第15讲 摩擦力-2022年暑假新高一物理初高中衔接导学练

第15讲 摩擦力 1、 摩擦力 1.两个互相接触的物体，当它们发生相对运动或相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做摩擦力。 2.一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫做滑动摩擦力；一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫做滚动摩擦力；两个相互接触的物体，当它们要发生而尚未发生相对运动时，在它们接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势的力，称为静摩擦力. 二、摩擦力的产生条件和方向 1．产生条件：(1)物体相互接触且挤压（有弹力）；(2)发生相对运动或相对运动的趋势；(3)接触面不光滑 。 2．作用点：摩擦力发生在接触面上，所以摩擦力的作用点就在接触面上，但为了研究方便，可把摩擦力的作用等效到一个点上，画力的示意图时，可将摩擦力作用点画在物体重心上。 3．方向：与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。摩擦力的方向有时与物体的运动方向相反，起阻力作用；有时与物体的运动方向相同，起动力作用。 三、摩擦力的大小测量和影响因素 1．使用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。方法：用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡原理，可知弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小。 2． 根据影响滑动摩擦力的因素，通过增大压力或增大接触面粗糙程度，可以增大摩擦，通过减小压力或减小接触面粗糙程度可以减小摩擦。 4、 摩擦的利用和防止 1.增大摩擦的方法：（1）增大压力；（2）增大接触面粗糙程度；（3）将滚动摩擦变为滑动摩擦。 2.减小摩擦的方法：（1）减小压力；（2）减小接触面粗糙程度；（3）变滑动摩擦为滚动摩擦；（4）使接触面互相分离。 【初高中变化】 初高中物理中对摩擦力的定义、摩擦力的产生条件以及摩擦力的方向等问题的表述基本上是一致的。但是在高中物理中对滑动摩擦力大小的定量计算有了明确的公式，同时对静摩擦力的要求也是非常高，并且对静摩擦力大小计算也和初中不一样，需要通过平衡条件或者运动状态情况求出，并且对最大静摩擦力大小的求解也有相应的公式，一般认为等于滑动摩擦力的大小。 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，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2.滑动摩擦力产生的条件：两物体接触面粗糙、有弹力、发生相对运动。 注意：有弹力，不一定有摩擦力；有摩擦力，一定有弹力。 3． 方向： （1）沿着接触面，跟物体相对运动的方向相反。不一定与运动方向相反 （2）滑动摩擦力方向的判断： 4.大小： （1）公式：Ff＝μFN，其中FN表示接触面上压力的大小，μ为动摩擦因数。 （2）动摩擦因数μ跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关，没有单位。 注意：FN是正压力，其大小不一定等于物体的重力。 （3）二力平衡法：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 【例1】关于滑动摩擦力的产生的说法中，正确的是（　　） A．相互接触且发生相对运动的物体间不一定能产生滑动摩擦力 B．只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力 C．受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力 D．受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用 【例2】如图所示，质量的物体，在粗糙水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数。该物体同时还受到大小为、方向向右的水平力作用，取，则水平面对物体的摩擦力（　　） A．大小是，方向向左 B．大小是，方向向右 C．大小是，方向向左 D．大小是，方向向右 二、静摩擦力 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，这时的摩擦力叫作静摩擦力。 2.静摩擦力的产生条件：两物体接触面粗糙、有弹力、具有相对运动趋势。 3.方向： （1）沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。 “相对运动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的苗头，但还未发生相对运动。 （2）静摩擦力方向的两种判断方法 假设法 假设接触面是光滑的，判断物体将向哪个方向滑动，即物体相对运动趋势的方向，静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反 二力平衡法 当物体受静摩擦力处于平衡状态时，可根据二力平衡，判断出静摩擦力的方向 3.静摩擦力的大小 (1)范围：0＜F≤Fmax。最大静摩擦力与正压力成正比。 一般情况下，最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，为分析问题方便，可认为二者相等。 (2)计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 4.对摩擦力中“三个方向”“两个阻碍”的理解 (1)运动方向：一般指物体相对于地面的运动方向。 (2)相对运动方向：指滑动摩擦力的受力物体相对于施力物体的运动方向。 (3)相对运动趋势方向：指静摩擦力的受力物体相对于施力物体的运动趋势方向。 (4)阻碍：滑动摩擦力阻碍