3.3 摩擦力
【学习目标】
1.知道静摩擦力的产生条件,会判断静摩擦力的方向.
2.知道静摩擦力的变化范围及其最大值.
3.知道最大静摩擦力的概念.
4.会根据物体的平衡条件简单地计算静摩擦力的大小.
【学习重点】
1.静摩擦力方向的判断.
2.静摩擦力产生的条件和静摩擦力大小的简单计算.
3、正确理解最大静摩擦力的概念。
【学习难点】
1.静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断.
2.静摩擦力大小的简单计算.
【方法指导】
自主探究、交流讨论、自主归纳
【学习过程】
任务一、摩擦力初步认识
(体验一下:用力推地面上的课桌)
(A级)1、没有推动和推动后感觉有点费劲是什么原因?
(请同学们回顾初中对摩擦力的认识,再阅读课本第57页第一段,用自己的语言总结出摩擦力的概念)
(A级)2、摩擦力:
(小组讨论)
(B级)3、相对运动趋势的含义:
任务二、静摩擦力
(看教材57页第二、三段,小组互查一下问题)
(A级)1、说一说:静摩擦力的定义:
(B级)2、总结出静摩擦力产生的条件?(小组可以讨论完成)你能举例说明物体受到静摩擦力作用吗?
(B级)3、静摩擦力大小、方向是怎样确定的呢?(小组可以讨论完成)
(C级)4、静摩擦力能不能发生在运动的物体之间? 静摩擦力一定是阻力吗?
(小组可以讨论完成,可举例说明)
做一做:(A级)1、如图所示,用了5N的力拉地面上物体,但没有推动,试分析物体受到地面的静摩擦力和方向
(B级)2、如图所示,一质量为m的物块放在倾角为α,物块处于静止状态,判断物体受到摩擦力的方向
任务三、静摩擦力
(仔细阅读教材58页的演示实验,熟悉实验过程,课堂请同学到教室前演示)
(同学们边观察实验边思考)
什么是最大静摩擦力?最大静摩擦力大小与什么因素有关?
静摩擦力的范围是什么?
3、静摩擦力在我们生活中的意义?(小组可以讨论完成)
【达标检测】
(A级)1.置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下,仍处于静止,则物体所受静摩擦力的大小 [ ]
A.与压力成正比
B.等于水平拉力
C.小于滑动摩擦力
D.在物体上叠放另一物体,该物体受到的静摩擦力不变
(B级)2、用手握瓶子,瓶子静止在手中,下面说法正确的是:
A手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力 B手对瓶子的摩擦力恰好等于瓶子的重力
C手握得越紧,手对瓶子的摩擦力越大 D手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子的重力
(A级)3、关于静摩擦力的下列说法中正确的是( )
A.静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.静摩擦力大小与压力成正比 D.静摩擦力不一定是阻力
(B级)4.如图所示,用力F把铁块压在竖直墙上不动,那么,当F增大时,关于铁块对墙的压力N,铁块受墙的摩擦力Ff,下列判断正确的是( )
A.N增大,Ff不变 B.N增大,Ff增大
C.N变小,Ff不变 D.N不变,Ff不变
(C级)5.如图所示,两个相同的立方体A和B,叠放在水平桌面上,今以水平力F拉B,而两立方体均保持静止,则下列结论不正确的是( )
A.A和B之间不存在摩擦力作用
B.A和B之间存在静摩擦力作用
C.B与桌面间存在静摩擦力作用
D..若撤去外力F,则A和B之间,B与水平面之间都不存在摩擦力
(B级)6、把物体放在水平地面上,已知物体重为50N,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为12N,在下列情况中,物体受到那种摩擦力?大小和方向如何?
