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摩擦力-课件ppt


【补偿训练】 1.关于滑动摩擦力,下列说法中正确的是( ) A.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 B.滑动摩擦力是成对出现的,一个物体在水平地面上 滑动时,地面也要受到滑动摩擦力作用 C.滑动摩擦力的大小跟物体相对运动的速度大小有关 D.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
【解析】选B。滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方 向相同,A错误;根据力的相互性可知,B正确;滑动 摩擦力的大小只跟接触面的性质和压力有关,与物体 相对运动速度大小无关,C错误;滑动摩擦力可能作为 动力使物体运动,D错误。
四、摩擦力的调控 例如,为了打开密封的瓶装罐头盖子,人们发明了可增大摩擦力的 开瓶器(左图);在冰壶比赛中,为了让冰壶能够在赛道上按照期 望的方式滑动,运动员就要反复刷冰以减小摩擦力(右图)。
调控摩擦力的巧妙方法还有很多。然而,人们发现,虽可用 各种办法减小摩擦力,却不可能完全消除摩擦力。不过,若对于 研究的问题来说,摩擦力小到可忽略不计,我们则称相关的物体 为光滑物体。
【典例示范】 有位同学要重新布置自己的房间,他用200N的水平拉 力匀速拉动质量为50kg的书桌。求书桌与地板间的动 摩擦因数是多少?(g取10N/kg)
【思维·建模】
【解析】匀速拉动时书桌的受力分析如图所示。 用200N的水平拉力匀速拉动书桌,书桌受到地面
的滑动摩擦力f=200N。
书桌受地面的支持力为N=mg=50×10N=500N。
二、科学探究——滑动摩擦力大小与物体间压力大小 的关系 1.实验目的: 研究滑动摩擦力大小与接触面的情况、压力的定量关 系。
2.设计思路: (1)实验方法:控制变量法。
①控制接触面粗糙程度不变,研究滑动摩擦力与压力
的定量关系。 ②控制滑动摩擦力与压力不变,研究 f 与接触面粗糙
N
程度的关系。
(2)测量的物理量。 ①测量滑动摩擦力的大小: 根据物体A水平方向二力平衡,滑动摩擦力的大小等于 弹簧测力计的示数。
根据f=μN可得 μ= f 200 N =0.4
N 500 N
答案:0.4
【母题追问】 1.如果该同学要在与【典例示范】同样的情况下匀速移动质量为 150kg的书柜,他用200N的力能拉动书柜吗?为什么?(g取 10N/kg)(科学思维) 【解析】书柜受到地面的支持力 N2=m2g=150×10N=1500N 匀速移动书柜所需的拉力为 F=f2=μN2=0.4×1500N=600N 则用200N的力不能拉动书柜。 答案:不能,原因见解析
=0.4
(3)外力突然改为水平向左时,物体仍在向右运动,
对水平面的压力没有变,故此时它受到的摩擦力大
小、方向都与外力改变前相同。
答案:(1)8N 水平向左
(2)0.4
(3)8N 水平向左
【课堂回眸】
第2课时 静摩擦力 摩擦力的调控
一、静摩擦力的内涵要素 1.接触面性质:接触面_粗__糙__(选填“粗糙”或“光
2.(多选)如图所示,下列常见事例中受到滑动摩擦 力的物体有 ( )
A.刹车时,车轮抱死的摩托车 B.在竖直绳的拉力作用下沿竖直墙壁运动的重物 C.在水平地面上被推动的木箱 D.冬天,相互摩擦取暖的双手
【解析】选A、C、D。按照产生滑动摩擦力的条件来分析 物体是否受到摩擦力。四个事例中的研究对象都与其他 物体接触、相对于接触物体有相对运动、接触面都不是 光滑的。但是选项B中的重物与墙壁间没有挤压,因此该 重物与墙壁间没有滑动摩擦力。其余选项中的研究对象 跟与之接触的物体都有相互挤压,因此都受到滑动摩擦 力的作用。综上所述,选项A、C、D正确。
一、认识静摩擦力 1.产生的条件: (1)两物体直接接触且挤压。 (2)接触面是粗糙的。 (3)两物体有相对滑动的趋势。
2.“相对静止”的两个含义: (1)两个物体都静止。 (2)两个物体速度相同。 ①速度相同的匀速直线运动。 ②初速度和加速度相同的变速运动。
【解析】(1)需要测量的量有弹簧测力计的示数T,A
物体的重力G。
(2)对A物体,水平方向受拉力T和摩擦力f。
因T=f,N=G,又f=μN,则AB间动摩擦因数
μ= f T
NG
答案:(1)见解析
(2)GT
【补偿训练】 1.如图所示为某新型夹砖机,它能用两侧巨大的“手 臂”将几吨砖夹起,大大提高了工作效率。已知某夹 砖机能夹起质量为m的砖,两侧“手臂”对砖产生的最 大压力为Fmax(设此时静摩擦力等于滑动摩擦力),则 “手臂”与砖之间的动摩擦因数至少为( )
②测量压力的大小: a.实验原理:根据竖直方向上二力平衡,压力N=mg。 b.数据的收集方法:利用天平测量物体A的质量,由 N=mg获得压力的大小。 (3)通过在物体A上加砝码的方法改变压力。 (4)通过将木板改为玻璃板改变接触面的粗糙程度。
3.实验结论:
(1)当接触面材料相同ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ压力不同时:
滑动摩擦力f的大小跟压力N成正比,即f=μN。
(1)求物体所受的摩擦力的大小和方向。 (2)求物体与地面间的动摩擦因数μ。 (3)若突然将外力F的方向改为水平向左,大小变为16N,求此 时物体所受摩擦力大小和方向。
