2摩擦力第三章相互作用——力1.知道滑動摩擦力的概念及產(chǎn)生條件，會判斷滑動摩擦力的

方向.2.知道滑動摩擦力的大小跟什么有關(guān)，會求滑動摩擦力.3.知道靜摩擦力的概念及產(chǎn)生條件，會判斷靜摩擦力的方向.4.知道最大靜摩擦力的概念，知道靜摩擦力的大小范圍.【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【內(nèi)容索引】梳理教材夯實基礎(chǔ)探究重點提升素養(yǎng)課時對點練SHULIJIAOCAI

HANGSHIJICHU梳理教材夯實基礎(chǔ)1一、滑動摩擦力1.定義：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們

時，在接觸面上會產(chǎn)生一種

的力，這種力叫作滑動摩擦力.2.方向：總是沿著

，并且跟物體

的方向相反.3.大小(1)滑動摩擦力的大小跟壓力的大小成

，還跟接觸面的粗糙程度、

等有關(guān).(2)公式：Ff＝

.(3)動摩擦因數(shù)μ：它的值跟接觸面的

和

有關(guān).動摩擦因數(shù)μ＝____，F(xiàn)f在接觸面內(nèi)且與相對運動方向

，F(xiàn)N與接觸面

.相對滑動阻礙相對運動接觸面相對運動正比材質(zhì)μF壓材料粗糙程度相反垂直二、靜摩擦力1.定義：相互接觸的兩個物體之間只有

，而沒有_____

時，這時的摩擦力叫作靜摩擦力.2.方向：總是沿著

，跟物體

的方向相反.3.最大靜摩擦力：靜摩擦力有一個最大值Fmax，在數(shù)值上等于物體______

時的拉力.4.靜摩擦力的大小：兩物體之間實際產(chǎn)生的靜摩擦力F在

與最大靜摩擦力

之間，即

.相對運動的趨勢相對接觸面相對運動趨勢即將開運動始運動0Fmax0<F≤Fmax1.判斷下列說法的正誤.(1)有相對運動或有相對運動趨勢的物體間一定有摩擦力.(

)(2)摩擦力的方向一定與接觸面所受的壓力方向垂直.(

)(3)物體所受的滑動摩擦力與物體的重力成正比.(

)(4)靜摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反.(

)即學(xué)即用√×××2.已知木箱重力為200N，木箱與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)木箱在水平桌面上以10m/s的速度運動時，木箱所受桌面的摩擦力大小為______N；當(dāng)用20N水平外力推木箱沒有推動時，木箱受到的摩擦力大小為_______N；當(dāng)在該木箱上放一相同的木箱，兩木箱一起以15m/s的速度運動時，下面木箱所受桌面的摩擦力大小為______N.返回402080TANJIUZHONGDIAN

