3.2摩擦力 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第2节　摩擦力 第三章 相互作用——力 高中物理人教版（2019）必修第一册 新课引入 新课引入 弹簧秤以大小不同的力拉木块，木块未滑动时分析木块水平方向上的受力情况。 新课引入 压力越大，摩擦力越大。摩擦力的大小与压力的大小有怎样的定量关系呢？ 内容讲解 一、滑动摩擦力 回顾 滑动摩擦力的定义 影响摩擦力大小的因素 一、滑动摩擦力 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。 滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小有关，对同一接触面来说，压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度、材质等有关，在相同压力下，不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同。 一、滑动摩擦力 滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。如果用Ff表示滑动摩擦力的大小，用F压表示压力的大小，则有 Ff=μF压 其中，μ是比例常数，叫作动摩擦因数。它的值跟接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。 一、滑动摩擦力 材料 动摩擦因数 材料 动摩擦因数 钢-钢 0.25 钢-冰 0.02 木-木 0.30 木-冰 0.03 木-金属 0.20 橡胶轮胎-路面 0.71 皮革-铸铁 0.28 木-皮带 0.40 几种材料间的动摩擦因数 一、滑动摩擦力 分析汽车主动轮所受摩擦力的方向 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 二、静摩擦力 如图所示，人推箱子，但箱子未动。这时箱子是否受摩擦力？若受摩擦力，则方向怎样？ 二、静摩擦力 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，在接触面间产生的阻碍物体间发生相对运动的力叫作静摩擦力。 静摩擦力的方向总是跟物体相对运动趋势的方向相反。只要箱子与地面间没有产生相对运动，静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相等。 静摩擦力的增大有一个限度。静摩擦力的最大值Fmax在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。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 二、静摩擦力 人跑步时 是否受摩擦力 若是，则方向如何？ 三、摩擦的应用和防止 列举生活中有害摩擦的实例 列举生活中有益摩擦的实例 讨论增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法 三、摩擦的应用和防止 典题剖析 典题剖析 例1 关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是( ) A.相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力 B.有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力 C.相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用 D.只有相互压紧和发生相对运动(或有相对运动趋势)的物体间才可能有摩擦力的作用 D 解析：要产生摩擦力，首先要有弹力，其次要接触面粗糙，还要有相对运动或有相对运动趋势，故只有D正确。 典题剖析 例2 装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀速拖出的过程中( ) A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小 B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小 C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小 D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变 解析：匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间，材料的重心在台面上，故材料对台面的压力不变，故材料受到的支持力不变，故C错误。 典题剖析 例2 装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀速拖出的过程中( ) A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小 B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小 C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小 D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变 解析： 而在拉动过程中动摩擦因数不变，由F＝μFN可知摩擦力是不变的，故A、B错误。 典题剖析 例2 装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀速拖出的过程中( ) D A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小 B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小 C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小 D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变 解析： 因为材料做匀速直线运动，摩擦力不变，所以工人的拉力是不变的，故D正确。 典题剖析 例3 质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力F.(取g＝10 N/kg) (1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？ (2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？ (3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？ 解：在地面上，FN＝mg，则滑动摩擦力(即最大静摩擦力Fmax)大小为 Fmax＝μFN＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N (1)当推力F＝5 N时，F<Fmax，物体静止，则由二力平衡知：地面对物体的静摩擦力的大小 F静＝F＝5 N 典题剖析 例3 质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力F.(取g＝10 N/kg) (1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？ (2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？ (3)物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？ (2)当推力F＝12 N时，F>Fmax，物体滑动，则地面对物体的滑动摩擦力的大小 F滑＝μFN＝μmg＝10 N (3)物体运动过程中突然把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小 F滑′＝10 N 再 见 $$