2014年高中物理金牌解析学案：3.3《摩擦力》（新人教版必修1）.doc

3.3 摩擦力 【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平衡，故物块对墙面的压力大小与水平推力大小相等，即：FN=50N，根据Ff=μFN可得：Ff=0.4×50N=20N。 拓展：有同学误认为物块对墙面的压力大小FN与物体的重力大小相等，这完全是没有真正理解正压力的含义，而是死记住初中阶段学习摩擦力时，压力大小等于重力大小这类简单问题。如图3－3－2所示，甲、乙、丙三个物体的质量相等，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力，当它们滑动时，受到的摩擦力大小的情况，下列说法正确的是：（　　） A．甲、乙、丙三个物体所受摩擦力大小相等 B．甲受到的摩擦力最大 C．乙受到的摩擦力最大 D．丙受到的摩擦力最大 由于 F‘N乙＞　F’N丙＞F‘N甲 故物块所受滑动摩擦力大小关系：Ff乙>Ff丙>Ff甲，选项C正确。 ? 【能力训练】 1当一个物体在另一个物体的表面上________另一个物体______时,要受到另一个物体阻碍它__________的力，这种力叫做