内容正文:
高中物理必修一 第三章 相互作用——力
3.2 摩擦力
高中物理必修一 第三章 相互作用——力
观察以下各图,你能想到哪个力?
一、摩擦力
1、定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,叫做摩擦力。
2、产生条件:两个物体相互接触、相互挤压(即有弹力)、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。
3、分类:静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力
体验:用力推地面上的课桌没有推动和推动后感觉有何不同,是什么原因?
二、滑动摩擦力
思考:如图甲、乙、丙所示,质量为2 kg的木块在不同水平拉力作用下,均向右做匀速直线运动。
(1)以上三图中的木块除了受到水平拉力外,水平方向还要受到一个什么力?请根据二力平衡确定这个力的大小。
(2)以上三图中木块受的摩擦力方向?滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何关系?
(3)比较甲、乙两图,表明滑动摩擦力大小与什么因素有关?比较甲、丙两图,表明滑动摩擦力大小与什么因素有关?
二、滑动摩擦力
二、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.产生条件:两个物体相互接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动。
3.大小:滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比,与接触面的粗糙程度有关。
(1)公式:Ff=μFN,其中FN表示接触面
上压力的大小,μ为动摩擦因数。
(2)动摩擦因数μ跟相互接触的两个物体
的材料、接触面的粗糙程度有关,
没有单位。
二、滑动摩擦力
思考:滑动摩擦力的方向应如何描述?
二、滑动摩擦力
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。
思考:1.滑动摩擦力总是阻力吗?
滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,但不一定阻碍物体的运动。当摩擦力的方向与物体的运动方向相同时,它是物体运动的动力;当摩擦力的方向与物体的运动方向相反时,它是物体运动的阻力。
2.静止的物体可以受到滑动摩擦力吗?
可以。
例1、如图所示,水平面上向左运动的物体,重为20N,接触面上动摩擦因数为0.4 , 物体在运动过程中,还受到一个水平向右大小为10N的拉力作用,则物体受到滑动摩擦力为:( )
A.2N,向右; B.2N,向左;
C.8N,向右; D.8N,向左。
F
v
C
二、滑动摩擦力
解析 由于FN=mg,滑动摩擦力Ff=μFN=μmg=8 N,物体向左运动,则滑动摩擦力方向向右。
三、静摩擦力
1、定义:两个相互接触的物体,当它们具有相对运动趋势时,在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力,叫做静摩擦力。
2、产生条件:两个物体相互接触、相互挤压(即有弹力)、接触面粗糙、有相对运动的趋势。
3、方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向相反。
“相对运动趋势”指的是两个物体分别以对方为参照物所表现出来的运动趋势,而不是相对于地面或是其他物体。
思考:如图所示,把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块。
当测力计的示数为1 N时,木块没有动;原因是什么呢?
逐渐增大拉力到2 N时,木块仍静止;随着外力的增大,静摩擦力大小如何变化?
继续增大拉力到4 N时,木块开始运动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块匀速运动,拉力保持3.8 N不变。这个阶段弹簧测力计的示数有何特点?
若在木块上增加砝码,木块开始移动时弹簧测力计的示数如何变化?这说明什么?
三、静摩擦力
三、静摩擦力
(1)范围:0<F≤Fmax。(Fmax为最大静摩擦力,在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。)最大静摩擦力与正压力成正比。一般情况下,最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力,为分析问题方便,可认为二者相等。
(2)计算:物体做匀速直线运动或静止时,根据二力平衡条件求解。
4.静摩擦力的大小:
三、静摩擦力
例2、下列图中的物体都处于静止状态,有静摩擦力的是( )
A
D
F
C
F
B
BCD
三、静摩擦力
定义 两接触的物体之间产生的一种阻碍相对运动(趋势)的力.
滑动摩擦力
种类
条件 粗糙,接触有正压力,有相对运动(趋势).
静摩擦力
方向 总跟接触面相切,与相对运动(趋势)相反
大小
滑动摩擦力大小与接触面间的压力成正比:f=FN
(为动摩