第3章 第3节 摩擦力(课件)-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一物理必修第一册（鲁科版2019）

第3节　摩擦力 1.定义:两个相互接触的物体,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。 2.分类:静摩擦力、滑动摩擦力。 知识点 1 摩擦力 知识 清单破 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 1.定义:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上就会产生阻碍相对滑动 的力,这种力称为滑动摩擦力。 2.方向 总是与接触面相切,并与物体相对运动的方向相反。 3.大小 滑动摩擦力f的大小跟压力N成正比。 公式:f=μN,μ称为动摩擦因数,它是两个力的比值,没有单位。它的数值跟相互接触的两个 物体的材料和接触面的情况有关。 4.相对运动方向:指相互接触的两物体间的相对运动方向,其方向与物体的运动方向不一定 相同,可能相同、相反,还可能成一夹角。 知识点 2 滑动摩擦力 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 1.定义:当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动,但具有相对运动的趋势时,接 触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力,这种力称为静摩擦力。 2.方向:总是与接触面相切,并且与物体相对运动趋势的方向相反。 3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值fmax,在数值上等于物体刚要产生相对运动时所需要 的沿相对运动趋势方向的外力。 4.静摩擦力的大小:两物体间实际产生的静摩擦力f在0与fmax之间,即0<f≤fmax。 5.相对运动趋势方向:指相互接触的两物体间的相对运动趋势方向,其方向与物体的运动方 向不一定相同,可能相同、相反,还可能成一夹角。 知识点 3 静摩擦力 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 自行车是很普遍的代步工具,从自行车的结构和使用上来看,它涉及许多物理知识,判断下 列说法的正误: 1.自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹,并且都使用动摩擦因数大的材料, 从而增大摩擦力。 (　    ) 2.车轴处经常涂一些润滑油,是为了减小摩擦力。 (　    ) 3.刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力。 (　    ) 4.骑着自行车前行时前轮和后轮所受摩擦力的方向相同。 (　    ) 5.推着自行车前行时前轮和后轮所受摩擦力的方向相同。 (　    ) 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 ✕ √ √ √ √ 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.静摩擦力有无的判断 (1)条件判断:接触面间有压力,接触面粗糙且有相对运动趋势。 (2)假设法:假设接触面光滑,如物体改变原来的运动状态,则存在摩擦力。反之,不存在摩擦 力。 2.静摩擦力方向的判断方法 (1)直接法:对于相对运动趋势比较明显的情况,可以根据“静摩擦力的方向与接触面相切 并且与相对运动趋势的方向相反”直接判断。 疑难 情境破 疑难1 静摩擦力的有无及方向判断 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 (2)假设法:若物体的相对运动趋势不易判断,可假设接触面光滑,看物体会怎样相对运动,根 据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向从而判断静摩擦力的方向。 (3)运动状态法:除了要看研究的摩擦力外,还需要看物体所受的其他作用力与物体的运动 状态是否满足相应的受力特点,目前主要应用二力平衡的规律。 (4)力的作用效果法:如果相互接触的物体间存在摩擦力,则必有相应的作用效果,或平衡其 他作用力或改变受力物体的运动状态,可利用作用效果确定摩擦力的方向。 (5)力的相互性法:若甲、乙两物体间有摩擦力,并且能判断出甲对乙的摩擦力的方向,则乙 对甲的摩擦力与甲对乙的摩擦力方向相反。 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 典例    (多选)如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的, 如果水平拉力F施于A【1】,而A、B仍保持静止【2】,则下面的说法中正确的是 (　    ) A.地面对物体A的摩擦力向左 B.地面对物体A的摩擦力向右 C.物体A与B间的静摩擦力的大小等于F D.物体A与B间的静摩擦力的大小等于零 信息提取　【1】物体A受到向右的水平拉力,有向右运动的趋势; 【2】A、B受到的合力为零,即受到平衡力的作用。 