3.2摩擦力-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【导与练】高中同步全程学习全书word（人教版）

2　摩擦力 [课标引领] 学业质量水平要求 合格性考试 1.形成初步的滑动摩擦力和静摩擦力的概念,应用摩擦力的知识,解决实际问题。 2.能对比较简单的摩擦现象进行分析和推理,获得滑动摩擦力有无和方向的结论 选择性考试 1.能对摩擦力的综合性问题进行分析,获得定量分析摩擦力的方法。 2.能根据滑动摩擦力和静摩擦力探究方案,用基本器材获得滑动摩擦力大小和最大静摩擦力大小的基本数据,得到滑动摩擦力大小和最大静摩擦力的影响因素或变化规律 一、滑动摩擦力 (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。如图所示,毛刷为什么向后弯曲? 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)把手按在桌面上,用力向前滑动,手有什么感觉?增大手与桌面的压力,感觉有什么不同?这说明什么? 答案:桌面阻碍手向前滑动;桌面对手的阻碍作用增大;桌面对手的滑动摩擦力的大小随着压力的增大而增大。 1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。 2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反。 3.影响因素:跟接触面上压力的大小有关;跟接触面的粗糙程度、材质等有关。 4.大小:跟压力的大小成正比,即Ff=μF压,其中μ为动摩擦因数,它的值跟两接触面的性质有关。 二、静摩擦力 (1)某同学用力向右推放于水平地面上的箱子,箱子没动。箱子为何没有向右运动? 答案:因为箱子还受到向左的静摩擦力的作用,静摩擦力与人的推力二力平衡。 (2)当某同学增大对箱子的推力,箱子开始运动起来了,这是为什么?当另一同学站上箱子后,原来大小的力推不动箱子了,这又是为什么? 答案:因为人对箱子的推力大于箱子所受的最大静摩擦力;压力增加,箱子所受的最大静摩擦力的值也增加,要推动箱子需要用更大的力。 1.定义:相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时的摩擦力。 2.方向:总是跟物体相对运动趋势的方向相反。 3.大小:两物体之间实际产生的静摩擦力F的大小在0与最大静摩擦力Fmax 之间,即 0<F≤Fmax。 1.判断 (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)摩擦力的方向一定与接触面上的压力方向垂直。(　√　) (3)在压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度。(　√　) 2.已知木箱重200 N,木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,当木箱在水平桌面上以10 m/s的速度运动时,求木箱所受桌面的摩擦力大小。当木箱以15 m/s的速度运动时,求木箱所受摩擦力大小。当在该木箱上放一相同的木箱,两箱一起以10 m/s的速度运动时,求下面木箱所受桌面的摩擦力的大小。 答案:木箱运动时受到的摩擦力为滑动摩擦力,Ff=μF压=μG=40 N,与速度大小无关;当在该木箱上放一相同的木箱时,下面的木箱所受桌面的滑动摩擦力Ff′= μF压′=μ·2G=80 N。 探究点一　滑动摩擦力的分析及计算 如图,木块放在木板上,用外力把木板向右抽离,在此过程中: (1)木块相对地面向什么方向运动?相对于木板向什么方向运动?木块受到的摩擦力方向如何? 答案:木块相对地面向右运动;相对木板向左运动;木块受到的滑动摩擦力方向向右,与木块运动方向相同。 (2)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗? 答案:滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动,但与物体的运动方向可能相同,也可能相反,即滑动摩擦力可能是动力,也可能是阻力。 (3)地面受到的摩擦力方向如何? 答案:木板相对地面向右运动,地面相对木板向左运动,所以地面受到的滑动摩擦力方向向右。 1.“相对运动”的意义 滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间,“相对运动”可能是因为两个物体一个静止,另一个在运动;也可能是因为两个物体一个运动得快,另一个运动得慢;还可能是因为两个物体运动方向相反。所以发生相对运动的物体不一定处于运动状态,也可能是因为另一个物体在运动造成的。 2.滑动摩擦力的产生条件 两物体 缺一不可 3.滑动摩擦力有无的判断方法 (1)产生条件法:根据滑动摩擦力产生的条件判断,接触且接触面粗糙、相互挤压、相对滑动。 (2)平衡条件法:当相对滑动的物体处于静止或匀速运动状态时,利用二力平衡条件判断。 4.滑动摩擦力的方向 (1)与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反。 (2)“相对运动”与“运动”意义不同,摩擦力方向与物体的运动方向可能相同,也可能相反。 5.滑动摩擦力的大小 (1)公式法:根据公式Ff=μF压计算。 ①正压力F压是物体与接触面间的压力,大小不一定等于物体的重力,与物体具体的受力情况有关。 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、接触面的大小和物体的运动情况无关。 (2)二力平衡法:物体处于