3.2 摩擦力（学生用书）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

物理必修第一册课堂学案 第2节 摩擦力 答案精解Pm [学习目标]1，知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向（物理观念），2.知 道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，会求滑动摩擦力（科学思维）.3.知道静摩擦力的概念及产生条 件，会判断静摩擦力的方向（物理观念），4，知道最大静摩擦力的概念，及静摩擦力大小的取值范围（科 学思维) 课前 教材预案● 教材梳理 3.最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fx, 知识点①儿滑动摩擦力 在数值上等于物体 时的拉力. 4.静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩 L.定义：两个相互接触的物体，当它们 擦力F在 与最大静摩擦力F之间， 时，在接触面上会产生一种 的 力，这种力叫作滑动摩擦力， 即 2.方向：总是沿着 ,并且跟物体 I自主检测川 的方向相反. 1.判断下列说法的正误。 3.大小 (1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一一 (1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成 定有摩擦力. () 还跟接触面的粗糙程度 等有关 (2)摩擦力的方向一定与接触面的压力方向 (2)公式：F= 垂直 () (3)动摩擦因数4：它的值跟接触面的 (3)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成 和 有关，动摩擦因数以= FS' 正比. () F:在接触面内且与相对运动方向 (4)静摩擦力的方向总是与物体的运动方向 F、与接触面 相反 () 知识点2静摩擦力 2.质量为100kg的物体放在水平地面上，要使它 1.定义：相互接触的两个物体之间只有 由静止开始运动，至少对它施加200N的水平 ,而没有 ,这时的摩擦 拉力，物体与地面间的最大静摩擦力为 力叫作静摩擦力. N;若物体沿地面匀速运动时所受水 2.方向：总是沿者 ,跟物体 平拉力为198N,物体与地面间的动摩擦因数 的方向相反 为 ,(g取10m/s2) 课堂 深度探究● 考点1滑动摩擦力 知识拓展 1.滑动摩擦力产生的条件 【情境导学】用力将黑板擦（毛较长）在黑板上滑 (1)两物体相互接触挤压（即有弹力）. 动，观察毛刷的弯曲方向.如图所示，毛刷为 (2)物体间的接触面不光滑. 什么向后弯曲？ (3)两物体间存在相对运动. 2.滑动摩擦力的方向 (1)沿着接触面，且与物体的相对运动方向相反. (2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反 ·60 第三章相互作用一力 3.滑动摩擦力的大小 4N时，木块开始运动，此时拉力突然变小到 (1)公式法：根据公式∫=Fx计算. 3.8N,此后木块匀速运动，拉力保持3.8N ①F、是物体与接触面间的压力，不一定等于 不变.随着拉力的增大，静摩擦力有什么变 物体的重力，F、的大小根据物体的受力情况 化？当变为滑动摩擦力时，摩擦力为什么又 确定 变小了？ ②动摩擦因数牡与接触面的材料和粗糙程度 人图K 77777777777777777777777 有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关. (2)二力平衡法：物体处于平衡状态（匀速直线 知识拓展 运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。 【例题1】如图所示，汽车B在水平路面上以相对 1.静摩擦力产生的条件 于地面的速度1向右运动，车上的货物A以 ①接触面粗糙 两物体 ②相互挤压 缺 相对于地面的速度2向右运动.下列判断正 不可 ③相对静止且有相对运动趋势 确的是 2.静摩擦力的方向 (1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对 运动趋势的方向相反， A.