第2节 摩擦力
导学案
【学习目标】
1.知道滑动摩擦力概念及产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向
2.会用公式F=μFN计算滑动摩擦力的大小
3.知道静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的大小和方向
4.认识静摩擦的规律,知道静摩擦力的变化范围及其最大值
【学习重难点】
1.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断(重点)
2.静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断(重点难点)
3.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念(重点)
【知识回顾】
初中摩擦力内容复习:
一、摩擦力
1.两个互相接触的物体,当它们发生 或相 时,在接触面上会产生一种 相对运动的力,这种力叫做摩擦力。
2.一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫做 ;一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫做 ;两个相互接触的物体,当它们要发生而尚未发生相对运动时,在它们接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势的力,称为 .
二、摩擦力的产生条件和方向
1.产生条件:(1) ;(2)发生 ;(3)接触面不光滑 。
2.作用点:摩擦力发生在 上,所以摩擦力的作用点就在接触面上,但为了研究方便,可把摩擦力的作用等效到一个点上,画力的示意图时,可将摩擦力作用点画在物体重心上。
3.方向:与物体相对运动或相对运动趋势的方向 。摩擦力的方向有时与物体的运动方向相反,起 作用;有时与物体的运动方向相同,起 作用。
三、摩擦力的大小测量和影响因素
1.使用 可以粗略测量滑动摩擦力的大小。方法:用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据 原理,可知弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小。
2.根据影响滑动摩擦力的因素,通过 或增大接触面 ,可以增大摩擦,通过减小压力或减小接触面粗糙程度可以减小摩擦。
四、摩擦的利用和防止
1.增大摩擦的方法:(1)增大压力;(2)增大接触面粗糙程度;(3)将滚动摩擦变为滑动摩擦。
2.减小摩擦的方法:(1)减小压力;(2)减小接触面粗糙程度;(3)变滑动摩擦为滚动摩擦;(4)使接触面互相分离。
【自主预习】
一、滑动摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍 运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
2.方向:沿着接触面,跟物体 。
3.大小
(1)公式:Ff= ,其中FN表示接触面上压力的大小,μ为动摩擦因数。
(2)动摩擦因数μ跟相互接触的两个物体的 、接触面的粗糙程度有关,没有单位。
二、静摩擦力
1.定义:相互接触的两个物体之间只有相对运动的 ,而没有相对运动,这时的摩擦力叫作静摩擦力。
2.方向:沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向 。
3.大小:随外力的变化而变化,当外力增大到某一值时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值Fmax,我们把Fmax叫作最大静摩擦力。静摩擦力的取值范围为 。
【课堂探究】
思考与讨论:
为什么汽车的轮胎、鞋子和手套有很多花纹,这些花纹有什么作用吗?
复习与回顾:
初中我们已经学习过:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动的趋势的力,这种力就叫作摩擦力。
思考与讨论:
用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块,使它做匀速运动,测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。改变木块和木板之间的压力,摩擦力的大小也随之改变。如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话,它们可能是怎样的关系呢?
一、滑动摩擦力
思考:冰壶比赛中的冰壶,刹车过程中的汽车,都会因受到摩擦力停下来,这个摩擦力是什么摩擦力?
(一)滑动摩擦力的定义和产生条件
1.定义:两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍 的力,此力即为滑动摩擦力。
2.产生条件: 、 、 。
(二)滑动摩擦力的方向
【观看】滑动摩擦力方向演示
思考与讨论:
(1)通过以上两个视频观看,你认为毛刷所受滑动摩擦力的方向有何特点?
(2)滑动摩擦力的方向是否与毛刷运动方向相反?
分析:物体v0=0
(3)滑动摩擦力是否一定是阻力?
