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3 摩擦力,填一填,练一练,一、摩擦力(见课本第57页) 1.定义: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的趋势的力。 2.分类:静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。,填一填,练一练,二、静摩擦力与滑动摩擦力(见课本第57、58、59页),填一填,练一练,填一填,练一练,已知一些材料间的动摩擦因数如表所示:,质量为1.5 kg的物块放置于某材料制作的水平面上,现用弹簧测力计沿水平方向匀速拉此物块,读得弹簧测力计的示数为3 N,则两接触面的材料可能是(g取10 m/s2)( ) A.木金属 B.木木 C.钢钢 D.木冰,解析:由Ff=FN得 ,所以接触面为木金属,故选项A正确。 答案:A,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,对摩擦力及产生条件的理解 如图所示,将一小物体放在固定斜面上,如果: (1)斜面光滑,小物体沿斜面下滑; (2)斜面粗糙,小物体静止在斜面上。 试比较图中斜面光滑与粗糙两种情况下,小物体受摩擦力情况有何不同?为什么?,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.产生条件,2.“相对”的含义:“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言,即以与其接触的物体为参考系,而不一定是物体相对地面的运动。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,3.作用效果: (1)摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势,不一定阻碍物体的运动。 (2)摩擦力可以是阻力也可以是动力,如匀速前进的自行车,后轮受到的摩擦力为动力,前轮受到的摩擦力为阻力。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题1】 下列关于摩擦力的说法,正确的是( ) A.相互接触的两物体间一定存在摩擦力 B.摩擦力总是阻碍物体的运动 C.相对静止的物体间,也可能存在摩擦力作用 D.只有静止的物体才受静摩擦力作用,运动的物体不会受静摩擦力作用,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,解析:产生摩擦力的条件是两个物体相互挤压,接触面粗糙,有相对运动(或相对运动趋势),三者缺一不可,故选项A错误;摩擦力阻碍的是物体间的相对运动(或相对运动趋势),不一定阻碍物体的运动,有可能是动力,故选项B错误;相对静止的物体有可能存在相对运动的趋势,故可能存在摩擦力的作用,故选项C正确;静止的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动,也可能受滑动摩擦力作用,同理,运动的物体只要和相互接触的物体间存在相对运动的趋势,也有可能受到静摩擦力作用,故选项D错误。 答案:C,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,摩擦力的有无和方向的判断 用力按住毛刷(毛较长)在水平桌面上向左滑动,观察刷毛的弯曲方向。 (1)运动过程中,刷毛弯曲的原因是什么? (2)毛刷相对于桌面向哪个方向运动?桌面对毛刷水平方向的作用力与两者相对运动方向有何关系?,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,1.摩擦力与弹力的存在关系 两物体间有摩擦力时,必有弹力;而两物体间有弹力时,不一定有摩擦力。 2.静摩擦力的有无判断两法 (1)条件判断法:接触面之间有压力、粗糙且有相对运动趋势。 (2)假设法:,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,3.静摩擦力的方向判定两法 (1)假设法:假设接触面是光滑的,判断物体将向哪个方向滑动,从而确定相对运动趋势的方向,进而判断出静摩擦力的方向。 (2)状态法:当物体受力处于平衡状态时,根据二力平衡,判断出静摩擦力的方向。,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题2】 在机场、海港、粮库常用传送带运送行李、货物和粮食等。如图所示,当行李箱随传送带一起匀速运动时,下列关于行李箱受力的说法中正确的是( ) A.行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向上 B.行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向下 C.因为行李箱与传送带之间相对静止,所以行李箱不受摩擦力的作用 D.因为行李箱与传送带一起匀速运动,所以行李箱受滑动摩擦力 解析:行李箱所受的摩擦力方向与相对运动趋势的方向相反,行李箱相对皮带有向下运动的趋势,所以静摩擦力方向沿传送带向上,故A正确,B、C错误;行李箱与传送带保持相对静止,所以行李箱受到静摩擦力作用,D错误。 答案:A,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,变式训练1 某运动员在100 m决赛途中的两个瞬间如图所示,其中图甲、乙分别表示运动员前脚刚好触地和后脚刚好离开地面。用F1、F2分别表示运动员在两个瞬间所受到的摩擦力,则关于F1、F2的方向,以下说法正确的是( ) A.F1向后,F2向后 B.F1向前,F2向前 C.F1向前,F2向后 D.F1向后,F2向前 解析:奔跑过程中脚与地面接触时,脚与地面相对静止,受到静摩擦力。题图甲中,脚用力后蹬,相对地面有向后滑的趋势,受到向前的静摩擦力,F1向前,图乙中脚接触地面时有相对地面向前滑的趋势,受到的静摩擦力向后,F2向后。 答案:C,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,摩擦力大小的计算 如图所示,把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团(可以作为指针到达最大位置的标记),它可以随指针移动,拉力F逐渐增大,木块保持静止,直到拉力达到某一数值时木块开始移动,观察弹簧测力计示数及其变化。