思路点拨    (1)利用二力平衡法判断地面与物体A间的摩擦力:先以A、B整体为研究对象,分 析受力,再根据二力平衡的条件判定摩擦力情况【3】。 (2)利用假设法判断物体A与B间的摩擦力:先假设物体A、B间存在摩擦力,再根据运动状态 判断假设是否成立【4】。 AB 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 解析　以A、B整体为研究对象,分析其受力,整体在竖直方向上受到重力和地面的支持力, 在水平方向上受到向右的拉力F和地面对A的静摩擦力fA,由平衡条件得到,地面对A的静摩 擦力fA向左(由【1】【2】【3】得到),故A正确,B错误。以B为研究对象,假设物体B受到静 摩擦力的作用,物体B将不再静止,与题中条件矛盾,可知物体A与B间的静摩擦力的大小等于 零(由【2】【4】得到),故C错误,D正确。 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 情境探究 将两本书的每一页互相交叉重叠在一起,成为一本书,即使用电动车,也很难把它们分开。 这是真的吗? 央视《是真的吗》节目记者将两本一模一样的书一页一页地交叉叠在一起,使书页充分“咬合”。为了方便拖拽,在两本书的边缘打上了孔,用钢板拴上钢丝绳和挂钩,这样在实验中更好施力。 疑难2 摩擦力大小的计算 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 将钢丝绳的挂钩分别挂在四辆电动车上,四辆电动车同时来拉这两本“咬合”在一起的书。四辆电动车向两个方向,开足马力,同时拉动。 结果“嘭”的一声,书上绑着的钢丝绳居然断了,连挂在电动车上的挂钩都坏了,但两本书仍然纹丝不动,看上去完好无损。据称,这四辆电动车能产生1.2×104 N的拉力,也就是说1.2×104 N的拉力并没能“拽开”这两本书。 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 问题1 用力拉钢丝绳,两本书纹丝不动,此时最上面一张纸受到哪些力? 　重力、支持力、拉力、静摩擦力。 问题2 第二张纸受几个摩擦力作用? 　两个摩擦力作用。第二张纸在书本的中间,上下表面都受静摩擦力作用。 问题3 静摩擦力的最大值与滑动摩擦力的大小存在什么样的关系? 　静摩擦力的最大值略大于滑动摩擦力的大小,也可以认为静摩擦力的最大值近似等 于滑动摩擦力的大小。 提示 提示 提示 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.滑动摩擦力大小的计算 (1)公式法:根据Ff=μF压计算,F压是物体与接触面间的正压力,不一定等于物体的重力,求F压要 根据物体的受力情况。 (2)二力平衡法:物体做匀速直线运动时,可以根据二力平衡条件求解。 2.静摩擦力大小的计算 (1)二力平衡法:物体静止时,可以根据二力平衡条件求解。 (2)最大静摩擦力:最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力,一般情况下,为分析问题方便,可认 为二者相等,即Fmax=μF压,当压力增大时,最大静摩擦力增大。 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 典例　如图所示,位于水平桌面上的物块P通过跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连【1】,从滑轮 到物块P和物块Q的两段绳都是水平的,已知物块Q与物块P之间以及物块P与桌面之间的动 摩擦因数都是μ【2】,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,重力加速度 为g。若用一水平向右的力F拉物块P使它做匀速运动【3】,求F的大小。   信息提取　【1】两个物块运动状态相同。 【2】发生相对运动时各接触面之间都有摩擦力。 【3】物块P所受合外力为零。 思路点拨    P、Q 两物块用绳子连接,当P向右做匀速运动时Q向左做匀速运动【4】,先对Q进 行受力分析,确定绳子上是否有力存在,再对P进行受力分析用平衡条件【5】求解即可。 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 解析　以Q为研究对象,对其进行受力分析如图所示(由【1】【2】【4】得到) Q受到的滑动摩擦力大小为f=μN1=μG1=μmg Q相对P向左运动,Q受到的摩擦力水平向右(由【3】【5】得到) 由力的相互性知P受到Q的摩擦力大小 f'=f=μmg,方向水平向左 Q处于平衡状态,由平衡条件得T=f=μmg P受力如图所示(由【1】【2】【4】得到) 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 P做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得 F=T+f桌+f'(由【3】【5】得到) 桌面对P的摩擦力 f桌=μ·2mg=2μmg 解得F=4μmg 答案    4μmg 第3 章 相互作用 第1讲　描述运动的基本概念 $$