TISHENGSUYANG探究重點提升素養(yǎng)2導(dǎo)學(xué)探究一、滑動摩擦力(1)用力將黑板擦(毛較長)在黑板上滑動，觀察毛刷的彎曲方向.如圖1所示，毛刷為什么向后彎曲？答案因為毛刷所受滑動摩擦力的方向沿黑板面，與黑板擦運動方向相反.圖1(2)把手按在桌面上，用力向前滑動，手有什么感覺？增大手與桌面的壓力，感覺有什么不同？這說明什么？閱讀課本，寫出滑動摩擦力的公式.答案手受到向后的阻力(滑動摩擦力).感覺手受到向后的阻力(滑動摩擦力)增大，說明滑動摩擦力大小隨著壓力的增大而增大.Ff＝μF壓.知識深化1.滑動摩擦力產(chǎn)生的條件(1)兩物體相互接觸擠壓(即有彈力).(2)物體間的接觸面不光滑.(3)兩物體間存在相對運動.2.滑動摩擦力的方向(1)在接觸面上，與接觸面相切，且與物體相對運動的方向相反.(2)與物體的運動方向可能相同，也可能相反.3.滑動摩擦力的大小(1)公式法：根據(jù)公式Ff＝μFN計算.①正壓力FN是物體與接觸面間的壓力，不一定等于物體的重力，F(xiàn)N的大小根據(jù)物體的受力情況確定.②動摩擦因數(shù)μ與材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)，而與物體間的壓力、接觸面的大小無關(guān).(2)二力平衡法：物體處于平衡狀態(tài)(勻速直線運動或靜止)時，根據(jù)二力平衡條件求解.[深度思考]1.滑動摩擦力總是阻力嗎？答案滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運動，但不一定阻礙物體的運動.當(dāng)摩擦力的方向與物體的運動方向相同時，它是物體運動的動力；當(dāng)摩擦力的方向與物體的運動方向相反時，它是物體運動的阻力.2.靜止的物體可以受到滑動摩擦力嗎？答案可以.如圖所示，B板被抽出時，靜止的A物體受到向左的滑動摩擦力.例1如圖2，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下向右拉出，魚缸在桌面上繼續(xù)向右滑行了一段距離后停下，關(guān)于桌布和魚缸所受滑動摩擦力的方向，下列說法正確的是A.桌布對魚缸的滑動摩擦力方向向左B.魚缸對桌布的滑動摩擦力方向向左C.魚缸對桌布的滑動摩擦力方向向右D.桌面對桌布的摩擦力向右√圖2解析魚缸相對桌布向左運動，桌布對魚缸的滑動摩擦力方向向右，故選項A錯誤；桌布相對魚缸向右運動，魚缸對桌布的滑動摩擦力方向向左，故選項B正確，C錯誤；桌布相對于桌面向右運動，桌面對桌布的摩擦力向左，D錯誤.針對訓(xùn)練1有關(guān)滑動摩擦力，下列說法中正確的是A.滑動摩擦力的方向一定與物體運動方向相反B.滑動摩擦力的方向一定與兩物體間相對運動的方向相反C.物體在支持面上的滑動速度越大，滑動摩擦力也一定越大D.接觸面間接觸面積越大，滑動摩擦力也一定越大解析滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運動，滑動摩擦力的方向一定與物體相對運動的方向相反，但不一定與物體運動方向相反，故A錯誤，B正確；滑動摩擦力的大小Ff＝μFN，與物體在支持面上的滑動速度無關(guān)，與接觸面積也無關(guān)，故C、D錯誤.√導(dǎo)學(xué)探究二、靜摩擦力把木塊放在水平桌面上，用彈簧測力計沿水平方向向右拉木塊，如圖3所示.當(dāng)測力計的示數(shù)為1N時，木塊沒有動；逐漸增大拉力到2N時，木塊仍靜止；繼續(xù)增大拉力到4N時，木塊開始運動，此時拉力突然變小到3.8N，此后木塊勻速運動，拉力保持3.8N不變.圖3(1)木塊受到的拉力為1N時，有相對桌面運動的趨勢但沒有運動，說明什么呢？答案說明桌面對木塊施加了一個與拉力方向相反、大小也為1N的力，這個力就是桌面對木塊的靜摩擦力.(2)隨著外力的增大，靜摩擦力有什么變化？當(dāng)變?yōu)榛瑒幽Σ亮r，摩擦力為什么又變小了？答案靜摩擦力的大小隨著外力的增大而增大，但有一個最大值.這個最大值比滑動摩擦力稍微大一些.知識深化1.靜摩擦力的產(chǎn)生條件(1)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力).(2)接觸面粗糙.(3)兩物體間有相對運動的趨勢.2.靜摩擦力的方向(1)在接觸面上與接觸面相切，且與物體相對運動趨勢的方向相反.(2)當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運動)時，與使物體產(chǎn)生相對運動趨勢的外力方向相反.說明：靜摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反，與運動方向可能相同，也可能相反.3.靜摩擦力的大小(1)范圍：0＜F≤Fmax.(2)計算：物體做勻速直線運動或靜止時，根據(jù)二力平衡條件求解.(3)靜摩擦力大小與正壓力無關(guān).[深度思考]

