16 第三章 第三节 摩擦力-【名师导航】2026-2027学年高中物理必修第一册同步讲义(粤教版)
第三节 摩擦力
[学习目标] 1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件,会判断滑动摩擦力的方向.2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小.3.知道静摩擦力的概念及产生条件,会判断静摩擦力的方向.知道最大静摩擦力的概念及静摩擦力的大小范围.
知识点一 滑动摩擦力
1.定义:在滑动摩擦中,在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力,叫作滑动摩擦力.
2.方向:总是与物体相对运动的方向相反,与它们的接触面相切.
3.大小:f跟压力FN成正比,还跟接触面的性质有关,即f=μFN.其中μ叫动摩擦因数,它与相互接触的物体的材料和接触面的粗糙程度有关.
“物体相对运动方向”不等同于“物体运动方向”.
1.(1)有压力一定有滑动摩擦力. ( )
(2)有滑动摩擦力一定有压力. ( )
(3)滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直. ( )
[答案] (1)× (2)√ (3)√
知识点二 静摩擦力
1.定义:当两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势时,物体间产生的摩擦叫作静摩擦,这时产生的摩擦力叫作静摩擦力.
2.方向:总是与物体相对运动趋势的方向相反,与它们的接触面相切.
3.最大静摩擦力:静摩擦力的最大值.在数值上等于物体刚刚开始运动时所需的最小拉力.
4.静摩擦力的大小:两物体间实际产生的静摩擦力f在0和最大静摩擦力fmax之间,即0<f静≤fmax.
受静摩擦力作用的物体也可以是运动的,但不是“相对运动”.
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2.(1)两个相互接触的物体都运动时,不会产生静摩擦力. ( )
(2)静摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关. ( )
(3)最大静摩擦力的大小跟物体间正压力的大小有关. ( )
(4)最大静摩擦力的大小跟接触面的材料有关. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
将手指压在较为光滑的桌面上向前推,使手指在桌面上滑动.这时手指会感觉到向后的阻碍作用,这个阻碍作用就是桌面对手指的滑动摩擦力.
请探究:
(1)增大手指与桌面间的压力,滑动摩擦力如何变化?
(2)若在粗糙的水泥地面上以相同的压力推动手指,摩擦力大小如何变化?
(3)静止的桌面受到的摩擦力属于滑动摩擦力吗?
提示:(1)变大 (2)变大 (3)属于,静止的物体也可受到滑动摩擦力,只要相对滑动即可.
考点1 滑动摩擦力
1.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体接触且挤压(即有弹力).
(2)接触面粗糙.
(3)两物体间有相对运动.
注意:有弹力,不一定有摩擦力;有摩擦力,一定有弹力.
2.滑动摩擦力的方向
沿接触面,与物体相对运动的方向相反.
3.作用效果:总是阻碍物体间的相对运动,而不一定阻碍物体的运动,所以滑
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动摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同,也可能相反.滑动摩擦力可以是动力,也可以是阻力.
4.滑动摩擦力大小的计算方法
(1)公式法:由f=μFN计算.
应当注意,FN是压力,其大小不一定等于物体的重力.甲图中压力等于物块重力,乙图中压力与物块重力无关,丙图中压力小于物块重力.
(2)二力平衡法:物体做匀速直线运动或静止时(有相对运动),根据二力平衡条件求解.
角度1 滑动摩擦力的大小和方向
【典例1】 [链接教材P74例题]
如图所示,在动摩擦因数μ=0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20 kg,在运动过程中,还受到一个水平向左的大小为10 N的拉力作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g取)( )
A.10 N,向右 B.10 N,向左
C.20 N,向右 D.20 N,向左
思路点拨:①物体相对水平面向右运动,受滑动摩擦力作用.
②物体质量为20 kg,对水平面的压力大小为200 N.
D [滑动摩擦力大小Ff=μFN=μmg=0.1×20×10 N=20 N,方向与相对运动方向相反,即向左.]
求解滑动摩擦力的有无及大小的计算
(1)判断滑动摩擦力的有无:根据接触面的性质和物体间是否产生相对运动,确定物体之间是否存在滑动摩擦力.
(2)求解方法的选取.
①可根据公式Ff=μFN求解滑动摩擦力的大小.
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