①用6N的水平力向左推物体
②用10N的水平力向右推物体
3.3 摩擦力
教材分析:
《摩擦力》是人教版物理必修一第三章第三节的教学内容,本节学习有关摩擦力的产生条件、摩擦力方向的判断方法及摩擦力大小的计算,为以后分析物体受力打下基础。
二、教学目标
知识与能力:
知道摩擦力产生的条件。2.能在简单问题中,根据物体的运动状态,判断静摩擦力的有无、大小和方向;知道存在着最大静摩擦力。3.掌握动摩擦因数,会在具体问题中计算滑动摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法。4.知道影响动摩擦因数的因素。
过程与方法:
通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力。2.通过静摩擦力与滑动摩擦力的区别对比,培养学生分析综合能力。
情感态度与价值观:
1.渗透物理学方法的教育。2.在分析物体所受摩擦力时,突出主要矛盾,忽略次要因素及无关因素,总结出摩擦力产生的条件和规律。
三、教学重点难点
1.本节课的内容分滑动摩擦力和静摩擦力两部分。重点是摩擦力产生的条件、特性和规律,通过演示实验得出关系 F=μFN。2.难点是学生有初中的知识,往往误认为压力FN的大小总是跟滑动物体所受的重力相等,因此必须 指出只有当两物体的接触面垂直,物体在水平拉力作用下,沿水平面滑动时,压力FN的大小才跟物体所受的重力相等。3.在教学中要强调摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质。
四、学情分析:本节内容更加抽象,弹力和摩擦力都属于被动力,其产生有条件,但是完全根据条件进行判断有时是很麻烦的,尤其是摩擦力的方向的判断,以后学习了牛顿定律会根据运动状态进行分析就简单些了,本节要多联系学生的生活实际举例子,尤其是要做好演示实验,并及时进行反馈练习。
五、教学方法:学案导学、讲授法、实验法、讨论法
六、课前准备
1.教师准备:演示器材、学案和课件
2.学生准备:预习课本、做学案,提出自己预习中的疑惑
七、课时安排:2课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
(二)情境导入、展示目标
力学中常见的三种力是重力、弹力、摩擦力。对于每一种力我们都要掌握它产生的条件,会计算力的大小,能判断力的方向。在前面我们已经学过了两种力:重力和弹力。今天我们学习第三种力——摩擦力。在这三种力中摩擦力较难掌握。
(三)合作探究、精讲点拨
1.静摩擦力
演示实验:
当定滑轮的绳子下端悬挂50g砝码时,物块保持静止状态。
提出问题:物块静止,它受板的静摩擦力多大?方向如何?你是根据什么原理判断的?
当悬挂的砝码增加到100g时,物块仍保持静止状态。
提出问题:物块此时所受的静摩擦力的大小、方向如何变化?设想一下,如果将砝码b摘去, 静摩擦力又将如何变化?
在同学回答的基础上归纳出:一般静摩擦力的大小没有一个确定的值,类似上述情况,当物块不动处于平衡状态时,静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化,总是等于拉力的大小。静摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向;跟拉力的方向相反,或者说跟物体间相对滑动趋势方向相反。
提出问题:当悬挂在绳子下端的砝码为150g时,物块才刚开始相对于桌面板滑动,这时物块所受的摩擦力叫什么?它的大小和方向呢?
教师讲解:静摩擦力增大到某数值后就不再增大了,这时静摩擦力达到最大值,叫做最大静摩擦力,用Fm表示。最大静摩擦力的方向,也总是沿接触面切线方向,跟使物体起动的外力方向相反,或者说跟物体间相对运动趋势相反。
明确:在一般情况下,如果两个水平相接触的物体之间存在着静摩擦力的作用,则并不一定处于最大静摩擦状态,最大静摩擦力等于使物体将要开始运动所需的最小水平推力。
2.滑动摩擦力
边演示边提问:一旦物块滑动后,我们只要挂130g砝码,就能使物块维持匀速运动。这时两物体之间的滑动摩擦力为多大?方向如何?
再做演示实验,在刚才的大木块上再放一块小木块,发现要挂140g的砝码,才能使物块维持匀速运动。这又说明滑动摩擦力的变化遵循什么规律?
