摩擦力高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修1

第三章

相互作用——力第2節(jié)

摩擦力用彈簧測(cè)力計(jì)拖動(dòng)水平固定木板上的木塊，使它做勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于木塊所受摩擦力的大小。改變木塊和木板之間的壓力，摩擦力的大小也隨之改變。如果摩擦力的大小跟壓力的大小存在某種定量關(guān)系的話(huà)，它們可能是怎樣的關(guān)系呢？1.理解滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的定義及產(chǎn)生的條件。2.能判斷摩擦力的方向及計(jì)算摩擦力的大小方向。01滑動(dòng)摩擦力滑動(dòng)中的冰壺因受到滑動(dòng)摩擦力而慢慢停下來(lái)1.定義：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)的時(shí)候，會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力，這種力叫作滑動(dòng)摩擦力。那么，要產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力需要滿(mǎn)足什么條件？2.產(chǎn)生條件：（1）兩物體相互接觸且有彈力（擠壓）（2）接觸面粗糙（不光滑）（3）兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)有摩擦力一定有彈力vf與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，與接觸面相切。vfv’f’3.滑動(dòng)摩擦力的方向：可以與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同，也可以相反，但一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。請(qǐng)畫(huà)出下圖中物體受到的摩擦力（接觸面粗糙）勻速Ff加速FFfFf減速F你能測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大小嗎？4.滑動(dòng)摩擦力的大小滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面上壓力的大小和接觸面的粗糙程度、材質(zhì)等有關(guān)。在接觸面的粗糙程度、材質(zhì)一定時(shí)，接觸面上壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大。在接觸面上壓力大小一定時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大?；瑒?dòng)摩擦力的大小跟接觸面上壓力的大小和接觸面的粗糙程度、材質(zhì)等有關(guān)。那到底是有什么關(guān)系呢？Ff表示滑動(dòng)摩擦力的大??；F壓表示壓力的大小。壓力是物體與接觸面間的壓力，大小不一定等于物體的重力。μ是比例常數(shù)，沒(méi)有單位，叫動(dòng)摩擦因數(shù)，μ的大小跟兩接觸物體的材料及接觸面的情況（如粗糙程度有關(guān)）有關(guān)。通過(guò)進(jìn)一步的定量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力的大小成正比即f=μF壓μ是比例常數(shù)，沒(méi)有單位，叫動(dòng)摩擦因數(shù)，μ的值跟接觸面有關(guān)，接觸面材料不同、粗糙程度不同，動(dòng)摩擦因數(shù)也不同。FN如圖木塊所受的支持力為FN

。由于木塊對(duì)木板的壓力大小等于FN

所以動(dòng)摩擦因數(shù)μ也可以表示為：

材料動(dòng)摩擦因數(shù)材料動(dòng)摩擦因數(shù)鋼—鋼0.25鋼—冰0.02木—木0.30木—冰0.03木—金屬0.20橡膠輪胎—路面（干）0.71皮革—鑄鐵0.28木—皮帶0.40幾種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)例題：在我國(guó)東北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作為運(yùn)輸工具。一個(gè)有鋼制滑板的雪橇，連同車(chē)上木料的總質(zhì)量為4.9×103kg。在水平的冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)？g取10N/kg。mgFFNFf解：雪橇所受重力mg＝4.9×104N，查表得μ＝0.02。雪橇勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F與滑動(dòng)摩擦力Ff

大小相等，即F＝Ff由于FN＝mgFf＝μFN

＝μmg故F＝μmg＝0.02×4.9×103×10N＝980N馬要在水平方向用980N的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)。思考討論：人用平行于地面的力推沙發(fā)，但它沒(méi)有被推動(dòng)，沙發(fā)與地面間存在摩擦力嗎？因?yàn)樯嘲l(fā)相對(duì)地面有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以沙發(fā)與地面間存在摩擦力。02靜摩擦力根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知，這時(shí)一定有一個(gè)力與推力平衡。這個(gè)力與人對(duì)沙發(fā)的推力大小相等、方向相反。這個(gè)力就是沙發(fā)與地面之間的摩擦力。只要沙發(fā)與地面間沒(méi)有產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，靜摩擦力的大小就隨著推力的增大而增大，并與推力保持大小相等。FFf1.靜摩擦力由于兩個(gè)相互接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而產(chǎn)生的摩擦力叫做靜摩擦力。2.靜摩擦力的產(chǎn)生條件（1）兩物體接觸且有擠壓（即有彈力）。（2）兩物體接觸面處有壓力。（3）兩物體接觸面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。3.靜摩擦力的方向靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反。注意：①運(yùn)動(dòng)的物體可以受到靜摩擦力，只要相對(duì)靜止有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。②靜摩擦力即可以是動(dòng)力也可以是阻力但它產(chǎn)生的效果一定是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。演示：靜摩擦力的大小隨拉力的變化1、實(shí)驗(yàn)器材木塊、長(zhǎng)木板、彈簧測(cè)力計(jì)2、實(shí)驗(yàn)步驟①把木塊放在水平長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊。測(cè)量靜摩擦力的實(shí)驗(yàn)裝置②逐漸增大拉力F，在增大到一定值之前，木塊不會(huì)運(yùn)動(dòng)，觀(guān)察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，此種情況下靜摩擦力等于拉力。③繼續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開(kāi)始移動(dòng)，觀(guān)察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)有什么變化？當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開(kāi)始移動(dòng)的瞬間，此時(shí)拉力會(huì)突然變小。④用力傳感器代替彈簧測(cè)力計(jì)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，能夠在計(jì)算機(jī)屏幕上直接得到拉力隨時(shí)間變化的F-t圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)木塊開(kāi)始移動(dòng)，拉力突然減小。在數(shù)值上等于物體即將開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力。兩物體之間實(shí)際產(chǎn)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間，即

0<F≤Fmax說(shuō)明：最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力大一些。在有些情況下認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力。4.靜摩擦力的最大值Fmax

1.下列說(shuō)法中不正確的是（）

A.相互接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間必有摩擦力

B.兩物體間有摩擦力，則其間必有彈力

C.兩物體間有彈力，則其間不一定有摩擦力

D.兩物體間無(wú)彈力，則其間必?zé)o摩擦力A2.如圖所示，一質(zhì)量為m的木塊靠在豎直粗糙墻壁上，且受到水平力F的作用，下列說(shuō)法正確的是（）A.若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向豎直向上B.若木塊靜止，當(dāng)F增大時(shí)，木塊受到的靜摩擦力隨之增大C.若撤去F，木塊沿墻壁下滑時(shí)，木塊受滑動(dòng)摩擦力大小等于mgD.若撤去F，木塊沿墻壁下滑時(shí)，木塊受滑動(dòng)摩擦力大小等于0AD3.如圖所示，用水平力F將一個(gè)木塊壓在豎直墻壁上，已知木塊重G=6N，木塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25。問(wèn)：(1)當(dāng)F=25N時(shí)，木塊沒(méi)有動(dòng)，木塊受到的摩擦力為多大？(2)當(dāng)F增大為30N時(shí)，木塊仍靜止，木塊受到的摩擦力為多大？(3)當(dāng)F=10N時(shí)，木塊沿墻面下滑，此時(shí)木塊受到的摩擦力為多大？(4)當(dāng)F=6N時(shí)，木塊受到的摩擦力又為多大？答案