内容正文:
第三章 相互作用——力
课时3.2 摩擦力
1. 知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
2. 知道动摩擦因数,能用Ff=μFN计算滑动摩擦力的大小。
3. 知道静摩擦力产生的条件,会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向,知道最大静摩擦力的概念。
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.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
(1)滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成正比,还跟接触面的粗糙程度、材质等有关。
(2)公式:Ff=μF压。
(3)动摩擦因数μ:它的值跟两接触面的材料和粗糙程度有关。动摩擦因数μ=,Ff在接触面内且与相对运动方向相反,FN与接触面垂直。
注意:有摩擦力必定有弹力,有弹力不一定有摩擦力。
二、静摩擦力
1.定义:相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动时,这时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.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的拉力。
4.静摩擦力的大小:两物体之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。
注意:“相对静止”≠“静止”其含义包括两个物体都静止,或者是两个物体以相同的速度运动。
基础过关练
题组一 对滑动摩擦力的理解
1.(2022江苏扬州期中)有关滑动摩擦力,下列说法中正确的是 ( )
A.有压力一定有滑动摩擦力
B.滑动摩擦力的方向一定和物体运动方向相反
C.滑动摩擦力的方向总是与接触面上的压力的方向垂直
D.只有运动的物体才受滑动摩擦力
2.(2023江苏南通如皋质量调研)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,某一时刻,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
题组二 滑动摩擦力的分析与计算
3.(2023江苏淮安马坝中学期中)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒。如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,冰壶受到的滑动摩擦力为Ff,则冰道被擦刷后 ( )
A.μ和Ff都增大 B.μ和Ff都减小
C.μ增大,Ff减小 D.μ减小,Ff增大
4.(2022浙江宁波期中)如图所示,木块质量为2 kg,放在水平地面上,在F=6 N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为1 m/s。则下列说法中正确的是(重力加速度g取10 m/s2) ( )
A.木块与水平地面间的动摩擦因数为0.3
B.当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时,受到的摩擦力大小为12 N
C.当用8 N的水平拉力使木块运动时,木块受到的摩擦力大小为8 N
D.将水平拉力F撤去后,木块运动得越来越慢,木块受到的摩擦力越来越小
5.如图所示,一个质量为m的物体A,向其施加一个水平方向的力F,使A沿竖直墙壁匀速下滑,若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ,那么物体A与墙面间的摩擦力为(重力加速度为g) ( )
A.Ff=μmg,方向竖直向上
B.Ff=μmg,方向竖直向下
C.Ff=F,方向竖直向下
D.Ff=μF,方向竖直向上
题组三 静摩擦力的有无及方向的判断
6.(2023江苏太湖高级中学期中,改编)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各个领域。如图所示,一个机械臂将铁夹转到水平位置,然后竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则 ( )
A.小球受到的摩擦力方向竖直向下
B.若铁夹竖直向上匀速运动,小球受到的摩擦力方向竖直向下
C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
D.小球所受的最大静摩擦力随压力的增大而增大
7.(2023山东青岛第十九中学期中)如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块上放置一个质量为m的物块,它们相对静止,一起沿斜面匀速下滑;图丙中水平力F作用于A,使A、B、C一起向左匀速运动;图丁中粗糙水平面上放一斜面体,斜面体上放着一木块,木块和斜面体均静止。下列说法正确的是 ( )
A.甲、乙两图中物块均受到摩擦力
B.图乙中物块不受摩擦力
C.图丙中A对C有向右的摩擦力
D.图丁中水平面对斜面体一定没有摩擦力作用