【小结】
1.滑动摩擦力的方向:总是沿着接触面,并且跟物体 相反。
2.“相对”于“谁”:相对于 ,而不是一定相对于地面。
3.判断方向的步骤:
①找接触的物体——②判断 ——③画出具体方向。
4.滑动摩擦力的作用效果是阻碍物体间的 ,而不是阻碍物体的 ,所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向 ,也可能 。
(三)滑动摩擦力的大小
【小实验】
在桌面上垫一张纸,把一本书压在纸上,然后用手沿着桌面拉动纸张,保持接触面的材料不变,在大小不同的压力下拉动纸张(材料可以是纸、塑料、毛巾、木板等);然后保持压力不变,改变接触面的材料。你认为滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关?
【演示实验】
(1)研究影响滑动摩擦力大小的因素;(2)定量研究滑动摩擦力大小
【小结】
1. 大小:滑动摩擦力的大小跟压力成 。
思考:两物体间的压力是否一定等于重力大小?
2. 公式:Ff=
μ是动摩擦因数,它的数值只跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度 ;动摩擦因数 单位。
3. 几种材料不同的动摩擦因数:
【例题】在我国东北寒冷的冬季,有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇,连同木料的质量为4.9×103kg。在水平的冰道上,马要在水平方向上用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进?
思考与讨论:
(1)静止的物体是否也可以受到滑动摩擦力?你能举例说明吗?
(2)相互接触的物体处于相对静止时,它们之间是否就不存在摩擦力了呢?
二、静摩擦力
【观察与思考】视频演示
(一)静摩擦力的定义及产生条件
1.定义:两个相互接触挤压而保持相对静止的物体,当它们之间存在 时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动趋势的力,此力即为静摩擦力。
2.产生条件: 、 、 。
(二)静摩擦力有无判断方法
1.假设法:假设两物体间无静摩擦力,看物体是否相对滑动。
2.状态法:根据物体所处的状态和有关力学条件加以判断。
(三)静摩擦力的方向
【视频演示】两个有关静摩擦力方向的演示
思考与讨论:
(1)通过以上两个视频观看,你认为物体所受静摩擦力的方向有何特点?
(2)静摩擦力的方向是否与物体运动方向相反?
分析:物体v0=0,
(3)静摩擦力是否可以与运动方向垂直呢?请举例说明。
(4)静摩擦力是否一定是阻力?请举例说明。
【小结】
1.静摩擦力的方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向 。
2.“相对”于“谁”:相对于 ,而不是一定相对于地面。
3.判断方向的步骤:
①找接触的物体——②判断相对运动趋势方向——③画出具体方向。
4.静摩擦力的作用效果是阻碍物体间的 ,而不是阻碍物体的运动,所以静摩擦力的方向可能与物体运动方向 ,也可能 ,还可能 。
(四)静摩擦力的大小
【实验演示】静摩擦力的大小变化
1. 随着产生相对运动趋势的外力大小的变化而 ;
2. 跟物体间接触面的压力大小 ;
3. 大小取值范围 ;
4. 最大静摩擦力 滑动静摩擦力。
(五)静摩擦力和滑动摩擦力的比较
静摩擦力 滑动摩擦力
产生 条件 相同点 ①相互接触且挤压;②接触面粗糙
不同点 有相对运动趋势 有相对运动
力 的 三 要 素 大小 不同点 与压力 ,大小为 与压力成 ,大小
方向 相同点 ①与接触面相切;②与弹力方向垂直。
不同点 与相对运动趋势方向相反 与相对运动方向相反
作用点 相同点 都作用在接触面上
课堂小结:
【自我测评】
1.下列关于摩擦力的理解正确的是( )
A.有摩擦力的地方一定有弹力
B.摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势
C.摩擦力与该处弹力的方向可能相互垂直
D.摩擦力的大小与该处弹力大小成正比
2.用手握住瓶子,瓶子质量为70g,空气阻力忽略不计,重力加速度g=10m/s2。如果握力加倍,并带动瓶子向上做匀速直线运动,则对于手和瓶子间的摩擦力有( )
A.方向由向下变成向上 B.手越干越粗糙摩擦力越大
C.加大握力,摩擦力将大于0.7N D.摩擦力始终等于0.7N
3.如图所示,在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块,图中木块倾角为θ,木块与水平面间动摩擦因数为μ,木块所受重力为G,现用一水平恒力F推木块,使木块由静止开始向左运动,则木块所受的摩擦力大小为( )
A.F B. C. D.
