1、学案 4 摩擦力 学习目标定位 1.知道摩擦力的定义及分类.2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.3.会 判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.4.了解最大静摩擦力的概念 一、滑动摩擦力 1定义:当一个物体跟另一个物体有相对滑动时,在它们的接触面上产生的摩擦力,叫做 滑动摩擦力 2方向:总是跟物体的相对运动的方向相反,始终阻碍着物体间的相对运动 3大小:用公式表示 f N ,其中 N 表示压力的大小, 是一个没有单位的比例系数, 叫做动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料性质、表面状况(粗糙程度、干湿 情况等)有关 二、静摩擦力 1定义:物理学中,把物体间有相对滑动趋势时产生的摩擦力,
2、叫做静摩擦力 2方向:总是跟物体间相对滑动趋势方向相反 3最大静摩擦力:随着外力的增大,静摩擦力也增大,但静摩擦力的增大是有一定限度的, 静摩擦力的最大值 fmax叫做最大静摩擦力 4静摩擦力的大小:两物体间实际发生的静摩擦力 f 在 0 与 fmax之间变化. 一、静摩擦力 问题设计 1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 1 所示 图 1 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)木块受到的拉力为
3、1 N 时,有相对桌面运动的趋势但没有运动,说明什么呢? (2)随着外力的增大,静摩擦力有什么变化? (3)静摩擦力在哪里产生?沿什么方向? 答案 (1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为 1 N 的力,这个力就是桌 面对木块的静摩擦力 (2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大,但有一个最大值 (3)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间静摩擦力的方向与接触面相切, 与物体相对运动趋势的方向相反 2.在矿山、码头、工厂中多用传送带将货物由低处传送到高处如图 2 所示,传送带匀速 转动,货物和传送带相对静止 图 2 (1)传送带靠什么力把货物送到高处?此力方向如何? (2
4、)只有静止的物体才受静摩擦力吗?静摩擦力总是阻碍物体的运动吗? 答案 (1)静摩擦力静摩擦力的方向沿斜面向上(与物体运动方向相同) (2)不是静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间,物体本身可以运动 静摩擦力阻碍的是相对运动趋势,并不总是阻碍物体的运动静摩擦力也可以是动力 要点提炼 1静摩擦力产生的条件 (1)物体相互接触且相互挤压 (2)接触面粗糙 (3)两物体间相对静止但有相对运动趋势 注意 两物体是“相对静止” ,并不是静止 2静摩擦力的方向 总是沿着接触面,并且跟物体间相对运动趋势的方向相反 注意 (1)与“相对运动趋势的方向相反” ,并不是与“运动方向”相反(2)静摩擦力的效 果是阻碍
5、物体间的相对运动趋势,并不是阻碍物体的运动 3静摩擦力的大小 (1)静摩擦力具有被动性,即其大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化,与正 压力大小无关(填“有关”或“无关”) (2)静摩擦力有一个最大值,即最大静摩擦力 fmax,静摩擦力的范围是 0F2时, f F1 F2,方向水平向右 B F1F2时,物体有向左的运动趋势,故 f 方向为水平向右,根据平衡条件可知 f F1 F2,A 对;当 F1F2时,物体有向右的运动趋势,故 f 方向为水平向左,同理可得, f F2 F1,B 错;当 F1 F2时,物体受力平衡,无相对运动趋势,故 f0,C 对;题中已 知物体处于静止状态,不会有
6、滑动摩擦力产生,计算公式不成立,D 错 题组四 综合应用 8如图 6 所示,一质量为 m 的木块靠在竖直粗糙的墙壁上,且受到水平力 F 的作用,已知 木块与墙壁间的动摩擦因数为 ,下列说法正确的是( ) 图 6 A若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于 mg,方向竖直向上 B若木块静止,当 F 增大时,木块受到的静摩擦力随之增大 C若木块沿墙壁向下运动, 则墙壁对木块的摩擦力大小为 F D若开始时木块静止,当撤去 F,木块沿墙壁下滑时,木块不受滑动摩擦力作用 答案 ACD 解析 若木块静止,则木块受到的静摩擦力与重力平衡,大小为 mg,方向竖直向上,故 A 正确,B 错误;木块沿墙壁向下运动
7、,墙对木块的摩擦力大小为 N F ,故 C 正确;当 撤去 F 时,墙与木块间无弹力,则木块不受摩擦力作用,故 D 正确 9如图 7 所示为表面粗糙的倾斜皮带传输装置,皮带的传动速度保持不变物体被无初速 度地放在皮带的底端 A 上,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置 B 后就不再相对皮带 滑动,而是随皮带一起匀速运动,直至传送到顶端 C,在传送过程中,物体受到的摩擦力( ) 在 AB 段为沿皮带向上的滑动摩擦力 在 AB 段为沿皮带向下的滑动摩擦力 在 BC 段 不受静摩擦力 在 BC 段受沿皮带向上的静摩擦力 图 7 A B C D 答案 B 解析 在 AB 段,物体相对皮带向下滑动,受到沿皮带向上的滑动摩擦力,对;在 BC 段, 物体相对皮带有向下滑的趋势,受到沿皮带向上的静摩擦力,对,故 B 项正确