4.3
摩擦力
学案2
【学习目求】
1.知道静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的的方向,知道最大静摩擦的概念
2.知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。
3.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,知道滑动摩擦力跟压力成正比。
4.探究静摩擦力的大小与外力的关系,研究影响滑动摩擦力的因素。
【要点导学】
1.静摩擦力:两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的力。
(1)产生条件:两物体必须
接触
且接触面
粗糙
;有
压力
;有
相对滑动趋势
(2)静摩擦力方向:沿接触面且与
相对滑动趋势的方向
相反。
静摩擦力大小:会随外力的变化而变化。
(3)静摩擦力有一个最大值,它是物体即将开始相对滑动时的静摩擦力,即最大静摩擦力。
2.两个互相接触、挤压且有相对滑动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力,称为滑动摩擦力。
(1)产生条件:
接触
、
粗糙
、
挤压
、
相对运动
。
(2)
滑动摩擦力方向:沿接触面且与
相对运动方向
相反。
(3)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力的大小与两物体间的
压力
成正比,即f=μN,其中μ为动摩擦因数,无单位,它与接触面的
材料
、接触面的
粗糙
程度有关,而与物体间的相对速度的大小、接触面的大小、压力的大小无关。
【范例精析】
例1.关于摩擦力的说法,下列说法中正确的是(
)
A.
两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力
B.
受静摩擦作用的物体一定是静止的
C.
滑动摩擦力方向一定与运动方向相反
D.
物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度
解析:两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力,还要看它们间是否有相对滑动趋势。例如静止在水平地面上的汽车,它们之间就没有静摩擦力。受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体,物体与输送带之间有相对滑动的趋势,所以有静摩擦力存在,但物体并不是静止的。产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了。上述的输送带如突然加速,物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力。所以A、B、C三个选项都是错的。在压力一定时,静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化,但不能超过最大静摩擦力,这就是一个限度。
答案:D。
拓展:(1)不管静摩擦还是滑动摩擦力的方向,都要注意与接触面的“相对性”
(2)值得注意的是,压力变化时静摩擦力不一定变化,但最大静摩擦力肯定变化。
例2要使木块在水平木桌上滑动受到的摩擦力小些,下列措施中有效的是
(
)
A.将木块和木桌的接触面刨光滑些
B.在木桌表面上垫一张平整的铁皮
C.使木块的滑动速度增大
D.减小木块与桌面的接触面积
解析:影响滑动摩擦力大小的因素有两个,一是压力的大小,二是动摩擦因数。本题中压力不变,只要考虑动摩擦因数的大小。动摩擦因数的大小与接触面的光滑程度和接触面的材料有关,A选项正确。根据教材的表格,木与木之间的动摩擦因数是0.3,而木与金属之间的动摩擦因数为0.2,所以B选项正确。动摩擦因数与运动速度无关(汽车刹车时路面摩擦因数改变是因为温度变化)所以C选项错误。动摩擦因数与接触面积无关,D选项错误。
答案:AB。
拓展:正因为动摩擦因数与接触面积的大小无关,所以一块匀质长木板在水平桌面上滑动时,在它伸出桌面的长度小于总长度的1/2的情况下,木板所受滑动摩擦力不变。
【针对性训练】
1.关于摩擦力,下列说法正确的是(
A
)
A.物体受到摩擦力作用时,一定受到弹力作用
B.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用
C.具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用
D.摩擦力的方向与物体运动方向相反
2.下列关于摩擦力的说法正确的是(
D
)
A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B.摩擦力的大小与相应的压力成正比
C.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用
D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反
3.关于动摩擦因数μ,下列说法正确的是(
D
)
A.两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ=0
B.增大两物体的接触面积,则两物体间的动摩擦因数增大
C.增大两物体间的压力,则两物体间的动摩擦因数增大
D.两物体的材料一定,两物体间的动摩擦因数决定于两接触面的粗糙程度
4.物体与支持面间有滑动摩擦力时,下列说法中正确的是(
AD
)
A.物体与支持面间的压力越大,滑动摩擦力就越大;
B.物体与支持面间的压力不变,动摩擦因数一定,速度越大,滑动摩擦力就越大;
C.物体与支持面间的压力不变,动摩擦因数一定,接触面越大,滑动摩擦力就越大;
D.物体与支持面的压力一定,材料越粗糙,滑动摩擦力就越大.
5.如图所示,木板质量为m,跟水平桌面的动摩擦因数为μ,受水平向右的力F的作用匀速运动,物体从边缘开始到物体下落为的过程中物体保持匀速运动,则下列说法正确的是(
C
)
A.推力F因物体悬空部分越来越大而变小
B.推力F在物体下落前会变为原来的1/2
C.推力F始终是μmg
D.因接触面变小,动摩擦因数μ会变大
【反思】
收获
疑问
F