4.如图所示,在水平桌面上放一木块,给木块一水平向右的拉力,从零开始逐渐增大水平拉力,木块先静止后沿桌面运动,则木块所受的摩擦力随拉力变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
5.钻石联赛上海站百米大战中,苏炳添以10秒09的成绩夺冠,成为第一个在钻石联赛百米夺冠的中国人。他奔跑途中的两个瞬间,其受力可简化图甲、乙。用、分别表示他在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于、的方向,以下说法正确的是( )
A.向后,向后 B.向前,向前
C.向前,向后 D.向后,向前
6.如图所示的皮带传动装置中,是主动轮,是从动轮,分别是皮带上与两轮接触的点,分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见,图中将两轮与皮带画得略微分开,而实际上是紧密接触的)。当顺时针起动时,若皮带与两轮不打滑,则各点所受静摩擦力的方向分别是( )
A.向上、向下、向下、向上 B.向下、向上、向上、向下
C.向上、向上、向下、向下 D.向下、向下、向上、向上
7.如图所示为传送带运输机的示意图,A为传送带上的货物,则( )
A.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动,A受到沿传送带向下的摩擦力
B.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动,A受到沿传送带向下的摩擦力
C.如果货物A和传送带都静止,A不受摩擦力
D.如果货物A和传送带都静止,A对传送带有沿传送带向下的摩擦力
8.质量是3kg的物体放在水平地面上,用F1=6N的水平拉力拉该物体时,恰好使物体做匀速直线运动,如图甲,已知g=10N/kg,求:
(1)物体与地面之间的动摩擦因数;
(2)若对物体施加一竖直向下的作用力F2=30N,如图乙,当物体在地面上滑动时,所受滑动摩擦力多大。
【学后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
第2节 摩擦力
导学案
【学习目标】
1.知道滑动摩擦力概念及产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向
2.会用公式F=μFN计算滑动摩擦力的大小
3.知道静摩擦力产生的条件,会判断静摩擦力的大小和方向
4.认识静摩擦的规律,知道静摩擦力的变化范围及其最大值
【学习重难点】
1.滑动摩擦力大小的计算以及方向的判断(重点)
2.静摩擦力的有无的判断以及静摩擦力方向的判断(重点难点)
3.静摩擦力产生的条件及规律,正确理解最大静摩擦力的概念(重点)
【知识回顾】
初中摩擦力内容复习:
一、摩擦力
1.两个互相接触的物体,当它们发生相对运动或相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。
2.一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫做滑动摩擦力;一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力叫做滚动摩擦力;两个相互接触的物体,当它们要发生而尚未发生相对运动时,在它们接触面上产生一种阻碍物体相对运动趋势的力,称为静摩擦力.
二、摩擦力的产生条件和方向
1.产生条件:(1)物体相互接触且挤压(有弹力);(2)发生相对运动或相对运动的趋势;(3)接触面不光滑 。
2.作用点:摩擦力发生在接触面上,所以摩擦力的作用点就在接触面上,但为了研究方便,可把摩擦力的作用等效到一个点上,画力的示意图时,可将摩擦力作用点画在物体重心上。
3.方向:与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。摩擦力的方向有时与物体的运动方向相反,起阻力作用;有时与物体的运动方向相同,起动力作用。
三、摩擦力的大小测量和影响因素
1.使用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。方法:用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡原理,可知弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小。
2.根据影响滑动摩擦力的因素,通过增大压力或增大接触面粗糙程度,可以增大摩擦,通过减小压力或减小接触面粗糙程度可以减小摩擦。
四、摩擦的利用和防止
1.增大摩擦的方法:(1)增大压力;(2)增大接触面粗糙程度;(3)将滚动摩擦变为滑动摩擦。
2.减小摩擦的方法:(1)减小压力;(2)减小接触面粗糙程度;(3)变滑动摩擦为滚动摩擦;(4)使接触面互相分离。
【自主预习】
一、滑动摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
2.方向:沿着接触面,跟物体相对运动的方向相反。
3.大小
(1)公式:Ff=μFN,其中FN表示接触面上压力的大小,μ为动摩擦因数。
(2)动摩擦因数μ跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关,没有单位。
二、静摩擦力
1.定义:相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,这时的摩擦力叫作静摩擦力。
2.方向:沿着接触面,跟物体相对运动趋势的方向相反。
3.大小:随外力的变化而变化,当外力增大到某一值时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值Fmax,我们把Fmax叫作最大静摩擦力。静摩擦力的取值范围为0<F≤Fmax。
【课堂探究】
思考与讨论:
为什么汽车的轮胎、鞋子和手套有很多花纹,这些花纹有什么作用吗?
复习与回顾:
初中我们已经学习过:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动的趋势的力,这种力就叫作摩擦力。
思考与讨论:
用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块,使它做匀速运动,测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。改变木块和木板之间的压力,摩擦力的大小也随之改变。如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话,它们可能是怎样的关系呢?
一、滑动摩擦力
思考:冰壶比赛中的冰壶,刹车过程中的汽车,都会因受到摩擦力停下来,这个摩擦力是什么摩擦力?
(一)滑动摩擦力的定义和产生条件
1.定义:两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力,此力即为滑动摩擦力。
2.产生条件:接触面粗糙 、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动。
(二)滑动摩擦力的方向
【观看】滑动摩擦力方向演示
思考与讨论:
(1)通过以上两个视频观看,你认为毛刷所受滑动摩擦力的方向有何特点?
(2)滑动摩擦力的方向是否与毛刷运动方向相反?
分析:物体v0=0
(3)滑动摩擦力是否一定是阻力?
【小结】
1.滑动摩擦力的方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动方向相反。
2.“相对”于“谁”:相对于接触的物体,而不是一定相对于地面。
3.判断方向的步骤:
①找接触的物体——②判断相对运动方向——③画出具体方向。
4.滑动摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动,而不是阻碍物体的运动,所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,也可能相反。
(三)滑动摩擦力的大小
【小实验】
在桌面上垫一张纸,把一本书压在纸上,然后用手沿着桌面拉动纸张,保持接触面的材料不变,在大小不同的压力下拉动纸张(材料可以是纸、塑料、毛巾、木板等);然后保持压力不变,改变接触面的材料。你认为滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关?
【演示实验】
(1)研究影响滑动摩擦力大小的因素;(2)定量研究滑动摩擦力大小
【小结】
1. 大小:滑动摩擦力的大小跟压力成正比。
思考:两物体间的压力是否一定等于重力大小?
2. 公式:Ff=μFN
μ是动摩擦因数,它的数值只跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关;动摩擦因数无单位。
3. 几种材料不同的动摩擦因数:
【例题】在我国东北寒冷的冬季,有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇,连同木料的质量为4.9×103kg。在水平的冰道上,马要在水平方向上用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进?
【解析】对雪橇进行受力分析:
F=Ff ;FN =mg ;Ff =μFN=μmg ;F= μmg= 0.02×4.9×103 ×10 N = 980 N
马要在水平方向用 980 N 的力,才能够拉着雪橇匀速前进。
思考与讨论:
(1)静止的物体是否也可以受到滑动摩擦力?你能举例说明吗?
(2)相互接触的物体处于相对静止时,它们之间是否就不存在摩擦力了呢?
