4.3 摩擦力 学案 (6)

4.3
摩擦力
学案6
[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．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。
[课前预习]
静摩擦力1．定义：当两个彼此_____接触______、____粗糙_______的物体之间没有发生相对滑动，但具有
____相对运动趋势___
____时，接触面上产生的一种阻碍___相对运动趋势_____的力叫做静摩擦力。
2．产生条件：直接接触、_____粗糙______、相对静止但有______相对运动趋势_____、表面粗糙。
注意：静摩擦力是被动的力，会随外力而改变。
3．大小：两物体间实际发生的静摩擦力f在零和最大静摩擦力fmax之间，即0＜
f
≤
fmax4．方向：总跟接触面相切，与相对运动趋势的方向___相反_______①“相对运动趋势的方向”，是指假设没有静摩擦力的存在，物体间相对运动的方向。②静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向_______相反_____，但并非一定与物体的运动方向相反，也可以相同。
[问题导思]
1．静摩擦力一定是阻力吗？
解析：不一定，可以是动力。如用手将瓶子提起，手对瓶子的静摩擦力使瓶子由静止向上运动，静摩擦力是动力。
2．静摩擦力一定发生在静止的物体之间吗？
解析：不一定，可以发生在运动的物体之间。如用手将瓶子提起，手与瓶子的摩擦力使瓶子是静摩擦力，而手和瓶子都是运动的。
3．静摩擦力与压力成正比，这种说法对吗？
解析：不对。静摩擦力是被动的力，会随外力的变化而变化，与压力具体的大小无关，但有静摩擦力存在，必定有相应压力的存在。
[典型例题]　
例1
如图，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像（图）正确的是（
）
解析：当木块不受拉力时（F=0），桌面对木块没有摩擦力（f=0）。
当木块受到的水平拉力F较小时，木块仍保持静止，但出现向右运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力，其大小与F相等，方向相反。
随着水平拉力F不断增大，木块向右运动的趋势增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力F足够大时，木块开始滑动，桌面对木块的静摩擦力达最大值fm。在这个过程中，由木块水平方向二力平衡条件知，桌面对木块的静摩擦力f始终与拉力F等值反向，即随着F的增大而增大。
木块滑动后，桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力，它小于最大静摩擦力，并且，在木块继续滑动的过程中保持不变。
答案：D。
例2如图（甲）所示，质量为m的物体被水平推力F压在竖直的墙上，静止不动。当水平力F逐渐增大时，物体m所受的静摩擦力将怎样变化？
解析：静摩擦力在未达到最大值前，与压力的大小是没有关系的，其大小由物体所受其它力以及其运动状态来决定。此时，物体m受四个力，分别是重力mg、压力F和墙对m的支持力N以及静摩擦力f，如图（乙）所示。
因此物体m所受的静摩擦力不变，其大小始终为mg。
[针对性训练]
1．下述关于静摩擦力的说法正确的是：（
D
）
A.
静摩擦力一定是阻力；
B．静摩擦力的大小与物体的压力成正比；
C．静摩擦力只能在物体静止时产生；
D．静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相反．
2．重100N的物体，静止在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，当物体受到一个大小为
10N，方向水平向右的力作用时，水平面对物体的摩擦力大小和方向分别是：（
A
）
A．10N，水平向左；
B．10N，水平向右；
C．40N，水平向左；
D．40N，水平向右．
3．如图，木块放在水平桌面上，在水平方向其受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F1=10N，F2=2N。此时水平桌面对木块的静摩擦力为多少？方向如何？若撤去力F1，木块将怎样运动，桌面对木块的摩擦力将如何变化
？
f
=
F1
–
F2
=
8N，与水平向左
由于F2<
f，说明木块仍然是静止不动的，桌面对木块的摩擦力与F2平衡，即其大小为2N，方向水平向右
4．用水平推力F把重为G的黑板擦紧压在竖直的墙面上静止不动，不计手指与黑板擦之间的摩擦力，当把推力增加到2F时，黑板擦所受的摩擦力大小是原来的几倍？
因为黑板擦静止不动，所以受力平衡，有f
=
G，只要黑板擦是静止不动的，静摩擦力与推力大小无关，即当把推力增加到2F时，黑板擦所受的摩擦力大小是原来的1倍。注意：当物体静止时，增大压力，不会改变静摩擦力的情况，但会增大最大静摩擦力，而使物体更不容易滑动。
【反思】
收获
疑问