第三章 素养提升课三 摩擦力的综合分析-【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）

素养提升课三　摩擦力的综合分析 [学习目标]　1.会根据相对运动趋势的方向判断静摩擦力的方向，并会根据受力和运动情况，分析静摩擦力的大小和方向。　2.能熟练计算静摩擦力和滑动摩擦力。　3.熟练解决摩擦力的突变问题。 提升点一　对摩擦力的理解 1．对摩擦力的理解 (1)摩擦力是指发生在两个相互接触的物体之间阻碍两个物体间相对运动或相对运动趋势的力。 (2)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体可能受到静摩擦力的作用。例如：在倾斜传送带上随传送带匀速传送的物体受到的摩擦力是静摩擦力。 (3)受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的，静止的物体可能受到滑动摩擦力的作用。例如：擦黑板时，静止的黑板受到的摩擦力是滑动摩擦力。 2．摩擦力的方向 (1)静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反，可利用假设法判断，即假设接触面光滑，物体相对与它接触的物体运动的方向，就是相对运动趋势方向。例如：静止在斜面上的物体受到的静摩擦力的方向沿斜面向上。(如图甲) 静摩擦力的方向与物体的运动方向可以成任意角度，如图乙所示。 (2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，与物体的运动方向无关。 (3)无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都可以是动力，也可以是阻力。如果物体受到的摩擦力的方向与该物体运动的方向相同，则摩擦力为动力；如果物体受到的摩擦力的方向与该物体运动的方向相反，则摩擦力为阻力。 (多选)(2022·河北魏县高一期中)关于摩擦力，下列说法正确的是(　　) A．物体和接触面之间的正压力越大，则摩擦力一定越大 B．受静摩擦力作用的物体不一定是静止不动的 C．摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同 D．人走路时，脚受到的摩擦力是阻碍人运动的 BC　[静摩擦力的大小与正压力大小没有直接关系，滑动摩擦力大小由接触面之间的动摩擦因数和正压力大小决定，故A错误；受静摩擦力作用的物体不一定是静止不动的，摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，比如某人用手竖直握住水杯并向上拿起时，水杯受到向上的静摩擦力，并向上运动，故B、C正确；人走路时，脚受到向前的摩擦力，摩擦力是人前进的动力，不是阻碍人运动的，故D错误。故选B、C。] 针对练1.(2022·湖南安化高一期中)关于摩擦力，下列说法正确的是(　　) A．摩擦力的方向和相对运动方向平行 B．只有运动的物体才受到滑动摩擦力 C．只有静止的物体才受到静摩擦力 D．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反 A　[摩擦力的方向平行于接触面，与相对运动或相对运动趋势的方向相反，可见摩擦力的方向和相对运动方向或相对运动趋势方向平行，选项A正确；静止的物体可能受到滑动摩擦力，运动的物体可能受到静摩擦力，比如正在粗糙水平面滑动的物体，水平面则受到是滑动摩擦力，但水平面是静止的；再如正在随传送带斜向上匀速运动的物体，物体是运动的，但受到的是静摩擦力，选项B、C错误；滑动摩擦力的方向总是与相对运动方向相反，不一定与运动方向相反，选项D错误。] 针对练2.(多选)(2022·广东增城中学高一期中)下列关于摩擦力的说法正确的是(　　) A．静摩擦力可以是阻力也可以是动力 B．受到静摩擦力作用的物体一定是静止的 C．自行车在前进过程中，前后轮受到的摩擦力均向前 D．有滑动摩擦力就一定有压力，滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直 AD　[静摩擦力和滑动摩擦力都可以是动力，也可以是阻力，故A正确；受到静摩擦力作用的物体与施力物体一定是保持相对静止的，对地不一定静止，例如随传送带斜向上匀速运动的物体，故B错误；自行车在人对自行车提供动力的前进过程中，前轮受到的摩擦力向后，后轮受到摩擦力向前，故C错误；有压力才能产生摩擦力，滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直，故D正确。故选A、D。] 学生用书↓第74页 提升点二　两类摩擦力的计算 1．滑动摩擦力的大小 计算公式：f＝μFN。公式中FN为接触面受到的正压力，与物体的重力G是两种性质的力，大小和方向不一定与重力相同，f与物体的运动状态、运动速度的大小、接触面积的大小均无关。 2．静摩擦力的大小 (1)静摩擦力大小通常利用平衡条件求得。 (2)最大静摩擦力fmax的大小随物体对接触面的正压力的增大而增大，其值略大于滑动摩擦力。 质量为3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止；当拉力F2＝10.3 N时，木箱做匀速直线运动，求：(g取9.8 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (1)木箱与地面间的动摩擦因数；(结果保留2位有效数字) (2)木箱在F1＝8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小； (3)木箱在F3＝16.0 N的水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小。 解析：(1)当拉力F2＝10.3 N时，木箱做匀速直线运动，木箱水平方向受到拉力F2和