二、静摩擦力
【观察与思考】视频演示
(一)静摩擦力的定义及产生条件
1.定义:两个相互接触挤压而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动趋势的力,此力即为静摩擦力。
2.产生条件:接触面粗糙 、物体间相互接触且挤压、两物体间有相对运动趋势。
(二)静摩擦力有无判断方法
1.假设法:假设两物体间无静摩擦力,看物体是否相对滑动。
2.状态法:根据物体所处的状态和有关力学条件加以判断。
(三)静摩擦力的方向
【视频演示】两个有关静摩擦力方向的演示
思考与讨论:
(1)通过以上两个视频观看,你认为物体所受静摩擦力的方向有何特点?
(2)静摩擦力的方向是否与物体运动方向相反?
分析:物体v0=0,
(3)静摩擦力是否可以与运动方向垂直呢?请举例说明。
(4)静摩擦力是否一定是阻力?请举例说明。
【小结】
1.静摩擦力的方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向相反。
2.“相对”于“谁”:相对于接触的物体,而不是一定相对于地面。
3.判断方向的步骤:
①找接触的物体——②判断相对运动趋势方向——③画出具体方向。
4.静摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动趋势,而不是阻碍物体的运动,所以静摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,也可能相反,还可能垂直。
(四)静摩擦力的大小
【实验演示】静摩擦力的大小变化
1. 随着产生相对运动趋势的外力大小的变化而变化;
2. 跟物体间接触面的压力大小无关;
3. 大小取值范围04. 最大静摩擦力大于滑动静摩擦力。
(五)静摩擦力和滑动摩擦力的比较
静摩擦力 滑动摩擦力
产生 条件 相同点 ①相互接触且挤压;②接触面粗糙
不同点 有相对运动趋势 有相对运动
力 的 三 要 素 大小 不同点 与压力无关,大小为0 < F≤ Fmax 与压力成正比,大小Ff =μFN
方向 相同点 ①与接触面相切;②与弹力方向垂直。
不同点 与相对运动趋势方向相反 与相对运动方向相反
作用点 相同点 都作用在接触面上
课堂小结:
【自我测评】
1.下列关于摩擦力的理解正确的是( )
A.有摩擦力的地方一定有弹力
B.摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势
C.摩擦力与该处弹力的方向可能相互垂直
D.摩擦力的大小与该处弹力大小成正比
【答案】A
【详解】A.弹力是产生摩擦力的条件之一,则有摩擦力的地方一定有弹力,选项A正确;
B.摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,选项B错误;
C.摩擦力方向与接触面相平行,总与弹力方向垂直,故C错误;
D.当动摩擦因数确定时,滑动摩擦力的大小一定与所受的弹力成正比,而静摩擦力没有这关系,故D错误。故选A。
2.用手握住瓶子,瓶子质量为70g,空气阻力忽略不计,重力加速度g=10m/s2。如果握力加倍,并带动瓶子向上做匀速直线运动,则对于手和瓶子间的摩擦力有( )
A.方向由向下变成向上 B.手越干越粗糙摩擦力越大
C.加大握力,摩擦力将大于0.7N D.摩擦力始终等于0.7N
【答案】D
【详解】AB.用手握住瓶子,瓶子受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力大小等于重力,方向向上,握力加倍后,瓶子向上做匀速直线运动,重力和静摩擦力依然平衡,静摩擦力大小不变,方向向上,故AB错误;
CD.瓶子所受的重力和静摩擦力二力平衡,静摩擦力大小为故C错误,D正确。故选D。
3.如图所示,在粗糙水平面上放置有一竖直截面为平行四边形的木块,图中木块倾角为θ,木块与水平面间动摩擦因数为μ,木块所受重力为G,现用一水平恒力F推木块,使木块由静止开始向左运动,则木块所受的摩擦力大小为( )
A.F B. C. D.
