内容正文:
高中物理人教版必修第一册
第三章《相互作用——力》
第2节 摩擦力 导学案
课题
第2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,会求滑动摩擦力。
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。
学习重难点
1.滑动摩擦力产生的条件
两物体三个条件缺一不可
2.滑动摩擦力的方向
(1)方向:沿接触面,并与物体相对运动的方向相反。
(2)作用效果:阻碍物体间的相对运动。
注意:不一定阻碍物体的运动,滑动摩擦力的方向与物体运动方向可能相同,也可能相反。
学习知识点
一、滑动摩擦力
1.滑动摩擦:两个相互接触并有挤压的物体之间发生相对运动时,产生的摩擦。
2.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。
(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:
①滑动摩擦力的大小f跟压力FN成正比,还跟接触面的性质有关。
②公式:f=μFN。
③动摩擦因数μ:与接触面的材料和粗糙程度有关。
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:两物体间实际发生的静摩擦力f在0和最大静摩擦力fmax之间,即0<
f静≤fmax。
课前训练
1.按如图所示实验装置做一做:用力拉动木板,使之在水平桌面上滑动。
(1)木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系?
(2)在木块上添加重物,增大木块对木板的压力时,摩擦力如何变化?
(3)在木板上铺一块较粗糙的毛巾,摩擦力如何变化?
2.下列情景中,物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是( )
3.某幼儿园的空地上有一个滑梯如图所示,滑梯由倾斜和水平两部分组成,两部分的粗糙程度相同。一儿童从滑梯上由静止滑下,则以下说法正确的是( )
A.儿童滑下过程,儿童受滑动摩擦力,滑梯受静摩擦力
B.儿童滑下过程,儿童受滑动摩擦力,滑梯不受摩擦力
C.儿童在整个运动过程受到的摩擦力方向不变
D.儿童在整个运动过程受到的摩擦力方向变化
4.图甲中小明用60 N的水平力推木箱,此时木箱受到的摩擦力为f1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受到的摩擦力为f2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受到的摩擦力为f3。已知木箱对地面的压力为300 N,木箱与地面间动摩擦因数为0.3,则f1、f2、f3的大小分别为( )
A.0,100 N,300 N
B.60 N,100 N,90 N
C.60 N,100 N,300 N
D.0,100 N,90 N
5.(多选)如图所示为皮带运输机的示意图,A为传送带上的货物,则( )
A.如果货物A随传送带一起向上匀速运动,A受到沿斜面向上的摩擦力
B.如果货物A随传送带一起向下匀速运动,A受到沿斜面向下的摩擦力
C.如果货物A和传送带都静止,A不受摩擦力
D.如果货物A和传送带都静止,A对传送带有沿斜面向下的摩擦力
6.质量为3 kg的木块放在水平地板上,用F=6 N且水平向右的拉力拉该木块时,木块恰能做匀速直线运动。(g取10 m/s2)
(1)求木块与地板间的动摩擦因数;
(2)若在木块运动过程中将F的方向改为水平向左,则在木块向右运动过程中,受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若F的大小不变而将方向改为竖直向上作用于该木块上,则此时应加一个多大的水平拉力,才能使该木块保持匀速直线运动状态?
答 案
1.答案 (1)相等 (2)增大 (3)增大
2.解析:B 物体静止在粗糙的水平面上,但没有相对运动或相对运动趋势,则没有摩擦力,故A错误;汽车停在斜坡上,由于有下滑趋势,因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力,故B正确;物体虽贴着竖直墙面,但与竖直墙面之间没有压力,则没有摩擦力,故C错误;瓶子被握在手中处于静止状态,依据二力平衡可知,瓶子受到的静摩擦力与重力平衡,方向竖直向上,故D错误。
3.答案 D
解析 儿童滑下过程,儿童与滑梯之间产生了相对运动,所以儿童和滑梯都受到滑动摩擦力,A、B错误;儿童在整个运动过程,儿童与滑梯之间摩擦力平行于滑梯,故两段摩擦力方向不同,C错误,D正确。
4.答案 B
解析 用60 N的水平力没推动,木箱受力平衡,静摩擦力等于推力,f1=60 N;用100 N的水平力恰好能推动,此时木箱受到的静摩擦力达到最大值,即f2=100 N;木箱运动之后,木箱受到的滑动摩擦力f3=μFN=90 N,故选B。
5.答案 AD
解析 如果货物A随传送带一起匀速运动,货物与传送带保持相对静止,所以受静摩擦力,静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。对A来说,有相对于传送带向下滑动的趋势,则摩擦力与相对运动趋势方向相反,即沿斜面向上,故A正确,B错误;如果货物A和传送带都静止,A相对于传送带有向下的运动趋势,传送带相对于A有向上的运动趋势,则A给传送带的摩擦力方向向下,故C错误,D正确。
6.答案 (1)0.2 (2)6 N 方向水平向左 (3)4.8 N
解析 (1)木块做匀速直线运动,则滑动摩擦力f1=F=6 N,
而f1=μFN=μmg
故μ===0.2。
(2)f2=6 N,方向水平向左。
(3)此时木块和地板间的压力大小FN′=mg-F=24 N
f3=μFN′=4.8 N
则此时要保持木块做匀速直线运动,需满足水平拉力F′=f3=4.8 N。
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