4.3 摩擦力 学案 (5)

4.3
摩擦力
学案5
【学习目标】　
1、知道静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件，会判断这两种摩擦力的方向
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
3、知道什么是最大静摩擦力，知道最大静摩擦力跟物体间的压力成正比
知识难点：
1、静摩擦力产生的条件、规律、判定方法，正确理解什么是最大静摩擦力，会判断静摩擦力的方向
2、摩擦力有阻碍相对运动和相对运动趋势的性质
3、会判定静摩擦力的大小
【知识要点】　
（一）滑动摩擦力：
1、定义：相互接触的物体作相对运动时，在接触面间产生的阻碍物体相对运动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
2、滑动摩擦力的产生条件：?
1）两物体直接接触且接触面粗糙?
2）两物体间存在相互作用的弹力?
3）两物体接触面之间有相对滑动
3、滑动摩擦力方向：
滑动摩擦力的方向总是跟接触面相切，且跟物体的相对运动的方向相反
4、滑动摩擦力的大小：
公式
f＝μfN
其中μ是比例常数，叫做动摩擦因数
μ值跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关
例1.
用弹簧秤在水平方向上拉动一个置于地面的物体，使它做匀速直线运动时，弹簧秤示数为5N。当弹簧秤示数为6N时，物体运动时受到的摩擦力大小是（
）
A.
6N
B.
5N
C.
1N
D.
11N
解析：物体匀速直线运动时，水平方向受到平衡的二力作用，故摩擦力大小等于弹簧秤示数5N。由于物体与地面之间压力大小、接触面粗糙程度不变，所以拉力变化后摩擦力大小也不会变。
答案：B。
（二）静摩擦力：
1、定义：相互接触的物体有相对运动的趋势时，在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力，这种力叫做静摩擦力。
2、静摩擦力的产生条件：?
1）两物体直接接触且接触面粗糙?
2）两物体间存在相互作用的弹力?
3）两物体接触面之间有相对运动趋势（在判断物体间是否存在相对运动或相对运动的趋势时，要明确研究对象和参照物）
例2.
如图所示，在水平桌面上放一个重为GA=20N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μ
A=0.4，使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力F为多少？如果再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B，B与A之间的动摩擦因数μ
B=0.2，那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多少？此时木块B受到木块A的摩擦力多大？
解析：未放上木块B时，A与桌面间的压力等于A的重力。放上木块B后，A与桌面间的压力等于A、B两者的重力。两木块一起运动，可以看成一个整体，由水平方向二力平衡条件得拉力F应等于桌面对A的摩擦力。
解：未放上木块B时，N=GA，桌面对A的摩擦力为：
F
A=μ
A
N=μ
A
G
A=0.4×20N=8N
∴拉力
F=f
A=8N
加上木块B后，N′=GA+GB，桌面对A的摩擦力为：
f′
A=μ
A
N′=μ
A（GA+GB）=0.4×（20+10）N=12N
∴拉力
F′=f′
A=12N
由于A、B两木块间无相对运动，所以A、B两木块间不产生摩擦力，即B受到的摩擦力f
B=0。
3、静摩擦力的方向：
静摩擦力的方向总是跟接触面相切，且跟物体的相对运动趋势的方向相反
4、静摩擦力的大小：
静摩擦力的大小总是跟使物体发生相对运动趋势的力有关
5、最大静摩擦力：
静摩擦力的最大值fmax叫做最大静摩擦力，最大静摩擦力等于使物体刚要运动时的最小推力。
因此，静摩擦力f的值为0＜f≤fmax
最大静摩擦力和压力有关
（三）总结：
1、摩擦力的作用点：摩擦力分布在一个平面上，但其存在一个等效作用点
2、摩擦力的方向：沿着接触面，且与相对运动或相对运动的趋势方向相反
3、摩擦力的大小：
静摩擦力的大小既是可变的，它可随着相对运动趋势，在0到fm之间变化，又是有界的，在挤压力一定时，存在着一个最大静摩擦力fm不能无限增大。
滑动摩擦力的大小决定于两个因素μ和N，即f＝μN，μ反映接触面的材料和粗糙程度，而N反映其挤压程度。
4、摩擦力产生条件：
（1）两个物体直接接触
（2）两接触面间有相互挤压
（3）接触面都粗糙
（4）两物体有相对运动或者相对运动趋势
5、摩擦力既可以充当阻力也可以充当动力
例5.
下列各种措施，为了减小摩擦的是（
），属于增大摩擦的是（
）
（A）用钳子夹紧工件。
（B）搬运笨重的机械，常在它的下面垫上圆木。
（C）自行车的脚蹬子和把套上刻有凹凸不平的花纹。
（D）在自行车车轴处加润滑油。
解析：在本题的四个事例中，A是为了防止工件脱落，影响工作。C是为了防止手、脚与把套、脚蹬子打滑。这两个实例中的摩擦是有益的，所以采取了上述措施增大有益摩擦，而B是利用了滚动摩擦比滑动摩擦小得多的道理减小有害摩擦。D是通过加润滑油，使摩擦面不直接接触，让活动部件在油膜上滑动，从而减小有害摩擦。
例6.
判断自行车前进时前后轮所受摩擦力的方向。
解析：要分清主动轮和从动轮。
后轮为主动轮，假设地面是光滑的则轮上的A点相对地面向左运动，所以摩擦力的方向向左。
前轮为从动轮，假设地面是光滑的，则前轮与地面的接触点B相对地面向前动，所以摩擦力的方向向左。
例7.如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力，即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1＝10N、F2＝2N，若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为（
）
（A）10N，方向向左
（B）6N，方向向右
（C）2N，方向向左
（D）零
解析：F1没有撤去时，物体所受合外力为零，此时静摩擦力大小为8N，方向向左。撤去F1以后，物体在F2作用下不可能沿水平方向发生运动状态的改变，物体仍保持静止。此时地面对物体的静摩擦力大小为2N，方向向右。选D
【达标训练】　
1、下列事例中，目的是为了增大摩擦的是（
）
A.
拉链不好拉时，可在拉链上抹一点蜡
B.
移动较重的货箱时，在货箱的下面垫上几根圆木
C.
提起酒瓶时，用手紧握瓶颈
D.
磁悬浮列车行驶时，车身悬在空中
2、关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（
）
A.
压力越大，滑动摩擦力越大
B.
压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C.
压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大
D.
动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大
3、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
4、如图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是（
）
A.
若是v1=v2，A、B之间无滑动摩擦力
B.
若是v1>v2，A受到了B所施加向右的滑动摩擦力
C.
若是v1D.
若是v1>v2，B受到了A所施加向左的滑动摩擦力
5、如图所示，质量为m的木块被水平推力F压着，静止在竖直墙面上，当推力F的大小增加到2F时，则（
）
A.
木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B.
木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C.
木块所受墙面的弹力不变
D.
木块所受墙面的摩擦力不变
6、如图所示，重力为20N的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N、方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力的大小和方向是（
）
A.
2N
向左
B.
2N
向右
C.
10N
向左
D.
12N
向右
7、某同学站在做匀速行驶的公共汽车内，他在水平方向受到（
）
A.
向前的摩擦力
B.
向后的摩擦力
C.
前进的动力
D.
不受任何力的作用
【答案】
1、C
2、AD
3、B
4、A
5、AD
6、B
7、D
【反思】
收获
疑问