【答案】C
【详解】以木块为对象,竖直方向根据受力平衡可得则木块所受的摩擦力大小为
故选C。
4.如图所示,在水平桌面上放一木块,给木块一水平向右的拉力,从零开始逐渐增大水平拉力,木块先静止后沿桌面运动,则木块所受的摩擦力随拉力变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】当木块不受拉力时(),桌面对木块没有摩擦力()。当木块受到的水平拉力较小时,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,其大小与相等,方向相反。随着水平拉力不断增大,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,直到水平拉力足够大时,木块开始滑动,桌面对木块的静摩擦力达到最大值,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始终与拉力等大反向,即随着的增大而增大。木块滑动后,桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力,它略小于最大静摩擦力,并且在木块继续滑动的过程中保持不变。
故选D。
5.钻石联赛上海站百米大战中,苏炳添以10秒09的成绩夺冠,成为第一个在钻石联赛百米夺冠的中国人。他奔跑途中的两个瞬间,其受力可简化图甲、乙。用、分别表示他在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于、的方向,以下说法正确的是( )
A.向后,向后 B.向前,向前
C.向前,向后 D.向后,向前
【答案】C
【详解】在苏炳添奔跑途中, 后脚用力向后蹬,他才向前运动,正是由于地面给后脚一个向前的静摩擦力,才使他能向前运动,即向前;而当前脚向前跨时,正是由于地面给前脚一个向后的静摩擦力,他才不会向前滑动,所以前脚受到地面的向后的静摩擦力,即向后。
故选C。
6.如图所示的皮带传动装置中,是主动轮,是从动轮,分别是皮带上与两轮接触的点,分别是两轮边缘与皮带接触的点(为清楚起见,图中将两轮与皮带画得略微分开,而实际上是紧密接触的)。当顺时针起动时,若皮带与两轮不打滑,则各点所受静摩擦力的方向分别是( )
A.向上、向下、向下、向上 B.向下、向上、向上、向下
C.向上、向上、向下、向下 D.向下、向下、向上、向上
【答案】C
【详解】假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用,则当O1顺时针启动时,O1与皮带间将会打滑,此时C点将相对于A点向上运动。实际上,O1与皮带间没有打滑,可见C点相对于A点有向上运动的趋势;反之,A点相对于C点有向下运动的趋势。根据静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,可知C、A两点受到的静摩擦力FC、FA的方向分别是向下、向上。同理,可判断B、D两点所受摩擦力的方向如图所示。
故选C。
7.如图所示为传送带运输机的示意图,A为传送带上的货物,则( )
A.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动,A受到沿传送带向下的摩擦力
B.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动,A受到沿传送带向下的摩擦力
C.如果货物A和传送带都静止,A不受摩擦力
D.如果货物A和传送带都静止,A对传送带有沿传送带向下的摩擦力
【答案】D
【详解】A.摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反,先判断物体的相对运动情况。对货物A来说,有相对于传送带向下滑动的趋势,则摩擦力与相对运动趋势方向相反,即沿传送带向上,A错误;
B.货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动时,货物A有沿传送带向下运动的趋势,A受到沿传送带向上的摩擦力,选项B错误;
CD.如果货物A和传送带都静止,则A相对传送带有向下运动的趋势,A受到沿传送带向上的摩擦力;反之,A也对传送带有摩擦力,A相对于传送带有向下的运动趋势,传送带相对于A有向上的运动趋势,则A对传送带的摩擦力方向沿传送带向下,选项C错误,D正确。故选D。
8.质量是3kg的物体放在水平地面上,用F1=6N的水平拉力拉该物体时,恰好使物体做匀速直线运动,如图甲,已知g=10N/kg,求:
(1)物体与地面之间的动摩擦因数;
(2)若对物体施加一竖直向下的作用力F2=30N,如图乙,当物体在地面上滑动时,所受滑动摩擦力多大。
【答案】(1)0.2;(2)12 N
【详解】(1)根据平衡条件,摩擦力f1=F1=6N物体对地面的压力N=mg=30N
物体与地面之间的动摩擦因数
(2)若对物体施加一竖直向下的作用力F2=30N,物体对地面的压力N1= mg+ F2=60N
当物体在地面上滑动时,所受滑动摩擦力
【学后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?