高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力作业课件ppt

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任务1：了解摩擦力分类和产生条件．任务2：滑动摩擦力方向的判断．任务3：静摩擦力方向判断和大小计算．任务4：探究滑动摩擦力大小．任务5：探究滑动摩擦力与最大静摩擦力之间的关系．任务6：摩擦力规律解决问题．
问题情境:互动游戏———“拔瓶”比赛．如图，将玻璃瓶涂有洗洁精的一端交给男生，将没有洗洁精的一端交给女生，进行“拔瓶”比赛．
任务1：了解摩擦力分类和产生条件
1.如图1，谁能取得“拔瓶”比赛的胜利?
2.两位同学手和瓶子间的摩擦力是同种类型吗?应该分别取什么名称?
3.前面两同学握住瓶子还没有“拔”时，有摩擦力吗?什么情况下才会有摩擦力?
不是，一个静摩擦力，一个滑动摩擦力
没有，发生相对运动或相对运动趋势时
4.静止的物体受到的摩擦力是否一定是静摩擦力?例如，站着的人保持静止，瓶子从他的手中被“拔”出时，他受到的摩擦力是什么类型的?
5.如图2，人在大型商场随倾斜的电梯运动时，他受到摩擦力吗?是什么类型的摩擦力?
6.滑动摩擦、静摩擦中的“动”与“静”该如何理解?产生条件又该如何表达?
【解析】　A对：条件法。物体A有沿墙壁下滑的趋势，受静摩擦力。B错：条件法。物体A与墙壁间不发生挤压，无弹力，故无摩擦力。C对：假设法。假设A与传送带接触处光滑，则A将沿传送带下滑，故有静摩擦力。D错：状态法。假设A受传送带的静摩擦力作用，但在水平方向上没有另一个力与该静摩擦力平衡（二力平衡），物体不可能做匀速运动，故不存在静摩擦力。
任务2：滑动摩擦力方向的判断
问题情境:如图，手压在桌面上向前移动，可乐瓶被女同学从静止的男同学手中拔出。
1.如果手压在桌面向前移动(图3)，你能分析手受到的桌面对其的滑动摩擦力方向吗?
2.如果手压在桌面向前移动(图3)，你能分析桌面受到的手对其的滑动摩擦力方向吗?
与相对运动方向相反，注意判断相对运动方向，不是运动方向
男同学受到摩擦力指向女同学
3.滑动摩擦力的方向如何确定?在确定滑动摩擦力的方向时需要注意的问题是什么?
4.如果可乐瓶被女同学从静止的男同学手中“拔出”(图4)，男同学的手受到的滑动摩擦力方向向哪?
任务3：静摩擦力方向判断和大小计算
问题情境：如图所示，用力推压刷子、推木箱，拿酒瓶
1.手压桌面前推，未开始运动前，手所受静摩擦力的方向向哪里?手相对桌面的运动趋势是怎样的?
2.如果我们把刷子等效为手指上的皮肤，分析手受到的桌面对其的摩擦力就转化为分析哪里的摩擦力?
3.如图5所示，根据刷毛的形状能否确定刷毛相对桌面的运动趋势?
向后手相对桌面向前运动
刷毛相对桌面向右运动的趋势
向左，如果表明光滑，就向右运动了
与相对运动趋势方向相反
运动趋势向右，静摩擦力方向向左
4.刷毛所受的静摩擦力的方向向哪里?为什么?
5.静摩擦力方向与相对运动趋势之间存在什么规律?
6.图6中人没有推动木箱，木箱相对地面的运动趋势怎样?地面对木箱的静摩擦力方向向哪?有几种判断方法?
7.图7中人握住酒瓶时，酒瓶相对手的运动趋势怎样?手对酒瓶的静摩擦力方向向哪?有几种判断方法?
运动趋势向下，摩擦力方向向上
例 如图所示，A为长木板，在水平面上以速度v1向右运动，物块B在木板A上面以速度v2向右运动，下列判断正确的是（　　）A.若v1=v2，A、B之间无滑动摩擦力B.若v1>v2，A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力C.若v1v2，B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力
解析：A对：若v1=v2，则A、B间无相对运动。B、D错：若v1>v2，则B相对于A向左运动，故B受到向右的滑动摩擦力，A相对于B向右运动，A受到向左的滑动摩擦力。C错：如果v1任务4：探究滑动摩擦力大小
问题情境:如图滑动摩擦力的测量提供木块、木板、铁架台、弹簧秤、砝码、细绳
1.摩擦力能直接测量吗?测量摩擦力的条件是什么?
2.当木块放在木板上，用弹簧秤拉着运动时(图8)，弹簧秤的读数稳定吗?读数容易吗?
3.你有什么办法使读数更加稳定和容易?
4.滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关?你如何进行研究?
不能直接测量，可以进行转化
固定弹簧秤，采用抽出木板的方式
与接触面的粗糙程度和弹力的大小有关
例 质量为2 kg的物体，静止在水平地面上，物体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相等。现给物体一水平拉力。（g取10 m/s2）问：（1）当拉力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？（2）当拉力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？（3）此后若将拉力减小为5 N（物体仍在滑动），地面对物体的摩擦力是多大？（4）若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力是多大？
任务5：探究滑动摩擦力与最大静摩擦力之间的关系
问题情境:用传感器拉动一个木盒时的情境及获得的图象
1.如图12所示，当力传感器对木块的拉力逐渐增大时，桌面对木块静摩擦力如何变化?静摩擦力会一直增大吗?
2.最大静摩擦力与滑动摩擦力可能会是怎样的关系?你的猜想与物体刚被推动时的运动状况是否吻合?
3.从传感器得到的F－t图(图13)是否就是Ff－t图?从图中可得到怎样的结论?
