第2节 第1课时 摩擦力的认识（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中物理必修第一册（人教版2019）

摩擦力 第 2 节 课标要求 1.认识摩擦力。 2.知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。 层级达标 学考层级 1.理解摩擦力的产生条件，会区分静摩擦力和滑动摩擦力。 2.知道滑动摩擦力的方向及其计算公式Ff＝μF压。 3.知道静摩擦力及最大静摩擦力的概念。 选考层级 1.会根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向，并根据Ff＝μF压计算其大小。 2.会根据相对运动趋势的方向判断静摩擦力的方向，并会根据物体的受力和运动情况，分析静摩擦力的大小和方向。 摩擦力的认识 (强基课—逐点理清物理观念) 第1课时 1 逐点清(一)　滑动摩擦力 2 逐点清(二)　静摩擦力 3 课时跟踪检测 CONTENTS 目录 逐点清(一)　滑动摩擦力 1．定义：两个_________的物体，当它们__________时，在接触面上会产生一种阻碍_________的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2．方向：总是沿着_______，并且跟物体相对运动的方向_____。与物体的运动方向可能相同，也可能相反，滑动摩擦力既可以是动力，也可以是阻力。 多维度理解 相互接触 相对滑动 相对运动 接触面 相反 3．大小：滑动摩擦力的大小跟______的大小成正比，即Ff＝μF压。其中，μ是比例常数，叫作____________，它的值跟接触面的材料、粗糙程度有关。 4．作用效果：总是阻碍物体间的相对运动。 压力 动摩擦因数 5．滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。 (2)物体间的接触面粗糙。 (3)两物体间存在相对运动。 1．判断下列说法是否正确。 (1)只要两个物体之间有弹力产生，又有相对运动，两个物体之间就一定存在滑动摩擦力。 ( ) (2)滑动摩擦力一定存在于两个运动的物体之间。 ( ) (3)静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力。 ( ) (4)滑动摩擦力的方向与物体“相对运动方向相反”，不能等同于与物体“运动方向相反”。 ( ) 全方位练明 × × √ √ 2．(多选)关于滑动摩擦力，以下说法正确的是(　 ) A．滑动摩擦力总是和物体相对运动的方向相反 B．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 C．只有运动的物体才受到滑动摩擦力 D．滑动摩擦力总跟物体的重力成正比 √ √ 解析：根据滑动摩擦力的特征可知，滑动摩擦力的效果总是阻碍物体间的相对运动，滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，A、B正确；若甲、乙两物体之间有相互作用的弹力，甲处于静止状态，乙相对甲在运动，此时，甲受到了乙对其的滑动摩擦力作用，可知静止的物体也有可能受到滑动摩擦力，C错误；滑动摩擦力与物体接触面之间的弹力大小成正比，而该弹力大小不一定与重力大小相等，因此不能认为滑动摩擦力总跟物体的重力成正比，D错误。 3．考试中，右手拿橡皮在答题卡上擦除错误选项，左手把答题卡摁在桌面上静止。若全程只有橡皮和左手与答题卡的上表面接触，下列关于答题卡受到的摩擦力，说法正确的是(　 ) A．答题卡处于静止状态，受到的摩擦力都是静摩擦力 B．答题卡处于静止状态，不受摩擦力作用 C．橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力 D．答题卡相对于左手没有运动趋势 √ 解析：橡皮相对答题卡运动，则橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力，对答题卡由平衡条件可知，答题卡受到桌面与左手的摩擦力，答题卡相对于桌面静止，桌面与答题卡之间的摩擦力为静摩擦力，故C正确，A、B错误；若将左手移开，答题卡会相对桌面滑动，可知答题卡静止时受左手的摩擦力，答题卡相对于左手有运动趋势，故D错误。 逐点清(二)　静摩擦力 1．定义：相互接触的物体处于__________状态，两个物体之间只有_______________，而没有__________时的摩擦力叫作静摩擦力。 2．方向：总是跟物体相对运动趋势的方向______。 3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，即物体刚要产生相对运动时的摩擦力。 4．静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在__与_____之间，即___________。 多维度理解 相对静止 相对运动的趋势 相对运动 相反 Fmax 0<F≤Fmax 0 5．静摩擦力的产生条件 (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趋势。 6．相对运动趋势的判断方法——假设法 1．判断下列说法是否正确。 (1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力。 ( ) (2)摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直。 ( ) (3)静摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。 ( ) 全方位练明 × √ × 2．如图所示，运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间， 脚所受地面支持力FN和摩擦力Ff的方向的判断，正确 的是(　 ) 解析：脚受到的支持力竖直向上，受到的摩擦力水平向前，D正确。 √ 3.(2024·重庆高一检测)如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是(　 ) A．A、B之间无摩擦力 B．A受到B的摩擦力水平向左 C．B受到A的摩擦力水平向左 D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右 √ 解析：对A物体分析，由于A匀速运动，由水平方向二力平衡可知，B对A的摩擦力必与F等大反向，故A、B错误；对B物体分析，由力的作用的相互性可知，A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向，故B受到A的摩擦力水平向左，C正确；对A、B整体分析，由于A、B一起向左做匀速运动，则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力，且方向为水平向右，故D错误。 4.如图所示，手握住杯子处于静止状态。 (1)杯子所受静摩擦力的方向怎样？ 提示：手握住杯子，杯子处于静止状态，手对杯子的静摩擦力与杯子受到的重力二力平衡，所以杯子所受静摩擦力方向竖直向上。 (2)如果手的握力增大，杯子所受静摩擦力会不会增大，为什么？由此说明什么问题？ 提示：手的握力增大，但杯子所受重力不变，由二力平衡知杯子所受静摩擦力不变，大小仍等于杯子所受的重力；由此说明静摩擦力的大小与压力大小无关。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A级——学考达标 1．关于摩擦力，下列说法正确的是(　 ) A．运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用 B．物体受到弹力作用时，一定受到摩擦力作用 C．握在手中的瓶子握得越紧越不容易滑落下来，是因为握得越紧静摩擦力越大 D．无论滑动摩擦力还是静摩擦力，都可以具有动力作用 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：运动的物体一样可以受到静摩擦力，故A错误。物体受到摩擦力作用时，一定受到弹力作用，而有弹力，不一定有摩擦力，故B错误。握在手中的瓶子握得越紧越不容易滑落下来，是因为握得越紧，最大静摩擦力越大，但瓶子受到的静摩擦力不变，故C错误。滑动摩擦力、静摩擦力只要和运动的方向相同，都可以具有动力作用，故D正确。 1 2 3 4 5 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2．(多选)关于滑动摩擦力，下列说法正确的是(　 ) A．有压力一定有滑动摩擦力 B．有滑动摩擦力一定有压力 C．滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直 D．只有运动的物体才受滑动摩擦力作用 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：由产生滑动摩擦力的条件知，A错误，B正确；滑动摩擦力的方向与接触面相切，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受压力的方向垂直，C正确；静止的物体也可以受滑动摩擦力，如擦黑板时，黑板是静止的，但黑板擦是运动的，黑板受滑动摩擦力作用，关键要理解“运动”和“相对运动”的含义，D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3．关于静摩擦力，下列说法中正确的是(　 ) A．受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B．静摩擦力总是阻力 C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反 D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体可以是运动的，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，但可能与运动方向相同，具有动力作用，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小与引起相对运动趋势的外力有关，因此D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：行李箱安装轮子，是为了将滑动摩擦转化为滚动摩擦，从而减少摩擦力，故A错误；冰壶下表面打磨得很平滑，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，故B错误；鞋底有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C正确；气垫船行驶时与水之间有空气层，是通过使两接触面脱离来减小摩擦力，故D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5.某同学观看乒乓球比赛时，发现某次运动员击球时拍子是向下倾斜的，如图所示。