3.2摩擦力 导学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第二讲 摩擦力 一．摩擦力的分类 1.滑动摩擦力 （1）产生条件 1）两个物体相互接触并挤压（有弹力） 2）接触面粗糙 3）两物体间有相对运动。 （2）方向：总是跟接触面相切，并且与相对运动方向相反。 注意：物体间有相对运动，不代表物体也相对地面运动，即受到滑动摩擦力的物体有可能相对于地面是静止的。例如下图，木块受到滑动摩擦力，但木块静止。 （3）大小：，式中为动摩擦因数，N为接触面间的正压力。 注意： 1）与材料和接触面粗糙程度有关，与f和N无关； 2）N为两物体间的正压力，不一定等于重力。 （4）动摩擦因数的测定 1）原理： 2）方法如下，其中测量更精确的方法是图 。 例1.关于摩擦力，下列说法正确的是（ ） A.相互压紧的物体间总有摩擦力作用 B.有弹力必定有摩擦力，有摩擦力必定有弹力 C.滑动摩擦力的大小与两物体间相对运动的速度大小无关 D.由可知，动摩擦因数与摩擦力成正比，与正压力N成反比 例2.（多选）如图所示，甲、乙、丙三个质量相同的物体分别在不同外力的作用下沿水平地面做匀速直线运动，地面与物体间的动摩擦因数均相同，下列判断正确的是（ ） A.三个物体所受的摩擦力大小相同 B.甲物体所受的摩擦力最小，受地面的弹力最小 C.乙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最小 D.丙物体所受的摩擦力最大，受地面的弹力最大 例3.下列关于摩擦力的说法中，正确的是（ ） A.静止的物体受到的摩擦力必是静摩擦力 B.运动的物体受到的摩擦力必是滑动摩擦力 C.物体接触面上所受摩擦力的大小与该接触面上弹力大小成正比 D.滑动摩擦力一定阻碍物体间的相对滑动 例4.如图所示，质量为20kg的物体在粗糙水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.1，同时受到大小为10N，方向向左的水平力F的作用，则水平面对物体的摩擦力为（g=10m/s2）（ ） A.大小为10N、方向水平向右 B.大小为10N、方向水平向左 C.大小为20N、方向水平向右 D.大小为20N、方向水平向左 例5.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度的关系如图所示，则由图线可知： （1）弹簧的劲度系数为 。 （2）为了用弹簧测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，两为同学分别设计了如图所示的甲、乙两种方案。 ①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案 更合理。 ②若A和B的重力分别为10.0N和20.0N，当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0N，b的示数为11.0N，c的示数为4.0N，则A和B间的动摩擦因数为 。 例6.物体A重40N，物体B重20N，A与B、A与地面的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住，当水平力F=32N时，才能将A匀速拉出，求： （1）接触面间的动摩擦因数。 （2）物体B所受摩擦力的大小和方向。 （3）物体A所受地面摩擦力的大小和方向。 2.静摩擦力 （1）产生条件 1）两个物体相互接触并挤压（有弹力）且保持相对静止、 2）接触面粗糙 3）两物体间有相对运动趋势。 （2）方向：总是跟接触面相切，并且与相对运动趋势方向相反。 拓展：运动方向、相对运动方向、相对运动趋势的理解 1）运动方向：物体相对于地面的运动方向。 2）相对运动方向：相对于摩擦力的施力物体的运动方向。 3）相对运动趋势 ① 趋势：还没有发生相对运动，即保持静止。 ② 趋势：有向某个方向运动的可能，假设物体不受摩擦力的运动方向，即物体所受到的除摩擦力以外所有力的合力方向。 （3）大小： 拓展：静摩擦力与正压力、滑动摩擦力的大小关系 1）静摩擦力的大小一般根据二力平衡来求解，与正压力无关。 2）最大静摩擦力的大小与正压力成正比。 3）静摩擦力的大小与滑动摩擦力无关，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。 （4）静摩擦力的效果 1）可以充当阻力； 2）可以充当动力； 3）可以与运动方向呈任意角度； 例7.（多选）关于摩擦力，下列说法中正确的是（ ） A.物体受到静摩擦力，就一定受到弹力 B.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值 C.运动的物体可以受静摩擦力的作用，静止的物体也可以受滑动摩擦力的作用 D.静摩擦力的大小与物体所受正压力成正比 例8.（多选）重为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动，木箱从原地移动以后，用30N的水平推力就可以使木箱继续做匀速运动，由此可知（   ） A.木箱与地板间的最大静摩擦力为30N B.木箱与地板间的动摩擦因数为0.3 C.若用30N的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力是30N