受靜摩擦力作用的物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài)嗎？答案靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的兩物體之間，受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，運動的物體也可能受靜摩擦力作用，如圖所示，物體隨傳送帶勻速上升時.例2關(guān)于靜摩擦力，下列說法中正確的是A.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的B.靜摩擦力總是阻力C.靜摩擦力的方向跟物體間相對運動趨勢的方向相反D.兩個物體之間的靜摩擦力總是一個定值解析靜摩擦力產(chǎn)生在兩個相對靜止的物體之間，但物體可以是運動的，所以A錯誤；靜摩擦力的作用是阻礙物體間的相對運動趨勢，方向與物體間相對運動趨勢的方向相反，但可能與運動方向相同，所以B錯誤，C正確；兩物體間靜摩擦力的大小與平行于接觸面的力有關(guān)，因此D錯誤.√針對訓(xùn)練2下列有關(guān)靜摩擦力的說法正確的是A.同一接觸面上的彈力和摩擦力一定相互平行B.靜摩擦力與壓力成正比C.靜摩擦力的方向可能與運動方向垂直D.靜摩擦力的方向與物體運動方向一定相反解析同一接觸面上的彈力和摩擦力相互垂直，故A錯誤；靜摩擦力的大小與壓力無關(guān)，故B錯誤；靜摩擦力的方向可與運動方向成任意角度，故C正確；靜摩擦力的方向與物體運動方向無關(guān)，但一定與相對運動趨勢方向相反，故D錯誤.√三、摩擦力大小的計算例3

質(zhì)量為3.0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，當(dāng)拉力F1＝8.0N時，木箱靜止；當(dāng)拉力F2＝10.3N時，木箱做勻速直線運動(g取9.8m/s2)，求：(1)木箱與地面間的動摩擦因數(shù)；答案0.35

解析當(dāng)拉力F2＝10.3N時，木箱做勻速直線運動，木箱水平方向受到拉力F2和滑動摩擦力Ff1，根據(jù)二力平衡條件有：Ff1＝F2＝10.3N木箱放在水平地面上，則木箱對地面的壓力大小等于木箱所受的重力，即F壓＝mg.根據(jù)滑動摩擦力公式Ff＝μF壓，則木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為μ＝聯(lián)立解得μ≈0.35.(2)木箱在F1＝8.0N的拉力作用下受到的摩擦力的大小；答案8.0N

解析當(dāng)拉力F1＝8.0N時，木箱靜止，木箱水平方向所受到的靜摩擦力Ff2與F1二力平衡，則有：Ff2＝F1＝8.0N.(3)木箱在F3＝12.0N的水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小.答案10.3N解析當(dāng)拉力F3＝12.0N時，木箱將在地面上滑動，此時木箱受到的摩擦力為滑動摩擦力，由第(1)問可以知道，F(xiàn)f3＝Ff1＝10.3N.摩擦力大小的計算思路(1)首先要判定是靜摩擦力還是滑動摩擦力.(2)對于靜摩擦力：物體處于勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)時，可以根據(jù)二力平衡條件求解，也可以用其他方法求解(以后會學(xué)習(xí)).(3)對于滑動摩擦力：根據(jù)公式法或二力平衡條件求解.方法總結(jié)針對訓(xùn)練3如圖4所示，質(zhì)量為20kg的物體靜止在水平地面上，已知物體與水平地面間的最大靜摩擦力為120N，動摩擦因數(shù)是0.5，物體的一端與一根勁度系數(shù)為4×103N/m的水平輕質(zhì)彈簧相連(設(shè)彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，取g＝10m/s2)，問：(1)將彈簧拉長2cm時，地面對物體的摩擦力Ff1多大？圖4答案80N

解析根據(jù)胡克定律F＝kx，當(dāng)x1＝2cm＝0.02m時，F(xiàn)1＝4×103×0.02N＝80N拉力F1小于最大靜摩擦力，物體具有向右運動的趨勢，此時地面對物體的靜摩擦力大小為Ff1＝80N.(2)將彈簧拉長4cm時，地面對物體的摩擦力Ff2多大？答案100N

