3.2摩擦力+受力分析 第2课时 课件-2024-2025 学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.2　摩擦力 第三章　相互作用——力 1.定义： 两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力 2.产生条件： 一.滑动摩擦力 3.滑动摩擦力的方向： (1)接触面粗糙； (2)两物体相互接触且有挤压（弹力）； (3)两物体间有相对运动。 沿着接触面，与相对运动方向（与接触的物体为参考系）相反。 注意区分： 1.物体相对运动方向、物体运动方向和物体速度方向； 2.物体运动方向和物体速度方向是一致的； 3.物体相对运动方向是相对于以接触物体为参考系的，而物体运动方向和物体速度方向是以地面为参考系的。 (1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。 4.大小： Ff ＝ μF 压 F 压:压力的大小，单位：N μ:动摩擦因数，无单位 (2)公式： (3)动摩擦因数μ 一.滑动摩擦力 Ff / N FN / N O μ＞μ 它的值跟接触面的材料、粗糙程度有关； μ = 特别说明 (1)公式法：根据公式Ff＝μFN计算. ①正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定. ②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，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(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡条件求解. 　如图所示，汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动，车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动.下列判断正确的是 A.若v1<v2，货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力 B.若v1<v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 C.若v1>v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力 D.若v1>v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 例2 √ 若v1<v2，则货物A相对汽车B向右运动，故汽车B 对货物A施加向左的滑动摩擦力，汽车B受到了货 物A所施加的向右的滑动摩擦力，故A错误，B正确； 若v1>v2，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所施加的向左的滑动摩擦力，故C、D错误. 二.静摩擦力 是否存在摩擦力？ 1.定义： 相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，这时的摩擦力叫作静摩擦力； 2.产生条件： 3.静摩擦力的方向： (1)接触面粗糙； (2)两物体相互接触且有挤压（弹力）； (3)两物体间有相对运动趋势。 二.静摩擦力 二.静摩擦力 F 沙发相对地面有向右的运动趋势 左 二.静摩擦力 水杯相对手有向下的运动趋势 F 上 1.定义： 相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，这时的摩擦力叫作静摩擦力； 2.产生条件： 3.静摩擦力的方向： (1)接触面粗糙； (2)两物体相互接触且有挤压（弹力）； (3)两物体间有相对运动趋势。 二.静摩擦力 与相对运动趋势方向相反。 注意：静摩擦力的方向，不能说与物体运动方向相反 二.静摩擦力 深度思考 1.用力推桌子，但是桌子没有移动，桌子受到的静摩擦力方向是？ 2.逐渐增大推桌子的力，桌子受到的静摩擦力如何变化？ 3.如果一直增大推桌子的力，桌子受到的静摩擦力会无限地持续增大吗？ 二.静摩擦力 二.静摩擦力 实验结论 最大静摩擦力略大于滑动摩擦力 滑动摩擦力 静摩擦力 0 < F≤ Fmax (1)两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0<F≤Fmax. 静摩擦力的大小 (2)最大静摩擦力Fmax，在数值上等于物体即将开始运动时的推力. 二.静摩擦力 总结 物体间的压力越大，静摩擦力也越大吗？ 思考分析 压力的大小与静摩擦力的大小无关，但是压力越大，最大静摩擦力越大 Ff=5N F推=5N 二.静摩擦力 1.受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态吗？ 思考分析 静摩擦力发生在相对静止的两物体之间，受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体也可能受静摩擦力作用，如图所示，物体随传送带匀速上升时. 二.静摩擦力 2.静摩擦力既可以是动力，也可以是阻力。 　(2021·福州外国语学校高一期中)关于静摩擦力的说法，正确的是 A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用 B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 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 例3 √ 当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力，A错误； 受静摩擦力作用的物体有可能是运动的，B错误； 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，这个限度就是最大静摩擦力，C正确； 当静摩擦力的方向与运动方向相同时，静摩擦力是动力，D错误. 　(多选)(2022·乌苏市第一中学高一阶段练习)用手握住一个盛有一部分油的油瓶，油瓶始终静止处于竖直方向，如图所示，下列说法中正确的是 A.瓶中装的油越多，油瓶受到的摩擦力越大 B.油瓶所受摩擦力大小总是和油瓶的重力大小相等 C.油瓶所受摩擦力的方向竖直向上 D.手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大 例4 √ √ √ 手握住油瓶，油瓶不掉落下来，表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶重力二力平衡，油瓶越重，它受到的静摩擦力越大，增加手握油瓶的力度，摩擦力仍与重力平衡，保持不变，A、B、C正确，D错误. 摩擦力大小的计算 例5　质量为3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止；当拉力F2＝10.3 N时，木箱做匀速直线运动(g取9.8 m/s2)，求： (1)木箱与地面间的动摩擦因数； (2)木箱在F1＝8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小； (3)木箱在F3＝12.0 N的水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小. 解析　当拉力F2＝10.3 N时，木箱做匀速直线运动，木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1，根据二力平衡条件有：Ff1＝F2＝10.3 N 木箱放在水平地面上，则木箱对地面的压力大小等于木箱所受的重力，即F压＝mg. 根据滑动摩擦力公式Ff＝μF压， 联立解得μ≈0.35. (2)木箱在F1＝8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小； 答案　8.0 N 解析　当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止，木箱水平方向所受到的静摩擦力Ff2与F1二力平衡，则有：Ff2＝F1＝8.0 N. (3)木箱在F3＝12.0 N的水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小. 答案　10.3 N 解析　当拉力F3＝12.0 N时，木箱将在地面上滑动，此时木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力，由第(1)问可以知道，Ff3＝Ff1＝10.3 N. 三、摩擦力有无的判断方法 (1)条件法：根据摩擦力产生的条件判断. (2)假设法：假设接触面光滑，若物体原来的运动状态改变，说明存在摩擦力；否则不存在摩擦力. (3)状态法：由物体所处的状态分析，若物体静止或做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可判断是否存在摩擦力. 例 【解析】　 A对：条件法。物体A有沿墙壁下滑的趋势，受静摩擦力。 B错：条件法。物体A与墙壁间不发生挤压，无弹力，故无摩擦力。 C对：假设法。假设A与传送带接触处光滑，则A将沿传送带下滑，故有静摩擦力。 D错：状态法。假设A受传送带的静摩擦力作用，但在水平方向上没有另一个力与该静摩擦力平衡（二力平衡），物体不可能做匀速运动，故不存在静摩擦力。 AC 四、物体受力的初步分析 1.受力分析 根据研究的问题，选取合适的物体作为研究对象，分析它受到哪些力的作用，并画出所受力的示意图，这一过程即为物体的受力分析. 2.受力分析的步骤 　如图所示，粗糙的长方体木块A、B叠在一起静止在水平地面上，在B上施加水平外力F，使A、B一起向右匀速运动.试分别画出A、B的受力示意图. 例4 先隔离A对其受力分析： 再隔离B对其受力分析： 则木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝ $$