1、高考资源网（） 您身边的高考专家3.2 研究摩擦力 学案（粤教版必修1）新知预习 摩擦力：两个相互接触的物体,当它们发生_或具有_时,就会在接触面上产生_相对运动的力,这种力叫做摩擦力. 静摩擦力：两个物体之间只有_，而没有_，这时的摩擦力叫做静摩擦力.静摩擦力的方向总是沿着_，并且跟物体_的方向相反.如果接触面是曲面，静摩擦力的方向与接触面_.两物体间实际发生的静摩擦力在_与_之间. 滑动摩擦力：当一个物体在另一个物体表面_的时候，会受到另一个物体_它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力.滑动摩擦力的方向总是沿着_，并且跟物体的相对运动的方向_.滑动摩擦力的大小跟_成正比，也就是跟两个物体表面间的
2、_成正比，即_.其中是比例常数（它是两个力的比值，没有单位），叫做_，它的数值跟相互接触的两个物体的_有关.知识回顾 本节课的知识是在上一节弹力的学习基础上，采用相同的学习方法，可以通过动手实验，推导分析，得出所要的结论.掌握摩擦力的产生条件及三要素.这样既收到好的学习效果，又进一步了解了自然科学的研究方法，培养了同学们分析问题、解决问题的能力.疏导引导一、静摩擦力 相互接触的物体间存在相对滑动的趋势时，在物体的接触面间产生的摩擦力叫做静摩擦力.1.静摩擦力的产生条件（1）两物体接触且挤压，即物体间存在弹力；（2）接触面不光滑；（3）两物体接触面间有相对运动趋势.2.静摩擦力的方向 静摩擦力的
3、方向总是跟接触面相切，跟物体的相对运动趋势方向相反. 静摩擦力的方向跟物体运动方向是无关的.案例1 如图3-2-1所示，放在水平面上的物体A，受到一个水平方向的拉力F作用，但物体并未移动，则下列说法正确的是（ ）图3-2-1A.物体A不受摩擦力作用B.物体A受摩擦力作用，摩擦力方向与F方向相同C.物体A受摩擦力作用，摩擦力方向与F方向相反D.无法确定摩擦力的方向【剖析】 可以假定物体A与水平面间无摩擦力存在时，物体A将在力F作用下相对于水平面向右运动，这说明物体A相对于水平面有相对运动趋势.因此存在静摩擦力，方向与相对运动趋势方向相反，大小与F相等，静摩擦力与拉力F二力平衡，故物体A处于静止状
4、态.【答案】 C【借题发挥】 对“相对运动趋势”的理解.两接触物间是否存在“相对运动趋势”，是分析静摩擦力产生的关键.所谓“相对运动趋势”可以理解为，研究对象相对于它的接触物欲发生相对运动，但相对运动又没有发生，两接触物始终保持相对静止.这种“欲发生”可能是其他外力作用或者运动状态的改变引起的，而“没有发生”是因为产生了静摩擦力.比如说，除静摩擦力以外，物体所受的其他外力在接触面切线方向上的作用欲使物体发生相对运动，但受到静摩擦力，这个相对运动没有实现，也就是说，相对运动被静摩擦力“阻止”，成了相对运动趋势.3.静摩擦力的大小 静摩擦力的大小是可以改变的，随外力的增大而增大，但有一个最大值Fm
5、ax，超过最大值，物体间就要相对滑动. 静摩擦力的最大值Fmax等于物体刚要运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力.最大静摩擦力与物体间的弹力成正比.两个相互接触的物体间的最大静摩擦力略大于它们之间的滑动摩擦力，近似条件下，可以认为两者相等. 两物体间实际发生的静摩擦力F在零到最大静摩擦力Fmax之间，即0FFmax.4.静摩擦力的作用点 静摩擦力的作用点在两物体的接触面上（作用在受静摩擦力的物体上）.二、滑动摩擦力 一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力.1.滑动摩擦力的产生（1）两物体接触且挤压，即物体间存在压力（
6、垂直接触面的弹力）；（2）接触面不光滑；（3）两物体接触面间有相对滑动. 理论意义上的“绝对光滑”是不存在的，所以，不特别指明时，研究摩擦力均是在一般意义上的粗糙接触面处.2.滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向与接触面相切，跟物体相对滑动方向相反.3.滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比.即F=FN，其中为动摩擦因数，取决于两物体的材料和接触面的粗糙程度，是一个无单位的物理量.FN表示两物体间的压力大小，称为正压力.这个正压力就是垂直两物体接触面的弹力，它的存在是滑动摩擦力存在的前提条件之一，FN跟重力没有直接关系，FN的大小常用运动定律
7、或平衡条件来确定.案例2 如图3-2-2所示，在水平面上有一个质量为2.0 kg的物体A，正在向右运动,运动过程中还受到一个水平向左、大小为10 N的外力的作用，则物体所受的滑动摩擦力为（接触面间动摩擦因数为0.5，取g=10 N/kg）（ ）图3-2-2A.10 N，向右 B.10 N，向左 C.20 N，向右 D.20 N，向左【剖析】 本题中的正压力为物体A对支持面的弹力，大小等于A的重力，依据F摩=FN，可得F摩=10 N，又物体A相对水平面向右运动，则滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，向左.【答案】B【借题发挥】 滑动摩擦力的方向总是沿着两物体的接触面，与相对运动的方向相反.滑动摩
8、擦力的方向跟物体的运动方向毫无关系.这里所说的运动通常是指相对于地面来说的，而对滑动摩擦力，是跟两个接触物互为参考系的相对运动有关的.一个物体受到的滑动摩擦力的方向应该这样确定：以它的接触物为参考系，观察这个物体的相对运动方向，则滑动摩擦力的方向就是沿着接触面，并与这个相对运动方向相反.而此时，不论是研究对象还是它的接触物，相对于地面的运动方向可以是任意的不同方向.比如，在自南向北匀速运动的火车上，乘客将一物块压靠在竖直车壁上，并让它沿车壁下滑，则该物块受到的滑动摩擦力方向竖直向上，车壁受到的滑动摩擦力方向竖直向下.而相对于地面，物块的运动方向指向前下方，车运动方向水平向前.4.滑动摩擦力的作
