第3章 3 摩擦力-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第一册教科版（教师用书）

3　摩擦力

[学业要求与核心素养]

一、认识滑动摩擦力

阅读教材，并回答：

1．感受滑动摩擦力

把手掌压在桌面或其他物体的表面，在大小不同的压力下向前平移手掌。通过比较，感受滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？

答：与压力和接触面的材料有关。

2．试分析教材《讨论交流》。

[概念·规律]

1．定义：两个物体相互接触并挤压，当它们沿接触面发生__相对__滑动时，在每个物体的接触面上都会受到对方施加的阻碍__相对__运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。

2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体__相对运动__的方向相反。

3．大小：f＝μN，即滑动摩擦力的大小跟压力的大小成__正比__。式中μ为__动摩擦因数__，没有单位，它的数值跟相互接触的两个物体的__材料__和接触面的__粗糙程度__有关。与物体的受力情况、运动状态、接触面积大小__无关__，通常情况下μ小于1，但也有大于1的情况。

二、认识静摩擦力

阅读教材，并回答：

1．在教材图3­3­6中，人用力向右推放于水平地面上的箱子，箱子没动。箱子为何没有向右运动？是什么力阻碍了它的运动？该力的方向向哪？

答：因受到向左的静摩擦力。

2．在教材图3­3­8所示实验中

(1)物块静止不动时，随着外力的增大，静摩擦力大小变化吗？根据是什么？

答：变化。由二力平衡知静摩擦力和拉力大小相等。

(2)物块开始移动时弹簧测力计的示数有何特点？

答：弹簧测力计的示数最大。

(3)若在物块上增加砝码，物块移动之前，静摩擦力的大小还等于弹簧测力计的拉力吗？物块开始移动时弹簧测力计的示数和放砝码之前木块开始移动时弹簧测力计的示数相同吗？

答：等于。不相同。

[概念·规律]

1．定义：两个相互接触的物体，当它们之间只有__相对运动__趋势，而没有__相对运动__时，物体间的摩擦力叫作静摩擦力。

2．方向：总是沿着接触面，跟物体__相对运动__趋势的方向相反。

3．大小

(1)最大静摩擦力：静摩擦力的增大有一个限度，物体间即将开始__相对运动__时的摩擦力。

(2)静摩擦力大小范围：物体间实际产生的静摩擦力在__0与最大静摩擦力__之间。

探究点一　滑动摩擦力

[交流讨论]

1．把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图所示。

当拉力增大到4 N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，拉力保持3.8 N不变，此后木块匀速运动。

(1)木块被拉动前受到的是静摩擦力，拉动后还是静摩擦力吗？拉动后受到的摩擦力多大？

答：不是。3.8 N

(2)在木块上添加重物，即增大木块对木板的压力时，摩擦力如何变化？

答：变大。

(3)在木板上铺一块较粗糙的毛巾，木块受到的摩擦力如何变化？

答：变大。

2．静止的物体可以受滑动摩擦力吗？

答：可以。

3．如图所示，在竖直墙面上，如果物块在恒力F的作用下沿粗糙的竖直墙面下滑，物块的质量增大，摩擦力增大吗？

答：摩擦力不变。

[归纳总结]

1．滑动摩擦力的产生条件

两物体缺一不可

2．滑动摩擦力的方向

(1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反。

(2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反。

　质量是3 kg的物体放在水平地面上，用F1＝6 N的水平拉力拉该物体时，恰好使物体做匀速直线运动，如图甲，已知g＝10 N/kg，求：

(1)物体与地面之间的动摩擦因数；

(2)若对物体施加一竖直向下的作用力F2＝30 N，如图乙，当物体在地面上滑动时，所受滑动摩擦力多大？

[解析]　(1)物体做匀速运动，则f1＝F1＝6 N，

根据f1＝μN1＝μmg，得μ＝0.2。

(2)当加竖直向下的力F2时，物体对地面的压力

N2＝F2＋mg＝60 N

所以物体所受摩擦力为f2＝μN2＝12 N。

[答案]　(1)0.2　(2)12 N

●名师点拨

本题中当加竖直向下的作用力F2后，物体对地面的压力不再是mg，故摩擦力大小不是μmg。由此可以看出物体与地面之间的滑动摩擦力不一定等于μmg。

1．质量为5 kg的木块放在水平地面上，在拉力F＝30 N的作用下向前加速运动，已知木块与地面间的动摩擦因数为0.5，求：