1、第2课时 静摩擦力及其影响因素基础认知自主学习一、静摩擦力的内涵要素1接触面性质：接触面_(选填“粗糙”或“光滑”)。2接触力的情况：_。3运动情况：物体之间没有发生_，但具有_时，接触面上产生的_的力。粗糙相互接触且相互挤压相对运动相对运动的趋势阻碍相对运动趋势二、静摩擦力的矢量性如图所示，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？提示：跑步时，脚和跑步机接触的时间内，脚并没有和跑步机发生相对运动，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。1方向：总是与接触面相切，并与_。2大小：(1)变化特点：开始时，静摩擦力随相对运动趋势方向上外力的增大而_。当外力增大到某一
2、值时，物体突然开始沿接触面滑动。(2)最大静摩擦力：静摩擦力增大到_时，所对应的物体与接触面之间的静摩擦力。(3)静摩擦力的大小范围：_。相对运动趋势的方向相反增大一定限度0ffmax某同学学习摩擦力后，总结出以下结论：静摩擦力始终作为阻力。只有静止的物体才能受到静摩擦力。静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。最大静摩擦力的大小与物体间的正压力有关。同一接触面上的静摩擦力总是与弹力相互垂直。你的判断：正确的结论有_。如图所示，手握住瓶子处于静止状态。思考：瓶子所受的摩擦力的方向怎样？如果手的握力增大，瓶子所受摩擦力会不会增加？提示：竖直向上。不会，静摩擦力与压力无关。能力形成合作探究一、认识静
3、摩擦力(物理观念相互作用观念)1产生的条件：(1)两物体直接接触且挤压。(2)接触面是粗糙的。(3)两物体有相对滑动的趋势。2“相对静止”的两个含义：(1)两个物体都静止。(2)两个物体速度相同。速度相同的匀速直线运动。初速度和加速度相同的变速运动。3判断静摩擦力有无的方法：(1)假设法。(2)平衡条件法：根据二力平衡的条件判定。4静摩擦力的大小：(1)静摩擦力的大小总等于使物体发生相对滑动趋势的外力的大小。两物体间的静摩擦力 f 在 0 和最大静摩擦力 fmax 之间，即 021 N 后，摩擦力为滑动摩擦力，大小为 20 N，木箱与地面间的动摩擦因数 fmg 0.2,选项 A、D 正确。【拔
4、高题组】1(2021徐州高一检测)如图甲所示，A、B 两个物体叠放在水平面上，B 上下表面均水平，A物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体 A 的细绳保持水平。从 t0 时刻起，用一水平向右的力 Fkt(k 为常数)作用在 B 物体上，拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知 k、t1、t2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是()A.A、B 之间的最大静摩擦力为 kt2B水平面与 B 之间的滑动摩擦力为 kt1C水平面与 B 之间的滑动摩擦力为 k(t2t1)D可求 A、B 之间的动摩擦因数 AB 以及 B 与水平面间的动摩擦因数【解析】选 B。0t1 内，A 不受
5、水平拉力，说明水平面对 B 的静摩擦力没有达到最大值，t1 时刻水平面与 B 之间的摩擦力达到最大，即水平面与 B 之间的最大静摩擦力也就是滑动摩擦力为 kt1；t1t2 内拉力传感器的示数逐渐增大，说明水平面对 B 的静摩擦力达到最大值，B 对 A 有向右的静摩擦力，t2 时刻后力传感器的示数不变，说明 B 相对 A 向右运动，A 受到滑动摩擦力，则 t2 时刻 A、B 之间的静摩擦力达到最大值，且为 fmaxkt2kt1k(t2t1)，故 A、C 错误，B 正确；虽然各个接触面的摩擦力都能求出，但是质量不知道，正压力不能求，所以两个接触面的动摩擦因数不可求，故 D 错误。2如图所示，重为
6、200 N 的 A 木块放在水平桌面上静止不动，桌面与木块之间的动摩擦因数 0.1。现将重为 15 N 的 B 物体通过轻质细绳，跨过定滑轮与 A木块连结在一起，则水平桌面与 A 之间的摩擦力大小为_N。当 B 物体的重力变为 30 N，则水平桌面与 A 之间的摩擦力大小变为_N。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)【解析】物体 A 水平方向受绳的拉力和摩擦力，A 受的最大静摩擦力 fmaxfN0.1200 N20 N。当用 15 N 力拉 A 时，A 不动，则 A 受到静摩擦力为 15 N。当用 30 N 力拉 A 时，A 物体开始滑动，则 A 受到滑动摩擦力 fN0.1200 N20 N。答案
