高中物理：3.3《摩擦力》课件 28页

第三节摩擦力\n人能在地上行走而不是一步一滑，是因为人与地面存在摩擦；行驶的自行车要停下来，需要刹车，也是因为闸皮与轮圈之间有摩擦；琴弓在琴弦上拉动，奏出美妙的音乐，也是因为摩擦……在自然界，摩擦无处不在。什么是摩擦力？\n两个相互接触的物体，当它们做相对运动（或具有相对运动的趋势）时，就会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力.摩擦力可分为：(1)滑动摩擦力---有相对运动(2)静摩擦力---有相对运动趋势(3)滚动摩擦力受到滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的,受到静摩擦力作用的物体不一定是静止的的\n摩擦力产生条件①．相互接触的两物体间有压力(正压力)②．有相对运动或相对运动的趋势。（特别注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念，“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变；而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。)③．接触面不光滑（凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。这三个条件缺一不可。\n一、静摩擦力：定义：一个物体在另一个物体表面，相对于另一个物体静止，但存在相对运动的趋势时，所受到另一个物体阻碍其发生相对运动的力。产生条件相互接触，且有弹力产生接触面粗糙（不光滑）两物体保持相对静止，但有相对运动的趋势。\n1.静摩擦力的方向和作用点作用点就在接触面，受力物体上。方向总是和接触面相切，并且跟物体相对运动趋势方向相反。什么是相对运动趋势方向呢？假如接触面光滑，物体将要发生相对运动的方向。（也是以施力物体为参照物）\n如何判断静摩擦力的方向？A、选定研究对象—受静摩擦力作用的物体。B、选参照物体—与研究对象直接接触且施加摩擦力的物体。C、找出相对于参照物相对运动趋势方向。D、确定静摩擦力方向—与相对运动趋势方向相反。注意：静摩擦力方向与物体相对运动趋势相反，但并非一定与物体的运动方向相反；静摩擦力并非一定发生在静止的物体之间；静摩擦力可以是阻力，也可以是动力。\n例：判断摩擦力的方向：1、汽车静止启动，木箱无滑动。2、汽车匀速直线运动，木箱无滑动。3、汽车刹车时，木箱无滑动。4、汽车刹车时，木箱在车厢上向前滑动。5、汽车在运动中突然加速，木箱在车上滑动。\n【实验结论】1.木块静止时，静摩擦力随着弹簧测力计的拉力增大而增大；2.木块刚要运动时，静摩擦力达到最大值；叫做最大静摩擦力。3.木块运动以后，受滑动摩擦力作用，且滑动摩擦力比最大静摩擦力略小。4.静摩擦力的大小与木块对桌面的压力无关（还与动摩擦因数无关）2.静摩擦力的大小【实验探究】:静摩擦力\n【说明】1.静摩擦力的大小：0≤f≤fmax2.为简便计算，可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。3.静摩擦力的方向：与相对运动趋势方向相反，与接触面相切。【课外阅读】1.增大和减小摩擦的方法2.自行车与摩擦力3.防抱死刹车装置——ABS假如我们生活中没有摩擦，将会有什么结果？以此为内容，写一篇科幻短文（500字）\n3、静摩擦力的判断方法：（1）假设法：即假设接触面是光滑的，物体会向什么方向运动，即与此运动方向相反。（2）二力平衡法：假设没有静摩擦力，看物体所受的其它外力是否平衡来判断静摩擦力的有、无和方向。\n例.用手握住一个油瓶（瓶始终处于竖直方向，如图）.下列说法正确的是（）A.瓶中油越多，手必须握得越紧B.手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大C.不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的D.以上说法都正确AC\n总结：静摩擦力中的“静”应该是指的相互接触并且有相对运动趋势的物体之间的摩擦力，它应该是指的相对静止.一般静摩擦力的大小没有一个确定的值，类似上述情况，当物块不动处于平衡状态时，静摩擦力的大小随拉力大小的变化而变化，总是等于拉力的大小.静摩擦力的方向，总是沿接触面切线方向，跟物体间相对滑动趋势方向相反.静摩擦力增大到某数值后就不再增大了，这时静摩擦力达到最大值，叫做最大静摩擦力，用fm表示.最大静摩擦力的方向，也总是沿接触面切线方向，跟物体间相对运动趋势相反.\n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，受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫滑动摩擦力。产生条件相互接触，且有弹力产生接触面粗糙（不光滑）在接触面上发生相对运动\n滑动摩擦力的方向和作用点作用点就在接触面，受力物体上。方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动的方向相反。1、“相对运动”指受力物体相对于施力物体（以施力物体为参照物）的位置发生了改变。注意：与“物体运动”不同。2、注意：滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力。\n滑动摩擦力的大小ƒ=μN1、N为正压力。（与重力G不同）2、式中的μ为滑动摩擦系数，没有单位，只有大小。3、式中可以看出，滑动摩擦力ƒ的大小只与摩擦系数μ和正压力N有关。【牢记】：一个力是不是滑动摩擦力，看产生这个摩擦力的两个物体间是不是相对滑动的。\n注意问题：（1）摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动，并不能说阻碍物体的运动的作用。