内容正文:
3.2 摩擦力
基础知识梳理
一、滑动摩擦力
1.定义:两个相互 的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍 的力,这种力叫作 .
2.方向:总是沿着 ,并且跟物体相对运动的方向 .
3.大小
(1)滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成 ,还跟接触面的 、材质等有关.
(2)公式:Ff= .
(3)动摩擦因数μ:它的值跟两接触面的材料和粗糙程度有关.动摩擦因数μ= ,Ff在接触面内且与相对运动方向 ,FN与接触面 .
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,而没有相对运动时,这时的摩擦力叫作 .
2.方向:总是沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向 .
3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值Fmax,在数值上等于物体即将开始运动时的 .
4.静摩擦力的大小:两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间,即0<F≤Fmax.
典型例题分析
考点一:滑动摩擦力
【例1】如图所示,质量为2kg的物体,以某一速度冲上倾角为的斜面,一沿斜面向下的力作用在物体上,物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,则物体沿斜面向上运动的过程中,受摩擦力的大小和方向为(,,重力加速度g取10m/s2)( )
A.大小8N,方向沿斜面向上 B.大小3N,方向沿斜面向上
C.大小8N,方向沿斜面向下 D.大小15N,方向沿斜面向上
【变式练习】
1.下列关于弹力和摩擦力的说法,正确的是( )
A.绳子的弹力方向总是沿着绳子而指向绳子收缩的方向
B.滑动摩擦力的大小与物体的重力大小成正比
C.没有直接接触的物体之间也可能存在弹力
D.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并跟物体的运动方向相反
2.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是( )
A.由可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与压力成反比
B.人推自行车在水平路面上前进,自行车前轮受到的摩擦力方向向后,后轮受到的摩擦力方向向前
C.物体对桌面的压力是物体发生形变而产生的
D.地球对物体的重力作用在重心上,重心就是物体的几何中心
考点二:静摩擦力
【例2】下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A.受到静摩擦力的物体一定静止
B.受到滑动摩擦力的物体一定运动
C.滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反
D.受到摩擦力作用的两物体之间一定有弹力
【变式练习】
1.关于摩擦力与弹力的关系,下列说法中正确的是( )
A.有弹力一定有摩擦力
B.有摩擦力一定有弹力
C.滑动摩擦力的方向一定与运动的方向相反
D.静摩擦力的方向不可能与运动方向相同
2.如图所示,甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯(均与扶梯保持相对静止),此时两电梯均匀速向上运转,则( )
A.甲受到三个力的作用
B.甲受到的摩擦力水平向左
C.乙受到两个力的作用
D.乙受到的摩擦力沿斜面向上
考点三:滑动摩擦力的因素
【例3】下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案,则下列说法中正确的是( )
A.通过甲、乙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
B.通过乙、丙对比,可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响
C.通过乙、丙对比,可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响
D.通过乙、丁对比,可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响
【变式练习】
1.关于摩擦力,以下说法中正确的是( )
A.运动的物体不可能受到滑动摩擦力
B.静止的物体有可能受到滑动摩擦力
C.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反
D.滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致
2.关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.摩擦力的求解公式为,其中为动摩擦因数,指物体与接触面之间的正压力
B.摩擦力总是阻碍物体的运动
C.运动的物体有可能受到静摩擦力的作用
D.摩擦力的方向有可能与相对运动或相对运动趋势的方向相同
方法探究
一、滑动摩擦力
1.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触挤压(即有弹力).
(2)物体间的接触面不光滑.
(3)两物体间存在相对运动.
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.
3.滑动摩擦力的大小
(1)公式法:根据公式Ff=μFN计算.
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