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第2节摩擦力
[学习目标]
1.知道摩擦力的定义及分类.(重点)
2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.(重点)
3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.(难点)
4.了解最大静摩擦力的概念,并知道滑动摩擦力和最大静摩擦力之间的大小关系.
知识点1滑动摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力.
2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反.
3.大小:两个物体间的滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成正比,用公式表示为Ff=μFN,其中μ是比例常数(它是两个力的比值,没有单位),叫作动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关,还跟接触面的情况(如粗糙程度)有关.
[判一判]
1.(1)滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反.()
(2)滑动摩擦力的方向一定与两物体间相对运动的方向相反.()
(3)物体在支持面上的滑动速度越大,滑动摩擦力也一定越大.()
(4)接触面的动摩擦因数越大,滑动摩擦力也一定越大.()
(5)静止的物体受到的摩擦力可能是滑动摩擦力.()
提示:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√
[想一想]
1.(1)如果手压在桌面向前移动(图甲),你能分析手受到桌面对其的滑动摩擦力方向吗?
(2)如果手压在桌面向前移动,你能分析桌面受到手对其的滑动摩擦力方向吗?
(3)将玻璃瓶涂有洗洁精的一端交给男同学,将没有洗洁精的一端交给女同学,进行“拔瓶”比赛,如果玻璃瓶被女同学从静止的男同学手中“拔出”(图乙),男同学的手受到的滑动摩擦力方向向哪?
提示:(1)手受到摩擦力方向与手的运动方向相反.
(2)桌面受到摩擦力的方向与手的运动方向相同.
(3)男同学受到滑动摩擦力的方向指向女同学.
知识点2静摩擦力
1.定义:相互接触的两个物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动时产生的摩擦力叫作静摩擦力.
2.方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.
3.大小:当相对运动趋势增强时,静摩擦力也随着增大,但有一个限度,这个静摩擦力的最大值叫作最大静摩擦力.而两物体间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间,即0F≤Fmax.
[判一判]
2.(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势.()
(2)摩擦力一定产生于两个相互接触的物体间.()
(3)摩擦力的大小与正压力成正比.()
(4)最大静摩擦力大小略大于滑动摩擦力大小.()
提示:(1)×(2)√(3)×(4)√
[想一想]
2.
(1)如图所示,用手紧握住一个油瓶,并使油瓶始终处于竖直方向保持静止,手握得越紧,油瓶所受摩擦力越大,对吗?静摩擦力与压力成正比吗?
(2)F1赛车的加速性能很好,试分析F1赛车在加速阶段的动力来源.
提示:(1)这种说法不对.油瓶在竖直方向上受静摩擦力和重力作用,二力平衡.手握得越紧,说明手对瓶压力越大,静摩擦力未变,说明静摩擦力与压力不成正比,但正压力增大,最大静摩擦力增大.
(2)车辆在地面上不打滑的情况下,车轮与地面接触时是相对静止的,车轮高速运转时,相对地面向后运动,给地面一个向后的静摩擦力,同时地面给车轮一个向前的静摩擦力,推动赛车加速运动,这个静摩擦力就是赛车的动力.
1.(对滑动摩擦力的理解)(多选)有关滑动摩擦力,下列说法中正确的有()
A.有正压力一定有滑动摩擦力
B.有滑动摩擦力一定有正压力
C.滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直
D.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用
解析:选BC.由产生滑动摩擦力的条件知,A错误,B正确;滑动摩擦力的方向与接触面相切,而正压力垂直于接触面,所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受正压力垂直,C正确;静止的物体也可以受滑动摩擦力,如擦黑板时,黑板是静止的,但相对黑板擦是运动的,所以黑板受滑动摩擦力作用,关键要理解“运动”和“相对运动”的含义,D错误.
2.(对静摩擦力的理解)(2022·浙江高二学业考试)如图所示,某人尝试用水平力推静止在水平地面上的大沙发,但没有推动.关于沙发受到的力及它们的关系,下列说法正确的是()
A.沙发受到推力的方向与其受到摩擦力的方向相同
B.沙发对地面的压力就是该沙发的重力
C.沙发受到地面的弹力,方向与沙发形变方向相反
D.沙发受到地面的弹力,产生的直接原因是地面的形变
解析:选D.因为沙发处于静止状态,故沙发受力平衡,即沙发受到推力的方向与其受到的摩擦力方向相反,故A错误;沙发的重力是地球对沙发的作用力,沙发对地面的压力是沙发对地面的作用力,二者的施力物体、受力物体都不同,不是同一个力,故B错误;沙发受到地面的弹力,弹力方向指向沙发,与沙发形变方向相同,故C错误;沙发受到地面的弹力,产生的直
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