高一物理摩擦力1 李

3.3摩擦力1．摩擦力定义：两个接触的物体，当它们发生，就会在接触面上产生相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力．相对运动或有相对运动趋势阻碍2．滑动摩擦力(1)定义：当一个物体在另一个物体表面上滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力．(2)产生条件：两个物体(3)方向：滑动摩擦力的方向总是，并且跟物体的的方向相反．(4)大小：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即f＝μN，其中μ是比例常数，叫做动摩擦因数，它的数值与相互接触的两个物体的有关．接触、有弹力、有相对运动、接触面粗糙．平行接触面相对运动材料、接触面的粗糙程度3．静摩擦力(1)定义：相互接触的两个物体间由于存在而产生的摩擦力叫做静摩擦力．(2)产生条件：两个物体(3)方向：总是跟，与的方向相反．(4)静摩擦力的大小：静摩擦力的大小是个变量，总是随接触面切线方向上的外力的变化而变化，但静摩擦力有一个最大限度，叫，所以静摩擦力的大小范围为.相对运动趋势接触、有弹力、有相对运动趋势、接触面粗糙最大静摩擦力0f≤fmax接触面平行相对运动趋势【方法总结】判断摩擦力方向的基本思路：①选研究对象②选跟研究对象接触的物体为参考系．③找出研究对象相对参考系的运动方向或相对运动趋势方向．④摩擦力的方向与相对运动的方向或相对运动趋势方向相反．摩擦力大小的计算重为400N的木箱放在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩擦力是120N，动摩擦因数是0.25，如果分别用70N和150N的水平力推木箱，求木箱受到的摩擦力分别是什么？【解析】由于最大静摩擦力f′max＝120N，当推动F1＝70N时，木箱未动，此时的摩擦力为静摩擦力；当推力为150N时，木箱运动，则摩擦力是滑动摩擦力．用70N水平力推木箱，木箱不动，由二力平衡知木箱受到70N的静摩擦力．用150N水平力推木箱时，木箱运动，由f＝μN知滑动摩擦力f＝μN＝μmg＝0.25×400N＝100N.【答案】70N100N【方法总结】计算摩擦力大小的基本思路：(1)必须首先分析物体的运动情况，判明是滑动摩擦力还是静摩擦力．(2)滑动摩擦力大小的计算直接由摩擦定律f＝μN.求解的关键是根据平衡方程或动力学方程(后面将学习)计算正压力N的大小．静摩擦力大小的计算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)求解．3-1重200N的木箱静止在水平地面上，木箱与地面的动摩擦因数为0.2，已知至少用45N的水平推力才能使木箱开始运动，求分别用40N和80N的水平力推原来静止的木箱时，木箱受到的摩擦力各是多大？在木箱运动过程中水平推力由80N突然减小到40N时，木箱受到的摩擦力又是多大？【解析】木箱对水平地面的压力N＝G＝200N，当水平推力逐渐增大到45N时，木箱刚开始运动，说明木箱与地面间最大静摩擦力fmax＝45N.用40N的水平推力推木箱时，木箱仍静止，由二力平衡知识，木箱所受的静摩擦力f1＝40N．当用80N的水平推力推静止的木箱，木箱将沿地面滑动，木箱受到的是滑动摩擦力，f2＝μN＝0.2×200N＝40N.木箱运动过程中水平推力由80N突然减至40N，由于木箱仍在运动，木箱受到的仍为滑动摩擦力，f3＝μN＝40N.【答案】40N40N40N认为摩擦力就是阻力如右图所示，一平板小车在外力作用下由静止向右滑行了一段距离s，同时车上的物体A相对车向左滑行L，此过程中物体A受到的摩擦力方向如何？该摩擦力是动力还是阻力？【指点迷津】(错解分析)由于A相对平板小车向左运动了一段距离，故A受到的摩擦力向左，因为是摩擦力，故为阻力．(正确分析)对于物体A、A沿运动方向产生了位移，但相对车(与其相接触的物体)却是向左运动，由定义可知，A受向右的滑动摩擦力作用．该摩擦力是动力．【答案】向右，动力．