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第三章 相互作用——力
第2节 摩擦力
1.理解滑动摩擦力和静摩擦力的定义及产生的条件。
2.能判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小方向。
汽车关闭引擎后，自主在地面上滑行，速度会越来越慢，一段时间后会停下。
原因：
地面对车、地面对箱子产生了阻碍相对运动的力——滑动摩擦力
1.滑动摩擦力的定义
当两个物体彼此接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上就会产生阻碍相对滑动的力，这种力称为滑动摩擦力。
一、滑动摩擦力
（1）两物体接触，且接触面粗糙
2.产生滑动摩擦力的条件
（2）物体间有相互挤压（产生弹力——正压力）
（3）物体间有相对滑动
v
阻力
动力
3.滑动摩擦力的方向
与接触面相切，与相对滑动的方向相反。
阻碍相对运动
上表面粗糙的小车静止在光滑的水平面上，一木块以一定初速度冲上小车，试分析木块，小车所受滑动摩擦力的方向
(1) 摩擦力阻碍相对运动但不一定阻碍物体运动, 可能是阻力，也可能是动力
(2)摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同，可能相反，但一定与相对运动方向相反
(3)同一接触面上弹力与摩擦力总垂直
滑动摩擦力大小与物体间压力大小的关系
1.如图 所示，弹簧测力计一端固定于P 点，另一端系一细线，与物体 A 水平连接。
2.拉动木板 B，当物体 A 稳定时，A、B 间的滑动摩擦力 f 的大小等于弹簧测力计的示数。在物体 A 上添加砝码，改变 A 对 B 的压力 N，测出对应的 f。记录各次的 N、 f 值，相应填入表 中。
3.研究 N 与 f 的关系。
点击画面播放视频
实验结果表明，随着压力N的增大，滑动摩擦力f的大小 ，但的大小 。 这说明滑动摩擦力f的大小与压力N的大小 。
增大
不变
成正比
f=μN
即：
式中的比例系数μ称为动摩擦因数。它是两个力的比值，没有单位。 μ的数值与相互接触的两物体的材料及接触面的情况（如粗糙、干湿程度等）有关。
材料 动摩擦因数 材料 动摩擦因数
钢—钢 0.25 钢—冰 0.02
木—木 0.30 木—冰 0.03
木—金属 0.20 橡胶轮胎—路面（干） 0.71
皮革—铸铁 0.28 木—皮带 0.40
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，连同车上木料的总质量为4.9×103kg。在水平的冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？ g取10 N/kg。
mg
F
FN
Ff
解：雪橇所受重力mg＝4.9×104 N，查表得 ＝0.02。雪橇匀速运动，拉力F与滑动摩擦力Ff 大小相等，即
F＝Ff
由于 FN ＝mg
F f＝ FN ＝ mg
故F＝ mg＝0.02×4.9×103 ×10 N＝980 N
马要在水平方向用 980 N的力，才能够拉着雪橇匀速前进。
滑动摩擦力大小的计算方法
1.公式法：根据公式f＝μN计算。
正压力N是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，N的大小根据物体的受力情况确定。
2.二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。
弹力
二、静摩擦力
1.定义：两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动，但具有相对运动的趋势时，接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力.
2.条件：
①接触 ②相互挤压
3.方向：(1)在接触面上与接触面相切，且与物体相对运动趋势的方向相反。
(2)当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，与使物体产生相对运动趋势的外力方向相反。
③相对运动趋势
④接触面粗糙
运动的物体也可受静摩擦力
（1）范围：0＜f≤fmax.
（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.静摩擦力的大小
推而不动
手推纸做匀速直线运动
手受到静摩擦力
v
f
F
f
F
将物块放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉物块，从零开始逐渐增大拉力直到物块滑动，记录下此时弹簧测力计的示数（即最大静摩擦力的大小）。改变滑块上的砝码数量来改变压力，重复操作。
实验：粗测最大静摩擦力
点击播放视频
用力传感器代替弹簧测力计做这个实验， 能够在计算机屏幕上直接得到拉力随时间变化的F-t图像。
静摩擦力大小和压力大小有没有关系？最大静摩擦力与压力大小有关系吗？
静摩擦力大小与压力大小无关，最大静摩擦力与压力大小成正比。
100N
M
甲
100N
M
m
乙
静止
静止
质量为 2 kg 的木箱静止在水平地面上。木箱与地面间的动摩擦因数为 0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，取重力加速度 g = 10 N/kg。现给木箱一水平拉力。
（1）当拉力大小为 5 N 时，地面对木箱的摩擦力是多大？
（2）当拉力大小变为 12 N 时，地面对木箱的摩擦力是多大？
（3）此后若将拉力减小为 5 N （木箱仍在滑动），地面对木箱的摩擦力是多大？
一、滑动摩擦力
1、滑动摩擦力的产生条件
2、滑动摩擦力的大小：Ff ＝ μF压
二、静摩擦力
1、静摩擦力的产生条件
2、静摩擦力的大小：静摩擦力随拉力的增大而增大，当拉力达到某一数值时木块开始移动，拉力突然减小。

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