第三章 第三节 摩擦力-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

第三节　摩擦力

【核心素养目标】

知识点一　滑动摩擦力

一个物体在另一个物体表面滑动时，一定产生摩擦力吗？

提示：滑动摩擦力的产生必须具备三个条件，一个物体在另一物体表面滑动只是条件之一，若接触面光滑，则物体间没有摩擦力。

1．滑动摩擦：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。

2．滑动摩擦力

(1)定义：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。

(2)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。

(3)大小

①滑动摩擦力的大小f跟压力FN成正比，还跟接触面的性质有关。

②公式：f＝μFN。

③动摩擦因数μ：与接触面的材料和粗糙程度有关。

【判断正误】

1．只要两个物体之间有弹力产生，又有相对运动，两个物体之间就一定存在滑动摩擦力。(×)

2．滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间。(×)

3．静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力。(√)

1．滑动摩擦力产生的条件

(1)两物体接触且挤压(即有弹力)。

(2)接触面粗糙。

(3)两物体间有相对运动。

注意：有弹力，不一定有摩擦力；有摩擦力，一定有弹力。

2．滑动摩擦力的作用效果：总是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍物体的运动，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反。滑动摩擦力可以是动力，也可以是阻力。

3．滑动摩擦力大小的计算方法

(1)公式法：由f＝μFN计算。

应当注意，FN是正压力，其大小不一定等于物体的重力。甲图中压力等于物块重力，乙图中压力与物块重力无关，丙图中压力小于物块重力。

(2)二力平衡法：物体匀速直线运动或静止时(有相对运动)，根据二力平衡条件求解。

学生用书↓第70页

如图所示，物体在大小为100 N，方向水平向左的拉力F作用下，沿水平面向右运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，物体质量m＝5 kg，可知物体所受摩擦力为(g取10 m/s2)(　　)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．10 N，水平向左 B．10 N，水平向右

C．20 N，水平向左 D．20 N，水平向右

A　[物体相对地面运动，故物体受到滑动摩擦力，则摩擦力的大小为f＝μFN＝μmg＝0.2×5×10 N＝10 N；滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力方向水平向左，故A正确，B、C、D错误。]

针对练1.有关滑动摩擦力，下列说法中正确的是(　　)

A．滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反

B．有滑动摩擦力必有弹力

C．物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大

D．公式f＝μFN中的压力FN一定等于物体重力的大小

B　[滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，滑动摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向相反，但不一定与物体运动方向相反，故A错误；摩擦力的产生条件是有弹力、接触面粗糙、有相对运动，故B正确；滑动摩擦力的大小f＝μFN，与物体在支持面上的滑动速度无关，其中FN为压力，FN与接触面垂直，不一定等于重力，故C、D错误。]

针对练2.一物块m在水平力F拉动下，沿静止的水平传送带由左端匀速运动到右端，如图甲所示，这时物块所受摩擦力为f1；现开动机械让传送带逆时针匀速传动，再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端，这时物块所受摩擦力大小为f2，如图乙所示。则f1、f2的大小关系满足(　　)

A．f1＝f2

B．f1<f2

C．f1>f2

D．上述三种情况都有可能

A　[题图甲、乙两种情况下，物块受到的均是滑动摩擦力，f1＝f2＝μFN＝μmg，故选A。]

知识点二　静摩擦力

如图所示，人用水平向右的力推沙发，沙发没动，沙发相对地面有没有运动的趋势？运动趋势的方向是什么？

提示：有，沙发相对地面有向右运动的趋势。

1．静摩擦力：当两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势时，物体间产生的摩擦叫作静摩擦，这时产生的摩擦力叫作静摩擦力。

2．静摩擦力的方向：总是与物体相对运动趋势的方向相反，与它们的接触面相切。

3．最大静摩擦力

物体所受到的静摩擦力有一个最大值，这个最大值叫作最大静摩擦力。最大静摩擦力fmax在数值上等于物体刚刚开始运动时所需的最小拉力。

4．静摩擦力的大小：两物体间实际发生的静摩擦力f在0和最大静摩擦力fmax之间，即0<f静≤fmax。

【判断正误】

1．有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力。(×)

2．摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直。(√)

3．静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。(×)