dòng),說(shuō)明“4 N的力”是使木塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)所需的最小力,此時(shí)桌面對(duì)木塊的力也為4 N.木塊運(yùn)動(dòng)起來(lái)以后,拉力變?yōu)?.8 N,這個(gè)力是保證木塊勻速運(yùn)動(dòng)所需要的力.
[要點(diǎn)提煉]
1.靜摩擦力
2.最大靜摩擦力
3.接觸
4.正
5.相對(duì)
[問(wèn)題延伸]
A受向左的靜摩擦力,B受向右的靜摩擦力;A受靜摩擦力是阻力,B受靜摩擦力是動(dòng)力.
二、
[問(wèn)題情境]
路面給車一個(gè)摩擦力,使車停止運(yùn)動(dòng).
[要點(diǎn)提煉]
1.阻礙它滑動(dòng)
2.③相對(duì)運(yùn)動(dòng)
3.接觸面的切線方向 相對(duì)運(yùn)動(dòng)
4.壓力 材料 粗糙程度 無(wú)關(guān)
[問(wèn)題延伸]
如果以A為參考系,則B相對(duì)于A向左運(yùn)動(dòng),所以B受到A向右的滑動(dòng)摩擦力,可見(jiàn),物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向有時(shí)并不相同.還可以看出A給B的滑動(dòng)摩擦力與B的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相同,促進(jìn)B的運(yùn)動(dòng)而不是阻礙B的運(yùn)動(dòng).
解題方法探究
例1 AC [在選項(xiàng)A中,以A、B、C三者的整體為研究對(duì)象,此整體在水平方向上受平衡力的作用,因此C受到地面的摩擦力等于拉力F,方向向左,A項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤;在選項(xiàng)B中,以A為研究對(duì)象,A不受摩擦力,否則A不能平衡,B項(xiàng)錯(cuò)誤;選項(xiàng)C中,B對(duì)C的摩擦力與C對(duì)B的摩擦力大小相等,方向相反.由此可知,B對(duì)C的摩擦力大小等于F,方向水平向右,C項(xiàng)正確.]
變式訓(xùn)練1 C
[靜摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,而物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向可能與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同(例如:與傳送帶相對(duì)靜止,隨傳送帶一起加速運(yùn)動(dòng)的物體),也可能與物體運(yùn)動(dòng)方向相反(例如:與傳送帶相對(duì)靜止,隨傳送帶一起減速運(yùn)動(dòng)的物體),還可能與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直(例如:隨車廂一起做加速運(yùn)動(dòng)的車廂后壁上相對(duì)于車廂靜止的物體,如圖所示).靜止的物體所受靜摩擦力不一定為零(例如:用力推靜止在地面上的木箱但未推動(dòng)),故A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確.]
例2 B [研究摩擦力時(shí):(1)首先要根據(jù)實(shí)際情況判斷、分析究竟是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力;(2)如果是滑動(dòng)摩擦力,就要分析滑動(dòng)面上壓力的大小,用公式計(jì)算;(3)如果是靜摩擦力,就要分析物體所受到的其他力, 根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),通過(guò)列力學(xué)方程求解.
根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式F=μFN可以得到:摩擦力等于20 N,其方向水平向右.選B.]
變式訓(xùn)練2 C [未撤去F1前,木塊靜止,說(shuō)明木塊所受的靜摩擦力大小F靜=F1-F2=8 N,方向向左.也說(shuō)明了最大靜摩擦力F靜max≥8 N.當(dāng)撤去F1后,在F2作用下木塊有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),地面給木塊的靜摩擦力方向變?yōu)橄蛴,因F2=2 N,小于最大靜摩擦力,故木塊仍保持靜止,因而正確選項(xiàng)為C.]
例3 (1)5 N (2)10 N
解析 在地面上,F(xiàn)N=mg,則滑動(dòng)摩擦力(最大靜摩擦力Fmax)大小為Fmax=μFN=μmg=0.5×2×10 N=10 N.
(1)當(dāng)拉力F=5 N時(shí),F(xiàn)
拓展探究 (1)10 N (2)10 N
效果評(píng)估
1.CD 2.D
3.C [物體靜止時(shí),物體受靜摩擦力,大小等于其重力,與水平力F無(wú)關(guān),物體質(zhì)量越大,所受摩擦力越大,故A、B錯(cuò).物體向下滑動(dòng)時(shí),受到滑動(dòng)摩擦力作用,大小為Ff=μFN=μF,故F越大,摩擦力越大,且與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān),C對(duì),D錯(cuò).]
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaoyi/60051.html
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