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高一物理导学案
3.2 摩擦力
一、学习目标：
1．知道滑动摩擦力、静摩擦力的定义．
2．理解滑动摩擦力、静摩擦力的产生条件．(重点＋难点)
3．会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小．(重点＋难点)
4．理解最大静摩擦力的概念．(难点)
二、阅读反馈：
滑动摩擦力
1．定义：两个相互 的物体，当它们 时，在接触面上会产生一种 的力，这种力叫作滑动摩擦力．
2．方向：总是沿着 ，并且跟物体的 的方向相反．
3．大小：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成 ，即Ff＝μF压，F压为压力，μ为 .
4．作用效果：总是阻碍物体间的 .
静摩擦力
1．定义：相互接触的物体处于 状态，两个物体之间只有 ，而没有 时的摩擦力叫作静摩擦力．
2．方向：总是沿着 ，并且跟物体相对运动趋势的方向 .
3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，即物体刚要产生 时的摩擦力．.
4．静摩擦力的大小：两物体间实际产生的静摩擦力F在0与Fmax之间，即 .
三、探究思考：
探究一．如图甲、乙、丙所示，质量为2 kg的木块在不同水平拉力作用下，均向右做匀速直线运动．
以上三图中的木块除了受到水平拉力外，水平方向还要受到一个什么力？根据二力平衡，你能确定这个力的大小吗？
以上三图中木块受的摩擦力方向向哪？滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何规律？
比较甲、乙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？比较甲、丙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？
探究二：
(1).小华同学用力推地面上的木箱，如图所示，但没有推动．请判断木箱是否受摩擦力作用？摩擦力方向如何？
（2）．把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图所示．
当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变．
(1)当测力计的示数为1 N时，木块受到的静摩擦力多大？逐渐增大拉力到2 N时，木块受到的静摩擦力多大？
(2)随着拉力的增大，静摩擦力有什么变化？继续增大拉力到4 N时，木块开始移动，这说明了什么？
(3)此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变．这说明什么？
知识精讲：
1．滑动摩擦力的产生条件
2．滑动摩擦力大小的计算
(1)公式法：根据F＝μFN计算．
(2)二力平衡法：物体做匀速直线运动时，可以根据二力平衡求解．
[特别提醒]
(1)FN的理解：指两物体接触面间的压力，其大小不一定等于物体的重力．
(2)动摩擦因数μ与物体的材料、接触面的粗糙程度有关，与接触面积的大小无关．
(3)滑动摩擦力的大小与物体的速度大小无关．
3．滑动摩擦力的方向
滑动摩擦力的方向总是跟两物体的接触面相切并且跟它们相对运动的方向相反．
4．静摩擦力的产生条件
5．判断静摩擦力的有无“两法”
(1)假设法
(2)平衡条件法：根据二力平衡的条件判定．
6．静摩擦力的方向
(1)静摩擦力的方向总是跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反．
如图甲所示，静止在斜面上的物体m有沿斜面下滑的趋势，所以物体受到沿斜面向上的静摩擦力．
(2)静摩擦力的方向与运动方向的关系：可以与运动方向相同；也可以与运动方向相反；也可以与运动方向不在一条直线上．
检测练习：
1、判断正误
(1)滑动摩擦力的方向一定与接触面的压力方向垂直．( )
(2)滑动摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同．( )
(3)物体所受的滑动摩擦力一定与物体的重力大小成正比．( )
(4)静摩擦力一定是静止物体受到的摩擦力．( )
(5)静摩擦力可以是动力．( )
(6)静摩擦力的大小与压力成正比．( )
2、如图所示，用传送带向上传送货物，货物和传送带之间没有相对滑动，则货物受到的摩擦力是( )
A．静摩擦力，方向沿传送带向上
B．静摩擦力，方向沿传送带向下
C．滑动摩擦力，方向沿传送带向下
D．滑动摩擦力，方向沿传送带向上
3、(多选)如图所示为皮带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则( )
A．如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力
B．如果货物A和传送带都静止，A对传送带有沿斜面向下的摩擦力
C．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，A受到沿斜面向上的摩擦力
D．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，A受到沿斜面向下的摩擦力
4、质量为2 kg的物体，静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．现给物体一水平拉力(g取10 m/s2)，问：
