内容正文:
第三节 摩擦力——滑动摩擦力
小活动:书籍的“力量”
——“读懂”它,你就可以轻松将它拉开。
1.定义:
两个物体相互接触并挤压,当它们沿接触面发生相对运动时,每个物体的接触面上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力。
2.产生条件:
(1)接触面粗糙
(3)两物体间有相对运动
(2)接触并挤压
物体间有摩擦力,必有弹力
3.效果:阻碍物体间的相对运动
滑动摩擦力
4.滑动摩擦力的方向:
f
f
v1>v2
总是与接触面相切,并且与物体相对运动方向相反
与该接触面上的弹力方向垂直
f
f
v1<v2
相对运动
发生相对运动的两个物体,把其中一个物体作为参考系.
“相对”指的是对跟它接触的物体,不是对地,也不是对观察者.
物体的相对运动方向≠物体的运动方向(地面为参考系).
注意:受到滑动摩擦力的物体可以是静止的也可以是运动的;
滑动摩擦力的方向可以与运动方向相同,也可以相反。
1、只有运动的物体才受到滑动摩擦力吗?
2、滑动摩擦力是阻力?
思考:
相对运动
阻碍物体间的相对运动
5. 滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢?
压力
接触面的面积
接触面的粗糙程度
相对运动的速度
控制变量法
实验方案
(一)
(二)
砝码个数
无
加一个钩码
加两个钩码
木块与木板间压力FN
滑动摩擦力F
F/FN
1、保持接触面的材料与粗糙程度不变(小车与木板),改变压力
2、保持接触面的材料与粗糙程度不变(小车与毛巾),改变压力
砝码个数
无
加一个钩码
加两个钩码
木块与木板间压力FN
滑动摩擦力F
F/FN
5.滑动摩擦力的大小
μ叫做动摩擦因数,它是两个力的比值,没有单位。它的大小与两个接触面的材料、粗糙程度等因素有关。
精确的实验研究表明 :滑动摩擦力f的大小跟压力N成正比,也就是跟两个物体表面间的垂直作用力成正比,即
f=μN
注意:滑动摩擦力的大小与接触面积大小、相对速度大小无关
接触面材料 动摩擦因数
钢—钢 0.25
钢—木 0.40
钢—冰 0.02
木—木 0.30
木—冰 0.03
木—金属 0.20
木—皮革 0.30
橡胶轮胎—水泥路面 0.70
几种材料间的动摩擦因数
【例1】质量为3 kg的木块放在水平地板上,用F=6 N的水平拉力拉该木块时,木块恰能做匀速直线运动.(g取10 N/kg)求:
(1)木块与地板间的动摩擦因数;
(2)若在物体运动过程中撤去拉力,在物体继续向前滑行的过程中,物体受到的摩擦力是多大.
解题步骤:
1、明确研究对象及运动性质;
2、受力分析,由二力平衡得正压力和滑动摩擦力大小
3、代入公式f=μN,计算动摩擦因素大小
【例2】如图所示,重为G的物体沿竖直墙壁下滑,物体与墙壁之间的动摩擦因数为,则物体所受摩擦力大小为 ( )
A. B. 0 C. G D. 无法确定
变式1:若物体在水平力作用下被紧压在竖直墙上匀速下滑,已知物体重为20N,与墙面间的动摩擦因数为0.3。求水平作用力的大小?
注意:正压力大小与重力无关
解:已知 G=20N, u=0.3
物体匀速下滑,由二力平衡得:
又因:
解得:
变式2:物体A、B在水平力作用下被紧压在竖直墙上一起匀速下滑。已知A重20N,B重20N,A、B间的动摩擦因数为0.2,B与墙面间的动摩擦因数为0.3.求水平作用力的大小?
课堂小结:
(3)动摩擦因数μ:它的值跟两接触面的 材料 和 粗糙程度 有关.
1、如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。
则上述过程中( )
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向右 B.桌布对桌子的摩擦力方向向左
C.桌子对鱼缸摩擦力的方向向右 D.鱼缸所受摩擦力方向一直未变
2. 如图所示,物体的质量为,与水平桌面间的动摩擦因数为 u ,在水平向右的推力作用下匀速运动,物体从边缘开始,到物体的三分之一滑离桌边为止,在此过程中下列说法正确的是 ( )
A. 推力因物体悬空部分越来越大而变小
B. 物体所受摩擦力逐渐减小
C. 推力的大小始终是umg
D. 因接触面变小,动摩擦因数会变大
巩固提高
3.一本书重约,有314页,书本正面朝上。现将一张纸夹在第与第页间,能够覆盖几乎整个书页,如图所示。若要将纸抽出,至少需用约的拉力。不计书皮及纸的质量,则纸和书之间的摩擦因数最接近( )
A.0.20 B.0.30 C 0.40 D 0.50
4.如图所示有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上,白毛巾的中间用绳与墙壁连接着,