若<2，货物A受到了汽车B所施加的 (2)与物体运动的方向可能相同，也可能相反 向右的滑动摩擦力 3.静摩擦力有无及方向的判断方法 B.若<2，汽车B受到了货物A所施加的 (1)平衡条件法：当相互接触的两物体处于静 向右的滑动摩擦力 止状态或匀速直线运动状态时，可根据二力力 C.若>，货物A受到了汽车B所施加的 平衡条件判断静摩擦力是否存在及其方向. 向左的滑动摩擦力 (2)假设法：利用假设法进行判断时，可按以下 D.若>边，汽车B受到了货物A所施加的 思路进行分析： 向右的滑动摩擦力 不发生相 无利引对运 无静 假汝 对滑动 动趋势 摩擦力 思维导引：由速度关系推出相对运动关系，即 物体 间接 可得出各自的摩擦力的方向。 方向方相 触而 发牛相 有相对运 有静 村运动趋 【变式1】有关滑动摩擦力，下列说法正确的是 光滑 对沿动 动静势 摩擦 势的方间 反 4.静摩擦力的大小 A.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向 (1)大小的范围：0<F≤Fmx. 相反 (2)计算：物体处于平衡状态（匀速运动或静 B.有滑动摩擦力必有弹力 止)时，根据二力平衡条件求解。 C.物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩 (3)最大静摩擦力F略大于滑动摩擦力，一 擦力也一定越大 般情况下，为分析问题方便，可认为二者相等 D.公式F=F、中的压力F、一定等于物体 【例题2】（多选）用手握住一个盛有一部分油的 重力的大小 油瓶，油瓶始终静止处于竖直方向，如图所 考点2儿静摩擦力 示，下列说法正确的是 () 【情境导学】把木块放在水平桌面上，用弹簧测力 计沿水平方向向右拉木块，如图所示.当测力 计的示数为1N时，木块没有动：逐渐增大拉 力到2N时，木块仍静止：继续增大拉力到 A.瓶中装的油越多，油瓶受到的摩擦力越大 ·61 物理必修第一册课堂学案 B.油瓶所受摩擦力大小总是和油瓶的重力大 【例题3】质量为3kg的空木箱，放置在水平地面 小相等 上，沿水平方向施加拉力，当拉力F=8N C.油瓶所受摩擦力的方向竖直向上 时，木箱静止：当拉力F2=12N时，木箱做匀 D.手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大 速直线运动(g取10m/s2),求： 思维导引：静摩擦力与油瓶重力二力平衡 (1)木箱与地面间的动摩擦因数： 【变式2】关于静摩擦力的说法，正确的是( (2)木箱在F=8.0N的水平拉力作用下受 A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的 到的摩擦力的大小： 作用 (3)木箱在F:=14.0N的水平拉力作用下受 B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 到的摩擦力的大小 C.当两物体间的压力一定时，静摩擦力的大 小可以变化，但有一个限度 D.静摩擦力一定是阻力 考点3摩擦力大小的计算 子知识拓展 L.滑动摩擦力大小的计算 (1)公式法：根据物体的受力情况，求出正压力 F、,再利用F:=FN求出滑动摩擦力， 【变式3】如图所示，轻质弹簧的劲度系数k (2)二力平衡法：物体处于平衡状态（匀速直线 200N/m,用其拉着一个质量m=4kg的木 运动或静止)时，根据二力平衡的条件求解。 块在水平地面上运动，当弹簧的伸长量为 2.静摩擦力大小的计算 6cm时，木块恰好在水平地面上做匀速直线 (1)根据受力情况和二力平衡条件确定，静摩 运动，重力加速度g取10m/s.求： 擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势 WMW-F 的外力， 777777777777777777777 (1)木块与水平地面间的摩擦力： (2)随着相对运动趋势的增强，静摩擦力也逐 渐变大，但不能一直增大.当静摩擦力增大至 (2)木块与水平地面间的动摩擦因数. 某一数值后，物体将开始沿接触面滑动，静摩 擦力被滑动摩擦力取代.静摩擦力的大小范围 为O<F≤Fnmx: (3)最大静摩擦力Fx略大于滑动摩擦力，一 般情况下，为了分析问题方便，可认为二者相 等，即Fux=uFN 课末随堂演练● 1.