解析當(dāng)x2＝4cm＝0.04m時，F(xiàn)2＝4×103×0.04N＝160N，大于最大靜摩擦力，物體已經(jīng)運動，這時摩擦力為滑動摩擦力，大小為Ff2＝μFN＝μmg＝0.5×20×10N＝100N.(3)物體在水平地面上做勻速直線運動時，彈簧形變量x多大？答案0.025m解析當(dāng)物體在水平地面上做勻速直線運動時，物體受滑動摩擦力，滑動摩擦力和彈簧拉力為一對平衡力，即彈簧拉力F＝μmg＝100N，返回KESHIDUIDIANLIAN課時對點練3考點一對摩擦力的理解1.(2020·北京師范大學(xué)附屬中學(xué)高一上期末)下列關(guān)于摩擦力的說法中正確的是A.摩擦力大小總跟接觸面上的壓力大小成正比B.摩擦力的方向一定與物體的運動方向相反C.滑動摩擦力大小跟兩物體間相對運動的速度大小成正比D.兩物體間有摩擦力就一定有彈力，且兩者方向互相垂直√基礎(chǔ)對點練12345678910111213解析滑動摩擦力大小總跟接觸面上的正壓力大小成正比，而靜摩擦力不是，選項A錯誤；摩擦力的方向與物體的相對運動方向或相對運動趨勢的方向相反，選項B錯誤；滑動摩擦力大小跟兩物體間相對運動的速度大小無關(guān)，選項C錯誤；根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件可知，兩物體間有摩擦力就一定有彈力，且兩者方向互相垂直，選項D正確.12345678910111213A.動摩擦因數(shù)μ與滑動摩擦力Ff成正比，F(xiàn)f越大，μ越大B.動摩擦因數(shù)μ與正壓力FN成反比，F(xiàn)N越大，μ越小C.相同的條件下，接觸面積越大，動摩擦因數(shù)越大D.動摩擦因數(shù)μ的大小與兩物體接觸面的粗糙程度及材料有關(guān)√12345678910111213解析動摩擦因數(shù)與兩物體接觸面的粗糙程度及材料有關(guān)，與正壓力、接觸面積及滑動摩擦力無關(guān)，選項A、B、C錯誤，D正確.3.(2021·江蘇省五校聯(lián)考)下列圖片中有關(guān)人或物體的描述中沒有利用摩擦力的是√123456789101112134.(2021·鎮(zhèn)江市丹徒高中月考)人握住豎直的旗桿勻速上爬，則下列說法正確的是A.人受到的摩擦力的方向是向下的B.人受到的摩擦力的方向是向上的C.手握旗桿的力越大，旗桿受的摩擦力也越大D.旗桿受到的摩擦力是滑動摩擦力√12345678910111213考點二摩擦力的大小5.一物體置于粗糙水平地面上，按圖1所示不同的放法，在水平力F的作用下運動，設(shè)地面與物體各接觸面間的動摩擦因數(shù)均相等，則物體受到的摩擦力的大小關(guān)系是A.F甲＞F乙＞F丙

