1、3.3 摩擦力 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、摩擦力 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，在 接触面上产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力，叫做摩擦力 二、静摩擦力 1定义：两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时产生的摩 擦力 2方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反 3大小：当相对运动趋势增强时，静摩擦力也随着增大，但有一个限度， 这个静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力而两物体间实际发生的静摩擦力 F 在 0 与 Fmax
2、之间，即 0FF max. 想一想： 若物体受到摩擦力作用，则一定受弹力作用吗？ 答案 一定；产生摩擦力的条件是：两个物体接触且挤压；发生相对运动 或相对运动趋势；接触面粗糙所以受到摩擦力时一定受到弹力作用 三、滑动摩擦力 1定义：当一个物体在另一个物体表面滑动时，会受到另一个物体阻碍它 滑动的力，叫做滑动摩擦力 2方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反 3大小：两个物体间的滑动摩擦力的大小跟压力成正比，用公式表示为 FF N，其中 是比例常数 (它是两个力的比值，没有单位)，叫做动摩擦因数， 它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关，还跟接触面的情况(如粗糙程度) 有关 想一想：
3、 跑步时，脚受到的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？方向如何？ 图 341 答案 跑步时，脚和地面接触的时间内，脚并没有和地面发生相对运动， 因此脚受到的摩擦力为静摩擦力，方向和人的运动方向相同 一、对静摩擦力理解 1产生的条件：(1)接触面是粗糙的(2) 两物体有相对运动的趋势(3)两 物体在接触面上有正压力(弹力) 2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 (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 0v2，B 受到了 A 所施加向右的滑动摩擦力 C若是 v1v2，A 受到了 B 所施加向左的滑动摩
4、擦力 解析 若 A、B 速度不相等，两者之间存在相对运动，满足滑动摩擦力产 生的条件，具有滑动摩擦力，若速度相等，则没有相对运动或相对运动趋势， 所以不存在摩擦力 答案 ABD 图 3412 6运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，运动员所受的摩 擦力分别为 F1 和 F2，那么 ( ) AF 1 向下，F 2 向上，且 F1F 2 BF 1 向下，F 2 向上，且 F1F 2 CF 1 向上，F 2 向上，且 F1F 2 DF 1 向上，F 2 向下，且 F1F 2 解析 运动员向上、向下都是匀速运动，且只受重力和摩擦力的作用，由 二力平衡知，运动员所受的摩擦力总是向上，大小等于其
5、重力故 C 正确 答案 C 图 3413 7如图 3413 所示，物体在 F100 N，方向水平向左的拉力作用下，沿水 平面向右运动已知物体与水平面的动摩擦因数 0.2，物体质量 m5 kg， 可知物体所受摩擦力为(g10 m/s 2)( ) A10 N，水平向左 B10 N，水平向右 C20 N，水平向左 C20 N ，水平向右 解析 物体相对地面运动，故物体受到的滑动摩擦力，则摩擦力的大小为 fF Nmg0.2510 N10 N；滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反， 故摩擦力方向向左，故 A 正确，B、C、D 错误 答案 A 题组三 综合应用 8(2013 四川成都期中) 关于弹力与摩擦力
6、的关系，下列说法正确的是( ) A有弹力就一定有摩擦力 B有摩擦力就一定有弹力 C弹力变大摩擦力就一定变大 D摩擦力变大弹力就一定变大 解析 物体间有弹力，还要有相对运动或相对运动趋势以及接触面粗糙才 有摩擦力，则有弹力不一定有摩擦力，故 A 错误；有摩擦力，物体间必定存在 相互挤压，一定有弹力，B 正确；静摩擦力的大小和弹力大小没有关系，故 C、D 错误故选 B. 答案 B 图 3414 9如图 3414 所示，一小孩用 80 N 的水平力推重力为 200 N 的木箱，木箱 不动；当小孩用 100 N 的水平力推木箱，木箱恰好能被推动当木箱被推动之 后，小孩只要用 90 N 的水平推力就可以
