第一單元相互作用第2課時摩擦力必修1第二章研究物體間相互作用1/292/29基礎回顧考點一滑動摩擦力1．滑動摩擦力定義：兩個相互接觸且擠壓物體有________時，物體之間產生妨礙________力．2．滑動摩擦力產生條件：(1)物體表面有________；(2)接觸面______；(3)物體之間要相互________；(4)有________．3．滑動摩擦力方向：與接觸面________，與相對運動方向________．4．滑動摩擦力大小3/29答案：1．相對運動相對運動2．(1)接觸(2)粗糙(3)擠壓(4)相對運動3．相切相反4．μFNFNμ材料接觸面粗糙程度面積滑動摩擦力大小：F＝________；其中________是指正壓力，________叫動摩擦因數，它大小是由________和________共同決定，與接觸________無關．4/29關鍵點深化對滑動摩擦力了解首先要明確滑動摩擦力是一個被動力．在滑動摩擦力問題中，某物體因為超前運動而會使另一物體產生對自己摩擦力來迫使自己遲緩運動；相反，某物體因為運動落后而會使另一物體產生對自己摩擦力來促使自已跟進運動．5/29依據以上道理，我們可分析上圖中滑動摩擦力方向：小物塊A因相對長木板速度快而受到水平向左摩擦力作用使其做勻減速運動；長木板B(初速為零)因相對小物塊速度慢而受到水平向右摩擦力作用而使其做勻加速運動，直到雙方速度相同為止．6/29基礎回顧考點二靜摩擦力1．靜摩擦力定義：兩個相互接觸且擠壓物體有______時，物體之間產生妨礙__________力．2．靜摩擦力產生條件：(1)物體表面有__________；(2)接觸面________；(3)物體之間要相互________；(4)有________．3．靜摩擦力方向：與接觸面________，與相對運動趨勢方向________．4．靜摩擦力大小7/29答案：1．相對運動趨勢相對運動趨勢2．(1)接觸(2)粗糙(3)擠壓(4)相對運動趨勢3．相切相反4．0≤f≤fmax靜摩擦力大小能夠改變，要依據力平衡條件確定；但一定壓力下存在一個最大值fmax，實際存在靜摩擦力f大小，取值范圍為________．8/29關鍵點深化對靜摩擦力深入了解首先要明確靜摩擦力是一個被動力．某物體因為有超前運動趨勢而會使另一物體產生對自己靜摩擦力來“咬住”自己帶他一起運動；某物體因為有落后運動趨勢而會使另一物體產生對自己靜摩擦力來“牽著”自己跟他一起運動．依據以上道理，我們可分析以下列圖所表示靜摩擦力方向：主動輪A帶動皮帶B一起運動，則主動輪邊緣與皮帶“相咬”處某二點上雙方各自所受靜摩擦力方向如圖所表示，主動輪上P′靜摩擦力9/29方向沿切線向上，皮帶上P靜摩擦力方向沿切線向下．皮帶B又帶動從動輪C一起運動，則皮帶與從動輪“相咬”處某二點上雙方各自所受靜摩擦力方向如圖所表示，皮帶上Q′靜摩擦力方向沿切線向下，從動輪上Q靜摩擦力方向沿切線向上．10/2911/29方法一：假設接觸面光滑，看物體是否發生相對運動；若發生相對運動，則說明物體原來靜止是有運動趨勢靜止，且假設接觸面光滑后物體發生相對運動方向即為相對運動趨勢方向，從而確定靜摩擦力方向．方法二：依據物體所處運動狀態，應用動力學規律判定．如兩個疊放在水平面上物體，上面物體跟下面物體一起沿水平方向做勻加速運動，下面物體有施加拉力，上面物體沒有，則依據牛頓第二定律：上面物體加速度是下面物體對它靜摩擦力產生．題型一判斷摩擦力是否存在方法12/29

A、B、C三物塊質量分別為M，m和m0，作如圖所表示連接．繩子不可伸長，且繩子和滑輪質量、滑輪摩擦均可不計．若B隨A一起沿水平桌面做勻速運動，則能夠斷定()A．物塊A與桌面之間有摩擦力，大小為m0gB．物塊A與B之間有摩擦力，大小為m0gC．桌面對A，B對A，都有摩擦力，二者方向相同，協力為m0gD．桌面對A，B對A，都有摩擦力，二者方向相反，協力為m0g13/29解析：A、B、C三物體均處于平衡狀態，合外力為零，對于C可知繩子拉力T＝m0g；對于B，水平方向不受外力，即A、B間無摩擦力；對于A、B整體(或隔離A分析)水平方向受到繩子拉力和桌面對A水平向左滑動摩擦力f作用，有f＝T＝m0g.A選項正確．答案：A14/29題型訓練1．如右圖所表示，水平地面上疊放著A、B兩長方形物塊．F是作用在物塊B水平恒力，物塊A、B以相同速度做勻速直線運動，若在運動中突然將F改作用在物塊A上，則今后物塊A、B運動可能是()A．A、B仍以相同速度做勻速直線運動B．A做加速運動，B做減速運動，A、B最終分離C．A做加速運動，B做減速運動，A、B最終沒有分離D．A、B最終以共同加速度做勻加速運動15/29答案：AB解析：力作用在B上時，A沒有受到摩擦，這時A、B間接觸面可能是光滑，可能是粗糙，若是光滑，當力作用在B上時，上面物體做勻加速運動，下面物體因為受地面摩擦力作用而做勻減速運動，雙方最終分離；若是粗糙，一個情況是A、B摩擦力小于F，則情況與上述相同；另一個情況是雙方存在是靜摩擦，則雙方保持原來速度勻速前進．16/29題型二判斷摩擦力方向滑動摩擦力方向總是跟物體相對運動方向相反．所謂相對運動方向，即被研究物體相對于與它相互作用另一個物體運動方向，相對運動方向并不一定與該物體運動方向相一致，也不能簡單地認為與物體運動方向相反．像例2相對運動是檔板A和圓柱體側面，就要在這里進行研究相對運動方向．靜摩擦力方向總是跟接觸面相切，而且跟物體相對運動趨勢方向相反．所謂相對運動趨勢方向，就是假設不存在這個靜摩擦力時，物體間要發生相對運動方向．17/29

