内容正文:
2 摩擦力
第1课时 滑动摩擦力
学习任务一 对滑动摩擦力、动摩擦因数的理解
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空.
(1)滑动摩擦力
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 相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力.
②方向:沿着接触面,跟物体 相反.
③表达式:Ff= .影响因素:接触面上 和接触面的 、 .
(2)动摩擦因数
①定义:动摩擦因数μ=,但与Ff 和FN无关.
②影响因素:动摩擦因数的值跟 有关,接触面材料不同、粗糙程度不同,动摩擦因数也不同.
【辨别明理】
1.两物体间有滑动摩擦力就一定有弹力. ( )
2.接触面越粗糙,滑动摩擦力越大. ( )
3.滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同. ( )
例1 关于滑动摩擦力,有同学总结了以下四条“不一定”,其中正确的是 ( )
A.产生滑动摩擦力的两个物体不一定接触
B.滑动摩擦力的大小不一定与正压力成正比
C.产生滑动摩擦力的两个物体不一定都运动
D.汽车紧急刹车时,地面受到的摩擦力方向不一定与汽车行驶方向相同
[反思感悟]
例2 关于μ=,下列说法中正确的是 ( )
A.动摩擦因数μ与滑动摩擦力Ff成正比,Ff越大,μ越大
B.动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关
C.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大
D.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
[反思感悟]
【要点总结】
1.滑动摩擦力的产生条件:(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力);(2)接触面粗糙;(3)两物体间有相对运动.
2.动摩擦因数是由两个物体的接触面的材料和粗糙程度决定的,与压力以及运动状态无关.
学习任务二 滑动摩擦力的方向
[相互作用观] 如图所示,在光滑水平地面上,B的速度v2大于A的速度v1,画出A、B所受滑动摩擦力的方向.
例3 如图所示,质量为10 kg的物体在水平面上向左运动,此时受到大小为20 N、方向水平向右的外力F的作用,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,g取10 m/s2,则物体受到的摩擦力是 ( )
A.20 N,方向水平向右
B.20 N,方向水平向左
C.40 N,方向水平向右
D.40 N,方向水平向左
变式 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,则货物A受到汽车B所施加的向右的滑动摩擦力
B.若v1<v2,则汽车B受到货物A所施加的向右的滑动摩擦力
C.若v1>v2,则货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力
D.若v1>v2,则汽车B受到货物A所施加的向右的滑动摩擦力
【要点总结】
1.滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,并不是与运动的方向相反.
2.滑动摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动,并不是阻碍物体的运动.滑动摩擦力的方向与物体运动的方向可能相反,也可能相同,即滑动摩擦力可能是阻力,也可能是动力.
学习任务三 滑动摩擦力的计算
[科学思维] 求滑动摩擦力的大小的一般方法
(1)公式法:根据公式Ff=μFN计算.
(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解.
[科学论证] 滑动摩擦力公式中的压力是否在任何情况下都等于物体的重力?请举例说明.
例4 三个质量相同的物体与水平面间的动摩擦因数相同,由于受的水平拉力不同,A做匀速运动,B做匀加速运动,C做匀减速运动,则它们受到的摩擦力FA、FB、FC的大小关系是 ( )
A.FB>FA>FC B.FA<FB<FC
C.FA=FB=FC D.不能比较大小
例5 [2025·河北邢台一中高一月考] 有两本完全相同的书A、B,每本书重均为5 N.若将两本书等分成2份后,交叉地叠放在一起置于光滑桌面上,如图所示.将书A固定不动,用水平向右的力F=4.5 N缓慢把书B抽出.任意两张纸之间的动摩擦因数μ相等.则纸张间动摩擦因数μ的大小为 ( )
A.0.5
B.0.45
C.0.3
D.0.2
【要点总结】
1.滑动摩擦力大小的计算方法
(1)公式法:由Ff=μFN计算,FN为正压力.注意:正压力的大小不一定等于物体的重力.
(2)二力平衡法:物体做匀速直线运动时,根据二力平衡求解.
2.滑动摩擦力大小的表达式为Ff=μFN,说明滑动摩擦力大小与压力成正比,与重力无直接关系,压力大小等于重力大小只是一种常见的具体情况.
