内容正文:
第3课时 摩擦力
[研究学考·明确要求]
知识内容
摩擦力
考试要求
学考
选考
c
c
基本要求
1.知道静摩擦力的产生条件,会判断静摩擦力的方向。
2.通过实验探究静摩擦力的大小,掌握静摩擦力的最大值及变化范围。[来源:学*科*网Z*X*X*K]
3.知道滑动摩擦力的产生条件,会判断滑动摩擦力的方向。
4.知道动摩擦因数无单位,了解动摩擦因数与哪些因素有关。
5.会运用F=μFN计算滑动摩擦力的大小。
6.能用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向。
7.能够分析生活中既常见又较简单的问题中的摩擦力。
发展要求
知道最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系。
说明
1.不要求引入静摩擦因数。[来源:Zxxk.Com]
2.不要求判断不在同一直线上做相对运动时的滑动摩擦力的方向。
3.不要求了解滚动摩擦产生的原因。
4.不要求掌握影响流体阻力大小的因素。
知识点一 静摩擦力
[基 础 梳 理]
1.定义:
两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时产生的摩擦力叫做静摩擦力。
2.静摩擦力产生的条件
(1)物体相互接触且相互挤压。
(2)接触面粗糙。
(3)两物体间相对静止但有相对运动趋势。
3.静摩擦力的方向
总是沿着接触面,并且跟物体间相对运动趋势的方向相反。
4.静摩擦力的大小
(1)静摩擦力的大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化,与正压力大小无关(填“有关”或“无关”)。
(2)静摩擦力有一个最大值,即最大静摩擦力Fmax,静摩擦力的范围是0<F≤Fmax。
思考 (1)什么是“相对静止”?是静止吗?
(2)如何理解“阻碍相对运动趋势”?
(3)如图1中水平力F=1 N、2 N、3 N时物块没有运动,静摩擦力大小分别为多少?
图1
(4)什么是最大静摩擦力?
答案 (1)“相对静止”有两层含义:一是两个物体都静止,二是两个物体都做方向相同、速度相同的运动。所以“相对静止”和“静止”是两个不同的概念。
(2)静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势,并不是阻碍物体的运动。
静摩擦力既可与物体的运动方向相同(动力),也可与物体的运动方向相反。(阻力)。
(3)1 N 2 N 3 N
(4)最大静摩擦力就是静摩擦力的最大值Fmax,其大小等于刚要发生相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力。
[典 例 精 析]
【例1】 如图2所示,A、B两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力F拉B物体,两物体均静止,那么物体A和B是否均受静摩擦力作用?若有方向如何?
图2
解析 假设A受到摩擦力作用,该摩擦力一定与接触面相切,即沿水平方向,根据力的作用效果知,A物体在摩擦力作用下不可能静止,因此与题意矛盾,故A物体不受静摩擦力作用。再对B进行分析,B物体受到向右拉力F作用处于平衡状态,由二力平衡特点,则B一定受到地面产生的向左的静摩擦力作用。
答案 A不受静摩擦力作用,B受静摩擦力作用,方向水平向左
[技巧点拨] 静摩擦力的有无及方向的判断方法
(1)直接法:根据“静摩擦力与相对运动趋势方向相反”确定静摩擦力的方向。
(2)假设法:假设接触面是光滑的,判断物体将向哪个方向滑动,从而确定相对运动趋势的方向,进而判断出静摩擦力的方向。
(3)平衡法:当物体受力处于平衡状态时,根据二力平衡,判断出静摩擦力的方向。
[即 学 即 练]
1.如图3所示,物体放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力作用,即F1、F2和摩擦力作用,物块处于静止状态,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,物体仍静止不动,则物块受到的摩擦力是( )
图3
A.8 N,方向向右
B.8 N,方向向左
C.2 N,方向向右
D.2 N,方向向左
解析 在未撤去力之前,物体静摩擦力为8 N,因此当撤掉F1,F2不足以推动物体,因此静摩擦力为2 N,方向向右,C正确。
答案 C
知识点二 滑动摩擦力
[基 础 梳 理]
1.定义:当一个物体在另一个物体表面滑动时,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触且相互挤压。
(2)接触面粗糙。
(3)两物体间有相对运动。
3.滑动摩擦力的方向
总是沿着接触面,并且与相对运动的方向相反。
4.滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟压力成正比。
公式:F=μFN,μ为动摩擦因数,取决于相互接触的两物体的材料和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关(填“有关”或“无关”),与物体间相对运动的速度大小无关(填“有关”或“无关”)。
5.最大静摩擦力和滑动摩擦力的关系:最大静摩擦力一般稍大于滑动摩擦力,但一般计算中可粗略地认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
思考 (1)如何理解“物体的相对运动方向”和“物体的运动方向”
(2)跑步