2020-2021学年高一物理教科版必修一学案:2.4-摩擦力-Word版含解析.docx
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1、2.4摩擦力目标定位1.知道摩擦力的定义及分类.2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.3.会推断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.4. 知道最大静摩擦力的概念及静摩擦力的取值范围一、摩擦力两个相互接触并发生挤压的物体之间产生的阻碍相对运动的力二、滑动摩擦力1定义:两个物体相互接触并挤压,当它们沿接触面发生相对运动时,每个物体的接触面上都会受到对方作用的阻碍相对运动的力2产生条件(1)两物体接触且挤压,即存在弹力;(2)接触面不光滑;(3)两物体间存在相对运动3大小_试验表明:两个物体间的滑动摩擦力f的大小跟正压力(两物体接触面间的垂直作用力)N成正比,即fN.叫做动摩擦因数,它的大小与两个接触
2、面的材料和粗糙程度有关,它没有单位4滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并跟物体相对运动的方向相反想一想:若物体受到摩擦力作用,则肯定受弹力作用吗?答案肯定产生摩擦力的条件是:两个物体接触且挤压;发生相对运动或具有相对运动趋势;接触面粗糙所以受到摩擦力时肯定受到弹力作用三、静摩擦力1定义:两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动但它们之间存在相对运动的趋势时,在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生相对运动趋势的力,这种力叫做静摩擦力2产生条件(1)两物体接触且挤压,即存在弹力;(2)接触面不光滑;(3)两物体间有相对运动趋势3方向:与接触面相切,跟物体的相对运动趋势方向相反4大小:由物体
3、的运动状态和四周物体对它施加的力的状况打算,但有一个最大值5最大静摩擦力:静摩擦力的最大值fm,其大小等于物体将要发生相对运动时的摩擦力两物体间实际发生的静摩擦力f在零和最大静摩擦力f静max之间,即0ff静max.想一想1:受静摩擦力作用的物体肯定静止吗?答案不肯定静止可能静止,可能匀速运动,可能加速运动,还可能减速运动想一想2:如图241所示,跑步时,脚受到的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?方向如何?图241答案跑步时,脚和地面接触的时间内,脚并没有和地面发生相对运动,因此脚受到的摩擦力为静摩擦力,方向和人的运动方向相同.一、对滑动摩擦力的理解1滑动摩擦力的产生条件:(1)两物体间有弹力;
4、(2)接触面不光滑;(3)两物体发生了相对运动(滑动)2大小:(1)两个物体间滑动摩擦力的大小f与正压力N成正比,即fN.(2)对公式fN的理解与应用公式中的是比例常数叫做动摩擦因数,反映接触面本身的特性,与接触面的材料、粗糙程度有关,与接触面积大小、物体的运动状态、物体的受力状况均无关,没有单位公式中的N是两个物体接触面间的压力,俗称“正压力”(垂直于接触面的力),压力的大小在很多状况下需结合物体的平衡条件加以确定滑动摩擦力f大小与N成正比,与物体的运动状态无关3方向:滑动摩擦力的方向总是跟两物体的接触面相切并且跟它们相对运动的方向相反留意:(1)与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向”
5、相反(2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动,而不是阻碍物体的运动例如:如图242所示,物体A、B都向右运动,速度分别为vA1 m/s,vB2 m/s. 则A受到B向右的滑动摩擦力F1,是动力;B受到A向左的滑动摩擦力F2,是阻力图242例1(20212022吉林高一月考)有关滑动摩擦力,下列说法中正确的是()A有压力肯定有滑动摩擦力B有滑动摩擦力肯定有压力C滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直D只有运动物体才受滑动摩擦力解析产生滑动摩擦力的条件有三个:正压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动,缺一不行由产生条件可知,A错、B正确滑动摩擦力方向与接触面相切,而压力垂直于接触面,所以
6、滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直,C正确如擦黑板时,黑板是静止的,但相对黑板擦是运动的,也受滑动摩擦力,所以关键是“相对运动”,故D错误答案BC例2(2021乐山期中)如图243所示,当水平拉力为F40 N时,质量为m10 kg的木板可以在水平面上匀速前进若在木板上再放一个质量为M的铁块,为使它们匀速前进,需加的水平拉力为60 N,求铁块的质量M.(取g10 N/kg)图243解析当拉力F40 N时,滑动摩擦力f40 N,木板对水平面的压力Nmg100 N,由fN得,动摩擦因数0.4.当拉力F60 N时,木板对水平面的压力N(10 kgM)g摩擦力f60 N,再由fN得60 N0.4(10
7、kgM)g,解得M5 kg.答案5 kg二、对静摩擦力理解1产生的条件:(1)接触面是粗糙的;(2)两物体有相对运动的趋势;(3)两物体在接触面上有正压力(弹力)2大小:(1)静摩擦力具有被动性,即其大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化,与正压力大小无关(2)静摩擦力有一个最大值,即最大静摩擦力f静max,静摩擦力的范围是0ff静max.最大静摩擦力与正压力成正比(3)静摩擦力的大小一般依据平衡条件法求解如图244中水平力F1 N、2 N、3 N时物块没有运动,静摩擦力大小分别为1 N、2 N、3 N.图2443方向:静摩擦力的方向必定和接触面相切,总与相对运动趋势的方向相反留意:(
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