1.(对滑动摩擦力的理解)[2026·广西柳州高级中学高一月考] 关于滑动摩擦力下列说法正确的是 ( )
A.滑动摩擦力一定是阻力
B.接触面积越大滑动摩擦力越大
C.运动得越快的物体受到的滑动摩擦力越大
D.滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反
2.(滑动摩擦力的方向)[2025·辽宁大连一中高一月考] 如图所示,在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水,矿泉水瓶静止在纸面上,如果突然迅速向右拉动纸的一边,将纸片拉出,而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变.下列说法正确的是 ( )
A.纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左
B.纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向右
C.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越大
D.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越小
3.(滑动摩擦力的计算)重为400 N的木箱在水平地面上运动,木箱与地面间的动摩擦因数为0.15,则木箱受到的摩擦力大小是 ( )
A.85 N
B.80 N
C.60 N
D.0
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2 摩擦力
第1课时 滑动摩擦力
[教材链接] (1)①阻碍 ②相对运动的方向 ③μF压 压力的大小 粗糙程度 材质 (2)②接触面
【辨别明理】
1.√ 2.× 3.√
例1 C [解析] 滑动摩擦力产生的条件是两个相对滑动的物体相互接触、挤压,且接触面粗糙,所以产生摩擦力的两个物体一定接触,A错误;滑动摩擦力的大小与两个物体间的正压力成正比,B错误;产生滑动摩擦力的两个物体需要有相对运动,其中一个物体可以静止,C正确;汽车紧急刹车时,地面对车轮的摩擦力与车的运动方向相反,故地面受到的摩擦力的方向与车的行驶方向相同,D错误.
例2 B [解析] 动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关,与接触面积、正压力、滑动摩擦力无关.故选B.
[相互作用观] 如图所示
例3 C [解析] 物体相对水平面向左运动,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,故其受到水平向右的滑动摩擦力;摩擦力大小Ff=μFN=μmg=40 N,选项C正确.
变式 B [解析] 若v1<v2,则货物A相对汽车B向右滑动,货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力,汽车B受到货物A所施加的向右的滑动摩擦力,选项A错误,B正确;若v1>v2,则货物A相对汽车B向左滑动,货物A受到汽车B所施加的向右的滑动摩擦力,汽车B受到货物A所施加的向左的滑动摩擦力,选项C、D错误.
[科学论证] 否.物体在水平面上运动时,由于在竖直方向上处于平衡状态,故重力与压力大小相等.若物体不是在水平面上运动,则不能认为压力大小等于重力.例如小孩沿滑梯下滑时,对滑梯的压力小于自身的重力.
例4 C [解析] 由于三个物体质量相同,所以三个物体对水平面的压力大小相同,三个物体与水平面间的动摩擦因数又相同,根据Ff=μFN可知,三个物体与水平面间的摩擦力大小相等,故选项C正确.
例5 C [解析] 将书分成2份,用水平向右的力F把书B抽出时,拉力F=4.5 N,则书B受到向左的摩擦力有3个,如图所示,可知Ff1=μFN1=μ×G,Ff2=μFN2=μG,Ff3=μFN3=μ×G,由力的平衡条件可得Ff1+Ff2+Ff3=F,所以书任意两张纸之间的动摩擦因数μ===0.3,故选C.
随堂巩固
1.D [解析] 滑动摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,但可以充当动力,例如,传送带上的物体受滑动摩擦力而被带动,此时滑动摩擦力是动力,故A错误;滑动摩擦力公式为Ff=μFN,与接触面积无关,故B错误;滑动摩擦力大小由μ和FN决定,与物体运动速度无关,故C错误;滑动摩擦力方向始终与物体相对接触面的运动方向相反,故D正确.
2.B [解析] 纸片相对矿泉水瓶向右运动,故矿泉水瓶相对纸片向左运动,则纸片对矿泉水瓶的摩擦力方向向右,故A错误,B正确;将纸片拉出过程中,纸片与矿泉水瓶间的摩擦力是滑动摩擦力,根据滑动摩擦力公式Ff=μFN,可知滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数、正压力有关,与纸片运动的快慢无关,故C、D错误.
3.C [解析] 木箱在水平地面上运动时受到的滑动摩擦力的大小为Ff=μFN=0.15×400 N=60 N,故C正确.
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