查阅资料得知：击打上旋球应使拍面前倾，触球中上部。打出上旋球的主要原因是(　 ) A．球受到重力 B．球受到拍面的弹力 C．球受到拍面的摩擦力 D．飞行中球受到气流的作用力 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：由题意可知，击打上旋球应使拍面前倾，触球中上部，故打出上旋球的主要原因是球受到拍面的摩擦力，A、B、D错误，C正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6．下表为几种材料间的动摩擦因数，由此可知(　 ) 2 3 4 材料 动摩擦因数 材料 动摩擦因数 钢—钢 0.25 木—钢 0.20 木—木 0.30 橡胶轮胎—路面(干) 0.71 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A．木与木间的动摩擦因数比木与钢间的动摩擦因数小 B．钢与木间的动摩擦因数比钢与钢间的动摩擦因数大 C．橡胶轮胎与任何路面间的动摩擦因数都是0.71 D．橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数与路面的干湿程度有关 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：由表可知，木与木间的动摩擦因数比木与钢间的动摩擦因数大，钢与木间的动摩擦因数比钢与钢间的动摩擦因数小，故A、B错误；由表可知，橡胶轮胎与干燥路面间的动摩擦因数是0.71，即橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数与路面的干湿程度有关，故C错误，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7.(2024·陕西咸阳高一检测)剪纸艺术是我国古老的民间艺术之一，在“非遗进校园”活动中，剪纸艺人在教室里进行剪纸教学时，用一块磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上。下列关于各物体的受力情况正确的是(　 ) A．剪纸对磁铁没有摩擦力作用 B．剪纸对磁铁的摩擦力方向竖直向下 C．磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的 D．磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：磁铁相对剪纸有向下的运动趋势，所以剪纸对磁铁的摩擦力向上，故A、B错误；根据弹力的产生条件可知，磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的，故C错误；剪纸对磁铁的摩擦力向上，则磁铁对剪纸的摩擦力向下，黑板对剪纸的摩擦力向上，则黑板对剪纸的摩擦力大小等于磁铁对剪纸的摩擦力加上剪纸的重力，即磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等，故D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：滑动摩擦力的大小与接触面的压力大小成正比，静摩擦力的大小由外力和运动状态决定，故A错误；摩擦力的方向与运动方向无关，与相对运动或相对运动趋势的方向相反，故B错误；动摩擦因数取决于相互接触的两个物体，由两物体接触面的粗糙程度及材料决定，与正压力及摩擦力无关，故C错误；由摩擦力产生的条件可知，只要有摩擦力则一定有弹力，并且弹力一定与摩擦力相互垂直，故D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9.(2024·武汉高一检测)如图，在玻璃杯底下压一条纸带，用水平向右的拉力将纸带迅速抽出，纸带抽出过程中(　 ) A．纸带对水杯摩擦力的方向向左 B．纸带对水杯摩擦力的方向与桌面对纸带摩擦力的方向相反 C．抽纸带的速度越大，水杯受到的摩擦力越大 D．增加杯中的水后再抽出纸带，水杯受到摩擦力的大小与未加水时相等 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：纸带抽出过程中，水杯相对于纸带向左运动，则纸带对水杯摩擦力的方向向右，故A错误；纸带抽出过程中，纸带相对于桌面向右运动，则桌面对纸带摩擦力的方向向左，而纸带对水杯摩擦力的方向向右，所以纸带对水杯摩擦力的方向与桌面对纸带摩擦力的方向相反，故B正确；纸带抽出过程中，水杯受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小与抽纸带的速度无关，所以抽纸带的速度变大，水杯受到的摩擦力不变，故C错误；增加杯中的水后再抽出纸带，则水杯对纸带的压力增大，所以水杯受到摩擦力的大小比未加水时受到的摩擦力大，故D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B级——选考进阶 10．如图所示，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。碟刹由碟刹器与碟刹片两者间的摩擦力实现制动。在一次缓慢刹车的过程中，下列有关机械碟刹说法正确的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A．碟刹器与自行车相对静止，碟刹器受到的是静摩擦力 B．碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相同 C．