内容正文:
第2讲 摩擦力
[对应学生用书P20]
1.静摩擦力与滑动摩擦力的比较
名称
项目
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两__相对静止__的物体间的摩擦力
两__相对运动__的物体间的摩擦力
产生条件
①接触面__粗糙__
②接触处有压力
③两物体间有__相对运动趋势__
①接触面__粗糙__
②接触处有压力
③两物体间有__相对运动__
大小
0<Ff≤Ffmax
Ff=μFN
方向
与受力物体相对运动趋势的方向__相反__
与受力物体相对运动的方向__相反__
作用效果
总是阻碍物体间的__相对运动趋势__
总是阻碍物体间的__相对运动__
[自测1] (多选)(2021·苏州高三期中)我们在生活中,时时与摩擦力打交道,摩擦力几乎无处不在。关于摩擦力,以下说法正确的是( )
A.静摩擦力可以是动力,滑动摩擦力一定是阻力
B.滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相反
C.运动的物体可以受静摩擦力
D.两物体间的压力越大,摩擦力也越大
答案 BC
2.对摩擦力的理解
(1)摩擦力的方向总是与物体间__相对运动__(或__相对运动趋势__)的方向相反,但不一定与物体的__运动__方向相反。摩擦力的方向和可以和速度成任何夹角。
(2)摩擦力总是阻碍物体间的__相对__运动(或__相对运动__趋势),但不一定阻碍物体的运动,即摩擦力可以是阻力,也可以是__动__力。
(3)受静摩擦力作用的物体不一定静止,但一定与施力物体保持相对静止。
(4)受滑动摩擦力的物体不一定运动,但一定与施力物体发生了相对滑动。
(5)静摩擦力大小不和压力成正比,最大静摩擦力数值上等于滑动摩擦力,大小和正压力成正比。
[自测2] (多选)(2021·大梧高三模拟)如图所示,用手握住杯子使其竖直静止于空中。下列说法正确的是( )
A.杯子受到的摩擦力方向竖直向上
B.杯子受到的摩擦力大小与重力大小相等
C.手握得越紧,杯子受到的摩擦力越大
D.手握越紧,杯子和手之间最大静摩擦力越大
答案 ABD
[对应学生用书P21]
考点一 静摩擦力的有无及方向判断
1.假设法
2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛顿第三定律,可以判断静摩擦力的方向。
3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力。
[例1] (多选)(2021·绵阳高三月考)现代的激光打印机都是自动进纸的,其进纸原理如图所示,进纸槽里叠放有一叠白纸,每一张纸的质量为m。进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上,并沿逆时针方向转动,确保第1张纸与第2张纸相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2,则( )
A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左
B.最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向右
C.下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右
D.正常情况下单张纸打印必须满足μ1>μ2
解析 第1张白纸相对于滚轮的运动趋势方向与滚轮的运动方向相反,则受到滚轮的静摩擦力与滚轮的运动方向相同,即受到滚轮的摩擦力向右,故A错误;对除第1张白纸外的其他纸进行研究,处于静止状态,水平方向受到第1张白纸的滑动摩擦力,方向与滚轮的运动方向相同,则根据平衡条件可知最后1张白纸受到桌面的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反,即水平向左,故B错误;根据题意,因上一张相对下一张要向右滑动,则上一张白纸受到下一张白纸的摩擦力一定向左,那么下一张相对上一张要向左滑动,因此下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右,故C正确;正常情况下单张纸打印必须满足,滚轮与白纸之间的摩擦力要大于纸与纸的摩擦力,则有μ1>μ2,故D正确。
答案 CD
[变式1] (2021·浙江高三考试)水平地面上放着一辆手推小车,小车的水平板上放置一只金属桶,金属桶始终与小车保持相对静止,则( )
A.当小车水平向左启动时,金属桶不受摩擦力
B.当小车水平向右启动时,金属桶受到水平向左的摩擦力
C.当小车水平向右减速运动时,金属桶对小车的摩擦力水平向右
D.当小车水平向左减速运动时,金属桶受到的摩擦力水平向左
解析 当小车水平向左启动时,加速度a的方向向左,金属桶受到向左摩擦力,A错误;当小车水平向右启动时,加速度a的方向向右,金属桶受到水平向右的摩擦力,B错误;当小车水平向右减速运动时,加速度a的方向向左,金属桶受到向左的摩擦力,由牛顿第三定律得,金属桶对小车的摩擦力水平向右,C正确;当小车水平向左减速运动时,金属桶受到的摩擦力水平向右,D错误。
答案 C
考点二 摩擦力的分析与计算
1.根据受力平衡计算滑动摩擦力或者静摩擦力的大小。
2.用公式f=μFN