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第三章 相互作用——力
3.2.1 滑动摩擦力
问题一
汽车的轮胎和鞋子的底部有很多花纹，这些花纹有什么作用？
问题二
鱼类身体表面分泌的黏液对自身有什么作用？
摩擦力在生活中无处不在
摩擦力的分类
静摩擦力
摩擦力
滑动摩擦力
滚动摩擦力
物体虽静止不动，但有运动趋势，阻碍物体运动的作用。
物体在另一物体表面上滚动时受到的摩擦阻碍作用。
物体在另一物体表面上滑动时受到的摩擦阻碍作用。
滑动摩擦力
02
1.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。
相对运动
不同于运动
接触且相互挤压
v
实验1：压紧毛刷在手上滑动
V刷
·刷子有没有受到滑动摩擦力？
·你是怎么看出来的？
·产生摩擦力需要什么条件？
两物体相互接触并挤压
接触面粗糙（不光滑）
两物体间有相对运动
2、滑动摩擦力的产生条件
有摩擦力一定有弹力
v
f
与接触面相切，与物体相对运动的方向相反。
3、滑动摩擦力的方向
练习 分别画出A受到的滑动摩擦力
1.研究谁？
2.接触谁？
3.相对接触物向哪运动？
4.摩擦力呢？
v
找对象
找参考系
相对运动方向
相反
A
实验2：毛刷不动，手往后滑
V手
·刷子受到的滑动摩擦力
1.研究谁？
2.接触谁？
3.相对接触物向哪运动？
4.摩擦力呢？
V相对
f
1.研究谁？
2.接触谁？
3.相对接触物向哪运动？
4.摩擦力呢？
运动的物体才受滑动摩擦力？
滑动摩擦力一定是阻力？
1.静止的物体可以受到滑动摩擦力
2.滑动摩擦力可以是动力，但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动
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
（1）滑动摩擦力的方向：总是沿着接触面（与接触面相切），并且跟物体相对运动方向相反。
（2）“相对”于“谁”: 相对于接触的物体，而不是一定相对于地面。
（3）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。
滑动摩擦力的方向
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。
4、探究影响滑动摩擦力大小的因素
猜想：
1 .可能与接触面的粗糙程度有关
2.可能与物体间的压力有关
3.可能与接触面积大小有关
4.可能与物体间相对运动速度有关
....
控制变量法
探究滑动摩擦力与压力的定量关系
如何设计实验来定量研究滑动摩擦力与压力关系呢？
思考下列问题：
（1）如何改变压力？怎样测量压力？
（2）怎么改变物体与接触面的性质？
（3)如何测量木块受到的滑动摩擦力的大小？
探究实验：定量探究滑动摩擦力与压力的关系
研究对象
实验装置
在木板上运动的木块
压力、滑动摩擦力
需要测量
实验原理
数据处理
匀速运动 F拉=f
通过增减钩码改变接触面间的压力
根据数据作f-F压图像分析
FN=mg
= F 压
二力平衡
压力的大小
滑动摩擦力的大小
实验探究：滑动摩擦力与压力的定量关系
实验装置改进
B
F1
A
实验探究：滑动摩擦力与压力的定量关系
实验操作
滑动摩擦力的大小跟压力成正比，即
Ff ＝μFN
滑动摩擦力的大小
动摩擦因数：比例常数，无单位，与接触面的材料及粗糙程度有关，一般μ<1
正压力
与接触面的面积无关
滑动摩擦力的大小
由公式Ff ＝μFN计算(也可以由二力平衡来求解)
(1)动摩擦因数μ的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与FN无关。
(2)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关。
几种材料间的动摩擦因素
对FN的理解
FN是物体对接触面的正压力（方向一定垂直于接触面）
FN不一定等于重力G！
关于滑动摩擦力公式F=μFN,下列说法中正确的是( )
A.由F=μFN可知，F与FN成正比
B.由μ=F/FN可知，μ与F成正比，与FN成反比
C.F与FN、材料、接触面的粗糙程度都有关
D.μ的大小由接触面的粗糙程度唯一决定
AC
练一练
【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？
解析：
⑵对确定研究进行受力分析：
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
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。
一、滑动摩擦力：
2、产生条件：
（1）两物体接触且相互挤压（两物体间存在弹力）；
（2）接触面粗糙；
（3）两物体间有相对运动。
※ 两物体间有摩擦力必有弹力。
Ff ——物体所受滑动摩擦力的大小；
FN ——物体所受正压力（垂直接触面的压力）的大小；
μ——动摩擦因数，它的大小与接触面的材料、接触面的粗糙程有关。
4、方向：沿接触面切线且与物体相对运动的方向相反。
※ 相对运动的方向是指研究对象相对于跟它接触的物体的运动方向。
5、作用点：在受力物体的接触面上。
3、大小：
典例分析
03
【典例】(多选)关于滑动摩擦力的产生，下列说法正确的是（　　）
A．只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力
B．只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力
C．受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力
D．受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用
AD
【典例】一本书重约6N，有424页，书本正面朝上。现将一张A4纸夹在106~107页间，A4纸能够覆盖几乎整个书页，如图所示。若要将A4纸抽出，至少需用约1N的拉力。不计书皮及A4纸的质量，则A4纸和书之间的摩擦因数最接近（　　）
A．0.33 B．0.45
C．0.56 D．0.67
A
解析：滑动摩擦力与物体间的正压力成正比，选项A错误；
受滑动摩擦力作用的物体可能是静止的，如木块在桌面上滑动，静止的桌面也受到滑动摩擦力，选项B错误；
滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，阻碍物体间的相对运动，但是与物体运动的方向可能相同，选项C错误，D正确.
【典例】关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A.滑动摩擦力与物体的重力成正比
B.受滑动摩擦力作用的物体一定是运动的
C.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
D.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
D
【典例】如图所示，在μ=0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10N的拉力作用，则物体受到滑动摩擦力为：(g=10N/kg)( )
A. 10N，向右；
B. 10N，向左；
C. 20N，向右；
D. 20N，向左。
D
【典例】某同学利用如图中所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平粗糙的实验台上固定着一个力传感器，力传感器与一质量为3.5kg的物块用轻绳连接，物块放置在粗糙的长木板上，长木板质量为1.5kg，木板和实验台的动摩擦因数相同。水平向左拉长木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示，重力加速度大小，下列说法正确的是（　　）
A．当长木板相对物块运动后，物块受到的摩擦力方向向右
B．物块与长木板间的动摩擦因数约为0.28
C．向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同
D．若长木板滑动后，要使长木板能沿实验台匀速运动
（木板与物块未分离），则向左拉长木板的力约为17N
D
【典例】某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图甲所示。
（1）由图甲可知，弹簧的劲度系数为___________N/m。
300
（2）为了测定两木块A、B间的动摩擦因数μ，两同学分别设计了如图乙所示的Ⅰ、Ⅱ两种方案。
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小，你认为方案___________更合理。
②方案Ⅰ中，若A和B受到的重力分别为10.0N和20.0N。当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为6.0N，b的示数为11.0N，则A、B间的动摩擦因数为___________
Ⅰ
0.3

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