4.3
摩擦力
学案4
[学习目求]
1.知道滑动摩擦力产生的条件,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,知道滑动摩擦力跟压力成正比。
[课前预习]
一、摩擦力定义:是在两个相互接触的物体之间产生的一种阻碍___相对运动___或_____相对运动趋势______的力
二、滑动摩擦力1.定义:当两个粗糙的物体间彼此____接触_______和_____挤压______,并发生____滑动___时,在接触面上产生的一种阻碍___相对运动________的力叫做滑动摩擦力。
2.产生条件:直接接触、_____挤压______、相对运动、____粗糙_______。
注意:
⑴若题目中有出现
“接触面光滑”、“光滑小球”等,则不考虑摩擦力
⑵“相对运动”与“物体运动”不是同一概念.“相对运动”是指以与之接触的物体为参考系,其位置发生了改变;而“物体运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。物体虽然运动了,但可能与之接触的物体之间没有发生相对运动。
⑶滑动摩擦力一定是发生在相对运动的物体之间。静止的物体也可能受到滑动摩擦力,运动的物体也可能不受滑动摩擦力。
3.方向:总与接触面相切,且与物体间的_____相对运动______方向相反。
注意:
⑴“相对”是指相互接触发生摩擦的物体,而不是相对别的物体。
⑵滑动摩擦力的方向跟物体间的_____相对运动______的方向相反,但并非一定与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动方向相同。4.大小:f
=
μN
注意:
⑴不要一提到压力,就联想到放在水平地面上的物体,认为物体对支承面的压力N的大小一定等于物体的重力G。如物体在粗糙的竖直墙面上向下运动,N与G就毫无关系。
⑵μ是比例常数,称为动摩擦因数,没有单位,只有大小,数值与相互接触的___材料___、接触面的___粗糙___程度有关。⑶滑动摩擦力f的大小只由_____动摩擦因数______和_____压力______共同决定,跟物体的运动情况、接触面的大小等无关。
[问题导思]
例1
滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反吗?
解析:不一定,因为滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同。如图所示,若A、B两滑块静止于光滑水平地面,在F力作用下A在B上表面向右滑动,则B相对A向左运动,B将受到向右的滑动摩擦力的作用而向右运动,这种情况下,滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同。
注意:滑动摩擦力的方向一定与物体间的相对运动方向相反,突出“相对”,若研究A受到的滑动摩擦力,则应以与A(研究对象)接触的B为参考系,A将向右运动即A相对B的运动方向向右,A将受到向左的滑动摩擦力的作用,这种情况下,滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相反。
例2
如图所示,甲、乙、丙三个物体的质量相等,与水平地面间的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力,方向分别为竖直向上、竖直向下和水平向右。当它们在地面上滑动时,则下列说法正确的是:( )
A.甲、乙、丙三个物体所受摩擦力大小相等
B.甲受到的摩擦力最大
C.乙受到的摩擦力最大
D.丙受到的摩擦力最大
解析:设甲、乙、丙三个物体均为G,则
N甲
=
G
–
F,N乙
=
G
+
F,N丙
=
G
所以N乙> N丙>N甲
根据f
=
μN可知,物块所受滑动摩擦力大小关系:f乙>f丙>f甲,选项C正确。
[针对性训练]
关于滑动摩擦力,下列说法正确的是:(
BC
)
A.物体在支持面上的滑动速度越大,滑动摩擦力也一定越大
B.滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反
C.滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同
D.滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反。
下列说法中正确的是(
D
)
A.物体越重,使它滑动时的摩擦力越大,所以摩擦力与物重成正比
B.
由μ=f/N可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与压力成反比
C.滑动摩擦力可能不阻碍物体间的相对运动
D.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
如图所示,一个重G=200N的物体,在粗糙水平面上向左运动,物体和水平面间的摩擦因数μ=0.1,同时物体还受到大小为10N、方向向右的水平力F作用,则水平面对物体的摩擦力的大小和方向分别为(
D
)
A.10N,水平向左
B.10N,水平向右
C.20N,水平向左
D.20N,水平向右
4.一块长l、质量为m的均匀木板,放在水平桌面上,木板与桌面间动摩擦因数为μ.当木板受到水平推力F向右运动伸出桌面
l时,木板受到的摩擦力等于___μmg___.5.把一重为5N的木块放在水平桌面上,弹簧秤水平地向右拉木块。
(1)当弹簧秤读数为1N时,木块未被拉动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______,方向______.
(2)当弹簧秤的读数是2.1N时,木块刚好开始移动,此时木块受的是______摩擦力,大小是______,方向______.
(3)开始运动后,使木块保持匀速直线运动,弹簧秤的读数变为2N,此时木块受到的是______摩擦力,大小是______,动摩擦因数μ=______.
(4)若使弹簧秤在拉动木块运动中读数变为3N时,木块受到的摩擦力是______摩擦力,大小是______.
(5)木块离开弹簧秤继续滑动,这时木块受到的是______摩擦力,大小是______.
(1)静
1N
水平向左
(2)最大静
2.1N
水平向左
(3)
滑动
2N
0.4
(4)
滑动
2N
(5)
滑动
2N
【反思】
收获
疑问
F
m
F
A
B
F
F
F
甲
乙
丙