第13讲 摩擦力-【暑假辅导班】2021年新高一物理暑假精品课程（粤教版）

第十三讲 摩擦力 【学习目标】 1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向. 2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力. 3.知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向. 4.知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围． 5.熟练掌握摩擦力的有无及方向的判断. 6.会处理较复杂的摩擦力的计算. 7.会解决摩擦力的突变问题． 【基础知识】 一、滑动摩擦力 1．滑动摩擦：两个相互接触并有挤压的物体之间发生相对运动时，产生的摩擦． 2．滑动摩擦力 (1)定义：在滑动摩擦中，在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力． (2)方向：总是与物体相对运动的方向相反，与它们的接触面相切． (3)大小： ①滑动摩擦力的大小f跟压力FN成正比，还跟接触面的性质有关． ②公式：f＝μFN. ③动摩擦因数μ：与接触面的材料和粗糙程度有关． 二、静摩擦力 1．定义：当两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势时，物体间产生的摩擦叫作静摩擦，这时产生的摩擦力叫作静摩擦力． 2．方向：总是与物体相对运动趋势的方向相反，与它们的接触面相切． 3．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值．在数值上等于物体刚刚开始运动时所需的最小拉力． 4．静摩擦力的大小：两物体间实际发生的静摩擦力f在0和最大静摩擦力fmax之间，即0< f静≤fmax. 三、摩擦力的应用 1．有益的摩擦靠增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力． 2．有害的摩擦通过安装滚珠、加入润滑油等来减小摩擦． 四、对摩擦力的理解及方向的判断 1．对摩擦力的理解 (1)静摩擦力：受静摩擦力的物体不一定静止，只是两物体接触面保持相对静止． 例如：在倾斜传送带上匀速传送的物体，虽然运动，但受静摩擦力．(如图1) 图1 (2)滑动摩擦力：受滑动摩擦力的物体不一定运动，而是两物体发生相对滑动． 例如：把A物体抽出来，B物体受到了滑动摩擦力却没有运动．(如图2) 图2 2．摩擦力的方向 (1)静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反．可利用假设法判断，即假设接触面光滑，物体相对与它接触的物体运动的方向，就是相对运动趋势方向；例如：静止在斜面上的物体受到的静摩擦力的方向沿斜面向上．(如图3) 图3 静摩擦力的方向有可能与物体运动方向成任意角度．如图4所示，用手握住一根竖直棒，若使手与棒一起沿不同方向匀速运动，棒所受的静摩擦力竖直向上，而手与棒的运动方向可以是任意的，所以f的方向与匀速运动中速度的方向可成任意夹角． 图4 (2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，与物体运动方向无关． 例如：如图5所示，快速把B向右拉离的过程中，A相对B向左运动，摩擦力向右，A却相对地面向右运动，摩擦力的方向与物体运动方向相同． 图5 3．摩擦力的作用效果是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力却不一定是阻力，有时会是动力． 【考点剖析】 考点一：滑动摩擦力 例1．长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角θ变大），另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力Ff随角度θ的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．木块与木板间的动摩擦因数 B．木块与木板间的动摩擦因数μ＝ C．木板与地面的夹角为θ2时，木块将做自由落体运动 D．木板由θ1转到θ2的过程中，木块的速度越来越大、加速度越来越小 考点二：静摩擦力 例2．《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，铁夹与球接触面保持竖直，则（　　） A．若小球在空中处于静止状态，小球受到的静摩擦力方向竖直向下 B．若小球在空中处于静止状态，小球受到的摩擦力与重力大小相等 C．若小球在空中处于静止状态，增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大 D．若铁夹夹金属小球一起水平移动，小球受到的是滑动摩擦力 考点三：对摩擦力的理解及方向的判断 例3．如图所示，质量分别为m、M的A、B两木块叠放在水平地面上，A与B之间的动摩擦因数和B与水平地面间的动摩擦因数均为μ。在水平拉力F的作用下，A和B相对静止一起向右做匀速直线运动，重力加速度为g。则A、B受到的摩擦力大小分别是（　　） A．μmg　μMg B．μmg　μ（m＋M）g C．0　μMg D．0　μ（m＋M）g 【真题演练】 1．某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的 图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．实验中必须让木板保持匀速运动 B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C