(摩擦力的有无及方向判断)（多选）如图所示， A.A、B之间无摩擦力 A、B叠放在水平面上，水平力F作用在A上， B.A受到的摩擦力水平向右 使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正 C.B受到A的摩擦力水平向左 确的是 D.地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右 2.(摩捧力的计算)（多选）如图所示，重力G=20N 的物体，在动摩擦因数为0.2的水平面上向左 ·62· 第三章相互作用一力 运动，同时受到大小为5N、方向向右的水平力 上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只 F的作用，则 质量m=0.1kg的小桶相连.已知M与水平 面间的最大静摩擦力Fx=4,5N,滑轮的摩 擦不计，g取10N/kg,求在以下情况中M受 A.物体所受摩擦力大小是4N,方向水平向右 到的摩擦力的大小： B.物体所受摩擦力大小是5N,方向水平向左 (1)只挂m时： C.在运动过程中，若撤去F,摩擦力仍不变 (2)只挂m,但在M上再放一个M'=3kg的 D,在运动过程中，若撤去F,摩擦力变为0N 物体时： 3.(摩擦力的计算)如图所示，在一粗糙水平面上 (3)在桶内加入，=0.33kg的沙子时. 有两个质量分别为1和4的木块1和2，中 间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接 起来，木块与地面间的动摩擦因数为么.现用一 水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动 时，两木块之间的距离是 2 AL+巴 11g BL+华(m+m)g k k C.L m2g D.)g km+mz 4.(摩擦力的计算)如图所示，一质量M=2kg的 友情提示完成P课时作业（十六） 物体放在动摩擦因数：=0.2的粗糙水平面 第3节 牛顿第三定律 答案精解Pm [学习目标]1.理解作用力和反作用力的概念，知道一对作用力和反作用力与一对平衡力的区别 (物理观念).2.理解牛顿第三定律，并会用其解决筒单问题（科学思维），3.能对一些筒单的问题进行 受力分析（科学思维）. 课前 教材预案。。 教材梳理 知识点2牛顿第三定律 知识点1作用力和反作用力 1.实验探究：如图所示，把A、B两个弹簧测力计 1.力是 的作用.只要谈到力，就一 连接在一起，B的一端固定，用手拉测力计A, 定存在着 物体和 物体. 结果发现两个弹簧测力计的示数是 2.两个物体之间的作用总是 的，物体间 的.改变拉力，弹簧测力计的示数也随着改变 相互作用的这一对力，通常叫作 但两个弹簧测力计的示数总是 的，弹 和 力方向 3.作用力和反作用力总是互相 、同时 的.我们可以把其中任何一个力叫作 o信a-mmg9 ,另一个力叫作 2.牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作 ·633解析(1)图像变弯曲，原因是弹簧形变量超出弹簧的弹性 生静摩擦力，选项A错误：受静降擦力作用的物体有可能 限度 是运动的，选项B错误：当两物体间的压力一定时，静摩擦 (②)F-工图像的斜率表示弹簧的劲度系数，即k=E 力的大小可以变化，但有一个限度，这个限度就是最大静摩 擦力，选项C正确：当静摩擦力的方向与运动方向相同时， (3)弹簧的仲长量为时，设拉力传感器的示数为F, 静摩擦力是动力，选项D错误 由kE,结合k=B,可得F=B山 [例题3]解析(1)当拉力F:=12N时，木箱做匀速直线运动， x r2 则有R-F=(一) 木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力F, 2 根据二力平衡条件有Fa=F2=12N, 木箱放在水平地面上， 答案(1)弹簧形变量超出弹簧的弹性限度 (2)E 则木箱对地面的压力大小等于木箱所受的重力， (3)E(-西) 即F、=mg.根据滑动摩擦力公式F=FN, T2 第2节 摩擦力 别木箱与地西间的动摩擦因数为：一票联立解得一04 (2)当拉力F1=8N时，木箱静止，木箱水平方向所受到的 课前·教材预案 静摩擦力，此时F与F,二力平衡，则有Fe=F=8N, 【教材梳理】 (3)当拉力F=14N时，木箱在地面上滑动，此时木箱受到 知识点1 的摩擦力为滑动摩擦力，由(1)可知，Fa=Fn=12N. 1.