7、使木箱沿地面匀速前进，以下是对上述 过程作出的计算和判断，其中正确的是( ) A木箱与地面间的动摩擦因数 0.45 B木箱与地面间的最大静摩擦力大小为 90 N C木箱与地面间的摩擦力大小始终为 80 N D木箱与地面间的滑动摩擦力大小为 100 N 解析 木箱沿地面匀速前进时水平推力为 F90 N，由平衡条件得到，滑 动摩擦力大小为 fF90 N，木箱对地面的压力大小 NG200 N，则木箱与 地面间的动摩擦因数 0.45，故 A 正确，D 错误当小孩用 100 N 的水平 fN 力推木箱，木箱恰好能被推动，此时木箱受到的地面的静摩擦力达到最大值， 大小等于推力，即为 100 N，故 B 错
8、误当木箱保持静止时，木箱所受的摩擦 力随着推力的增大而增大，当木箱滑动后，摩擦力大小不变，故 C 错误选 A. 答案 A 10(2013 浙江高一期末)有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧如图 3415 所 示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个 200 g 的砝码，砝码静 止时，弹簧压缩量为 2 mm.现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为 800 g 的书，当按钮压缩量为 2.4 mm(未超过弹簧的弹性限度 )时，这本书恰好匀速运 动试求： 图 3415 (1)笔内小弹簧的劲度系数； (2)书与桌面间的动摩擦因数大小 解析 (1)由于砝码处于静止，则 kxmg， 所以有 k N/m1
9、 000 N/m. mgx 0.210210 3 (2)要使书恰好能匀速运动，则 kxmg 得 0.3. kxmg 1 0002.410 30.810 答案 (1)1 000 N/m (2)0.3 图 3416 11如图 3416 所示，水平面上有一重为 40 N 的物体，受到 F113 N 和 F26 N 的水平力的作用而保持静止已知物体与水平面间的动摩擦因数 0.2.设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)物体所受的摩擦力的大小与方向； (2)当只将 F1 撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向； (3)若撤去的力不是 F1 而是 F2，则物体受到的摩擦力大小和方向又如何？ 解析 最大静摩
10、擦力 fmaxf 0G 0.240 N8 N. (1)因为 F1F 2fmax，所以物体所受的摩擦力为静摩擦力，且 f17 N，方向 与物体相对运动趋势的方向相反，水平向右； (2)因为 F2fmax，所以物体所受的摩擦力为滑动摩擦力，且 f3G8 N， 方向与相对运动方向相反，水平向右 答案 见解析 图 3417 12如图 3417 所示一个 M2 kg 的物体放在 0.2 的粗糙水平面上，用 一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只 m00.1 kg 的小桶相连，已知：M 受到 的最大静摩擦力 Fmax4.5 N，滑轮上的摩擦不计， g 取 10 N/kg，求在以下情况 中，M 受到的摩擦力的大
11、小 (1)只挂 m0 处于静止状态时 (2)只挂 m0 但在 M 上再放一个 M3 kg 的物体时 (3)只在桶内加入 m10.33 kg 的砂子时 (4)只在桶内加入 m20.5 kg 的砂子时 解析 (1)因为 m0g1 NFmax，M 处于静止状态，受静摩擦力作用，由二 力平衡得 F1 m0g1 N. (2)在 M 上再放一个 M3 kg 的物体，M 仍静止，仍受静摩擦力 F2F 1m 0g1 N. (3)因为(m 0m 1)g4.3 NFmax，故物体运动，受到滑动摩擦力作用，所以 F4F NMg4 N. 答案 (1)1 N (2)1 N (3)4.3 N (4)4 N 图 3418 13如图 3418 所示，当水平拉力为 F40 N 时，质量为 m10 kg 的木板 可以在水平面上匀速前进若在木板上再放一个质量为 M 的铁块，为使它们匀 速前进，需加的水平拉力为 60 N，求铁块的质量 M.(取 g10 N/ kg) 解析 拉力 F40 N 时，滑动摩擦力 Ff40 N，木板对水平面的压力 FNmg 100 N，由 FfF N得，动摩擦因数 0.4.当拉力 F60 N 时， 40100 木板对水平面的压力 FN (10M)g10010M.摩擦力 Ff60 N，由 FfF N 得 600.4(10010M)，解得 M5 kg. 答案 5 kg
