第3章 第3节 摩擦力-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修一同步教参(教科版)
第3节 摩擦力
1.知道摩擦力的定义及分类。2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件。3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小。4.了解最大静摩擦力的概念,并知道滑动摩擦力和最大静摩擦力之间的大小关系。
一、认识滑动摩擦力 研究滑动摩擦力的大小
1.定义:两个物体相互接触并挤压,当它们沿接触面发生相对滑动时,每个物体的接触面上都会受到对方施加的阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动方向相反。
3.大小:两个物体间的滑动摩擦力的大小跟压力_N成正比,用公式表示为f=μN,其中μ是比例系数(它是两个力的比值,没有单位),叫作动摩擦因数,它的大小与两个接触面的材料、粗糙程度有关。
二、认识静摩擦力 静摩擦力的大小及最大静摩擦力
1.定义:两个物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动时产生的摩擦力叫作静摩擦力。
2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
3.大小:当相对运动趋势增强时,静摩擦力也随之增大,但有一个限度,这个静摩擦力的最大值叫作最大静摩擦力。而两物体间实际发生的静摩擦力f静在0与最大静摩擦力f静max之间,即0<f静≤f静max。
(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。( )
(2)摩擦力一定产生于两个相互接触的物体间。( )
(3)滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同。( )
(4)摩擦力的大小与正压力成正比。( )
(5)静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力。( )
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提示:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
知识点一 滑动摩擦力
1.按如图甲所示的实验装置做一做:用力拉动木板,使之在桌面上滑动。
(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?
[提示] (1)相等 (2)增大 (3)增大
2.如图乙所示,木块放在木板上,用外力把木板向右抽离,在此过程中:
(1)木块相对于地面向什么方向运动?相对于木板向什么方向运动?木块受到的摩擦力方向如何?
(2)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗?
[提示] (1)木块相对于地面向右运动,相对于木板向左运动,木块受到的滑动摩擦力方向向右,与木块运动方向相同。
(2)滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动,但与物体的运动方向可能相同,也可能相反,即滑动摩擦力可能是动力,也可能是阻力。
1.滑动摩擦力产生的条件
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(1)两物体相互接触挤压。
(2)物体间的接触面不光滑。
(3)两物体间存在相对运动。
2.滑动摩擦力的方向
(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反。
(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反。
3.滑动摩擦力的大小
(1)公式法:根据公式f=μN计算。
①正压力N是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力。
②动摩擦因数μ与材料、接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小无关。
(2)二力平衡法:物体仅受二力作用处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。
(1)滑动摩擦力的方向与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向”相反。
(2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动,而不是阻碍物体的运动。
角度1 实验:探究影响滑动摩擦力大小的因素
如图是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)实验中测量滑动摩擦力的原理是:________________________________________________________________________。
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