第3章 第3节 摩擦力-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第一册同步核心辅导与测评（鲁科版）

第3节　摩擦力 核心素养要求 核心素养呈现 1.知道滑动摩擦力产生的条件，会判断其方向及求解滑动摩擦力的大小。 2.知道静摩擦力产生的条件，会判断其方向及求解静摩擦力的大小。 3.通过对生活现象的观察，了解调控摩擦力的方法。 　滑动摩擦力 1．滑动摩擦力：当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力。 2．滑动摩擦力的方向：滑动摩擦力的方向总是与接触面相切，并与物体的相对运动方向相反。 3．滑动摩擦力的大小 (1)滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力f的大小与压力N成正比。 (2)公式：f＝μN其中N表示压力，μ叫动摩擦因数，μ的数值与相互接触的两物体的材料及接触面的情况(粗糙、干湿程度等)有关。 1．一个物体在另一个物体表面滑动时，一定产生摩擦力。( × ) 2．滑动摩擦力的方向沿接触面，与物体运动方向相反。( × ) 3．滑动摩擦力的大小与物体的重力成正比。( × ) 4．动摩擦因数的大小与滑动摩擦力大小无关。( √ ) 　静摩擦力 1．静摩擦力：当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动，但具有相对运动的趋势时，接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，这种力称为静摩擦力。 2．静摩擦力的方向：总是与接触面相切并且与相对运动趋势的方向相反。 3．静摩擦力的大小：由外部因素决定，随外力的变化而变化。 4．最大静摩擦力 (1)定义：物体与接触面之间的静摩擦力的最大值，即在外力作用下物体将开始沿接触面滑动时的静摩擦力，用fmax表示。 (2)相关因素 ①与两物体间的压力成正比。 ②与接触面的性质有关。 受静摩擦力作用的物体一定静止吗？如图所示，跑步时，脚受到的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？方向如何？ 提示：不一定静止，两物体只是相对静止。跑步时，脚和跑步机接触的时间内，脚并没有和跑步机发生相对运动，因此脚受到的摩擦力为静摩擦力，方向和人相对跑带的运动方向相同。 　摩擦力的调控 1．增大摩擦力的方法 (1)增大接触面之间的粗糙程度。 (2)增加物体间的压力。 2．减小摩擦力的方法 (1)减小物体间的压力。 (2)在接触面间加润滑剂。 1．机车的车轮与钢轨的摩擦力有时是有利的。( √ ) 2．减小摩擦，可以在两物体之间加润滑油。( √ ) 3．汽车轮胎的花纹有利于增加与接触面的摩擦。( √ ) 　滑动摩擦力的分析与计算 [思考探究] 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？你能根据二力平衡确定这个力的大小吗？ (2)以上三图中木块受的摩擦力方向向哪？滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何规律？ (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？ 提示：(1)滑动摩擦力，其大小和外力大小相等，即3.6 N、6.6 N、5.6 N。 (2)方向均向左，其方向总与相对运动方向相反。 (3)甲、乙表明，滑动摩擦力的大小与压力大小有关；甲、丙表明，滑动摩擦力的大小与接触面间的材料有关。 [思维深化] 1．滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触且挤压。 (2)物体间的接触面不光滑。 (3)两物体间存在相对运动。 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 (1)公式法：根据公式f＝μN计算。 ①正压力N是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，N的大小根据物体的受力情况确定。 ②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关。 (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。 [特别提醒]　(1)与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向相反”。 (2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动，而不是阻碍物体的运动。 　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A物体与墙面间的摩擦力为(　　) A．f＝μmg　向上 B．f＝mg　向下 C．f＝F　向下 D．f＝μF　向上 【解析】　由于物体匀速下滑，因此在竖直方向上合外力为零，所以有mg＝f，且f的方向向上。根据滑动摩擦力的大小有f＝μN，N＝F，因此f＝μF，所以A、B、C错误，D正确。 【答案】　D 滑动摩擦力分析与计算的两点注意 (1) f＝μN只适用于滑动摩擦力的计算，计算摩擦力时一定要分清是求静摩擦力还是求滑动摩擦力。 (2)公式f＝μN中的N是物体接触面之间的正压力，不一定等于物体的重力G。要根据物体的受力来确定