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3.2.2 静摩擦力
人教版（2019） 高一上
一、摩擦力
两个相互接触、相互挤压的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫摩擦力.
摩擦力分类
滚动摩擦力
静摩擦力
滑动摩擦力
静摩擦力
互相接触的物体相对静止时，是不是也能产生摩擦力？
思考与讨论：
亲身体验
静摩擦力方向
推力
静摩擦力
1、静摩擦力：两个相互接触、相互挤压的物体，两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动，这时就会在接触面上产生阻碍相对运动趋势的力，这个力就叫做静摩擦力.
二力平衡
静摩擦力方向
静摩擦力的方向和作用点
2. 方向总是和接触面相切，并且
跟物体相对运动趋势方向相反.
1. 作用点在接触面，受力物体上.
静摩擦力
产生条件
相互接触，且有弹力产生
接触面粗糙（不光滑）
两物体保持相对静止，但有相对运动的趋势
静摩擦力产生条件
有摩擦力一定有弹力
例1、下列图中的物体都处于静止状态，有静摩擦力的是( )
A
D
F
C
F
B
BCD
典型例题
G
G
F
G
N
N
G
f
f
N
f
F
N
推力
静摩擦力
二力平衡
F增大，静摩擦力也增大，总有：f静=F
即：f静总是与产生相对运动趋势的外力大小相等。
推力
静摩擦力
最大静摩擦力
推力继续增大时，箱子总会运动，此时推力的大小就是最大静摩擦力.
静摩擦力存在最大值
0＜ f ≤ fmax
F=50 N
静摩擦力f=50 N
最大静摩擦力
木箱刚刚要动
最大静摩擦力
不变
变大
Ffmax =μ0FN
( μ0：静摩擦系数 FN：正压力 )
G
f
轻轻握和用力握有什么区别吗？
f=mg
最大静摩擦力增大
奖杯就更不容易掉下来了
研究最大静摩擦力实验
例2、木块放在水平木板上,至少要用4 N的水平拉力,才能使木块从原地开始运动.在拉力从0逐渐增大到6 N的过程中：
(1)拉力为1 N时，静摩擦力是
多大
(2)拉力为2 N时，求静摩擦力;
(3)最大静摩擦力是多大
典型例题
F=1 N
fmax=4 N
f=1 N
F=2 N
f=2 N
fmax=4 N
例2、木块放在水平木板上,至少要用4 N的水平拉力,才能使木块从原地开始运动.在拉力从0逐渐增大到6 N的过程中：
(4)说出静摩擦力的变化情况;
(5)用图象表示静摩擦力的变化情况.
典型例题
0从0逐渐增大到4 N
4N
f
t
0
静摩擦力可以是阻力，也可以是动力.
选定研究对象
找出相对运动趋势方向
确定静摩擦力方向
相反
并非一定与物体的运动方向相反
地
运动的物体
静摩擦力
【静摩擦力的大小】
(1)范围：0＜Ff≤Ffmax。
(2)计算：物体做匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。
(3)静摩擦力大小与正压力无关。即：f静总是与产生相对运动趋势的外力大小相等。
【注 意】
(1)静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反。
(2)静摩擦力发生在相对静止的两物体之间，受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体也可能受静摩擦力作用。
小 结
A.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上
B.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大
C.若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大
D.若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦
力作用
解析：若木块静止，则木块受到的静摩擦力与mg平衡，大小为mg，方向竖直向上，故A正确，B错误；
最大静摩擦力随压力的增大而增大，故C正确；
当撤去F时，墙壁与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故D正确.
例.如图所示，一质量为m的木块靠在粗糙的竖直墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法错误的是（ ）
倾斜传送带上的静摩擦力
F
理解相对静止
1. 下列说法中正确的是 （ ）
D. 发生相对运动的两个物体间也可能出现静摩擦力
C. 运动的物体可能受到静摩擦力的作用
B. 若某接触面上存在静摩擦力，则在这接触面上就
一定有弹力
A. 若某接触面上存在弹力，则在这接触面上就一定有
静摩擦力
BC
当堂测试
静摩擦力
弹力
2、关于静摩擦力下列说法中正确的是（ )
A. 静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反
B. 静摩擦力的方向总是沿着接触面
C. 同一接触面上静摩擦力与弹力方向垂直
D. 在光滑的接触面上可以产生静摩擦力
ABC
当堂测试
不会产生静摩擦力
摩擦力的大小变化关系
摩擦力随拉力变化的图像
滑动摩擦力和最大静摩擦力差别不大，在高中一般情况下，近似认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
人走路的受力情况
逗说摩擦力
生活中摩擦力的应用与防止
1.下列关于摩擦力与弹力的说法中正确的是（ ）
A. 有摩擦力不一定有弹力
B. 有摩擦力一定有弹力
C. 有弹力一定有摩擦力
D. 有弹力不一定有摩擦力
BD
当堂测试
产生条件
相互接触，且有弹力产生
接触面粗糙（不光滑）
两物体相对运动
2.如图所示，一质量力为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用.若木块静止，则木块 （“有”或“没有”）受到滑动摩擦力；若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为 ，方向 ；当撤去F，木块沿墙壁下滑时， （“有”或“没有”）受到滑动摩擦力.
