第三章2　摩擦力-2020-2021学年新教材高中物理必修第一册新课标辅导【精讲精练】人教版（word）

(2)F＝0时的弹簧长度即原长，由题图可知，L0＝5.0 cm；根据胡克定律可知，F＝k(L－L0)，即F-L图线的斜率表示弹簧的劲度系数，根据题图可知，k＝N/m＝25 N/m。 答案　(1)见解析中图　(2)5.0　25 2　摩擦力 [学业要求与核心素养] 物理观念 1.知道滑动摩擦力和静摩擦力的概念及产生条件。 2.知道影响滑动摩擦力大小的因素，知道动摩擦因数。 3.知道最大静摩擦力。 科学思维 1.会分析、判断摩擦力的有无及方向。 2.会计算摩擦力的大小。 一、滑动摩擦力 1．定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力叫滑动摩擦力。 2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反。 3．大小 滑动摩擦力的大小跟压力成正比。 公式：Ff＝μF压，μ为动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的情况有关，接触面材料不同，粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。 二、静摩擦力 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，产生的摩擦力叫作静摩擦力。 2．方向：静摩擦力的方向总是跟相对运动趋势的方向相反。 3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Ffmax，在数值上等于物体即将开始运动时所需要的拉力。 4．静摩擦力的大小：两物体间实际发生的静摩擦力Ff在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0<F≤Fmax。 |自我诊断| 1．判断下列说法的正误。 (1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力。(×) (2)一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力。(√) (3)摩擦力的方向一定与接触面的压力方向垂直。(√) (4)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比。(×) 2．已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示： 材料 木－金属 木－木 木－冰 钢－钢 动摩擦因数 0.20 0.30 0.03 0.25 质量为1.5 kg的物块放置于某材料制作的水平面上，现用弹簧测力计沿水平方向匀速拉此物块，读得弹簧测力计的示数为3 N，则两接触面的材料可能是(g取10 m/s2) A．木－金属　　　　　　B．木－木 C．钢－钢　　　　　　　D．木－冰 答案　A 知识点一　滑动摩擦力 [问题探究] 1．用力将黑板擦(毛较长)在黑板上滑动，观察毛刷的弯曲方向。如图3-2-1所示，毛刷为什么向后弯曲？ 图3-2-1 答案　因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面，与板擦运动方向相反。 2．按如图3-2-2所示实验装置做一做：用力拉动木板，使之在桌面上滑动。 图3-2-2 (1)木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系？ (2)在木块上添加重物，增大木块对木板的压力时，摩擦力如何变化？ (3)在木板上铺一块较粗糙的毛中，摩擦力如何变化？ 答案　(1)相等　(2)增大　(3)增大 [归纳升华] 1．滑动摩擦力的产生条件 (1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动。 2．滑动摩擦力的方向 (1)在接触面上，与接触面相切且与物体相对运动的方向相反。 (2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反。 ((((( (1)滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，但不一定与运动方向相反。其方向可能与物体运动方向相反，可能与物体运动方向相同，也可能与运动方向成一定角度。 (2)滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动，不一定阻碍物体的运动。滑动摩擦力既可以是动力也可以是阻力。 3．滑动摩擦力的大小 (1)公式法：根据公式Ff＝μFN计算。 (2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。 ((((( (1)正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定。 (2)动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关。 [例1]　质量是3 kg的物体放在水平地面上，用F1＝6 N的水平拉力拉该物体时，恰好使物体做匀速直线运动，如图3-2-3甲，已知g＝10 N/kg，求： 图3-2-3 (1)物体与地面之间的动摩擦因数。 (2)若对物体施加一竖直向下的作用力F2＝30 N，如图3-2-3乙，当物体在地面上滑动时，所受滑动摩擦力多大？ [解析]　(1)物体做匀速运动，则Ff1＝F1＝6 N 根据Ff1＝μFN1＝μmg，得μ＝0.2 (2)当加竖直向下的力F2时，物体对地面的压力 FN2＝F2＋mg＝60 N 所以物体所受摩擦力为Ff2＝μFN2＝12 N。 [答案]　(1)0.2　(2)12 N ((((( 本题中当加竖直向下的作用力F2后，物体对地面的压力不再是mg，故摩擦力大小不是μmg。由此可以看出物体与地面之间的滑动摩擦力不一定等于μmg。 ◎针对训练 1