3.2 摩擦力 微讲小本-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

2.摩擦力 1.知道滑动摩擦力的概念及产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向; 2.知道滑动摩擦力的大小跟什么因素有关,会求滑动摩擦力; 3.知道静摩擦力的概念及产生的条件,会判断静摩擦力的方向; 4.知道最大静摩擦力的概念,知道静摩擦力的大小范围。 　　如果把两本书叠放在一起把书分开是件很容易的事情,但如果像右图一样把两本书一页一页地交叉对插,然后各抓住一本书的书脊用力对拉,平时很容易分开的两本书竟会变得像强力胶粘在一起似的,很难分开。 学习本节内容,想一想,是什么原因导致上述的现象呢?是接触面积的增大、动摩擦因数增大、还是摩擦力的个数增加了呢? 　 知|识|梳|理 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。 (1)两物体相互接触且相互挤压。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动。 3.滑动摩擦力的方向。 总是沿着接触面,并且与相对运动方向相反。 4.滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的大小跟压力大小成正比,公式为Ff=μF压,μ为动摩擦因数,取决于相互接触的两物体的材质和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关(填“有关”或“无关”),与物体间相对运动的速度大小无关(填“有关”或“无关”)。 二、静摩擦力 1.定义:两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时产生的摩擦力叫作静摩擦力。 2.静摩擦力产生的条件。 (1)物体相互接触且相互挤压。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间相对静止但有相对运动趋势。 3.静摩擦力的方向 总是沿着接触面,并且跟受力物体的相对运动趋势的方向相反。 4.静摩擦力的大小。 (1)静摩擦力的大小总随迫使物体产生相对运动趋势的外力的变化而变化,与正压力大小无关(填“有关”或“无关”)。 (2)静摩擦力有一个最大值,即最大静摩擦力Ffmax,静摩擦力的范围是0<Ff≤Ffmax。 预|习|自|检 1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”) (1)接触面间有摩擦力,一定存在弹力。 (√) (2)有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力。 (√) (3)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。 (×) (4)滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同。 (√) 2.如图所示为某同学课桌上整齐摆放的一堆书,中间夹了一本物理课本,两侧其他书对物理课本的压力都为10 N,已知书与书之间的动摩擦因数为0.25,为了将物理课本水平抽出,该同学提供的拉力至少为 (　　) A.2.5 N B.5 N C.10 N D.15 N 解析　物理课本与其他书两个接触面都有滑动摩擦力,则有Ff=2μFN=2×0.25×10 N=5 N,当拉力等于摩擦力时,拉力最小,所以F=5 N,故B项正确,A、C、D三项错误。 答案　B 　 探究一 滑动摩擦力 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;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的方向相反。所以发生相对运动的物体不一定处于运动状态,可能是某物体静止,另一个物体在运动造成的。 2.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,不一定等于物体的重力,F压的大小根据物体的受力情况确定。 ②动摩擦因数μ与接触面的材料和粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关。 (2)平衡法:物体处于平衡(匀速直线运动或静止)状态时,根据二力平衡条件求解。 　　【例1】　如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。下列判断正确的是 (　　) A.若v1<v2,货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力 B.若v1<v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 C.若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力 D.若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 解析　滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动。若v1<v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力,A项错误,B项正确;若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力,汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力,C、D两项错误。 答案　B 判断滑动摩擦力方向的步骤 (1)确定发生相对运动的两个物体; (2)将一个物体选作参考系(视作静止); (3)判断另一个物体的运动方向; (4)根据滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动方向相反,判断滑动摩擦力的方向。 【针对训练1】　如图所示,一在水平面上向右运动的物体,质量为40 k