教师讲解:这说明了滑动摩擦力的大小跟两物体间的正压力FN成正比。
演示 实验,将木块依次放在玻璃上,木板上和毛巾上,用测力计拉木块,使木块匀速运动,观察测力计的示数,发现三种情况下,测力计示数由小到大,说明物体接触面越粗糙,摩擦力越大。
结论:滑动摩擦力的大小与摩擦面的材料和光滑程度有关,与相互之间的压力(弹力)成 正比,可以写为F=μFN,μ是动摩擦因数,因摩擦面的材料和光滑程度决定。动摩擦因数是无单位的,它表示摩擦力跟正压力之比。
滑动摩擦力的方向,总是沿接触面切线方向,且跟物体的相对滑动方向相反。
3. 学生分组实验
教师指导一组学生实验,其他各组同时操作:用测力计沿水平方向拉住物块,开始用较小的力拉,记下测力计读数;慢慢增加拉力,再记下测力计读数;继续增加拉力,使物块刚好开始滑动,记下测力计读数;然后保持物块匀速运动,记下测力计读数。
用投影仪打出投影片,让学生填下表:
问题:你是根据什么原理来确定摩擦力的大小和方向的?
用投影仪打出投 影片中的五种情况,组织学生讨论木板对木块a有没有摩擦力?
讨论答案:
图1 物块a与木板接触,但物块a与木板没有相对运动趋势,因此木板对物块a没有静摩擦力。
图2 物块a与木板接触,a在重力的作用下相对木板有向下运动的趋势,因此木板对a有向上的静摩擦力。加大力f时,静摩擦力不变,f静大小等于重力mg。
图3 物块a与木板接触,a由于受到重力的作用,有沿木板向下滑的趋势,因此木板对a有沿斜面向上的静摩擦力。
图 4 物块a与木板接触,沿木板向下匀速滑动,与木板有相对运动,因此木板对a有沿着斜面向上的滑动摩擦力。f滑大 小等于重力的沿斜面向下的分力。
图5 物块a相对于木板有向右运动的趋势,但a不与木板接触,因此木板对a没有静摩擦力。当然b对a有水平向左的静摩擦力。
(四)反思总结、当堂检测(参考学案)
1.摩擦力产生的条件:不光滑,有压力,有相对运动或相对运动趋势。(有相对运动时产生滑动摩擦力;有相对运动趋势时产生静摩擦力)
2.摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,不一定和物体的运动方向相反,不一定是阻力。
3.滑动摩擦力可由公式F滑=μFN计算,或由物体平衡计算。
4.静摩擦力不是定值,有一个范 围,即0~Fm,由物体运动和其他受力情况决定。
(五)发导学案、布置预习
板书设计
复习:重力、弹力
静摩擦力
滑动摩擦力
练习
教学反思
本课的设计采用了课前发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。课堂上老师通过举例子、做演示实验,体会摩擦力的存在性及静摩擦力和滑动摩擦力的简单区别,进而能够区分说出摩擦力的产生条件并会计算滑动摩擦力的大小,能够对简单的受摩擦力的情况进行分析,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
本节课时间45分钟,其中情景导入、展示目标、检查预习5分钟,讲解、做演示实验20分钟,反思总结当堂检测5分钟左右,练习检测10分钟,其余环节5分钟,能够完成教学内容。
课前预习学案
一、预习目标:
1、知道摩擦力的定义。
2、会从正反两方面去分析摩擦现象。
3、知道增大和减小摩擦力的方法。
二、预习内容
1、摩擦力是发生在两个 物体之间,在物体发生 或 有这种趋势时,阻碍物体间的 。
2、影响摩擦力大小的因素有 和 。
3、举出生活中的有益摩擦:
举出生活中的有害摩擦: 。
三、提出疑惑
课内探究学案
一、学习目标(包括重难点):
知识与技能:
1.知道摩擦力的存在和对物体运动的作用。
2.知道决定摩擦力大小的因素。
3. 认识摩擦的利与弊以及增大和减小摩擦的方法。
过程与方法
1. 经历探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验过程。
2. 经历制定计划设计实验的过程,学习控制变量的方法。
3. 学习设计表格、分析实验现象、归纳实验结论的一般方法。
情感态度与价值观
1.通过对摩擦的分析,激发用基础知识解决实际问题的热情,养成用所学知识联系实际生活、生产的习惯。
二、学习过程(自主学习、合作探究、精讲点拨、有效训练)
(一)、创设情境,引入课题
观看多媒体画面:(汽车在雪地上艰难行走,而当轮胎上裹有铁链后就能前进自如了;沾了水的茶杯盖很难拧开,而用毛巾裹住时就很容易拧开了; 生锈的铁锁打不开,当加了几滴油后就可以打开了;运动员赛跑时穿着带有铁钉的跑鞋等等)。老师出示:钉鞋、跑鞋、平底鞋、棉鞋、溜冰鞋各一双.问:如果老师要参加一百米的赛跑,你会选哪一双鞋呢?如果我要去溜冰你又会帮我如何选择呢?为什么要作这种选择? 这都是摩擦力在起作用。
(二)、新课导学
自学课本第一、二段回答下列问题:
1、摩擦力产生在怎样的物体之间?
