2021-2022学年高中新教材物理人教版必修第一册学案：3-2 摩擦力 WORD版含解析.docx

1、2摩擦力核 心 素 养物理观念(1)理解摩擦力的产生条件，会区分静摩擦力和滑动摩擦力(2)会根据相对运动方向判断滑动摩擦力的方向，并根据FfFN计算其大小(3)通过实例，了解最大静摩擦力科学思维根据相对运动趋势判断静摩擦力的方向，并会根据物体受力和运动情况，分析静摩擦力的大小和方向科学态度与责任通过生产和生活中增大或者减小摩擦力的实例，具备将摩擦力知识应用于生产和生活的意识必备知识自主学习突出基础性素养夯基一、滑动摩擦力1定义：两个相互_的物体，当它们_时，在接触面上会产生一种_相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力(sliding frictional force)2方向：总是沿着接触面，并且跟

2、物体相对运动的方向相反3大小(1)同一接触面：压力越大，滑动摩擦力_；(2)相同压力下：不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同(3)文字表述：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成_(4)公式：FfF压，是比例常数，叫作动摩擦因数(dynamic friction factor)4动摩擦因数的影响因素动摩擦因数的值跟_有关，接触面_不同、粗糙程度_，动摩擦因数也不同二、静摩擦力1定义：相互_的两个物体之间只有_的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫作静摩擦力(static frictional force)2方向：静摩擦力的方向总是跟物体相对运动_的方向_3大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最

3、大静摩擦力Fmax之间，即0v2，A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力C若v1v2，B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力滑动摩擦力方向的判断方法(1)选研究对象(受滑动摩擦力作用的物体)(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(4)滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反题型2滑动摩擦力大小的计算例2如图所示，质量为20 kg的物体在水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10 N的拉力F的作用，物体与水平面间的动摩擦因数为0.1，则物体所受的摩擦力为(取g10 N/kg)()A10 N，水平向右 B10 N，水平向左C20 N，水平向右 D20 N，水

4、平向左素养训练1一根质量为m、长为L的均匀长方体木条放在水平桌面上，木条与桌面间的动摩擦因数为.现用水平力F推木条，当木条经过如图所示位置时，桌面对它的摩擦力为()Amg B23mgC13mg D上述选项均不对素养训练2如图所示，轻质弹簧的劲度系数k20 N/cm，用水平力F拉着一个重力为200 N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4 cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数(2)当弹簧的伸长量为6 cm时，物体受到的水平拉力为多大？这时物体受到的摩擦力为多大？(3)如果在物体运动过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上仍能继续滑行，这时物体受到的摩擦力为多

5、大？滑动摩擦力的求法(1)直接用公式FfFN求解(2)明确公式中各量的属性，简单地说就是要求解哪两个物体间的滑动摩擦力，就要找到对应于该两物体间的弹力以及动摩擦因数探究点二静摩擦力问题探究仔细观察下列图片，分析下列问题相互接触的物体相对静止时，是不是也可能存在摩擦力？(1)如图甲所示，人用平行于地面的力推沙发，沙发没动，沙发相对地面有没有运动的趋势？运动趋势的方向是什么？(2)沙发相对地面处于什么状态？沙发在水平方向上只受人的推力作用吗？(3)如图甲所示，人推沙发的力增大到一定大小之前，沙发不会动；如图乙所示，把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，在拉力F增大到一定值之前，木块

6、不会运动这些情况说明什么？归纳总结1.静摩擦力产生条件2静摩擦力的方向(1)在接触面上与接触面相切，且与物体相对运动趋势的方向相反(2)当物体处于平衡状态(静止或匀速直线动动)时，与使物体产生运动趋势的外力方向相反3静摩擦力的大小(1)范围：0v2，则B相对于A向左运动，故B受到向右的滑动摩擦力，A相对于B向右运动，A受到向左的滑动摩擦力C错：若v1v2，则B相对于A向右运动，B受到向左的滑动摩擦力答案：A例2解析：物体所受的摩擦力为滑动摩擦力，则FfFNmg0.12010 N20 N，因为物体水平向右运动，所以水平面对物体的摩擦力方向水平向左故选项D正确答案：D素养训练1解析：此时木条相对桌

7、面在滑动，且对桌面的压力大小等于重力大小，所以摩擦力FFNmg.答案：A素养训练2解析：(1)由Fkx及二力平衡条件FfF知，Ffkx又知FfFN、FNG得kxG)(204 N)/(200 N)0.4.(2)物体受到的水平拉力Fkx206 N120 N，此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以FfG0.4200 N80 N(3)由于物体仍能滑行，所以物体所受的滑动摩擦力大小和方向不变，大小仍为80 N答案：(1)0.4(2)120 N80 N(3)80 N探究点二【问题探究】提示：(1)有，沙发相对地面有向右运动的趋势(2)沙发相对地面处于静止状态根据二力平衡的知识可知，这时一定有一个力与推力平