(1)当拉力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(2)当拉力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
(3)此后若将拉力减小为5 N(物体仍在滑动)，地面对物体的摩擦力是多大？
(4)若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力是多大？
5、质量为3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止；当拉力F2＝10.3 N时，木箱做匀速运动，(g取9.8 N/kg)求：
(1)木箱与地面间的动摩擦因数；
(2)木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小；
(3)木箱在12.0 N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小．
课后练习：
1、如图所示，重力G＝20 N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10 N的，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力大小和方向是( )
A．2 N，水平向左 B．2 N，水平向右
C．10 N，水平向左 D．12 N，水平向右0
2、如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )
A．A、B之间无摩擦力 B．A受到B的摩擦力水平向左
C．B受到A的摩擦力水平向左 D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右
3、如图，用水平作用力F把物体压在竖直墙面上，它始终处于静止状态，则物体所受的摩擦力的大小( )
A．随F的增大而增大 B．随F的减小而减小
C．等于重力的大小 D．可能大于重力
4、某同学骑自行车上学时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为Ff1；推自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F2，对后轮的摩擦力为Ff2则( )
A．F1与车前进方向相同 B．Ff1与车前进方向相同
C．F2与车前进方向相同 D．Ff2与车前进方向相同
5、(多选)有一辆遥控电动玩具汽车，已知车内电动马达驱动后轮转动．玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上．如图所示．按动遥控器上的“前进”、“后退”键，汽车就能前进或后退，地面与甲、乙车之间的摩擦力不计．以下说法正确的是( )
A．按动遥控器上的“前进”键，乙车对前轮摩擦力向前，乙车相对地面向前进
B．按动遥控器上的“前进”键，甲车对后轮摩擦力向前，甲车相对地面向后退
C．按动遥控器上的“后退”键，甲车对后轮摩擦力向后，甲车相对地面向前进
D．按动遥控器上的“后退”键，乙车对前轮摩擦力向后，乙车相对地面向后退
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相互作用——力
第三章
第2节 摩擦力
1．知道滑动摩擦力、静摩擦力的定义．
2．理解滑动摩擦力、静摩擦力的产生条件．(重点＋难点)
3．会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小．(重点＋难点)
4．理解最大静摩擦力的概念．(难点)
一、滑动摩擦力
1．定义
两个相互_________的物体，当它们_____________时，在接触面上会产生一种阻碍_____________的力，这种力叫作滑动摩擦力．
2．方向
总是沿着___________，并且跟物体的_____________的方向相反．
接触
相对滑动
相对运动
接触面
相对运动
3．大小
滑动摩擦力的大小跟压力的大小成_________，即Ff＝___________，F压为_________，μ为_______________.
4．作用效果
总是阻碍物体间的_____________.
正比
μF压
压力
动摩擦因数
相对运动
二、静摩擦力
1．定义：相互接触的物体处于_____________状态，两个物体之间只有___________________，而没有_____________时的摩擦力叫作静摩擦力．
2．方向：总是沿着___________，并且跟物体相对运动趋势的方向_________.
3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，即物体刚要产生_____________时的摩擦力．.
4．静摩擦力的大小：两物体间实际产生的静摩擦力F在_______与_____________之间，即_____________________.
相对静止
相对运动的趋势
相对运动
接触面
相反
相对运动
0
Fmax
0探究 一 滑动摩擦力的理解
1．如图甲、乙、丙所示，
质量为2 kg的木块在不同水平拉力作用下，均向右做匀速直线运动．
(1)以上三图中的木块除了受到水平拉力外，水平方向还要受到一个什么力？根据二力平衡，你能确定这个力的大小吗？
滑动摩擦力，其大小和外力大小相等，即等于图中对应弹簧测力计的读数：3.6 N、6.6 N、5.6 N.
