高中物理 第4章第3节摩擦力目标导学 鲁科版必修1

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1、第3节　摩擦力一、滑动摩擦力1．定义：当两个物体彼此接触且相互挤压，并发生相对滑动时，在接触面上产生的阻碍相对滑动的力。2．产生条件：（1）两物体相互接触且相互挤压，即接触面之间有弹力；（2）接触面不光滑；（3）两物体之间有相对滑动。3．方向：总跟接触面相切，并且跟物体间相对运动的方向相反。滑动摩擦力的方向与接触面相切，而弹力与接触面垂直，因此物体接触面上的滑动摩擦力方向一定与弹力方向垂直。（1）不要把“物体之间的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同起来（摩擦力总是阻碍物体的相对运动，但不一定阻碍物体的运动）；（2）概念中的“相对”两字要准确理解，“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物

2、体而言；（3）滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反，也可能跟运动方向相同，即滑动摩擦力可以充当阻力，也可以充当动力。4．滑动摩擦力的大小及其求法。（1）公式法：根据公式f＝μN计算。①公式中的N是两个物体表面间的压力，称为正压力（垂直于接触面的力），性质上属于弹力，它不是物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定。②公式中的μ为动摩擦因数，与材料和接触面的粗糙程度有关，与接触面的大小无关。③滑动摩擦力f的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关。④公式中f和μ及N必须对应于同一对接触面。（2）根据物体所处的运动状态，结合受力情况，例如二力平衡等方法求解。【例1】在东北的

3、冬季伐木工作中，伐下的木料常装在雪橇上，马拉着雪橇在冰道上滑行，将木料运出，如图所示。一个有钢制滑板的雪橇，连同木料的总重力为4.9×104N。在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力才能够拉着雪橇匀速前进？（钢与冰之间的动摩擦因数μ＝0.02）用雪橇运送木料解析：雪橇在水平方向受到两个力的作用：马对雪橇的拉力F、冰道对雪橇的滑动摩擦力f。在这两个力的作用下，雪橇匀速前进。由于二力平衡，匀速前进时马的拉力F与摩擦阻力f大小相等，即F＝f。滑动摩擦力f的大小可以由f＝μN求出。其中N是雪橇受地面的支持力，它的大小等于雪橇的总重力G。雪橇匀速运动，拉力与阻力相等所以F＝f，f＝μN，而N＝G，

4、所以F＝μG代入数值，得F＝0.02×4.9×104N＝980N。答案：980N有一个人在雪地里拉着两个雪橇，为了省力，他将两个雪橇摞在一起，然后再拉，我们研究一下，这个人的目的能达到吗？解析：如图所示，比较F1和F2哪个大即可。设两个雪橇的重力分别是G1、G2，与接触面间的动摩擦因数为μ。第一种情况，压力N1＝G1，N2＝G2，F1＝f1＋f2＝μN1＋μN2＝μ（G1＋G2）；第二种情况，压力N＝G1＋G2，F2＝μN＝μ（G1＋G2）。答案：不能省力1－1一根质量为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μ。现用水平力F推木条，当木条经过如图所示位置时，桌

5、面对它的摩擦力为（　　）A．μmgB．μmgC．mgD．以上都不对二、静摩擦力1．静摩擦力的概念两个相互接触的物体之间，没有相对滑动但有相对运动的趋势时，在接触面间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫做静摩擦力。2．静摩擦力产生的条件（1）相互接触，只有相互接触的物体之间才有可能产生摩擦力；（2）接触面上有压力存在，如果接触面上没有挤压力，那么相互接触的物体之间也不会产生摩擦力；（3）接触面不光滑；（4）两物体的接触面之间有相对运动趋势且相对静止。3．方向：与接触面相切并且与物体相对运动趋势的方向相反。确定静摩擦力方向的常用方法：假定两物体间的接触面是光滑的，判断出物体相对接触面的运动方向，该运

6、动方向即为物体相对运动趋势的方向，则物体受到的静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。如图所示，在水平拉力F作用下，A、B一起运动。匀速运动和匀加速运动时A物体所受的静摩擦力方向相同吗？答案：匀速时，取A为研究对象知静摩擦力等于零；匀加速时，由力是产生加速度的原因可知，A受到的静摩擦力向右。（1）运动的物体可以受到静摩擦力的作用，静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，也可与运动方向不在一条直线上，如手握瓶子在水平方向上运动，此时静摩擦力方向竖直向上，与运动方向是垂直的。（2）静摩擦力可以充当阻力，也可以作动力，如人跑步时地面给人的静摩擦力为动力。传送带上的物体所受静摩

7、擦力有时也是动力。【例2】2009年10月17日河北选手李雪妹以33.898秒的成绩夺得第十一届全运会500米自行车计时赛冠军，该成绩超亚洲纪录。自行车在平直公路上匀速前进时，前后轮所受摩擦力的方向（　　）A．都向后B．都向前C．前轮向后，后轮向前D．前轮向前，后轮向后思路点拨：解答本题应把握以下两点：（1）首先分清前后轮启动的原因。（2）静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反。解析：自行车匀速前进时，由于人通过链条给后轮一