认为静摩擦力就是静止的物体受到的摩擦力,滑动摩擦力就是运协的物体受到的摩擦力值日生擦黑板时，关于黑板擦与黑板之间的摩擦力，下列说法正确的是()A．黑板擦对黑板的摩擦力是静摩擦力B．黑板擦受到的摩擦力是滑动摩擦力C．黑板受到的摩擦力是滑动摩擦力D．黑板擦受到的摩擦力是静摩擦力【指点迷津】所谓静摩擦力是指两个相对静止的物体之间产生的摩擦力，这两个物体可以都处于静止状态，也可能一起运动(速度时刻相同，即相对静止)，而滑动摩擦力发生在两个相对运动的物体之间，这两个物体可能一个处于静止状态，而另一个处于运动状态，也有可能两者都是运动的，但运动速度不同即两物体间有相对运动，而不是说静止的物体受到的摩擦力是静摩擦力，运动的物体受到的就是滑动摩擦力．【答案】BC(2006年全国Ⅱ)如右图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【解析】对Q水平方向受力分析如右图甲，对P水平方向受力分析如图乙，由平衡条件可得T=fP-QF=f地→P+fQ→P+T′T=T′且根据f=μN得F=4μmg，故只有A正确．本题考查平衡问题和受力分析能力．用牛顿第三定律判断P、Q间的摩擦力是解决摩擦力问题常用的方法．注意在对P受力分析时，要将向左的力全画出来，不要遗漏．【答案】A1．下列说法中不正确的是()A．物体越重，使它滑动时的摩擦力越大，所以摩擦力与物重成正比B．由μ＝可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与正压力成反比C．摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反D．摩擦力总是对物体的运动起阻碍作用【答案】ABCDfN2．下列关于摩擦力的说法，正确的是()A．相对运动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．运动物体受到的摩擦力的方向总与运动方向相反D．相对静止的两个物体之间，也可能有摩擦力的相互作用【解析】产生摩擦力的条件：物体间相互接触、接触面不光滑、有正压力(垂直接触面的弹力)、有相对运动(或相对运动趋势)，四者缺一不可，故A错；摩擦力的方向总是阻碍物体间的相对运动，“相对运动”指以二者之一为参考系，而物体的运动所选取的参考系，通常是指地面，与相对运动选的参考系可以不一致，故B、C错误；选项D正确，静摩擦力便是发生在相对静止、但有相对运动趋势的两个相互接触的物体之间．【答案】D3．如下图所示，有一质量为m的砖，它的长、宽、高分别为25cm、15cm、8cm，则当它平放、侧放和竖放时，运动的砖块所受到的摩擦力大小关系为()A．f1f2f3B．f1＝f2＝f3C．f1f2f3D．无法比较【答案】B4．如右图所示，是主动轮P通过传送带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别是带与轮缘相互接触的点，则下面判断正确的是()A．B点相对于A点的运动趋势方向与B点运动方向相反B．D点相对于C点的运动趋势方向与C点运动方向相反C．D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D．主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力【解析】主动轮由动力机器提供动力转动，而从动轮由传送带带动而转动．假设传送带光滑，则主动轮转动而传送带不动或传送带动而从动轮不动．由此可知主动轮是通过摩擦力带动传送带的，传送带阻碍主动轮转动．同理，传送带靠摩擦力带动从动轮，从动轮阻碍传送带转动．故B、C、D三项正确．【答案】BCD5.用长15cm的弹簧竖直吊起一个木块，稳定后弹簧长23cm；用这个弹簧在水平桌面上水平匀速拉动该木块，如右图所示，弹簧的长为17cm，求木块与桌面间的动摩擦因数．【解析】由弹簧弹力公式和平衡条件，弹簧竖直时：k(0.23－0.15)＝mg①弹簧水平时：k(0.17－0.15)＝μmg②由①②得：μ＝0.25.【答案】0.25