内容正文:
第2讲 摩擦力
一、静摩擦力与滑动摩擦力对比
项目
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生 ,但具有相对运动的趋势时,接触面上产生的 相对运动趋势的力
当两个物体彼此接触和挤压,并发生 时,在接触面上产生的 相对运动的力
产生
条件
(1)接触面
(2)接触处有
(3)两物体间有
(1)接触面
(2)接触处有
(3)两物体间有
大小
0<f≤fmax,其中fmax为最大静摩擦力
f= ,其中μ为动摩擦因数
二、动摩擦因数
1.定义:彼此接触的物体发生 时,摩擦力的大小和压力的比值,μ=。
2.决定因素:与相互接触的两物体的 及 的情况有关。
三、弹力与摩擦力的关系
若两物体间有摩擦力,两物体间 弹力;若两物体间有弹力,两物体间 摩擦力。(均选填“一定有”或“不一定有”)
[教材情境] (鲁科版必修第一册第84页“摩擦力的调控”)在生产生活中,我们有时需要尽可能加大摩擦力,有时又希望把摩擦力减到最小,掌握了摩擦力的有关规律,就可根据需要找到调控摩擦力的方法。我们需要增大摩擦力时,可采用加大压力的方法或选用动摩擦因数更大的材料等;我们需要减小摩擦力时,则可采用相反的方法。例如,为了打开密封的瓶装罐头盖子,人们发明了可增大摩擦力的开瓶器(图甲);在冰壶比赛中,为了让冰壶能够在赛道上按
照期望的方式滑动,运动员就要反复刷冰以减小摩擦力(图乙)。
1.正误辨析
(1)开瓶器开瓶过程中,瓶盖受两个摩擦力。( )
(2)冰壶受到的滑动摩擦力阻碍冰壶的运动。( )
(3)刷冰减小了冰壶与地面间的动摩擦因数,冰壶受到的滑动摩擦力减小。( )
(4)摩擦力总是与弹力同时产生,同时消失。( )
2.(多选)开瓶器在转动瓶盖的过程中,关于瓶盖受到的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.握开瓶器的手握得越紧瓶盖受到的滑动摩擦力越大
B.瓶盖受的摩擦力都是阻力
C.瓶盖受静摩擦力的方向与瓶盖的转动方向相同
D.瓶盖受滑动摩擦力的方向与瓶盖的转动方向相反
考点一 摩擦力的有无及方向的判断
1.明确三个方向
名称
释义
运动方向
一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向
相对运动
方向
指以其中一个物体为参考系,另一个物体相对参考系的运动方向
相对运动
趋势方向
能发生却没有发生的相对运动的方向,导致两物体间存在静摩擦力
2.摩擦力的有无及方向的判断方法
(1)条件法:根据摩擦力产生的条件判断。
(2)假设法。
(3)状态法:先判断物体的运动状态,再根据平衡条件、牛顿第二定律,通过受力分析判断静摩擦力的有无及方向。
(4)牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。
[例1] [摩擦力有无和方向的判断——条件法、状态法] 关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.瓶子静止在粗糙的水平桌面上时,一定受到水平方向的静摩擦力
作用
B.瓶子静止在倾斜的桌面上时,一定受到沿斜面向上的静摩擦力的
作用
C.瓶子被握在手中且瓶口朝上做匀速直线运动时,瓶子可能受到竖直向下的滑动摩擦力作用
D.瓶子被握在手中,突然松手,瓶子自由下落,离手之前瓶子受到滑动摩擦力
(1)瓶子压着一张纸条,扶住瓶子把纸条抽出,瓶子受到的摩擦力方向与纸条的运动方向相同还是相反?
(2)瓶子被握在手中且瓶口朝上,斜向左上方匀速直线运动时,瓶子所受静摩擦力沿什么方向?大小为多少?
(3)瓶子被握在手中且瓶口朝上,斜向右上方匀加速运动时,瓶子所受静摩擦力沿什么方向?
[例2] [摩擦力方向的判断——状态法、假设法、牛顿第三定律法] (多选)中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一。在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住,如图所示。则在向右行笔的过程中( )
A.镇纸受到向左的摩擦力
B.毛笔受到向左的摩擦力
C.白纸只受到向右的摩擦力
D.桌面受到向右的摩擦力
(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。
(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。即摩擦力可以作为阻力使物体减速,也可以作为动力使物体加速。
(3)受静摩擦力作用的物体不一定静止,但一定与静摩擦力的施力物体保持相对静止。
考点二 摩擦力的分析与计算
1.判断摩擦力的性质
分析物体的状态,分清是静摩擦力还是