2、两个物体在什么状态下能产生摩擦力?
3、摩擦力产生在什么地方?
4、摩擦力的作用是什么?
5、小实验:请你用手轻压桌面,手在桌面上滑动,然后用力重压桌面再做一次,体会两次感觉有什么不同?保持压力相同,使手分别在光滑的桌面和粗 糙的桌面上滑动,体会两次感觉有什么不同。
6、每个同学都擦过黑板,对黑板擦和黑板之间的摩擦力的大小,你有什么感觉?小组里同学交流一下。
(三)实验探究
1、猜想,结合前面的讨论,每个小组同时结合你的所见所闻,进行猜想:影响摩擦力大小的因素有哪些?(大胆猜想,要说明你的猜想原因。小组讨论 后,全班交流。)
猜想① 。② 。
③ 。
④ 。
2、制定计划,设计实验
控制变量法:当一个物理量与几个因素都有关系时,我们要控制其他因素不变,只改变其中的一个因素,来研究该物理量与这个因素的关系。
针对老师确定的猜想,通过小组讨论。选定一个设计实验方案。然后全班交流。
3、进行试验
实验方案通过后,小组进行实验,把实验数据记录在自己设计的表格中。
试验次数
1
2
3
注意:①在拉动木块时,一定要水平拉动,并且在木块匀速运动时再读数,为什么?
②每个小组把自己的数据对全部进行展示。
4、得出结论
通过对数据的分析,你得出了什么结论?
结论
5、交流与评估
评估实验结论是否与实际情况相符,实验结果和其他小组的结果是不是相同?如果不相同,是什么原因?
6、综合全班的实验结果,共同总结摩擦力与压力和接触面的粗糙程度之间的关系。
。
(四)小组自学科学世界,独立完成下列各题,小组内交流
1、摩擦力都是有害的吗?列举生活中有益摩擦和有害摩擦(每组至少列举6条)
2、怎样可以改变摩擦力的大小?
3、增大摩擦力的措施有哪些?举例说明。
4、减小摩擦力大小的措施有哪些?举例说明。
三、反思总结
1.摩擦力产生的条件:不光滑,有压力,有相对运动或相对运动趋势。
2.摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,不一定和物体的运动方向相反,不一定是阻力。
3.滑动摩擦力可由公式F滑=μFN计算,或由物体平衡计算。
4.静摩擦力不是定值,有一个范 围,即0~Fm,由物体运动和其他受力情况决定。
四、当堂检测
1、判断题
(1)自行车刹车时,用力捏紧自行车刹车闸是为了增大压力来增大摩擦力 ( )
(2)在接触面之间加润滑油,可以消除摩擦 ( )
(3)物体只有在运动时,才会受到摩擦力的作 用 ( )
(4)物体运动越快,受的摩擦力就越大 ( )
(5)物体静止时,就一定没有受到摩擦 力 ( )
(6)如果没有摩擦,我们就寸步难行 ( )
2、甲、乙两同学沿同一直线,水平向右拉一木箱,甲用60N的力,乙用40N的力,木箱在水平地面上做匀速运动,则木箱受到地面的滑动摩擦力的大小和方向分别是〔 〕
A.100N,方向向右 B.100N,方向向左
C.20N,方向向右 D.20N,方向向左
3、下面说法中错误的是[ ]
A.运动鞋底的花纹是为了增大鞋底与地面间的摩擦力
B.冬天下雪后,常见民警在汽车上坡的地方洒上一些炉灰,目的是增大车轮与地面之间的摩擦
C.生活中离不开摩擦,摩擦越大越好
D.工厂工人师傅用的锉刀表面总是凹凸不平的,目的是为了增大锉刀与工件之间的摩擦
4、笨重的箱子放在水平地而上,我们推不动它是因为 ( )
A、这物体的惯性很大 B、这物体受到的推力小于摩擦力
C、这物体受到的推力和摩擦力平衡 D、以上说法都不对
5.
