内容正文:
第2讲 摩擦力
授课提示:对应学生用书第28页
一、静摩擦力与滑动摩擦力
名称
项目
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两相对静止的物体间的摩擦力
两相对运动的物体间的摩擦力
产生条件
(1)接触面粗糙
(2)接触处有压力
(3)两物体间有相对运动趋势
(1)接触面粗糙
(2)接触处有压力
(3)两物体间有相对运动
大小
(1)静摩擦力为被动力,与正压力无关,满足0<f≤fmax
(2)最大静摩擦力fmax大小与正压力大小有关
f=μFN
方向
与受力物体相对运动趋势的方向相反
与受力物体相对运动的方向相反
作用效果
总是阻碍物体间的相对运动趋势
总是阻碍物体间的相对运动
二、动摩擦因数
1.定义:彼此接触的物体发生相对运动时,摩擦力的大小和压力的比值,μ=。
2.决定因素:与接触面的材料和粗糙程度有关。
一、判断题
1.两物体只要有相对运动或相对运动趋势就一定有摩擦力。(×)
2.运动的物体也可以受到静摩擦力作用。(√)
3.两物体间正压力增大时,接触面间的摩擦力不一定增大。(√)
4.物体间的摩擦力越大,动摩擦因数一定越大。(×)
5.两物体间的摩擦力与两物体间的压力成正比。(×)
二、选择题
1.(多选)(粤教版必修第一册P93T3)下列关于摩擦力的说法中,正确的是( )
A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速
B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速
C.作用在物体上的滑动摩擦力既能使物体减速,也能使物体加速
D.作用在物体上的静摩擦力既能使物体加速,也能使物体减速
解析:静摩擦力或滑动摩擦力既可以充当动力,也可以充当阻力,但一定阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势,故选项A、B错误,C、D正确。
答案:CD
2.如图甲、乙所示,物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿力F方向匀速运动,图乙中斜面体固定不动。关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.图甲、乙中物体P均受摩擦力,且方向均与力F相同
B.图甲、乙中物体P均受摩擦力,且方向均与力F相反
C.图甲、乙中物体P均不受摩擦力
D.图甲中物体P不受摩擦力,图乙中物体P受摩擦力,且方向与力F方向相同
解析:题图甲中,P做匀速运动,在水平方向所受合力为零,所以P不受摩擦力;题图乙中,假设P不受摩擦力,P将相对Q沿斜面向下运动,因此P受沿力F方向的摩擦力,选项D正确。
答案:D
3.如图所示,水平桌面上向右运动的物体质量为20 kg,其与水平桌面之间的动摩擦因数μ=0.1,在运动过程中,还受到一个方向向左的大小为10 N的拉力F作用,则物体受到的滑动摩擦力为(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:由于FN=mg,滑动摩擦力f=μFN=μmg=20 N,物体向右运动,则滑动摩擦力方向向左,故选项D正确。
答案:D
4.(多选)如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦
力f与F的关系如图乙所示,g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.木箱所受的最大静摩擦力fmax=21 N
B.木箱所受的最大静摩擦力fmax=20 N
C.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21
D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2
解析:木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大,最大静摩擦力为21 N,当推力F>21 N后,摩擦力变为滑动摩擦力,大小为20 N,木箱与地面间的动摩擦因数μ==0.2,选项A、D正确。
答案:AD
授课提示:对应学生用书第29页
考点一 摩擦力有无及方向的判断
1.明晰“三个方向”
名称
释义
运动方向
一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向
相对运动方向
指以其中一个物体为参考系,另一个物体相对参考系的运动方向
相对运动趋势方向
导致两物体间存在静摩擦力,可以发生却没有发生的相对运动的方向
2.掌握静摩擦力有无及方向的判断“三法”
(1)假设法:利用假设法判断的思维程序如下。
(2)状态法:先判明物体的运动状态,再利用牛顿第二定律(F=ma)或平衡条件确定静摩擦力的大小及方向。
(3)牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。
典例1 (2023·山东泰安高三检测)大型商场或者大型超市为了方便顾客上下楼,都会安装自动扶梯。小王同学经过调查研究发现,不同商场或超市中的自动扶梯是不一样的,可以分为两大类,一种无台阶,另一种有台阶,两种自动扶梯分别如图所示。此外,小王同学还发现,为了节约能源,在没有顾客乘行时,这两种自动扶梯都以较小的速度匀速运行,当有顾客