8、衡，这个力与人对沙发的推力大小相等、方向相反，即这个力的方向与沙发相对地面运动趋势的方向相反(3)接触面间与运动趋势方向相反的力的增大有一个限度【典例示范】例3解析：A对：状态法物体A静止，竖直方向必有摩擦力与重力平衡，受静摩擦力B错：条件法物体A与墙壁间不发生挤压，无弹力，故无摩擦力C对：假设法假设A与传送带接触处光滑，则A将沿传送带下滑，故有静摩擦力D错：假设法假设A受传送带的静摩擦力作用，但在水平方向上没有另一个力与该静摩擦力平衡(二力平衡)，物体不可能做匀速运动，故不存在静摩擦力答案：AC例4解析：甲图中，B与地面间的最大静摩擦力FBmax2(GAGB)9 N，拉力F8 N2 N，所以

9、A、B相对滑动，A受到的滑动摩擦力FA1GA2 N，方向向左；对B进行受力分析可知，A对B的滑动摩擦力向右，大小是2 N，小于B和地面之间的最大静摩擦力9 N，所以B静止不动，所以地面对B的静摩擦力大小是2 N，方向向左，故C错误，D正确答案：AD例5解析：小孩用80 N的水平力推不动木箱，则木箱此时受到的是静摩擦力，所以F180 N小孩用100 N的力恰好推动木箱，此时的推力的大小等于最大静摩擦力的大小，所以F2100 N木箱被推动后受滑动摩擦力，由公式FfFN来计算大小，所以F30.45200 N90 N，故A正确答案：A素养训练3解析：货物与传送带之间没有相对滑动，所以两者之间存在静摩擦

10、力，货物相对传送带有向下运动的趋势，所以静摩擦力方向沿传送带向上故选项A正确答案：A素养训练4解析：用大小为310 N的水平力推汽车但没有推动，因此汽车受到静摩擦力，根据平衡条件可知，静摩擦力的大小等于推力，即310 N，故选项D正确答案：D学科素养培优典例解析：由图示弹簧测力计可知，其最小分度值是0.1 N，其读数F2.60 N；由二力平衡条件得：滑动摩擦力FfF2.60 N根据FfFNmg，解得动摩擦因数0.2.答案：2.602.600.2针对训练解析：(1)以铁块P为研究对象，显然，在甲图所示方法下，弹簧测力计对铁块P的拉力只有在铁块匀速前进时才等于滑动摩擦力的大小，但这种操作方式很难保

11、证铁块P匀速前进而在乙图所示方法下，不论金属板如何运动，铁块P总是处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于铁块所受滑动摩擦力的大小，故第二种方法较好(2)通过两弹簧测力计的读数可知铁块所受摩擦力Ff2.45 N由于铁块在水平方向运动，其在竖直方向受力平衡，故此时正压力在数值上等于铁块所受重力大小，即FN5 N由FfFN解得FfFN0.49.答案：(1)见解析(2)0.49随堂演练自主检测1解析：根据摩擦力的产生条件可知，物体受到静摩擦力作用，就一定受到弹力作用，故A正确；两个物体之间的静摩擦力是根据受力平衡来确定的，其值可能是变化的，故B错误；运动的物体可以受静摩擦力作用，静止的物体也可以受滑动摩擦

12、力作用，比如正在传送带上斜向上匀速运行的物体，受到静摩擦力作用，但物体是运动的；在地面上滑动的物体，地面受到滑动摩擦力，而地面是静止的，故C正确；滑动摩擦力的大小与正压力成正比，静摩擦力的大小与外力有关，故D错误答案：AC2解析：传送带将货物送到高处，依靠传送带给货物的静摩擦力，A错误；乘客在竖直上升电梯中，不满足摩擦力产生条件，即没有相对运动或相对运动趋势，因此乘客不受摩擦力作用，B正确；运动员跑步，脚底相对地面有向后运动的趋势，因此地面给人向前的静摩擦力，C错误；手拿住杯子，满足摩擦力产生的条件，杯子相对手有向下滑的趋势，因此手给杯子有向上的静摩擦力，D错误答案：B3解析：A4纸双面都受滑

13、动摩擦力，单面所受滑动摩擦力FFN1.2 N，则拉力至少为2F2.4 N.答案：C4解析：(1)物体受到静摩擦力和F1、F2的作用，处于静止状态，受力平衡，则有fF1F26 N，方向水平向右；(2)设物体与地面间的最大静摩擦力为fm，则有fmG8 N，撤去F1，由于F26 Nfm，物体会向左运动，所受滑动摩擦力为f2G8 N，方向水平向右答案：(1)6 N水平向右(2)6 N水平向左(3)8 N水平向右5解析：(1)由于至少要用100 N的水平推力，才能推动书桌，所以书桌与地板之间的最大静摩擦力Fmax100 N.(2)只要用90 N的水平推力就能使书桌继续做匀速动动，所以书桌与地板之间的滑动摩擦力Ff90 N由FfFN，FNG300 N得，FfFN(90)/(300)0.3(3)由于物体所受到的滑动摩擦力只与支持力和动摩擦因数有关，所以当用120 N的水平推力推书桌时，它所受到的滑动摩擦力仍为90 N.答案：(1)100 N(2)90N0.3(3)90 N