1、第四节 摩擦力课标定位:应用:1.判断静摩擦力的大小和方向2判断滑动摩擦力的方向并会用fN计算大小理解:1.滑动摩擦力和静摩擦力的方向2滑动摩擦力与静摩擦力的区别和联系认识:1.滑动摩擦力的概念及产生的条件2静摩擦力的概念及产生的条件第四节核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案课标定位课前自主学案一、摩擦力1概念:两个_并发生_的物体之间产生的阻碍_的力2分类:_和_3性质:摩擦力是接触力,属除重力、弹力之外的另一种性质的力相互接触挤压相对运动滑动摩擦力静摩擦力二、滑动摩擦力1定义:两个相互接触并挤压的物体沿接触面发生_时,在每个物体的接触面上受到对方作用的阻碍_的力2产生条件(1)
2、两物体_且_,即存在弹力;(2)接触面不光滑;(3)两物体间存在_相对运动相对运动接触挤压相对运动3大小:滑动摩擦力的大小跟_成正比,即fN,其中N为两接触面间的垂直作用力;为动摩擦因数4方向:与接触面相切,跟物体的_方向相反三、静摩擦力1定义:两个彼此接触且相互挤压没有发生_但存在_趋势时,在接触面上产生的阻碍物体间_的力压力相对运动相对滑动相对运动相对运动2产生条件(1)两物体接触且_,即存在_;(2)接触面不光滑;(3)接触面间有_3大小(1)最大静摩擦力(f静max):在数值上等于物体将要发生_时的摩擦力(2)静摩擦力的大小范围:0f静f静max.4方向:沿着接触面,跟物体的_方向相反
3、挤压弹力相对运动趋势相对运动相对运动趋势思考感悟(1)两个不接触的物体间能产生摩擦力吗?(2)两个相互接触的物体间一定存在摩擦力吗?(3)摩擦力一定为阻力吗?试举例说明提示:(1)不能,摩擦力必须接触才能产生(2)两个物体接触不一定会产生摩擦力(3)摩擦力与物体的相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,并不一定与物体的运动方向相反,所以摩擦力不一定是阻力,如传送带把货物运送到高处,就是靠静摩擦力的作用,静摩擦力为动力核心要点突破一、摩擦力的产生条件1产生条件静摩擦力滑动摩擦力相同点两物体相互接触且存在弹力接触面粗糙不同点两物体相对静止但存在相对运动趋势两物体有相对运动2.说明(1)相对静止的物体
4、可能是静止的,也可能是运动的(2)相对运动趋势指两物体间有相对运动的可能,但仍相对静止如图241所示,假设物体与车厢底板的接触面是光滑的,当两者一起静止、匀速时,不会发生相对运动,实际上两者无相对运动的趋势;当平板车加速或减速时,物体相对车向后或向前运动,发生相对运动,说明两者实际上有相对运动趋势图241(3)“阻碍”说明了静摩擦力的作用效果,阻碍物体间的相对运动趋势,但不是阻碍物体的运动,所以静摩擦力可以是动力,也可以是阻力即时应用(即时突破,小试牛刀)1.关于静摩擦力的说法中,以下正确的有()A在相对静止的两物体间一定存在静摩擦力B运动着的物体不可能受到静摩擦力的作用C运动着的物体也可能受
5、到静摩擦力的作用D静摩擦力总是阻碍物体间相对运动的产生答案:CD二、摩擦力的有无及方向判定静摩擦力滑动摩擦力有无判定(1)定义法:在判断物体间是否存在静摩擦力时,可用假设法,先假设接触面是光滑的,看物体是否发生相对运动如果物体仍保持相对静止,则物体不受静摩擦力;反之,则受静摩擦力(2)平衡条件法:根据二力平衡的条件判定根据滑动摩擦力存在条件来判定即(1)两物体相互接触(2)发生形变(3)产生相对运动方向的判定静摩擦力的方向一定沿接触面,与物体相对运动趋势方向相反,而与物体的运动方向无关可能同向也可能反向,还可能有一定夹角滑动摩擦力的方向一定沿接触面与物体相对运动方向相反,像静摩擦力一样,它与物
6、体的运动方向无关特别提醒:摩擦力不一定是阻力,静摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动趋势,滑动摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,都不是阻碍物体的运动,因此,摩擦力可能是阻力,也可能是动力即时应用(即时突破,小试牛刀)2.如图242所示,放在水平地面上的物体a上叠放着物体b,a和b用轻质弹簧相连,已知弹簧处于压缩状态,整个装置处于静止状态,则关于a、b的受力分析正确的是()图242Ab受到向右的摩擦力Ba受到b对它的向左的摩擦力C地面对a的摩擦力向右D地面对a无摩擦力作用答案:ABD三、摩擦力大小的计算1滑动摩擦力的大小(1)公式:fN.(2)f的大小与N成正比,与物体的运动状态无关(3)动摩擦因
