3.2摩擦力（考点解读）-2023-2024学年高中物理同步考点解读与专题训练（2019人教版必修第一册）

3.2摩擦力（考点解读）（原卷版） 考点1 滑动摩擦力和动摩擦因数 1、滑动摩擦力 （1）定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。 （2）产生条件：①接触面粗糙；②有弹力；③有相对运动。 （3）滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动方向相反。 （4）滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力跟正压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式：F=μFN，F表示滑动摩擦力大小，FN表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数。 （5）效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力。 2、动摩擦因数 （1）定义：彼此接触的物体做相对运动时摩擦力和正压力之间的比值，称为动摩擦因数μ．当物体处于水平运动状态时，正压力=重力。 （2）影响因素：不同材质的物体的动摩擦因数不同，μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位。 注意：动摩擦因数与压力无关、与接触面积大小无关、与滑动摩擦力的大小无关、与相对运动的速度大小无关。动摩擦系数是物体本身的属性，只与物体本身有关，与有没有进行相对运动，以及有没有正压力无关。所以不能说动摩擦系数与摩擦力成正比，与正压力成反比。只能说摩擦力与正压力和动摩擦系数成正比，也就是f=μN。 考点2 静摩擦力与最大静摩擦力 1．静摩擦力 （1）定义：互相接触的两物体存在相对运动的趋势而又保持相对静止时，在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力，叫静摩擦力。 （2）产生条件：a.相互接触且发生弹性形变；b.有相对运动趋势；c.接触面粗糙。 （3）方向：总是与物体的相对运动趋势方向相反。 （4）作用效果：总是起着阻碍物体间相对运动趋势的作用。 2．最大静摩擦力和静摩擦力的大小 （1）静摩擦力有一个最大的限度，即最大静摩擦力Fmax，静摩擦力的大小范围是0＜F≤Fmax。 （2）最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等。 考点3 摩擦力的判断和计算 1．滑动摩擦力的判断和计算 （1）判断滑动摩擦力的有无：根据接触面的性质和物体间是否产生相对运动，确定物体之间是否存在滑动摩擦力。 （2）求解方法的选取 ①如果物体做匀速直线运动，可根据二力平衡法和公式法求解滑动摩擦力大小。 ②如果物体做非匀速直线运动，可根据公式Ff＝μFN求解滑动摩擦力的大小。 2．静动摩擦力的判断和计算 （1）四种方法判断静摩擦力的有无 ①条件判断法：接触面之间有压力、粗糙且有相对运动趋势。 ②假设法：假设两物体间无静摩擦力，看物体是否相对滑动，判断思路如下： ③力的作用效果判断法：如果相互接触的物体间存在摩擦力，则必有相应的作用效果——平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态，可据此确定有无静摩擦力。 ④相互作用判断法：利用力的相互作用性，若甲对乙有静摩擦力，则乙对甲也有静摩擦力，据此可以判断物体是否受静摩擦力。 （2）静摩擦力的大小随着运动趋势强弱变化而在0～最大静摩擦力Fm之间变化，跟相对运动趋势强弱程度有关，但跟接触面相互挤压力FN无直接关系，由受力物体所处的运动状态根据平衡条件或牛顿第二定律来计算。 考点4 探究影响滑动摩擦力大小的因素 【实验目的】 找出影响滑动摩擦力大小的因素。 【实验原理】 使物体静止在做匀速直线运动水平面上，根据二力平衡，得出摩擦力=拉力。 【实验类型】探究型。 【实验流程】假设⇒设计⇒实验⇒结论。 【实验器材】 弹簧秤、带钩的盒子、一个50克的砝码、一块表面光滑的玻璃、表面粗糙的木板。 【实验步骤】 1、通过日常生活中碰到的情况加以分析，假设问题的结论与物体对接触面的压力有关，然后设计实验： （1）用弹簧秤钩住盒子分别放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板缓慢的做匀速直线运动，记下弹簧秤的读数。 （2）盒子上再放上砝码，再用弹簧秤钩住盒子分别放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板和前面同样的速度缓慢的做匀速直线运动，记下弹簧秤上的读数。 （3）把记下的读数填入下表 （4）分析比较数据得出结论： 比较试验次数（1）和（2）；（3）和（4），可以得出，滑动摩擦力的大小和滑动物体对接触面的压力大小有关，物体材质一样的情况下，物体对接触面压力大的摩擦力大。 2、假设问题的结论与拉动物体的速度有关，然后设计实验： （1）用弹簧秤钩住盒子放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板以0.5m/s的速度做匀速直线运动，记下弹簧秤的读数。 （2）用弹簧秤钩住盒子放在玻璃和粗糙的木板上，拉着玻璃或木板以1m/s的速度做匀速直线运动，记下弹簧秤的读数。 （3）把记下的读数填入下表 （4）分析比较数据得出结论： 比较试验次数（1）和（2）；（3）和（4），可以得出，在压力