图6中物块A重10N,A和桌面间的动摩擦因数μ=0.25,当悬挂物B重3N时,开始沿桌面滑动。求:(1)B物体重1N时A与桌面间的摩擦力多大?(2)B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?(3)当A物体上再加上重10N的C物体,B物体重6N时,A与桌面的摩擦力多大?
附答案:1、只有(6)正确,;2、B;3、C;4、C;5、(1)1N;(2)2.5N;(3)5N
课后练习与提高
1、关于摩擦力的下列说法中正确的( )
A.摩擦力的方向与运动方向相反
B.摩擦力的大小与物体的重力成正比
C.摩擦力的方向可能与运动方向相反
D.摩擦力大小总正比于接触面上的压力
2、下列关于摩擦力说法正确的是( )
A、受静摩擦力作用的物体一定是静止的
B、物体间的压力增大时,摩擦力的大小可能不变
C、运动物体受到的摩擦力一定等于μN
D、静摩擦力不一定是阻力
3、下列说法中正确的是( )
A、若某接触面上有滑动摩擦力,则也一定有弹力
B、弹力的方向与滑动摩擦力的方向一定垂直
C、滑动摩擦力一定阻碍物体的相对滑动
D、滑动摩擦力一定阻碍物体的运动
4、用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),下列说法正确的是( )
A、瓶中油越多,手必须握得越紧
B、手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大
C、不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的
D、以上说法都正确
5、有三个相同物体叠放在地面上,如图,物体之间及物体和地面之间不光滑。ABC静止。( )
C受地面摩擦力,大小为F,方向向左。
A受水平向右的摩擦力。
B对C的摩擦力方向水平向右
C和地面间无摩擦力
6、一根质量为m,长为a的均匀木棒,它与桌面间的动摩擦因数为μ,用F力推动,当其经过如图所示位置时,求f。
7、物体静止,F力作用处光滑,求静摩擦力。当力F变为3F时,再求静摩擦力。
1、【答案】C
【解析】摩擦力方向与相对运动方向相反,与运动方向无必然联系,A错C对;摩擦力有两种:静摩擦力和滑动摩擦力,只有滑动摩擦力大小正比于压力,D错;滑动摩擦力正比于压力不是重力,B错。
2、【答案】BD
【解析】静摩擦力是指产生摩擦力的两个物体是相对静止的,并不是指物体是静止的,A错;如果受的是静摩擦力,则可能压力增加但摩擦力不变,比如手握油瓶,握得再紧瓶子受到的静摩擦力还是mg,B对C错;D正确。
3、【答案】ABC
4、【答案】 AC
【解析】没越多,为了不掉下来,必须增加最大静摩擦力,A对;由受力分析知:竖直方向只有竖直向上的静摩擦力和竖直向下的重力,瓶始终静止,说明静摩擦力始终与重力平衡,大于始终等于mg,不变,B错C对D错。
5、【答案】AC
【解析】分别对A进行受力分析有:
6、【答案】μmg
【解析】滑动摩擦力与接触面积无关。
7、【答案】mg
3.3 摩擦力
时间:45分钟 满分:100分
一、单项选择题(每小题6分,共30分)
1.如右图所示,在粗糙的水平地面上有质量为m的物体,连接在一劲度系数为k的轻质弹簧上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ,现用一水平力F向右拉弹簧,使物体m做匀速直线运动,则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
2.关于由滑动摩擦力公式推出的μ=F/FN,下面说法中正确的是( )
A.动摩擦因数μ与摩擦力F成正比,F越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力FN成反比,FN越大,μ越小
C.动摩擦因数μ与摩擦力F成正比,与正压力FN成反比
D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙情况及材料决定
3.如下图,P是位于水平的粗糙桌面上的物块.用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体的说法正确的是( )
A.拉力和摩擦力,施力物体是地球和桌面
B.拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面
C.重力mg和摩擦力,施力物体是地球和桌面
