第三章 第二节　摩擦力　-【正禾一本通】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（人教版）

　　　 　　第二节 摩擦力　　　　► 对应学生用书P63 【课程标准】　1.认识摩擦力。2.知道滑动摩擦和静摩擦现象。3.能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。 知识点一 | 滑动摩擦力 　　　　　　　　　　　　　　　　 教材新知梳理 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，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压力的大小成正比。 (2)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。 (3)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。 关键核心突破 [情境导思] 1．静止的物体可以受滑动摩擦力吗？举例说明。 提示：静止的物体可以受滑动摩擦力。如图所示，把A物体抽出来，静止的B物体受到了滑动摩擦力却没有运动。 2．用笔在纸上写字时，如果纸张较轻小，且不用其他东西压着纸面，纸会跟着动(可以体验一下)，则纸所受桌面的摩擦力与纸的运动方向关系如何？ 提示：纸所受桌面的摩擦力与纸的运动方向相反。 [要点培优] 1．滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动。 2．滑动摩擦力的方向：与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反。 3．作用效果：总是阻碍物体间的相对运动。 4．滑动摩擦力大小的计算方法 (1)公式法：由Ff＝μFN计算。FN是正压力，其大小不一定等于物体的重力，FN与接触面垂直。 (2)二力平衡法：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 题组应用培优 角度1　滑动摩擦力的大小和方向 [例1] 如图，质量为20 kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10 N的拉力作用，则物体所受摩擦力为(重力加速度g取10 N/kg)(　　) A．10 N，向右 B．10 N，向左 C．20 N，向右 D．20 N，向左 解析：选D。由滑动摩擦力公式：Ff＝μFN＝0.1×20×10 N＝20 N，物体相对地面向右运动，则其所受摩擦力向左，故选项D正确。 角度2　测定动摩擦因数 [例2] 某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连，滑轮和木块间的细线保持水平，在木块上方放置砝码，缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在表中给出，其中f4的值可从图(b)中弹簧测力计的示数读出。 实验次数 1 2 3 4 5 砝码的质量 m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力 f/N 2.15 2.36 2.55 f4 2.93 回答下列问题： (1)f4＝______N； (2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f ­m图线； (3)f与砝码的质量m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式为f＝______，f ­m图线(直线)的斜率的表达式为k＝____________； (4)重力加速度g取9.8 m/s2，由绘出的f ­m图线求得μ＝________(保留两位有效数字)。 解析：(1)弹簧测力计的读数为2.75 N。 (2)在图像上添加(0.20 kg，2.75 N)这个点，画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，如图所示。 (3)由实验原理可得f＝μ(M＋m)g，f ­m图线的斜率为k＝μg。 (4)根据图像求出k＝3.9 N/kg，代入数据得μ≈0.40。 答案：(1)2.75　(2)图见解析 (3)μ(M＋m)g　μg　(4)0.40 [训练]1.(2023·江苏高中学业考试)如图所示，物块P静止在水平面上，分别对它施加互相垂直的两个水平拉力F1、F2时(F1>F2)物块将分别沿F1、F2方向滑动，对应的滑动摩擦力大小分别是f1、f2，若从静止开始同时施加这两个水平拉力，物块受到的滑动摩擦力大小是f3，则关于这三个摩擦力的大小，正确的判断是(　　) A．f＝f2<f3 B．f1＝f2＝f3 C．f1>f2＝f3 D．f1<f2<f3 解析：选B。三种情况下，水平面所受的正压力都等于物体的重力，根据f＝μFN＝μmg可知，三种情况下滑动摩擦力相等，A、C、D错误，B正确。 [训练] 2.自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性，在同样的刹车过程中，碟刹因更高的稳定度和灵活性，致使刹车距离更短，提供更大的安全性。