9、用点 滑动摩擦力的作用点在两物体的接触面上（作用在受滑动摩擦力的物体上）.活学巧用1.下列说法正确的是（ ）A.静摩擦力有最大值,说明静摩擦力在一定范围内是可以改变的B.相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用C.物体受静摩擦力作用时,一定处于静止状态D.若物体间有摩擦力就一定有弹力思路解析：物体间是否有弹力和物体间是否有相对运动或相对运动趋势是摩擦力产生的必要条件.答案：AD2.关于摩擦力，下列说法正确的是（ ）A.无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，均跟正压力有关B.静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关C.正压力增大，静摩擦力有可能不变D.静摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关思路解析：摩擦力的有无是由
10、是否有相对运动或相对运动趋势决定的.答案：C3.下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中正确的是（ ）A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B.静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同C.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直D.静止物体所受静摩擦力一定为零思路解析：若静摩擦力的方向用物体相对哪个方向有运动趋势较难确定，则可利用物体摩擦力产生的效果进行判断.静摩擦力的方向是与物体相对运动趋势的方向相反而不是与物体运动方向相反.例如依靠静摩擦力而运动的物体其摩擦力方向与物体运动方向是相同的.人走路就是靠静摩擦力向前运动的，人受的静摩擦力方向与人前进（运动）方向相同.答案：C借题发挥：静摩擦力方向的
11、判定.“静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反”是判断静摩擦力方向的依据.这里尤其要注意“相对运动趋势方向”的判断，一般是采用化“静”为“动”的思路，利用“假设法”来判断相对运动趋势的方向，即假设研究对象与被接触物体之间光滑，若它们之间发生相对滑动，则其相对滑动方向便是原先的相对运动趋势方向；若它们之间不发生相对滑动，则说明它们之间原先并无相对运动趋势.利用这种方法判断静摩擦力方向的步骤是：选研究对象（受静摩擦力作用的物体）；选跟研究对象接触的物体为参考系；假设接触面光滑，找出研究对象相对参考系的速度方向（即相对运动趋势的方向）；静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反.判断静摩擦力的方向时
12、，还可以利用“反推法”，研究物体表现出的运动状态的这个结果反推它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就很容易判断出摩擦力的方向了.4.如图3-2-3所示，把一重为G的物体，用一个水平的推力FN=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整的墙上.从t=0开始物体所受的静摩擦力Ff随时间t的变化关系是图3-2-4中的哪一个（ ） 图3-2-3 图3-2-4思路解析:开始时推力FN为零，物体和墙面间没有挤压，则摩擦力为零.物体在重力作用下开始沿竖直墙面下滑，所以开始时为滑动摩擦力，由Ff=FN，又FN=kt，则Ff=kt，即Ff随时间成正比增加，当Ff增大到等于重力时，物
13、体具有一定速度，由于惯性，仍然滑行，随着滑行的继续，Ff已大于物体重力G.最后物体静止于墙上，变为静摩擦力.竖直方向根据二力平衡，则有Ff=G.答案：B借题发挥：摩擦力大小的计算.在计算摩擦力的大小之前，必须首先分析物体的运动情况，判明是静摩擦力还是滑动摩擦力.静摩擦力问题一般应根据物体的运动情况（静止、匀速运动或加速运动），利用平衡方程或动力学方程（后面将学习，现在可用二力平衡的知识）求解.滑动摩擦力的大小遵从摩擦定律，即F=FN.应注意的是FN是接触面的正压力，它与物体的重力G是两种不同性质的力，滑动摩擦力的大小跟物体的运动速度、接触面面积的大小没有关系.计算滑动摩擦力的大小的关键是根据平
14、衡方程或动力学方程计算正压力FN的大小.5.对滑动摩擦力，下列说法中正确的是（ ）A.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动C.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反D.相对于地面静止的物体，不可能受到滑动摩擦力的作用思路解析：阻力是指阻碍运动的力，这个运动是相对于地面而言的，滑动摩擦力的方向跟运动方向没有必然的联系，因此滑动摩擦力既可以是阻力，也可以是动力，滑动摩擦力的方向也可能和运动方向相垂直.但是，滑动摩擦力的方向一定和物体的相对运动方向相反，所以总是阻碍物体间的相对运动，但不一定阻碍物体的运动.答案：C6.如图3-2-5所示，人重600 N，木块重400 N，人与木块、木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，不计绳、滑轮的重力及绳与滑轮间的摩擦，现人用水平拉力拉绳，使他与木块一起相对静止地向右匀速运动，则人受的摩擦力大小为_N，木块受到地面的摩擦力为_N.图3-2-5思路解析：人与木块一起向右匀速运动，且人相对木块是静止的，所以人受到的为静摩擦力，求解它应用二力平衡的知识.木块相对地面是滑动的，则木块受到地面的滑动摩擦力，其大小可依据F=FN求得.答案：100 200高考资源网版权所有，侵权必究！