资源简介

摩擦力
预习案
预习目标
1.知道滑动摩擦力的概念。
2.能够判断滑动摩擦力的方向。
3.知道影响滑动摩擦力的因素。
预习内容
预习教材60~61页，思考下列问题：
1.什么是滑动摩擦力？
2.滑动摩擦力的产生条件是什么？
预习检测
1.小梁骑自行车时，前轮的摩擦力方向___________，后轮的摩擦力方向___________（填“向前”或者“向后”）。
2.用20N的水平力在水平地面上拉重60N的物体时，物体恰能被拉动；物体运动后只需18N的拉力即可使物体做匀速直线运动。该物体静止在水平地面上，若用15N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为__________；若用30N的水平力拉该物体，物体受到的摩擦力大小为__________；物体与地面间的动摩擦因数为__________。
3.如图所示，某同学在擦黑板。已知黑板擦对黑板的压力为8N，与黑板间的动摩擦因数为0.4，则黑板擦与黑板间的滑动摩擦力为（　　）
A．2N B．20N C．3.2N D．32N
4.如图所示，物体在F=18N，方向水平向右的拉力作用下，沿水平面向左运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.25，物体质量m=4kg，取g=10m/s2．可知物体所受摩擦力为（　　）
A．15N，水平向左 B．15N，水平向右
C．10N，水平向左 D．10N，水平向右
探究案
学习目标
1.掌握滑动摩擦力的概念。
2.掌握滑动摩擦力的产生条件。
3.会判断滑动摩擦力的方向。
4.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，知道滑动摩擦力跟压力成正比。
课堂探究
考点：滑动摩擦力
用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块，使它做匀速运动，测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。改变木块和木板之间的压力，摩擦力的大小也随之改变。
如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话，它们可能是怎样的关系呢？
我们知道，两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。
滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。
原因：有相对运动
作用点：接触面
方向：沿着接触面，与物体相对运动的方向相反。
注意：
①不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。
②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
我们还知道，滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小有关，对同一接触面来说，压力越大，滑动摩擦力越大。
滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度、材质等有关，在相同压力下，不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同。
通过进一步的定量实验，测量同一接触面不同压力下的滑动摩擦力大小，结果表明：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。
如果用Ff,表示滑动摩擦力的大小，用F压表示压力的大小，则有
Ff=μF压
其中，μ是比例常数，叫作动摩擦因数。它的值跟接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。
以木块在水平木板上滑动为例，木块所受的支持力为FN。由于木块对木板的压力大小等于FN，所以动摩擦因素μ也可以表示为
Ff和FN，所是接触面上木块所受的两个力，Ff在接触面内且与相对运动相反，FN与接触面垂直。
不同的物体间的摩擦因素不同
例题：在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同木料的总重为4.9×104N。在水平的冰道上，马要在水平方向上用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？
解：（1）确定研究对象，构建模型
（2）对这个物体进行受力分析：
①竖直向下的重力mg；
②地面对物体向上的支持力FN；
③水平向在右的拉力F拉；
水平向在左的摩擦力Ff。
匀速：上下边的力，左右两边的力相等。
雪橇受的重力mg=4.9×104N，查表的μ=0.02
则：mg=FN
F拉=Ff
所以：Ff=μFN=μmg
带入数据得：
F=μmg=0.02×4.9×104N×10N/kg=980N
典例精析
