内容正文:
3.2.2 静摩擦力
摩擦力
静止
摩擦力
静摩擦力
通过上一节课的学习,我们知道两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生阻碍相对运动的滑动摩擦力。
那下列没有这些发生相对运动的现象,有摩擦力的产生吗?
手握着瓶子,虽然瓶子没有下落,但是有下落的趋势,瓶子受到手的阻碍作用
人推箱子时虽然没有推动,但箱子有运动的趋势,箱子受到地面的阻碍作用
F
上
F
右
摩擦力
静摩擦力定义
摩擦力定义:两个相互接触且挤压的物体(不光滑),当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力就叫做摩擦力
滑动摩擦力
静摩擦力
定义:两个相互接触的物体,由于它们之间只有相对运动趋势,而没有相对运动, 这时就会在接触面上产生一种阻碍相对运动趋势的力,这种力叫作静摩擦力。
摩擦力
静摩擦力的产生条件
静摩擦力的产生条件:
(1)两物体接触且相互挤压(两物体间存在弹力);
(2)接触面粗糙;
(3)两物体间有相对运动趋势。
注意:两物体间有静摩擦力必有弹力。
静止在斜面上物体虽然没有下滑,但有沿斜面下滑的趋势(静摩擦力)
相对静止
都静止
一起运动(共速)
摩擦力
静摩擦力的方向
静摩擦力的方向总是沿着接触面,跟物体相对运动的趋势方向相反。
F推力
相对运动趋势方向
静摩擦力
运动趋势方向
F静
摩擦力
静摩擦力的大小
静摩擦力
推力
拉动木块从静止开始运动,在木块动之前,木块受到摩擦力吗?
当拉力为1N时,物体没有动,地面对物体的静摩擦力大小为1N;
当拉力为2N时,物体仍没有动,说明地面对物体的静摩擦力大小变为2N;
当拉力为3N时,物体还是没有动,说明地面对物体的静摩擦力大小变为3N;
当拉力为4N时,物体恰好开始运动,说明地面对物体的静摩擦力有一个最大值——最大静摩擦力。
根据二力平衡的知识,这时一定有一个力与推力平衡,阻碍相对运动发生的力。
摩擦力
静摩擦力的大小
静摩擦力
推力
(1)静摩擦力随着外力的改变而改变。
(2)最大静摩擦力:等于物体将要发生相对运动时的外力。 即:物体恰能启动的瞬间, F外 = fmax ≈f滑
0<F≤Fmax
(3)静摩擦力的范围:
二力平衡
摩擦力
静摩擦力的理解
1.静摩擦力与压力无关;压力增大时最大静摩擦力增大;由F=μFN可知正压力越大时滑动摩擦力越大。
静摩擦力
F推力
2、受静摩擦力的物体不一定是静止的,但相对与它接触的物体一定是静止的。
拿着水瓶走来走去,水瓶受到的摩擦力与它的运动方向垂直
静摩擦力
运动方向
3、不论是静摩擦力还是滑动摩擦力,都可以是阻力也可以是动力。
摩擦力
滚动摩擦力
还有一种摩擦力叫做滚动摩擦力。
滚动摩擦力是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。
当压力相同时,滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多。
滚动摩擦比滑动摩擦小很多
摩擦力
静摩擦力的理解
箱子相对汽车静止
(1)急刹车:
箱子有相对于汽车往右的运动趋势,箱子受到向左的摩擦力,此时静摩擦力为阻力。
(2)突然启动:
箱子有相对于汽车往左的运动趋势,箱子受到向右的摩擦力,此时静摩擦力是动力。
v
F静
物块受到的静摩擦力方向与运动方向相同,静摩擦力是动力。
摩擦力
静摩擦力的理解
思考:行驶的自行车,前轮和后轮受到的摩擦力方向相同吗?
Ff1
Ff2
主动轮
从动轮
自行车的前轮受到向后的摩擦力,后轮受到向前的摩擦力。
判断前驱车前后轮摩擦力方向
摩擦力
课堂练习
1、静止在水平地面上的质量为50kg的物体,与水平面间的动摩擦因数为0.2,当作用在该物体上的水平拉力为30 N时,它所受到的是——— (填“静”或“动”)摩擦力,其大小为———N。当该力增大到110 N时,物体刚要开始滑动,则物体与地面的最大静摩擦力为———N。当该力增大到150 N时,物体受到的摩擦力是————(填“静”或“动”)摩擦力,其大小为———— N。(g取10m/s2)
静
30
110
动
动
摩擦力
课堂练习
2、下列说法中不正确的是( )
A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力
B.两物体间有摩擦力,则其间必有弹力
C.两物体间有弹力,则其间不一定有摩擦力
D.两物体间无弹力,则其间必无摩擦力
A
摩擦力
课堂练习
3、下列图中的物体都处于静止状态,有静摩擦力的是( )
A
C
B
D
BCD
摩擦力
课堂练习
4、(多选)如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,受到向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态,己知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2,下列说法正确的是( )
A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定μ2(m+M)g
C. 木板受到地面的摩擦力的大小一定等于F
D. 当F>μ2(m+M)g时,木板仍静止
AD
摩擦力
课堂练习
5、如图所示,重为G=10N的木块,被大小为F=40N的水平力压紧在竖直墙面上,木块静止,木块与墙面的动摩擦因素为μ=0.5。问:
①此时木块与墙面间的摩擦力多大?
②如果F=60N,此时物体受到的摩擦力多大?
③如果F=10N,摩擦力多大?
F
注意:一定先确定是静摩擦还是滑动摩擦!
$$