7、：15 20【拓展例题】考查内容：静摩擦力、最大静摩擦力和滑动摩擦力【典例】把一个重为 G 的物体，用一个水平方向的力 Fkt(k 为恒量，t 为时间)压在竖直墙壁上，如图所示，从 t0 开始物体所受的摩擦力 f 随时间 t 的变化关系是图中的()【解析】选 B。由于物体受到的水平推力为 Fkt，则墙与物体之间的压力 Nkt，开始的一段时间内 F 比较小，物体受到的摩擦力 f 小于物体的重力 G，物体沿墙壁下滑，物体所受摩擦力为滑动摩擦力，由 fNkt，可知 f 与 t 成正比。当滑动摩擦力 f 大小等于重力 G 时，物体不能立即停止运动，物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力，并随着 F 的增大，
8、摩擦力继续增大，摩擦力将大于重力，物体做减速运动直至静止。物体静止之后，所受摩擦力为静摩擦力，其大小与 F 无关，总跟使物体向下运动的重力相等。故 B 正确。为什么熟鸡蛋能竖立旋转把一只煮熟的鸡蛋放在桌上旋转，如果用力合适，它转着转着就会竖立起来，而生鸡蛋就不会这样。怎样解释这一物理现象？提示：熟鸡蛋在旋转过程中竖立起来，这看上去是违反物理规律的，因为它的重心升高，整个系统的能量似乎增加了。科学家在 28 日出版的英国自然杂志上报告说，事实上是熟鸡蛋的部分旋转能量在蛋壳与桌面之间的摩擦力作用下转换成了一个水平方向的推力，使熟鸡蛋的长轴方向改变，在一系列的摇晃震荡中由水平变为垂直。而生鸡蛋的内核
9、是液态，会吸收旋转能量，使它不能转化为推力，因此生鸡蛋在旋转时不会竖立起来。科学家说，产生这一现象的关键是蛋壳与桌面间的摩擦力要恰到好处。在完全光滑的桌子上，旋转的鸡蛋不会竖立起来。而桌面太粗糙了也不行。此外，鸡蛋的旋转速度也要合适，在大约每秒 10 转的临界速度以下，鸡蛋不会竖立起来。科学家还发现，鸡蛋能否竖立起来与其旋转的初始方向没有关系，而且鸡蛋也能以任一端立着旋转。1(水平 1)下列说法正确的是()A有摩擦力存在的接触面上，一定同时有弹力存在B有弹力存在的接触面上，一定同时有摩擦力存在C两个有相对运动的物体的接触面之间一定有摩擦力存在D在接触面上，若弹力已确定，则摩擦力大小不可能变化学
10、情诊断课堂测评【解析】选 A。摩擦力产生的条件：一是接触面粗糙，二是物体间有弹力作用，三是物体之间有相对运动或相对运动趋势，故选项 A 正确，选项 B、C 错误；在接触面弹力确定的情况下，滑动摩擦力大小不发生变化，但静摩擦力大小可能发生变化，选项 D 错误。2(水平 1)一个人用手握住旗杆匀速上爬，则下列说法中正确的是()A人受到的摩擦力的方向是向下的B人受到的摩擦力的方向是向上的C人握旗杆的力越大，人受到的摩擦力也越大D人握旗杆的力越小，人受到的摩擦力也越小【解析】选 B。手握住旗杆匀速上爬时，人相对于旗杆有向下滑动的趋势，所以人受到旗杆的静摩擦力方向向上，选项 A 错误，B 正确；由于人匀
11、速运动，由二力平衡可知，人受到的重力和摩擦力平衡，人受到的摩擦力大小等于人的重力大小，选项 C、D 错误。3(水平 2)如图所示，两个相同的立方体 A 和 B 叠放在水平桌面上，现以水平力F 拉 B，而两立方体均保持静止，则下列结论不正确的是()AA 和 B 之间不存在摩擦力作用BA 和 B 之间存在静摩擦力作用CB 与桌面间存在静摩擦力作用D若撤去外力 F，则 A 与 B 之间及 B 与水平桌面之间都不存在摩擦力【解析】选 B。以 A 为研究对象，在水平方向上不受力，所以 A 和 B 之间不存在摩擦力作用，A 正确，B 错误；以 A、B 整体为研究对象，在水平方向上受拉力 F和桌面的静摩擦力
12、而平衡，C 正确；若撤去外力 F，则 A 与 B 之间及 B 与水平桌面之间都不存在摩擦力，D 正确。4.(水平 2)如图所示，A、B 叠放在水平面上，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()AA、B 之间无摩擦力BA 受到的摩擦力水平向左CB 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，方向水平向右【解析】选 C。由于 A 匀速运动，由二力平衡可知，B 对 A 的摩擦力一定与 F 等大反向，方向朝右，故选项 A、B 错误；B 对 A 的摩擦力与 A 对 B 的摩擦力方向相反，B 受到 A 的摩擦力水平向左，A 受到的摩擦力向右，选项 C
13、正确；A、B一起向左匀速运动，则地面对 B 的摩擦力为滑动摩擦力，且方向水平向右，选项D 错误。5(水平 2)某木箱静止在水平地面上，对地面的压力大小为 200 N，木箱与地面间的动摩擦因数为 0.45，与地面间的最大静摩擦力为 95 N。小孩分别用 80 N、100 N 的力推木箱，木箱受到的摩擦力大小分别为()A80 N 和 90 N B80 N 和 100 NC95 N 和 90 N D90 N 和 100 N【解析】选 A。水平力 80 N 小于最大静摩擦力，木箱相对地面静止，静摩擦力与水平推力二力平衡，静摩擦力大小为 80 N；水平力 100 N 大于最大静摩擦力，木箱相对地面滑动，滑动摩擦力 fNG0.45200 N90 N，选项 A 正确。