7、数与接触面的粗糙程度和材料有关,与物体间的压力,相对运动的速度及接触面的大小均无关(4)公式fN中的N是物体与接触面间的正压力,不一定等于物体的重力,求N要根据物体受力情况而定2静摩擦力的大小(1)大小:0f静f静m.(2)与物体所受压力大小无关(3)可由受力情况及二力平衡条件来确定,总等于使物体发生相对运动趋势的外力(4)f静m为最大静摩擦力,大小等于物体刚要发生相对运动时所需要的沿相对运动趋势方向的最小外力其值略大于滑动摩擦力,有时认为二者相等特别提醒:(1)计算摩擦力时,应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力(2)静摩擦力用平衡条件计算,其大小只与平行于接触面方向的力有关,与垂直接触面方向的力
8、无关(3)滑动摩擦力用fN计算或用平衡条件计算,其大小只与垂直接触面方向的力有关,与沿接触面方向的力无关即时应用(即时突破,小试牛刀)3.如图243所示,两块木板紧紧夹住木块,一直保持静止,木块重为30 N,木块与木板间的动摩擦因数为0.2,若左右两端的压力F都是100 N,则木块所受的摩擦力大小和方向是()图243A30 N,方向向上 B20 N,方向向上C40 N,方向向下D100 N,方向向上解析:选A.由于木块静止,故摩擦力与重力平衡,fG30 N,方向向上课堂互动讲练类型一摩擦力的判断如图244所示,A、B、C三个相同的物体叠加在一起,放在水平地面上,B物体虽受水平力F作用,但三个物
9、体都没有运动,试确定A、B、C三个物体分别所受的摩擦力的方向例例11图244【思路点拨】在判断摩擦力是否存在时,一定要利用摩擦力产生的条件,结合物体的状态确定特别是在相对运动趋势难以确定的情况下,更应结合物体的状态利用其满足的力学规律确定【精讲精析】A与B之间无相对运动趋势,可假设A物体受水平向右的摩擦力,则其受力如图245所示,跟物体A接触的物体只有物体B,B最多能对A施加两个力(支持力N和摩擦力f),由二力平衡条件知:N与G抵消,但没有力与f抵消,而力是改变物体运动状态的原因,物体A在f的作用下,运动状态将发生变化,不能保持静止,这与题意相矛盾,所以假设错误,即物体A不受摩擦力图245由上
10、述A与B之间没有相对运动趋势,而B受到向右的外力F,因而B物体存在相对C向右的运动趋势,受C给它的摩擦力向左而C有相对B向左的运动趋势,受B给它的摩擦力向右,再由二力平衡(水平方向)可知,地面必然给C一向左的摩擦力才能保证C物体静止【答案】A物体不受摩擦力;B物体只受C施加的摩擦力,向左;C物体受到B施加的摩擦力,向右,受到地面施加的摩擦力,向左变式训练1 如图246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()图246AA、B之间无摩擦力BA受到的摩擦力水平向右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,水平向右解析:选BC.对
11、A物体,由于A匀速运动,由二力平衡可知,B对A的摩擦力必与F等大反向,故A错,B正确;对B物体,由力的作用的相互性,B对A的摩擦力一定与A对B的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向左,故C正确;对A、B整体分析,由于A、B一起向左匀速运动,则地面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力,且水平向右,故D错误例例22类型二摩擦力的计算如图247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fm4.5 N,滑轮上的摩擦不计,g10 N/kg,求在以下情况中,M受到的摩擦力的大小图247(1)只挂m0处于静止状态时(2
12、)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【思路点拨】【自主解答】(1)因为m0g1 Nfm,M处于静止状态,受静摩擦力作用,由二力平衡得f1m0g1 N.(2)在M上再放一个M3 kg的物体,M仍静止,仍受静摩擦力f2f1m0g1 N.(3)因为(m0m1)g4.3 Nfm,故物体运动,受到滑动摩擦力作用,由公式f4NMg4 N.【答案】(1)1 N(2)1 N(3)4.3 N(4)4 N变式训练2 如图248所示,质量为m的木块置于水平的木板上向左滑行,滑行时木板静止,木板质量M3m,已知木块与木板间、木板与水平面间的动摩擦因数均为,则在木块滑行过程中水平面对木板的摩擦力大小为()图248A4mgB3mgC2mgDmg解析:选D.当m向左滑行时受到的摩擦力fmg,方向向右,同时m给M一个大小也为f方向向左的摩擦力作用,在整个过程中,M处于静止状态,所以水平面对木板的摩擦力大小也为fmg,方向向右知能优化训练本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用