D.重力mg和摩擦力,施力物体是绳和桌面
4.三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受水平拉力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦力大小关系应是( )
A.FB>FA>FC B.FAC.FB=FA=FC D.不能比较大小
5.如下图所示,一平板小车在外力作用下由静止向右滑行了一段距离s,同时车上的物体A相对车向左滑行L,此过程中物体A受到的摩擦力方向如何?该摩擦力是动力还是阻力( )
A.水平向左,阻力 B.水平向左,动力
C.水平向右,阻力 D.水平向右,动力
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
6.关于静摩擦力,下列说法正确的是( )
A.只有静止的物体才可能受静摩擦力
B.有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力
C.产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止
D.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生
7.用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),如右图.下列说法正确的是( )
A.瓶中油越多,手必须握得越紧
B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大
C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的
D.以上说法都正确
8.置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下,仍处于静止,则物体所受静摩擦力的大小( )
A.与压力成正比
B.等于水平拉力的大小
C.小于滑动摩擦力
D.在物体上叠放另一物体,该物体受到的静摩擦力不变
三、非选择题(共52分)
9.(8分)重量为100 N的木箱放在水平地板上,至少要用35 N的水平推力,才能使它从原地开始运动.木箱从原地移动以后,用30 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动,由此可知:木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax=________;木箱所受的滑动摩擦力F=________,木箱与地板间的动摩擦因数μ=________.如果用20 N的水平推力推木箱,木箱所受的摩擦力是________.
10.(8分)如图所示,用力F将质量为1 kg的物体压在竖直墙上,F=50 N.方向垂直于墙,若物体匀速下滑,物体受到的摩擦力是__________N,动摩擦因数是__________,若物体静止不动,它受到的静摩擦力是__________N,方向__________.(g=10 N/kg)
答案
课后作业
1.D 设弹簧伸长长度为x,由胡克定律和二力平衡知F=kx=μmg,所以x==,故D正确.
2.D 动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙情况及材料决定,与摩擦力F和压力FN无关,一旦材料和接触面的粗糙情况确定,动摩擦因素μ也就确定了.
3.B
4.C 由F=μFN知F的大小只与μ和FN有关,与物体的运动状态无关,由于该题中FN与重力G相等,故F相同.
5.D 滑动摩擦力方向是:与受摩擦力的物体相对于其接触的施加摩擦力的另一物体的运动方向相反.摩擦力可以是物体的阻力,也可以是物体的动力.若摩擦力的方向与物体的运动方向(相对参考系的运动,一般以地面为运动的参考系)相同,则摩擦力是动力;若与物体的运动方向相反,则是阻力.由于物体相对小车向左滑动,那么受到小车向右的滑动摩擦力的作用,但相对地面是向右运动的,即滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同,所以是动力.
6.BC 对照产生静摩擦力的条件可以看出选项B,C正确,而D错,产生静摩擦力的两个物体之间一定“相对静止”,但物体不一定“静止”例如当有传送带把货物由低处送往高处时,物体是运动的,但物体与传送带之间相对静止,传送带对物体的摩擦力是静摩擦力,可见选项A错.