F
没有
μF
向上
没有
当堂测试
没有相对运动
F
FN
f
f=μFN=μF
FN立刻消失
1．产生条件
静摩擦力 滑动摩擦力
相同点 ①两物体相互接触且存在弹力 ②接触面粗糙 不同点 两物体相对静止但存在相对运动趋势 两物体有相对运动
知识点 对摩擦力及产生条件的理解
2.“相对”的含义
“相对”指的是研究对象相对于与其接触的物体而言，即指物体之间的相对静止或相对运动，都是以施力物体为参考系的，而不一定是物体相对地的运动。
3．作用效果
(1)摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势，不一定阻碍物体的运动。
(2)摩擦力可以是阻力也可以是动力，如匀速前进的自行车，后轮受到的摩擦力为动力，前轮受到的摩擦力为阻力。
注 意：
(1)静止的物体可能受到滑动摩擦力，运动的物体可能受到静摩擦力。
(2)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以与物体的运动方向相反。
1．四种方法判断摩擦力的有无
(1)条件判断法：根据摩擦力的产生条件判断摩擦力的有无。
①物体间接触且挤压；
②接触面粗糙；
③物体间有相对运动或有相对运动趋势。
知识点 摩擦力的有无及方向判定
解析：1.(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原有静止状态。因此它将相对于汽车向后滑动，而实际木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以，木箱受到向前的静摩擦力。
(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑动，而实际木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力。
(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设木箱受水平向右的摩擦力，跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2)，由二力平衡条件知：F1与G抵消，但没有力与F2抵消，不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，所以假设错误，即木箱不受摩擦力。
(4)汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动，易知木箱受到向后的滑动摩擦力。
(5)汽车在匀速过程中突然加速，木箱相对于汽车向后滑动，易知木箱受到向前的滑动摩擦力。
例5.(多选)如图2所示为皮带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则(　　)
A.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，A受到沿斜面向上的摩擦力
B.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，A受到沿斜面向下的摩擦力
C.如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力
D.如果货物A和传送带都静止，A对传送带有沿斜面向下的摩擦力
解析：摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，先判断物体的相对运动情况。对A来说，有相对于传送带向下滑动的趋势，则摩擦力与相对运动趋势方向相反，即沿斜面向上，选项A正确；反之，A也给传送带摩擦力，A相对于传送带有向下的运动趋势，传送带相对于A有向上的运动趋势，则A给传送带的摩擦力方向向下，选项D正确。
答案：AD
课堂训练
1.关于静摩擦力，下列说法中正确的是（ ）
A.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
B.静摩擦力总是阻力
C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
解析：静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体可以是运动的，所以A错误；
静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，但可能与运动方向相同，即静摩擦力可能是动力，所以B错误，C正确；
两物体间静摩擦力的大小由平行于接触面的外力决定，因此D错误.
3.在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力Ff随拉力F变化的图象正确的是（ ）
解析：当拉力F从零开始增大时，木块开始时受到的摩擦力属于静摩擦力，静摩擦力也从零开始增大，当静摩擦力随F增大到最大静摩擦力后突变为滑动摩擦力，因为木块在水平桌面，所以滑动摩擦力Ff＝μFN＝μmg，木块重力不变，则滑动摩擦力也不变，且滑动摩擦力比最大静摩擦力稍小，所以D选项正确.
解析：当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8N。
(1)加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的F＝F1－F2＝7N的力。由于F小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到桌面静摩擦力的作用，大小为7N，方向水平向左。
(2)将F1撤去后，由于F2小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止。由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于F2，即大小为6N，方向水平向右。
(3)撤掉F2后，由于F1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8N，方向水平向左。
答案：(1)7N　水平向左　(2)6N　水平向右 (3)8N　水平向左
还有一种摩擦力叫做滚动摩擦力。滚动摩擦力是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦力。当压力相同时，滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多。如右图所示的是生产中常见的滚动轴承。
滚动摩擦力
减小摩擦
滑动变滚动
使接触面分离
减小压力
使接触面光滑
润滑油
磁悬浮
气垫船
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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