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第三章 相互作用——力
第2节 摩擦力
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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？
一、摩擦力
初中时我们就已经学过摩擦力：
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
静摩擦力
滑动摩擦力
滚动摩擦力
冰壶比赛中慢慢停下来的冰壶和滑雪的人，都会受到摩擦力，这个摩擦力是什么摩擦力？
二、滑动摩擦力
1、定义：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。
2、产生条件：
（1）两物体相互接触且有弹力（挤压）
（2）接触面粗糙（不光滑）
（3）两物体间有相对运动
有摩擦力一定有弹力
3、方向：
沿着接触面，与物体相对运动的方向相反
相对运动
不同于运动
v
Ff
想一想：滑动摩擦力的方向能否与物体运动方向相同？
v’
Ff ’
滑动摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同，也可以相反，但一定与相对运动的方向相反。
滑动摩擦力的方向：沿着接触面，跟物体相对运动方向相反。
（1）“相对”于“谁”: 相对于接触的物体，而不是一定相对于地面。
（2）判断方向的步骤：
①找接触的物体——②判断相对运动方向——③画出具体方向。
v
f
v
f
v
f
v
f
注意：滑动摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动，而不是阻碍物体的运动，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同，也可能相反。
画出下图中物体受到的摩擦力（接触面粗糙）
匀速
Ff
加速
F
Ff
Ff
减速
F
练一练
你知道滑动摩擦力的大小如何计算吗？
如果滑动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？
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？
压力的大小、接触面的粗糙程度、材质。
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????????表示滑动摩擦力的大小，用????压表示压力的大小，则有
?
????????=????F压
?
其中，????是比例常数，叫做动摩擦因数。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????????。由于木块对木板的压力大小等于????????，所以滑动摩擦力的大小也可以表示为
?
Ff=μFN
?
几种材料间的动摩擦因数
【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，连同木料的总重力为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？
解析：
⑵对确定研究对象进行受力分析：
⑴确定研究对象，构建模型
mg
FN
F拉
Ff
F＝Ff
FN ＝mg
Ff ＝μFN＝μmg
F＝ μmg
马要在水平方向用 980 N 的力，才能够拉着雪橇匀速前进。
＝ 0.02×4.9×103 ×10 N ＝ 980 N
【练习】质量为3kg的木块放在水平地板上，用F=6N的水平拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动。G取10N/kg，求：
（1）木块与地板间的动摩擦因数；
（2）若F的大小不变而将方向改为竖直向上作用于该木块上，则此时应加一个多大的水平拉力，才能使该木块保持匀速直线运动状态；
（3）若在木块运动过程中撤去拉力，在木块继续向前滑行的过程，木块受到的摩擦力是多大？
1. 静止的物体也可以受到滑动摩擦力；
2. 滑动摩擦力的方向可能与运动方向相反，也可能与运动方向相同；
3. 滑动摩擦力从效果上看可以充当动力，也可以充当阻力；
关于滑动摩擦力还需注意的几个知识点：
分析摩擦力是物体运动的动力还是阻力。
若为动力，则摩擦力与物体运动方向相同；
若为阻力，则摩擦力方向与物体运动方向相反。
互相接触的物体相对静止时，是不是也可能产生摩擦力？
F静
F推
根据二力平衡的知识可知，这时一定有一个力与推力平衡。这个力与人对沙发的推力大小相等、方向相反。这个力就是沙发与地面之间的摩擦力。
相互接触的物体处于相对静止时，是不是也可能存在摩擦力？
三、静摩擦力
1、定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，这时就会在接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，这种力叫作静摩擦力。
2、产生条件：
（1）两物体相互接触且有弹力（挤压）
（2）接触面粗糙（不光滑）
（3）两物体间有相对运动趋势
三、静摩擦力
3、方向：
沿着接触面，与物体相对运动趋势的方向相反
轻推：不动
用力：还不动
物块静止在斜面上
A
A.
B.
C.
F
D.
F
F
F
下图中的物体都处于静止状态，没有静摩擦力的是（ ）
练一练
mg
F静
瓶子可以拿在手中，靠的是静摩擦力的作用。
结论：
（1）静摩擦力随着外力的变化而变化。
F1=10N
木箱静止
F2=20N
木箱静止
Ff1=10N
Ff2=20N
二力平衡
F=30N时木箱突然运动
（2）静摩擦力Ff： 0＜ Ff ≤Fmax
4、大小：
当人的水平推力增大到某一值Fmax时候，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把Fmax叫最大静摩擦力。
F-t图像
0 < F≤ Fmax
Fmax
静摩擦力
滑动摩擦力
最大静摩擦力略大于滑动摩擦力
Ff=μF压
F静=F拉
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。
3、静摩擦力的方向跟运动方向有关系吗？
1、静摩擦力的大小与压力有关吗？
2、静止的物体一定有静摩擦力吗？运动的物体一定没有静摩擦力？
静摩擦力大小与压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比
不一定
静摩擦力的方向跟运动方向没有直接关系
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
议一议

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