一質量為m＝2kg物體置于水平傳送帶上，隨傳送帶一起以速度v1＝2.0m/s向前運動，中途因受到一光滑擋板妨礙而停頓向前運動；現要用一平行于擋板水平力F將物體以速度v2＝1.5m/s沿著擋板拉離傳送帶，已知板與傳送帶運動方向垂直(如圖所表示)，物體與傳送帶間動摩擦因數為μ＝0.3，試求拉力F和擋板對物體彈力N大小．18/29解析：物體相對傳送帶速度：v相＝＝2.5m/s與擋板夾角：θ＝arcsin＝arcos由力平衡關系得：F＝f滑cosθ＝μmgcosθ＝3.6NN＝f滑sinθ＝μmgsinθ＝4.8N.答案：3.6N4.8N19/29題型訓練2．如圖所表示，質量為m物體放在水平放置鋼板C上，與鋼板動摩擦因數為μ.因為受到相對于地面靜止光滑導槽A、B控制，物體只能沿水平導槽運動．現使鋼板以速度v1向右勻速運動，同時用力F拉動物體(方向沿導槽方向)使物體以速度v2沿導槽勻速運動，以下說法正確是()A．拉力F一定等于物體所受滑動摩擦力B．拉力F一定小于物體所受滑動摩擦力C．鋼板速度v1越大，拉力F越小D．鋼板速度v1越大，拉力F越大20/29答案：BC解析：物體相對鋼板含有向左速度分量v1和側向速度分量v2，故相對鋼板合速度v方向如圖所表示，滑動摩擦力方向與v方向相反．依據平衡條件可得：F＝f·cosθ＝μmg從上式能夠看出：鋼板速度v1越大，拉力F越小．21/29

如右圖所表示，水平面上一個物體在水平向右力F作用下向右做勻速直線運動，已知物體質量m＝1kg，與水平面動摩擦因數為μ＝0.5.題型三摩擦力大小計算摩擦力是一個被動力，它大小與物體本身狀態等相關．當物體保持靜止時，其大小與其它力協力相平衡，故隨其它力協力改變而改變；當物體運動時，其大小由公式F＝μFN，若μ不變，則F正比于FN.當物體保持直線運動時，不論其運動狀態怎樣改變，FN不變，F也不變．(1)保持力F方向不變，突然把力增大一倍，則物體所受摩擦力變為多少？物體做什么運動？22/29(2)保持力F大小不變，突然把力改為豎直向上，則物體所受摩擦力變為多少？物體做什么運動？解析：物體受到四個力作用：重力mg，支持力FN，摩擦力Ff，水平向右力F；依據平衡條件：FN＝mg＝10NF＝Ff＝μFN＝5N(1)保持力F方向不變，突然把力增大一倍，因支持力FN沒有改變，故摩擦力不變，故Ff1＝5N；但向右協力變大，故物體將改做勻加速直線運動．23/29(2)保持力F大小不變，突然把力改為豎直向上，因而造成水平面對物體支持力變小，即FN＝mg－F＝5N，依據Ff＝μFN，得Ff2＝2.5N；雖摩擦力變小，但水平方向沒有牽引動力，故物體改做勻減速直線運動．答案：看法析24/29題型訓練如右圖所表示，ABCD為一傾角θ＝30°粗糙斜面，AD邊與BC邊平行，有一重力G＝10N物體放在斜面上，當對物體施加一個與AB邊平行拉力F時，物體恰能做勻速直線運動．已知物體與斜面動摩擦因數μ＝，求：(1)物體受到摩擦力大小；(2)拉力F大小；(3)物體運動方向與F方向之間夾角．25/29解析：物體在平行斜面方向上，除了受摩擦力fF作用外，沿斜面向下還受重力一個分力G1＝Gsin30°＝5N．物體所受摩擦力等于F和G1協力．將F和G1合成如右圖所表示．答案：(1)5N；(2)5N；(3)θ＝45°(1)f＝μN＝μGcos30°＝5N(2)F＝＝5N(3)運動方向與f方向相反，即與F合相同，設其與F夾角為θ，則：tanθ＝＝1，故θ＝45°26/2927/29警