,弹簧测力计指针下面的小纸团可以“记住”拉力曾经到达的最大值 试结合上述现象讨论: (1)随着外力的增大,静摩擦力大小变化吗?若变化,如何变化? (2)木块开始移动时弹簧测力计的示数有何特点?,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,摩擦力大小的计算,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,【例题3】 如图所示,一个重为100 N的物体,放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数=0.2,求该物体在下列几种情况下受到的摩擦力。 (1)物体开始时静止,用6 N的水平向右的力拉物体; (2)物体开始时静止,用30 N的水平向右的力拉物体; (3)物体开始以v=15 m/s的初速度向左运动,用F=15 N的水平向右的力拉物体。,点拨:,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,解析:物体与水平面之间的最大静摩擦力为Ffmax=FN=G=20 N。 (1)当用F=6 N水平向右的力拉物体时,F=6 N20 N,物体在水平面上向右运动,物体与水平面之间为滑动摩擦力,Ff=FN=0.2100 N=20 N,方向向左。 (3)物体与水平面间为滑动摩擦力,Ff=FN=20 N,方向向右。 答案:(1)6 N 方向向左 (2)20 N 方向向左 (3)20 N 方向向右,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,探究一,探究二,探究三,当堂检测,问题导引,名师精讲,典例剖析,变式训练2 用弹簧测力计沿水平方向拉动一个置于地面的物体,使它做匀速直线运动时,弹簧测力计示数为5 N。当弹簧测力计示数为6 N时,物体运动时受到的摩擦力大小是( ) A.6 N B.5 N C.1 N D.11 N 解析:由平衡条件知物体的滑动摩擦力大小为5 N,弹簧测力计示数为6 N时,表明物体受到的拉力变大,物体仍向前滑动,受到的摩擦力仍为大小是5 N的滑动摩擦力,B正确。 答案:B,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,1.(多选)下列说法中正确的是( ) A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力 B.两物体间有摩擦力,则其间必有弹力 C.两物体间有弹力,则其间必有摩擦力 D.两物体间无弹力,则其间必无摩擦力 解析:摩擦力产生的三个条件:接触面粗糙、物体之间有弹力、物体间有相对运动或相对运动趋势三个条件缺一不可。因为缺少接触面粗糙、有弹力这两个条件,选项A错误;两物体间仅有弹力,接触面是否粗糙未知,故选项C错误;有弹力是产生摩擦力的必要条件,所以有摩擦力必有弹力,无弹力必无摩擦力,故选项B、D正确。 答案:BD,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,2.关于摩擦力,下列说法正确的是( ) A.人走路时,脚和地面之间的摩擦力是阻碍人运动的 B.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 C.受静摩擦力作用的物体一定是静止不动的 D.摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同 解析:人走路时,当脚向后蹬地时,脚相对于地面有向后的运动趋势,故脚受到向前的摩擦力,此力对人的运动来说为动力,A项错误;滑动摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向相反,而不是运动方向,B项错误;运动的物体也可能受静摩擦力作用,C项错误;摩擦力的方向一定与相对运动方向相反,可以与物体的运动方向相同,比如摩擦力作动力时,D项正确。 答案:D,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,3.(多选)用手握瓶子,使瓶子在竖直方向处于静止状态。如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力( ) A.一定加倍 B.保持不变 C.方向竖直向上 D.方向竖直向下 解析:对瓶子的握力加倍,但瓶子受到的静摩擦力却始终与重力平衡,大小不变,方向竖直向上,故选项B、C正确。 答案:BC,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,4.三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受水平拉力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦力大小关系应是( ) A.FfAFfBFfC B.FfAFfBFfC C.FfA=FfB=FfC D.不能比较大小 解析:由Ff=FN知,Ff的大小只与和FN有关,与物体的运动状态无关,由于该题中FN与重力G相等,故Ff相同。 答案:C,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,5.重为400 N的木箱放在水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数为0.25。如图所示,用水平力F推木箱,当F分别为60 N、90 N和150 N时,木箱受到的摩擦力分别是多少?方向如何?,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,5,解析:木箱在F的推动下不知是否移动,应先求最大静摩擦力,在未作说明的情况下,可认为最大静摩擦力等于滑 动摩擦力。 最大静摩擦力Ffmax=FN=G=0.25400 N=100 N 可见当用60 N和90 N的水平力推木箱时,推力小于最大静摩擦力,木箱静止不动,由二力平衡可知,静摩擦力的大小分别为60 N和90 N,方向与F方向相反。 当用150 N的推力推木箱时,推力大于最大静摩擦力,木箱滑动,摩擦力为滑动摩擦力,因此,摩擦力的大小为100 N,方向与相对运动方向相反,即与F方向相反。 答案:60 N,与F方向相反 90 N,与F方向相反 100 N,与F方向相反,
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