可能相等推动时摩擦力反而比刚才开始运动前的摩擦力小
是最大静摩擦力略大于滑动摩擦力
任务6：运用摩擦力规律解决问题
问题情境:重为100N的木箱放在水平地板上，要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动．木箱移动后，只须用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动．
1.木箱与地板间的最大静摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数分别是多少?
2.如果用20N的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力是多少?
3.如果用32N的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力是多少?
4.如果用40N的水平推力推静止的木箱，木箱所受的摩擦力是多少?
35N，30N，0.3
易混淆的“三个方向”
1.静—静“突变”物体在静摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体仍能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小或方向发生“突变”。如图所示，当拉力F的大小为2 N时，物体静止且弹簧测力计的示数为8 N，则当拉力F的大小变为12 N时，弹簧测力计的示数分析如下： 改变拉力前，物体处于静止状态，说明物体受到的静摩擦力大小为F′=（8-2） N=6 N，方向向左，同时说明物体与接触面间的最大静摩擦力至少为6 N。改变拉力大小后，假设物体不动，其所受的摩擦力大小为F ″=（12-8） N=4 N，小于最大静摩擦力，所以物体仍静止，弹簧测力计的示数仍为8 N，此时静摩擦力的方向向右。2.动—静“突变”在滑动摩擦力和其他力的作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不受摩擦力作用，或滑动摩擦力“突变”为静摩擦力。把一重力为G的物体，用一个水平的推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整的墙面上，如图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系如图所示。
3.静—动“突变”物体在静摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”为滑动摩擦力。如图所示，物块m放在不光滑的木板上，当木板缓慢地绕O点转动，使α角逐渐增大。当α角较小时，物块m相对于木板静止，物块m受静摩擦力作用；当α角达到某一值后，物块m相对于木板下滑，物块m受滑动摩擦力作用。
例 把一重力为G的物体，用一个水平的推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整的墙面上，如图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化关系是图中的（　　）
解析：选物体为研究对象，因为开始时推力为0，竖直方向上只有重力，物体在重力G作用下沿墙面下滑；当推力开始变大后，物体在竖直方向又受到向上的滑动摩擦力作用；开始一段时间FfG，物体向下做减速运动，直至速度减为0。在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff=μF=μkt，即Ff与t成正比，Ff-t图线是过原点的直线。当物体速度减为0时，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小由平衡条件可知Ff=G，所以物体静止后的图线平行于t轴。
1.物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动，各接触面皆粗糙。关于物体A、B所受的摩擦力，下列说法正确的是（　　）A.物体A和B均受摩擦力B.物体A不受摩擦力，物体B受滑动摩擦力C.物体A和B均不受摩擦力D.物体A受向左的摩擦力，物体B受向右的滑动摩擦力
提示：物体A与B相对静止，一起做匀速运动，无相对运动趋势，B相对地面运动，有滑动摩擦力。
2.用手握住瓶子，使瓶子在竖直方向始终静止，则手对瓶子的摩擦力（　　）A.握力越大，摩擦力越大B.向瓶子中加水，摩擦力变大C.方向向下D.手越干越粗糙，摩擦力越大
解析：瓶子保持静止，对瓶子受力分析，竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，因而静摩擦力大小等于重力，方向向上；握力增大后，瓶子依然保持静止，竖直方向上重力和静摩擦力依然平衡，静摩擦力还是等于重力，只不过手和瓶子间的最大静摩擦力增大；向瓶子中加水，瓶子和水的总重力增加，所受静摩擦力变大，选项B正确。
3.在中学秋季田径运动会上，高一2班小李同学奋力拼搏，勇夺男子100 m冠军后脚用力蹬地，相对地面有向后运动的趋势，图为该同学奔跑途中的两个瞬间，用Ff1、Ff2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于Ff1、Ff2的方向，以下说法正确的是（　　）A.Ff1向后，Ff2向后B.Ff1向前，Ff2向前C.Ff1向前，Ff2向后D.Ff1向后，Ff2向前
解析：在该同学奔跑途中，后脚用力向后蹬，人才向前运动，正是由于地面给后脚向前的静摩擦力，才使该同学能向前运动。而当前脚向前跨时，地面给前脚向后的静摩擦力，该同学才不会向前滑动，所以前脚受到地面向后的静摩擦力。
4.如图所示，小孩用力沿水平方向推木箱，但他没有推动，木箱仍然保持静止。由此可知（　　）A.木箱所受静摩擦力与水平推力大小相等B.木箱所受静摩擦力大于水平推力C.木箱所受静摩擦力小于水平推力D.木箱所受静摩擦力为0
解析：因为木箱在竖直方向上受到重力和支持力作用，由于木箱处于静止状态，在水平方向上受到推力和静摩擦力作用，因此竖直方向上的重力和支持力是一对平衡力，水平方向上的推力和静摩擦力也是一对平衡力，即木箱所受静摩擦力与水平推力大小相等，故选A。
5.［多选］某同学用实验探究摩擦力，他的实验步骤如下：将一质量m=3.75 kg的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和弹簧测力计连接起来；沿水平方向拉弹簧测力计，随着拉力逐渐增大，木块由静止开始运动，一段时间后停止拉动；在整个过程中，记下弹簧测力计的示数，将实验得到的数据大体绘成F-t图像（g取10 m/s2）。下列有关这个实验的几个说法，其中正确的是（　　）A.木块与桌面间的最大静摩擦力为3 NB.木块受到的最大静摩擦力比滑动摩擦力大C.木块与桌面间的动摩擦因数为0.08D. 0~6 s内木块一直受到静摩擦力的作用
提示：由题图知，最大静摩擦力为4 N，滑动摩擦力为3 N，其中0~2 s内无拉力。