【解析】(1)根据二力平衡,物体所受摩擦力
f=F=8N,方向与拉力方向相反,即水平向左。
(2)动摩擦因数μ=
F 8N mg 20 N
一、认识滑动摩擦力 1.滑动摩擦力产生的条件: (1)接触面粗糙。 (2)两物体相互接触。 (3)两物体相互挤压,即两者之间存在弹力。 (4)两物体沿接触面发生相对滑动。
2.滑动摩擦力的方向与运动方向的关系: (1)在接触面上,与接触面相切且与物体相对运动的 方向相反。 (2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反。
【典例示范】 (多选)如图所示,一只猫在桌边猛的将桌布从鱼缸下向右拉 出,鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下来。鱼缸在 桌面上滑动的过程中,请根据相对运动方向的定义,分析下列 关于桌面和鱼缸相对运动方向的说法正确的是( ) A.鱼缸相对桌面向右运动 B.鱼缸相对桌面向左运动 C.桌面相对鱼缸向右运动 D.桌面相对鱼缸向左运动
【解题探究】 (1)判断鱼缸相对桌面的运动方向时,视哪个物体为静止的? 提示:视桌子为静止的。 (2)判断桌面相对鱼缸的运动方向时,视哪个物体为静止的? 提示:视鱼缸为静止的。
【解析】选A、D。视桌子为静止的,鱼缸相对桌面向右运动, 则A正确,B错误;视鱼缸为静止的,桌面相对鱼缸向左运动, 则D正确,C错误。
二、滑动摩擦力的矢量性 1.方向:总是与接触面相切,并与物体_相_对__运__动_方__向__相__反_。 2.大小: (1)文字表述:滑动摩擦力f的大小与压力N的大小成 _正__比__。 (2)数学关系式:_f_=_μ__N_。
三、动摩擦因数 下列关于动摩擦因数的说法正确的是_①__②__④__⑤__。 ①它是两个力的比值,没有单位。 ②它的大小与两个接触面的材料有关。 ③它的大小与物体间相对运动速度有关。 ④它的大小与两个接触面的粗糙程度有关。 ⑤钢-钢间的动摩擦因数比钢-冰间的动摩擦因数大。
摩擦力
第1课时 滑动摩擦力
一、滑动摩擦力的内涵要素 1.接触面性质:接触面_粗__糙__(选填“粗糙”或“光 滑”)。 2.接触力的情况:___彼__此__接__触__和__挤__压____。 3.运动情况:发生_相__对__滑__动__时,在接触面上产生的 _阻__碍__相__对__滑__动__的力。
2.请依据【典例示范】所涉及的物理过程,利用图示 装置来测定AB间的动摩擦因数。A、B两个物体叠放在 一起,A的右面用不计重力的弹簧测力计连在墙上,此 时测力计是水平的。请分析:(科学探究) (1)需要测量的量有__________________。 (2)AB间动摩擦因数的表达式________________。
【解析】由于用20N的力将物体压在墙壁上,所以物体 与墙壁间的正压力为20N,根据f=μN得 f=0.3×20N=6N 滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,物体沿墙 壁下滑,故滑动摩擦力的方向沿墙壁向上。 答案:6N 方向沿墙壁向上
【拓展例题】考查内容:滑动摩擦力的综合应用 【典例】如图所示,一重力为20N的物体放在水平地面上,在一 大小为F=8N的水平向右拉力作用下,向右匀速运动。
滑”)。 2.接触力的情况:___彼__此__接__触__、__挤__压____。 3.运动情况: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。
二、静摩擦力的矢量性 1.方向:总是与接触面相切,并且与_相__对__运__动__趋__势__的__ _方__向__相__反__。 2.大小: (1)变化特点:开始时,静摩擦力随拉力的增大而_增__大__ 当拉力增大到某一值时,物体突然开始沿接触面滑动。 (2)最大静摩擦力:静摩擦力增大到_一__定__限__度__时,所对 应的物体与接触面之间的静摩擦力。 (3)静摩擦力的大小范围:_0_<_f_≤__f_ma_x_。
A. mg B. mg C. 2mgD. Fmax
Fmax
2Fmax
Fmax
mg
【解析】选B。以砖为研究对象,竖直方向上受到重力
和左右两侧两个摩擦力的作用,所以2f=mg,又因为
f=μFmax,所以μ=
mg 2Fmax
,选B。
2.(2018·漳州高一检测)用20N的水平力将一个5kg 的物体压在竖直墙壁上,物体沿墙壁下滑,已知物体 与墙壁间的动摩擦因数为0.3,求物体受到的滑动摩擦 力的大小和方向。
(2)当压力相同,接触面材料不同时: 滑动摩擦力与压力的比值 f 不同,说明接触面的动摩
N
擦因数不同。
【思考·讨论】 (1)探究改变拉木板的速度时,物体所受的滑动摩擦力的大小 是否变化,请给出你的解释?(科学探究) 提示:不变化。根据f=μN,滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数 和压力有关,与速度无关。 (2)探究改变物体与木板间接触面积的大小时,物体所受的滑 动摩擦力的大小是否变化,请给出你的解释?(科学探究) 提示:不变化。根据f=μN,滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数 和压力有关,与接触面积无关。
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