B.F乙＞F甲＞F丙C.F丙＞F乙＞F甲

D.F甲＝F乙＝F丙12345678910111213√圖112345678910111213解析滑動摩擦力Ff＝μFN，滑動摩擦力與接觸面間的動摩擦因數(shù)以及正壓力有關(guān)，與接觸面的大小無關(guān)，三種情況下μ相同，F(xiàn)N也相等，故三種情況下的滑動摩擦力大小相等.6.如圖2甲所示，某同學(xué)用水平繩拉放在平臺上的行李包，一直沒有拉動，通過手上的彈簧測力計測出拉力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示，則行李包與平臺間的摩擦力的大小與時間t的關(guān)系圖像正確的是圖2√12345678910111213解析該同學(xué)沒有拉動行李包，說明行李包與平臺間的摩擦力是靜摩擦力，靜摩擦力與拉力大小相等，故A正確.123456789101112137.一塊質(zhì)量為1kg、長為0.4m的勻質(zhì)長木板放在固定的水平桌面上，已知木板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，當(dāng)用水平力F＝3N推木板，使它經(jīng)過如圖3所示的位置時，桌面對木板的摩擦力為A.3N B.2NC.1.5N D.0.5N√解析因為木板被推動，所以木板受的摩擦力為滑動摩擦力，木板對桌面的壓力大小FN＝mg＝10N，所以桌面對木板的滑動摩擦力為Ff＝μFN＝2N，B正確.圖3123456789101112138.圖4甲中小明用60N的水平力推木箱，此時木箱受到的摩擦力為F1；乙圖中小明用100N的水平力恰好能推動木箱，此時木箱受到的摩擦力為F2；丙圖中小明把木箱推動了，此時木箱受到的摩擦力為F3.已知木箱對地面的壓力為300N，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3，則F1、F2、F3的大小分別為A.0N,100N,300N B.60N,100N,90NC.60N,100N,300N D.0N,100N,90N12345678910111213圖4√解析用60N的水平力沒推動，木箱受力平衡，靜摩擦力等于推力，F(xiàn)1＝60N；用100N的水平力恰好能推動，此時木箱受到的靜摩擦力達到最大值，即F2＝100N；木箱運動之后，木箱受到的滑動摩擦力F3＝μFN＝90N，故選B.123456789101112139.《中國制造2025》是國家實施強國戰(zhàn)略第一個十年行動綱領(lǐng)，智能機器制造是一個重要方向，其中智能機械臂已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域.如圖5所示，一個機械臂將鐵夾轉(zhuǎn)到水平位置，然后豎直夾起一個金屬小球，小球在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，鐵夾與球接觸面保持豎直，則A.若增大鐵夾對小球的壓力，小球受到的摩擦力變大B.小球受到的摩擦力與重力大小相等C.若鐵夾豎直向上勻速平移，小球受到的摩擦力變大D.若鐵夾水平向左勻速平移，小球受到的摩擦力變大12345678910111213圖5√能力綜合練解析無論是靜止?fàn)顟B(tài)，還是勻速平移，對小球受力分析可知，在豎直方向上小球受到的重力與靜摩擦力是一對相互平衡的力，可知靜摩擦力與重力大小相等，方向相反，故A、C、D錯誤，B正確.1234567891011121310.如圖6所示，一木塊重為10N，在F＝4N的水平拉力作用下向右以

1m/s的速度沿水平面做勻速直線運動，則下列說法中正確的是A.木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2圖612345678910111213B.當(dāng)木塊以2m/s的速度向右做勻速直線運動

時，木塊受到的摩擦力大小為4NC.當(dāng)木塊以6m/s的速度向右做勻速直線運動

時，它需要的水平拉力大于12ND.當(dāng)用8N的水平拉力使木塊向右運動時，木塊受到的摩擦力為8N√解析重為10N的木塊在F＝4N的水平拉力作用下沿水平面做勻速直線運動，則Ff＝F＝4N，F(xiàn)N＝G＝10N，所以木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝

＝0.4，故A錯誤.12345678910111213木塊以不同的速度向右做勻速直線運動，木塊受到的滑動摩擦力Ff＝4N不變，拉力F＝Ff＝4N不變，故B正確，C錯誤.當(dāng)用8N的水平拉力使木塊向右運動時，木塊受到的滑動摩擦力Ff＝μFN＝4N，故D錯誤.11.某同學(xué)用如圖7所示的裝置測量放在粗糙水平桌面上的長金屬板B與鐵塊A間的動摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量m＝1kg，用水平力F向左拉金屬板B，使其相對于A向左運動，穩(wěn)定時彈簧測力計示數(shù)如圖所示.則彈簧測力計示數(shù)為________N，A、B間的動摩擦因數(shù)μ＝_______.(g取10m/s2)12345678910111213圖72.500.251234567891011121312.如圖8所示，一個M＝2kg的物體放在固定的水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，用一條質(zhì)量不計的水平細繩繞過輕質(zhì)定滑輪和一個m0＝0.1kg的小桶相連.已知M在水平面上受到的最大靜摩擦力Fmax＝4.5N，滑輪上的摩擦不計，g取10N/kg，求在以下情況中，M受到的摩擦力的大小：(1)只掛m