相对滑动阻碍相对运动 答案(1)0.4(2)8N(3)12N 2.接触面相对运动 [变式3]解扬(1)当弹簧仲长量为6cm时，此时弹簧的弹力为 3.(1)正比材质(2)F(3)材料 粗糙程度 相反 F1=kAr=200×0.06N=12N时，木块做匀速直线运动， 垂直 知识点2 木块水平方向受到拉力F和滑动摩擦力F,根据二力平 1.相对运动的趋势相对运动 衡条件有F=F1=12N. 2.接触面相对运动趋势 (2)木块放在水平地面上，则木块对地面的压力大小等于木 3.即将开始运动 块所受的重力，即F、=mg 4.00<F≤F 根据滑动摩擦力公式F:=F、,则木块与地面间的动摩擦 【自主检测】 E,联立解得以=0.3 因数为以一 1.(1)×(2)/(3)×(4)× 2.2000.198 答案(1)12N(2)0.3 课堂·深度探究 课末·随堂演练 L,BC解析对物体A,由于A匀速运动，由二力平衡可知，B 【情境导学】 对A的摩擦力必与F等大反向，选项A错误，B正确：对物 俗案因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿黑板面，与黑板擦 运动方向相反。 体B,由力的作用的相互性可知，A对B的摩擦力一定与B [例题1门B解析若h<,则货物A相对汽车B向右运动， 对A的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，选项C 正确：对B分析，由于B在A对B的摩擦力作用下向左匀速 故汽车B对货物A施加向左的滑动摩擦力，汽车B受到了 运动，则地面对B的摩擦力一定水平向右，且为滑动摩擦力， 货物A所施加的向右的滑动摩擦力，选项A错误，B正确： 选项D错误. 若)>w,则货物A相对汽车B向左运动，故汽车B对货 物A施加向右的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加 2.AC解析物体所受摩擦力大小是F:=F=,G=0.2× 20N=4N,方向水平向右，选项A正确，B错误：在运动过程 的向左的滑动摩擦力，选项C、D错误， [变式1]B解析滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，滑 中，若撤去F,物体仍向左做减速运动，摩擦力仍不变，选项 C正确，D错误. 动摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向相反，但不一 定与物体运动方向相反，选项A错误：摩擦力的产生条件 3.A解析两木块一起向右匀速运动的过程中，对木块1受力 是有弹力，接触面粗糙，有相对运动，选项B正确：滑动摩擦 分析可知，弹簧的弹力F与木块1受到地面的滑动摩擦力 力的大小F=F,与物体在支持面上的滑动速度无关，其 F等大反向，有F=F=,而F=mg,解得r=S 中FN为压力，F与接触面垂直，不一定等于重力，选项C、 D错误. 所以两木块间的距离为L十x=L十二m1g,选项A正确。 【情境导学】 答案静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大，但有一个最 4.解析(1)因为g=1N<Fx,M处于静止状态 大值.这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些。 所以受静摩擦力作用，由二力平衡得F=mg=1N [例题2]ABC解析手握住油瓶，油瓶不掉落下来，表明手对 (2)在M上再放一个M'=3kg的物体，M仍静止， 油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶重力二力平衡，油瓶越重， 故所受静摩擦力Fe=Fm=og=1N. 它受到的静摩擦力越大，增加手握油瓶的力度，摩擦力仍与 (3)因为（十m)g=4.3N<F,所以M处于静止状态， 重力平衡，保持不变，选项A,B、C正确，D错误. 所受静摩擦力Fg=(十m)g=4.3N. [变式]C解扬当两个物体有相对运动趋势时才有可能产 答率(1)1N(2)1N(3)4.3N ·200·