质量为20kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，在运动过程中受到水平向右、大小为l0N的拉力作用，则物体受到的摩擦力为（g=10m/s2）（　　）
A．10N，向右 B．10N，向左 C．20N，向右 D．20N，向左
变式训练
一质量为5.0kg的木箱以某初速度沿水平面向右滑行，同时施加一个水平向右的拉力，大小为10N．已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.3，取重力加速度g=10m/s2．关于木箱所受的摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．大小为5N，方向水平向右
B．大小为5N，方向水平向左
C．大小为15N，方向水平向右
D．大小为15N，方向水平向左
随堂检测
1.关于动摩擦因数μ，下列说法正确的是（　　）
A．两物体间没有摩擦力产生说明两物体间的动摩擦因数μ=0
B．两物体的材料一定时，两物体间的动摩擦因数仅决定于接触面的粗糙程度
C．物体在一支持面上滑动，当支持面倾斜放置时，动摩擦因数比水平放置时小一些
D．增大两物体的接触面积，则两物体间的动摩擦因数增大
2.某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下，滑梯高度至少要为（　　）
A．1.0m B．1.6m C．2.4m D．3.2m
3.冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒。如图所示，比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，使冰壶滑得更远。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ，受到的滑动摩擦力为f，则冰道被擦刷后（　　）
A．μ和f都增大 B．μ和f都减小
C．μ增大，f 减小 D．μ减小，f增大
4.如图所示。质量为m的木块在拉力F的作用下，在水平地面上由静止开始做直线运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，F与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，那么木块受到的滑动摩擦力为（　　）
A．μmg B．μFsinθ
C．Fcosθ D．μ（mg-Fsinθ）
5.下列说法中正确的是（　　）
A．物体对水平桌面的压力是由于桌面的形变而产生的
B．物体的各部分中，只有重心处受重力
C．由μ=f/N 可知，动摩擦因数μ与摩擦力f成正比，与弹力N成反比
D．汽车正常行驶时，驱动轮对地面产生摩擦力，方向与汽车行驶方向相反
本课小结
参考答案
预习检测
向后 向前
15 N 18 N 0.3
C
D
课堂探究
考点
典例精析
【答案】C
【解析】由于物体在向左运动，故受到地面向右的滑动摩擦力，摩擦力的大小f=μmg=0.1×20×10N=20N，故C正确，ABD错误。
变式训练
【答案】D
【解析】分析木箱的受力情况，木箱以某初速度沿水平面向右滑行，则受到水平向左的滑动摩擦力作用，f=μmg=0.3×5×10N=15N，故D正确，ABC错误。
随堂检测
1．B
【解析】动摩擦因数取决于物体的材料、接触面的粗糙程度。与两物体间的接触面积大小、两物体间的弹力大小以及有没有摩擦力无关，故B正确，ACD错误。
2．C
【解析】重力在滑梯上分解成两个方向的力，垂直于滑梯的力等于mgcosθ．平行于滑梯的力等于mgsinθ；
人在滑梯上能滑下，满足：mgsinθ≥μmgcosθ；
已知滑梯与儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4，解得滑梯倾角tanθ≥μ=0.4，
根据几何关系可知，tanθ=h/L，其中L=6m，
解得滑梯的最小高度h=2.4m，故C正确，ABD错误。
3． B
【解析】用毛刷刷冰，使冰壶和冰之间形成一层水膜，由于水的出现使冰壶与冰面分开，从而减小了动摩擦因数μ，进而减小了冰壶与冰面之间的摩擦力f，故B正确，ACD错误。
4．D
【解析】由于物体做直线运动，对物体受力分析，竖直方向处于平衡，则有：
FN=mg-Fsinθ
滑动摩擦力：
f=μFN=μ（mg-Fsinθ）
如果水平方向也处于平衡，则滑动摩擦力也可为：
f=Fcosθ
但在水平地面上由静止开始做直线运动，不是匀速直线运动，故D正确，ABC错误；
5．D
【解析】A、物体对水平桌面的压力是由于物体发生形变，要恢复原状对桌面而产生的，故A错误；
B、重心是物体各部受重力的等效作用点，各部分均受到重力作用，并不是只有重心处受重力作用，故B错误；
C、动摩擦因数μ与接触面的材料、粗糙程度等因素有关，与摩擦力f、弹力N无关，故C错误；
D、汽车正常行驶时，地面对驱动轮产生的静摩擦力是动力，方向与汽车行驶方向相同，由牛顿第三定律知，驱动轮对地面产生静摩擦力，方向与汽车行驶方向相反，故D正确。

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