《摩擦力》学案
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3.3 摩擦力 学案
【要点导学】
1.两个物体相互接触,当有相对滑动的趋势,但又保持相对静止状态时,在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的静摩擦力。
(1) 产生条件:两物体必须接触且接触面粗糙;有正压力;有相对滑动趋势
(2) 静摩擦力方向:沿接触面且与 相反。
静摩擦力大小:随外力的变化而变化。一般与迫使物体发生相对运动的外力(或沿着接触面的分量)大小相等。
(3) 静摩擦力有一个最大值,它是物体即将开始相对滑动时的静摩擦力,即最大静摩擦力。
2.两个互相接触且有相对滑动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的摩擦力,称为滑动摩擦力。
(1)产生条件: ; ; 。
(2)滑动摩擦力方向:沿接触面且与 相反。
(3)滑动摩擦力的大小:滑动摩擦力的大小与两物体间的压力成正比,即Ff=μFN,其中μ为动摩擦因数,无单位,它与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,而与物体间的相对速度的大小、接触面的大小、压力的大小无关。
【范例精析】
例1.关于摩擦力的说法,下列说法中正确的是( )
A. 两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力
B. 受静摩擦作用的物体一定是静止的
C. 滑动摩擦力方向一定与运动方向相反
D. 物体间正压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度
解析:两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力,还要看它们间是否有相对滑动趋势。例如静止在水平地面上的汽车,它们之间就没有静摩擦力。受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物体,物体与输送带之间有相对滑动的趋势,所以有静摩擦力存在,但物体并不是静止的。产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了。上述的输送带如突然加速,物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力。所以A、B、C三个选项都是错的。在正压力一定时,静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化,但不能超过最大静摩擦力,这就是一个限度。本题目正确的选项是D。
拓展:(1)不管静摩擦还是滑动摩擦力的方向,都要注意与接触面的“相对性”
(2)值得注意的是,正压力变化时静摩擦力不一定变化,但最大静摩擦力肯定变化。
例2要使木块在水平木桌上滑动受到的摩擦力小些,下列措施中有效的是 ( )
A.将木块和木桌的接触面刨光滑些 B.在木桌表面上垫一张平整的铁皮
C.使木块的滑动速度增大 D.减小木块与桌面的接触面积
解析:影响滑动摩擦力大小的因素有两个,一是正压力的大小,二是动摩擦因数。本题中正压力不变,只要考虑动摩擦因数的大小。动摩擦因数的大小与接触面的光滑程度和接触面的材料有关,A选项正确。根据教材的表格,木与木之间的动摩擦因数是0.3,而木与金属之间的动摩擦因数为0.2,所以B选项正确。动摩擦因数与运动速度无关(汽车刹车时路面摩擦因数改变是因为温度变化)所以C选项错误。动摩擦因数与接触面积无关,D选项错误。本题目正确选项为AB。
拓展:正因为动摩擦因数与接触面积的大小无关,所以一块匀质长木板在水平桌面上滑动时,在它伸出桌面的长度小于总长度的1/2的情况下,木板所受滑动摩擦力不变。
例3如图3-3-1所示,用50N的水平推力F将重24N的物块压在竖直墙面上,物块沿墙面下滑,物块与墙面间的动摩擦因数μ=0.4,求:墙面对物块的摩擦力大小。
解析:由题意可知,物块与墙面间存在滑动摩擦力,物块与墙面间存在相互作用力,即:墙面对物块的弹力和物块对墙面的压力,它们大小相等。而水平推力与墙面对物块的弹力相
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