（2）不能绝对地说静止物体受到的摩擦力必是静摩擦力；运动的物体受到的必是滑动摩擦力。\n【例题】关于滑动摩擦力，下列说法正确的是：A.物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大；B.滑动摩擦力的方向一定与物体相对支持面的滑动方向相反；C.接触面的滑动摩擦系数越大，滑动摩擦力也越大；D.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反。\n练习1：在图中，A物体受到摩擦力的是：A、A沿粗糙的竖直干墙面滑下。B、A沿光滑的斜面向上运动。C、A随B一起向右匀速运动。D、A在斜面上静止不动。\n练习2：一根质量为M，长为L的均匀长木板，放在水平桌面上，其中有三分之一的木板伸出桌面，如图，木板与桌面的动摩擦系数为μ。现用一水平力F把木板推出桌面，问木块受到的摩擦力大小等多少？\n如图所示，物体A叠放在小车B上，小车置于水平面上，分下列几种情况判断A受摩擦力的方向.（1）A、B一起以相同的速度向右匀速运动；（2）A、B两物体原来静止，当小车B突然向右启动时，A、B仍相对静止；（3）A、B两物体原来一起向右匀速运动，当小车B突然刹车时，A、B仍相对静止.\n如图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物体B在木板A的上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是(　　)A．若是v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力B．若是v1＞v2，A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力C．若是v1＜v2，B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力D．若是v1＞v2，B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力\n如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的．已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为(　　)A．4μmgB．3μmgC．2μmgD．μmg\n如图所示，在水平桌面上放一个重GA＝20N的物体A，A与桌面间的动摩擦因数μA＝0.5，使这个物体沿桌面做匀速运动的水平拉力F为多少？如果再在物体A上加一个重为GB＝10N的物体B，B与A之间的动摩擦因数μB＝0.2，那么当A、B两物体以相同速度沿桌面匀速滑动时，对物体A的水平拉力为多大？此时物体B受到物体A的摩擦力为多大？【解析】　未放上物体B时，FNA＝GA，桌面对A的摩擦力大小为FA＝μAFNA＝μAGA＝0.5×20N＝10N所以水平拉力为F＝FA＝10N加上物体B后，FNA′＝GA＋GB，桌面对A的摩擦力大小为FA′＝μAFNA′＝0.5×30N＝15N所以水平拉力为F′＝FA′＝15N由于A、B两物体间无相对运动，且均做匀速运动，所以A、B两物体间没有摩擦力，故B受到物体A的摩擦力为0.\n例3：如图所示，一木块放在水平面上，在水平方向共受到三个力的作用即F1=10N、F2=2N和摩擦力的作用，木块处于静止状态，若撤去F1，则木块在水平方向受到的摩擦力为：A、0B、6N，方向向右C、10N，方向向左D、2N，方向向右\n例4.如图3－3－2所示，在水平桌面上放一个重GA=20N的物体A，A与桌面间的动摩擦因数μA=0.5，使这个物体沿桌面做匀速运动的水平拉为F为多少?如果在物体A上再加一个重GB=10N的物体B，B与A之间的动摩擦因数μB=0.2.那么当A、B两物体以相同的速度沿桌面匀速滑动时，对物体A的水平拉力应为多大?此时物体B受到物体A的摩擦力是多大?解析:未放上物体B时，物体A对桌面的压力N1=GA，桌面对A的摩擦力大小为:f1=μAN1=μAGA=0.5×20N=10N所以水平拉力大小为F=f1=10N加上物体B后，N2=GA+GB，桌面对A的摩擦力大小为:f2=μAN2=μA（GA+GB）=0.5×30N=15N所以水平拉力是:F′=f2=15N由于A、B两物体间无相对滑动，且均做匀速运动，所以A、B两物体间不产生摩擦力，故B受到物体A的摩擦力等于0.\n如图所示，物体A叠放在小车B上，小车置于水平面上，分下列几种情况判断A受摩擦力的方向.（1）A、B一起以相同的速度向右匀速运动；（2）A、B两物体原来静止，当小车B突然向右启动时，A、B仍相对静止；（3）A、B两物体原来一起向右匀速运动，当小车B突然刹车时，A、B仍相对静止.解析:（1）由于A匀速运动，如果受B对它向前的摩擦力的作用，则必有一个力去抵消这个摩擦力，但无论如何是找不到的，故A不受摩擦力作用.（2）A受的摩擦力方向向右.采用“假设法”分析，当车向右启动时，如果A、B接触面光滑，A将相对B向左运动，所以A有相对B向左运动的趋势，故受静摩擦力方向向右.（3）A受的摩擦力方向向左，因为A相对车有向右运动的趋势.\n一个重为200N的物体，放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数μ=0.1，试计算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F=5N的水平向右的力拉物体；（2）物体开始时静止，用F=30N的水平向右的力拉物体；（3）物体开始以v=15m/s的初速度向左运动，用F=15N的水平向右的力拉物体.解析:因为F=μN=0.1×200N=20N，可认为最大静摩擦力Fm=20N，所以静摩擦力的取值范围是0