第3章 2 摩擦力-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第一册人教版（教师用书）

2　摩擦力 [学业要求与核心素养] 物理观念 1．知道滑动摩擦力和静摩擦力的概念及产生条件。 2．知道影响滑动摩擦力大小的因素，知道动摩擦因数。 3．知道最大静摩擦力。 科学思维 1．会分析、判断摩擦力的有无及方向。 2．会计算摩擦力的大小。 一、滑动摩擦力 阅读教材，并回答： 1．滑动摩擦力 两个相互接触并有挤压的物体之间发生相对运动时，产生的摩擦叫滑动摩擦。在滑动摩擦中，在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力，叫作滑动摩擦力。滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，与它们的接触面相切。 2．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：与压力和接触面有关。 [概念·规律] 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，在接触面上产生的阻碍__相对运动__的力叫滑动摩擦力。 2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体的__相对运动__的方向相反。 3．大小 滑动摩擦力的大小跟压力成__正比__。 公式：Ff＝μF压，μ为动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的情况__有关__，接触面材料不同，粗糙程度不同，动摩擦因数也__不同__。 二、静摩擦力 阅读教材，并回答： 1．在教材图3.2­3中，人用力向右推放于水平地面上的沙发，沙发没动。沙发为何没有向右运动？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3.2­4所示实验中 (1)木块静止不动时，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)木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)若在木块上增加砝码，木块移动之前，静摩擦力的大小还等于弹簧测力计的拉力吗？木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] 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．方向：静摩擦力的方向总是跟相对__运动趋势__的方向相反。 3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体即将__开始运动__时所需要的拉力。 4．静摩擦力的大小：两物体间实际产生的静摩擦力F在__0__与__最大静摩擦力Fmax__之间，即__0<F≤Fmax__。 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 (1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动。 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。 3．滑动摩擦力的大小计算 (1)公式法：根据公式Ff＝μFN计算。 (2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。 　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Ff1＝F1＝6 N 根据Ff1＝μFN1＝μmg，得μ＝0.2。 (2)当加竖直向下的力F2时，物体对地面的压力 FN2＝F2＋mg＝60 N 所以物体所受摩擦力为Ff2＝μFN2＝12 N。 [答案]　(1)0.2　(2)12 N ●规律总结 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，g＝10