(2)以上三图中木块受的摩擦力方向向哪？滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何规律？
方向均向左，其方向总与物体相对运动方向相反．
探究 一 滑动摩擦力的理解
1．如图甲、乙、丙所示，
质量为2 kg的木块在不同水平拉力作用下，均向右做匀速直线运动．
(3)比较甲、乙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？比较甲、丙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？
甲、乙表明，滑动摩擦力的大小与压力大小有关；甲、丙表明，滑动摩擦力的大小与接触面间的材料有关．
探究 二 静摩擦力
1.小华同学用力推地面上的木箱，如图所示，但没有推动．请判断木箱是否受摩擦力作用？摩擦力方向如何？
2．把木块放在水平桌面上，
用弹簧测力计沿水平方向
向右拉木块，如图所示．
当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变．
(1)当测力计的示数为1 N时，木块受到的静摩擦力多大？逐渐增大拉力到2 N时，木块受到的静摩擦力多大？
1 N 2 N
(2)随着拉力的增大，静摩擦力有什么变化？继续增大拉力到4 N时，木块开始移动，这说明了什么？
静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值．即木块与桌面间的最大静摩擦力为4 N.
(3)此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变．这说明什么？
说明木块与桌面间的滑动摩擦力为3.8 N，最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大．
[特别提醒] (1)FN的理解：指两物体接触面间的压力，其大小不一定等于物体的重力．
(2)动摩擦因数μ与物体的材料、接触面的粗糙程度有关，与接触面积的大小无关．
(3)滑动摩擦力的大小与物体的速度大小无关．
3．滑动摩擦力的方向
滑动摩擦力的方向总是跟两物体的接触面相切并且跟它们相对运动的方向相反．
[特别提醒] (1)滑动摩擦力的方向可以与速度方向相同、也可以相反．
(2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动，但不一定阻碍物体的运动
3．静摩擦力的方向
(1)静摩擦力的方向总是跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反．
(2)静摩擦力的方向与运动方向的关系：可以与运动方向相同；也可以与运动方向相反；也可以与运动方向不在一条直线上．即：静摩擦力的方向与运动方向没有直接关系。
静摩擦力的方向举例：
1、如图甲所示，静止在斜面上的物体m有沿斜面下滑的趋势，所以物体受到沿斜面向上的静摩擦力．
2、例如：①手握瓶子在水平方向上运动，此时手对瓶子的静摩擦力的方向竖直向上，与运动方向是垂直的；②如图乙所示，用力F拉水平地面上的物体A，A与物体B保持相对静止且做加速运动时，则B相对A有向后运动的趋势，所以B受到方向与运动方向相同的静摩擦力作用，而B对A的静摩擦力方向向后与A的运动方向相反．
4．静摩擦力的大小：
(1)范围：0＜F≤Fmax.
(2)静摩擦力的大小与压力大小无关；但最大静摩擦力的大小与压力大小成正比．
[特别提醒] 最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，一般情况下，为分析问题方便，可认为二者近似相等．
2．计算方法：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解．
1．判断正误
(1)滑动摩擦力的方向一定与接触面的压力方向垂直． ( )
(2)滑动摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同． ( )
(3)物体所受的滑动摩擦力一定与物体的重力大小成正比． ( )
(4)静摩擦力一定是静止物体受到的摩擦力． ( )
(5)静摩擦力可以是动力． ( )
(6)静摩擦力的大小与压力成正比． ( )
√
×
×
×
√
×
2、如图所示，用传送带向上传送货物，货物和传送带之间没有相对滑动，则货物受到的摩擦力是( )
A．静摩擦力，方向沿传送带向上
B．静摩擦力，方向沿传送带向下
C．滑动摩擦力，方向沿传送带向下
D．滑动摩擦力，方向沿传送带向上
A
3、 (多选)如图所示为皮带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则 ( )
A．如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力
B．如果货物A和传送带都静止，A对传送带有沿斜面向下的摩擦力
C．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，A受到沿斜面向上的摩擦力
D．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，A受到沿斜面向下的摩擦力
BC
4、质量为2 kg的物体，静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．现给物体一水平拉力(g取10 m/s2)，问：
(1)当拉力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
物体所受滑动摩擦力(最大静摩擦力Fmax)的大小为：
F＝μFN＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N.
