专题3.2 摩擦力问题（方法精细讲学）-2019-2020学年高中物理人教版必修1知识点方法学与练

2019-2020学年高中物理人教版必修1知识点方法学与练 第三章 相互作用 专题3.2 摩擦力问题 目录 ★知识点一 静摩擦力 1 ★知识点二 滑动摩擦力 1 ★知识点三 摩擦力大小和方向的判断 2 ★知识点一 静摩擦力 1．静摩擦力 （1）定义：互相接触的两物体存在相对运动的趋势而又保持相对静止时，在接触面上产生的阻碍相对运动趋势　的力，叫静摩擦力． （2）产生条件：a：相互接触且发生弹性形变；b：有相对运动趋势；c：接触面粗糙； （3）方向：总是与物体的相对运动趋势方向相反． （4）静摩擦力的大小： ①静摩擦力的大小随着运动趋势强弱变化而在0～最大静摩擦力Fm之间变化，跟相对运动趋势强弱程度有关，但跟接触面相互挤压力FN无直接关系．由受力物体所处的运动状态根据平衡条件或牛顿第二定律来计算． ②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等． （5）作用效果：总是起着阻碍物体间相对运动趋势的作用． ★知识点二 滑动摩擦力 1.滑动摩擦力 （1）定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动　的力，这种力叫做滑动摩擦力． （2）产生条件：①接触面粗糙；②有弹力；③有相对运动． （3）滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反． （4）滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力跟正压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比．公式：F=μFN，F表示滑动摩擦力大小，FN表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数． （5）效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力． 2. 动摩擦因数 （1）定义：彼此接触的物体做相对运动时摩擦力和正压力之间的比值，称为动摩擦因数μ．当物体处于水平运动状态时，正压力=重力。 （2）影响因素：不同材质的物体的动摩擦因数不同，μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位。 注意：动摩擦因数与压力无关、与接触面积大小无关、与滑动摩擦力的大小无关、与相对运动的速度大小无关。动摩擦系数是物体本身的属性，只与物体本身有关，与有没有进行相对运动，以及有没有正压力无关。所以不能说动摩擦系数与摩擦力成正比，与正压力成反比。只能说摩擦力与正压力和动摩擦系数成正比，也就是f=μN。 【例题1】关于产生摩擦力的条件，下列说法中正确的是（　　） A．相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在 B．相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在 C．只有相互挤压和有相对运动的物体之间才有摩擦力的作用 D．只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用 ★知识点三 摩擦力大小和方向的判断 1. 求摩擦力首先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力： （1）若已知相互摩擦的物体间的动摩擦因数μ及正压力FN，滑动摩擦力F可以根据公式F=μFN直接计算出大小．      （2）由于受力或运动情况的不同，静摩擦力的大小具有不确定性和被动适应性，静摩擦力的大小会随着引起相对运动趋势的外力的增大而增大．在0～Fm范围内，静摩擦力的大小可根据二力平衡条件求得，它的大小总是与引起相对运动趋势的外力大小相等．当两物体一起做加速运动，具有加速度时，可用牛顿第二定律确定静摩擦力的大小． 2. 静摩擦力的有无、方向的判断方法 静摩擦力的方向沿着两物体接触面的切线，与相对运动趋势相反，而相对运动趋势的方向又难以判断，一般可以采用下列方法判断静摩擦力的方向． （1）假设法：首先假设两物体的接触面是光滑的，判断物体将向什么方向滑动，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． （2）根据物体的运动状态判断静摩擦力的方向． 如下图所示，在拉力F作用下，A、B一起在水平地面上做匀速运动，对A来说，它在水平方向受到向右的拉力F而处于平衡状态，根据平衡条件知，A必然受沿A、B接触面向左的静摩擦力作用．由于物体B相对地面向右滑动，所以B在地面上受到向左的滑动摩擦力作用，根据平衡条件可知在A、B接触面上，B受到向右的静摩擦力作用． 【例题2】长直木板的上表面的一端放置一个铁块，木板放置在水平面上，将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起，木板另一端相对水平面的位置保持不变，如图所示．铁块受到的摩擦力f随木板倾角α变化的图线正确的是（设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小）（　　） A B C D 【例题3】如图所示，粗糙的斜面M放在粗糙的水平面上，物块m恰好能在斜面体上沿斜面匀速下滑，斜面静止不动．若用平行斜面向下的力推