碟刹器夹住碟刹片的力越大，碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大 D．自行车骑行速度越大，碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：碟刹器与碟刹片相对运动，碟刹器受到的是滑动摩擦力，故A错误；碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反，故B错误；碟刹器夹住碟刹片的力越大，碟刹器与碟刹片之间的摩擦力也越大，故C正确；碟刹器与碟刹片之间的摩擦力与二者间的动摩擦因数和正压力大小有关，与自行车骑行速度无关，故D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 11．(2024·湖北襄阳高一检测)(多选)在机场经常要用传送带将物件送上飞机，其装置的简化图如图所示，传送带沿顺时针匀速转动。在传送带底端A处轻轻放一货箱，货箱经过短暂的加速过程，与传送带达到共同速度后一起运动一段时间，最终将货箱送到飞机上面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A．整个过程，货箱始终受到三个力作用 B．加速过程受三个力，匀速过程受两个力 C．在加速过程中，货箱受到摩擦力的方向沿着斜面向上 D．共速后，货箱随着传送带一起匀速运动，因而不受摩擦力作用 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：整个过程，货箱始终受到摩擦力、重力和支持力三个力作用，故A正确，B错误；在加速过程中，货箱受到滑动摩擦力，方向与相对运动方向相反，沿着斜面向上，故C正确；共速后，货箱随着传送带一起匀速运动，受静摩擦力作用，故D错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12．(多选)下图是一位同学用力推静止在水平地面上的物体时所出现的情境漫画，该漫画描述了物体与地面之间产生摩擦力及其特点的相关问题。下列对摩擦力的认识与漫画中所描述的情境相符合的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A．甲、乙、丙三幅漫画都能说明物体与地面之间存在静摩擦力 B．甲、乙、丙三幅漫画能够说明物体与地面之间的静摩擦力有最大值 C．甲、乙两幅漫画能够说明随推力的增大静摩擦力可以增大 D．甲、乙、丙三幅漫画所单独描述的情境都不足以说明物体与地面之间有摩擦力 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：甲、乙两幅漫画所单独描述的情境都可以说明物体与地面之间有静摩擦力，漫画丙说明物体与地面之间存在滑动摩擦力，选项A、D错误；甲、乙两幅漫画说明物体与地面间的静摩擦力随外力的增加而增大，漫画丙说明当静摩擦力达到最大时物体开始滑动，则甲、乙、丙三幅漫画能够说明物体与地面之间的静摩擦力有最大值，选项B、C正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 13.(多选)如图所示，A为长木板，上表面粗糙，在水平面上以速度v1向右匀速运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右匀速运动，下列判断正确的是(　 ) A．若v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力 B．若v1＞v2，B受到A所施加的向右的滑动摩擦力 C．若v1＜v2，B受到A所施加的向右的滑动摩擦力 D．若v1＞v2，A受到B所施加的向右的滑动摩擦力 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：因为A、B两物体均做匀速直线运动，若v1＝v2，A、B之间无相对运动，A、B之间无滑动摩擦力，A正确；若v1＞v2，B相对A往左运动，所以A对B的滑动摩擦力向右，B对A的滑动摩擦力向左，B正确，D错误；若v1＜v2，B相对A向右运动，A对B的滑动摩擦力向左，C错误。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 14.钢球A静止于光滑水平面C与固定于C的挡板B间，试分析球A与水平面C和挡板B间的摩擦力情况(　 ) A．球A与挡板B间无摩擦力，与水平面C间有摩擦力 B．球A与挡板B间有摩擦力，与水平面C间有摩擦力 C．球A与挡板B间有摩擦力，与水平面C间无摩擦力 D．球A与挡板B间无摩擦力，与水平面C间无摩擦力 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：由球A受力平衡可知，球A与挡板B间没有弹力，则球A与挡板B间没有摩擦力，且球A与水平面C间没有相对运动趋势，所以球A与水平面C间也没有摩擦力。故选D。 4．如图所示的四个实例，属于增大摩擦力的是(　 ) A．行李箱安装轮子 B．冰壶下表面打磨得很平滑 C．鞋底有凹凸不平的花纹 D．气垫船行驶时与水之间有空气层 8．下列关于摩擦力的说法中正确的是(　 ) A．摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比 B．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 C．关于μ＝，动摩擦因数μ与滑动摩擦力Ff成正比，Ff越大，μ越大 D．两物体间有摩擦力就一定有弹力，且两者方向互相垂直 $$