内容正文:
第13讲 摩擦力
1. 摩擦力的分类;
2. 静摩擦力产生的条件和方向判断;
3. 滑动摩擦力产生的条件和方向判断;
4. 增大和减小摩擦力的方法。
知识点一:静摩擦力
1. 定义: 两个相互接触并挤压的物体间,存在相对运动趋势而又没有相对运动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力称静摩擦力。
2. 产生条件
(1)接触面不光滑;
(2)有相对运动趋势(没有相对运动);
(3)接触且有挤压(即有弹力)。
3. 作用点:在两物体接触面上
4. 方向: 沿着接触面 ,与 相对运动趋势 方向相反。
(1)运动或静止的物体都可以受到静摩擦力。
(2)静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,但与运动方向无必然联系。
(3)静摩擦力可以是动力或阻力,但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动 。
5. 大小:①由外力决定,一般与拉力(推力)相等;②随外力的增大而增大,但有一定限度,即在0与最大静摩擦力fmax(0< f ≤fmax)之间。
注意:最大静摩擦力fmax会随压力的增大而增大。
【解题技巧】
静摩擦力有无的判断:
1、条件判断法
★2、平衡条件法:当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向。
3、假设法
题型一:静摩擦力的判断
【例1】用手握紧瓶子使瓶子静止,如图,关于瓶子所受摩擦力的情况,以下正确的是( )
A.摩擦力的大小与手皮的粗糙程度有关 B.摩擦力的方向竖直向下
C.摩擦力的大小与手的握力增大无关 D.手出汗了摩擦力就会变小
[变式1]如图所示,物块静止在固定斜面上,接触面粗糙,现在用一定大小的力F沿斜面向上拉物块,物块仍保持静止,此时物块受到的摩擦力,以下描述正确的是( )
A.方向沿斜面向上 B.方向沿斜面向下 C.摩擦力为0 D.无法确定
[变式2]如图所示,人用平行于水平地面的力推沙发,沙发没有被推动。由此可知( )
A.沙发与地面之间不存在摩擦力
B.沙发与地面之间存在着静摩擦力
C.人推沙发的力小于沙发与地面之间的静摩擦力
D.人推沙发的力大于沙发与地面之间的静摩擦力
题型二:静摩擦力大小计算
【例2】如图所示,物体A、B间的最大静摩擦力为3N,B与地面间的最大静摩擦力为6N,同时有方向相反、大小均为N的两个水平力分别作用于A和B上,下列判断正确的是( )
A.A对B的摩擦力方向向右 B.地面对B的摩擦力方向向左
C.B和地面间的摩擦力为1N D.A、B间的摩擦力为1N
[变式1]如图所示,放在水平面上的物体受到水平向右的力F1=9N和水平向左的力F2=4N的共同作用,物体处于静止,那么下列说法错误的是( )
A.如果撤去力F1,那么物体受到的合力为零
B.如果撤去力F2,那么物体受到的合力可能为3N
C.如果撤去力F2,那么物体受到的摩擦力一定为9N
D.如果撤去力F1,那么物体受到的摩擦力一定为4N
[变式2]如图所示,质量为的木块在置于水平桌面的木板上滑行,木板静止,它的质量,已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为,那么木板所受桌面给的摩擦力大小是( )
A. B.
C. D.
知识点二:滑动摩擦力
1. 定义:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
2. 产生条件:①接触面不光滑;②接触且有挤压(即有弹力);③具有相对运动。
3. 作用点:在两物体接触面上
4. 方向: 沿着接触面 ,与相对运动的方向相反。
(1)静止的物体也可以受滑动摩擦力,方向跟相对运动方向相反。
(2)滑动摩擦力方向可以跟运动方向相同,但一定跟相对运动方向相反。
5. 大小:滑动摩擦力的大小跟压力(垂直接触面)成正比:
其中:μ为动摩擦因数,没有单位,数值与材料及接触面的情况(如粗糙程度)有关。
注意:滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关。
6. 最大静摩擦力和滑动摩擦力大小的对比:fmax略大于f滑:
7. 生活中的摩擦力:
(1)传动装置间的摩擦力是静摩擦力。
(2)主动轮受到的摩擦力与运动方向相反,从动轮受到的摩擦力与运动方向相同。
知识点三:滚动摩擦力
1. 定义:滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。
2. 特点:当压力相同时,滚动摩擦比滑动摩擦小很多。
【解题技巧】
★求滑动摩擦力:
(1)求最大静摩擦力fmax
(2)判断:
当外力时,物体受到的是静摩擦力,则f=F;
当外力时,物体受到的是滑动摩擦力,则。
题型三:滑动摩擦力的判断及计算
【例3】如图所示,质量为2kg的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平拉力F(g取10m/s2)
(1)当拉力大小为5N