当拉力F1＝5 N时，F1(2)当拉力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
当拉力F2＝12 N时，F2>Fmax，物体要滑动，F滑＝F＝10 N.
4、质量为2 kg的物体，静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．现给物体一水平拉力(g取10 m/s2)，问：
(3)此后将拉力减小为5 N(物体仍在滑动)，地面对物体的摩擦力是多大？
当拉力减小为5 N时，物体仍在滑动，故F滑＝F＝10 N.
(4)若撤去拉力，在物体继续滑动过程中，地面对物体的摩擦力是多大？
当撤去拉力后，由于物体继续滑动，仍受滑动摩擦力的作用，
F滑＝F＝10 N.
5、质量为3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止；当拉力F2＝10.3 N时，木箱做匀速运动，(g取9.8 N/kg)求：
(1)木箱与地面间的动摩擦因数；
当拉力F2＝10.3 N时，木箱匀速运动，木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1，根据二力平衡条件有：Ff1＝F2＝10.3 N ①
木箱放在水平地面上，则有木箱对地面压力大小等于木箱的重力，即FN＝mg ②
根据滑动摩擦力公式Ff＝μFN，则木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝Ff1FN ③
5、质量为3.0 kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止；当拉力F2＝10.3 N时，木箱做匀速运动，(g取9.8 N/kg)求：
(2)木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小；
当拉力F1＝8.0 N时，木箱静止，木箱水平方向所受到的静摩擦力Ff2与F1是一对平衡力，则有：Ff2＝F1＝8.0 N.
(3)木箱在12.0 N水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小．
Ff3＝Ff1＝10.3 N.
(1)在求解摩擦力大小时，一定要分清是求静摩擦力还是求滑动摩擦力．
F＝μFN只适用于滑动摩擦力的计算，静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定．
(2)公式F＝μFN中的FN是物体接触面之间的正压力，不一定等于物体的重力G.要根据物体的受力来确定．
1、 如图所示，重力G＝20 N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10 N的，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力大小和方向是( )
A．2 N，水平向左 B．2 N，水平向右
C．10 N，水平向左 D．12 N，水平向右0
B
2、如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )
A．A、B之间无摩擦力
B．A受到B的摩擦力水平向左
C．B受到A的摩擦力水平向左
D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右
[思路点拨]
2、如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )
A．A、B之间无摩擦力
B．A受到B的摩擦力水平向左
C．B受到A的摩擦力水平向左
D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右
C
分析一个物体是否受到摩擦力的技巧
一“看”：看该物体与周围几个物体接触，最多可能有几个摩擦力．
二“判”：①接触面间是否有“压力”②是否有“相对运动”或“相对运动趋势”．
三“分析”：综合分析物体的受力情况，结合物体的运动状态，判断物体所受摩擦力情况．
3、 如图所示，用水平作用力F把物体压在竖直墙面上，物体始终处于静止状态，则物体所受的摩擦力的大小( )
A．随F的增大而增大 B．随F的减小而减小
C．等于重力的大小 D．可能大于重力
C
4、 某同学骑自行车上学时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为Ff1；推自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F2，对后轮的摩擦力为Ff2则( )
A．F1与车前进方向相同
B．Ff1与车前进方向相同
C．F2与车前进方向相同
D．Ff2与车前进方向相同
B
5、 (多选)有一辆遥控电动玩具汽车，已知车内电动马达驱动后轮转动．玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙之上．如图所示．按动遥控器上的“前进”、“后退”键，汽车就能前进或后退，地面与甲、乙车之间的摩擦力不计．以下说法正确的是( )
A．按动遥控器上的“前进”键，乙车对前轮摩擦力向前，乙车相对地面向前进
B．按动遥控器上的“前进”键，甲车对后轮摩擦力向前，甲车相对地面向后退
C．按动遥控器上的“后退”键，甲车对后轮摩擦力向后，甲车相对地面向前进
D．按动遥控器上的“后退”键，乙车对前轮摩擦力向后，乙车相对地面向后退
BC
谢谢观看！