7.AC 用手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡——静摩擦力的大小由瓶的重力(大小)决定;油瓶变重,它受到的静摩擦力必须随之增大,手握得紧一点,相应最大静摩擦力值也就大一些,才能保证油瓶不会掉落下来;如果手握得不够紧,正压力不够大,最大静摩擦力小于油瓶的重力,油瓶就会掉下来.所以选项A正确.
手握得越紧,手与瓶之间的正压力越大,最大静摩擦力值也越大;但是油瓶受到的是静摩擦力,是与油瓶重力相平衡的静摩擦力,是一个定值——等于油瓶的重力.可见,选项B错误,C正确;显然D也不正确.
8.BD 因物体受静摩擦力,根据平衡条件,水平拉力的大小等于静摩擦力的大小,跟物体与水平面的压力无关,在物体上叠放另一物体,该物体受到的静摩擦力不变,所以B、D正确.
9.35 N 30 N 0.3 20 N
解析:当水平推力至少达到最大静摩擦力时,物体开始运动,由题意可知,木箱与地板间的最大静摩擦力为35 N.木箱做匀速直线运动,由二力平衡知识可知,木箱所受的滑动摩擦力F=30 N.由公式μ=可得μ=0.3,当用20 N的水平推力推木箱时,木箱不动,故木箱所受的静摩擦力为20 N.
10.10 N 0.2 10 N 竖直向上
11.(12分)一木块静止在水平桌面上,已知木块重为10 N,木块与桌面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为2.2 N,求:
(1)用1.5 N的水平力拉木块时,木块受到的摩擦力有多大?
(2)要使木块由静止开始运动,至少要用多大的水平拉力?
(3)木块在桌面滑动后,使水平拉力大小变为1.5 N,木块受到多大的摩擦力?
12.(10分)如下图所示,物体A重GA=40 N,物体B重GB=20 N,A与B,B与地的动摩擦因数相同.用水平绳将物体A系在竖直墙壁上,水平力F向右拉物体B,当F=30 N时,才能将B匀速拉出.求接触面间的动摩擦因数多大?
13.(14分)某学生为研究滑动摩擦力与哪些因素有关而设计了如下图所示的实验,他用弹簧测力计水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动,读出并记录弹簧测力计的示数.实验中改变被拉木块的数量、改变接触面的材料、改变接触面积的大小及改变木块速度的大小,并将若干次实验数据记录在下表中.试根据下表的实验数据,分析总结并回答下列问题:
实验
次序
接触面
材料
拉动木
块数
木块放
置情况
木块运
动速度
弹簧测力
计读数/N
1
木板
1
平放
v较小
3.50
2
木块
1
平放
v较大
3.50
3
木块
1
侧放
v较小
3.50
4
木块
2
平放
v较小
7.00
5
化纤地毯
1
平放
v较小
8.00
6
化纤地毯
1
侧放
v较大
8.00
7
化纤地毯
2
平放
v较小
16.00
(1)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?
(2)物体间的滑动摩擦力的大小与哪些因素无关?
答案
11.(1)1.5 N (2)2.2 N (3)2.0 N
解析:物体与地面间的最大静摩擦力Fm=2.2 N,而滑动摩擦力的大小为即F=μmg=0.2×10 N=2.0 N.
(1)因F1=1.5 N(2)要使木块由静止开始运动,水平拉力必须大于最大静摩擦力,故至少要2.2 N.
(3)木块在桌面滑动后,物体受到的是滑动摩擦力F2=μmg=0.2×10 N=2.0 N.
12.0.30
解析:设接触面间的动摩擦因数为μ,物体A与B间的滑动摩擦力为F1=μGA,物体B与地面间的滑动摩擦力为F2=μ(GA+GB).
将B匀速拉出,拉力大小与两个摩擦力的合力大小应相等,有F=μGA+μ(GA+GB)=μ(2GA+GB)
即30=μ(2×40+20),解得μ=0.30.
13.由实验的数据,可比较得出结论:
(1)滑动摩擦力的大小与接触面的材料、被拉木块的数量有关;
(2)与接触面积的大小、相对运动的速度大小无关.
课件20张PPT。第三章
相互作用预
习
作
业课
后
作
业随
堂
作
业摩擦力