2020-2021学年3 摩擦力导学案

这是一份2020-2021学年3 摩擦力导学案，共7页。学案主要包含了学习目标，教学内容，当堂反馈、效果评价，课后作业等内容，欢迎下载使用。

1.知道摩擦力的定义及分类.
2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.
3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.
4.了解最大静摩擦力的概念．
【教学内容】
一、摩擦力
1．定义：两个相互接触的物体，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．
2．分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力．
二、滑动摩擦力
产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动
的力称为滑动摩擦力。
产生条件：①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。
②接触面粗糙。凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。
③接触面上发生相对运动。
3．方向：总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反．
注意：“相对运动”是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体，以相接处的另一个物体为参考系；“运动”以地面为参考系。两者方向之间并无直接联系。
【例1】（单选）下列有关滑动摩擦力的说法中，正确的是( )
A．有压力一定有滑动摩擦力 B．有滑动摩擦力一定有压力
C．滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反 D．只有运动物体才受滑动摩擦力
【例2】（单选）关于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
A．压力越大，滑动摩擦力越大
B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大
C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大
D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大
【例3】一木块重G=30N，按图中四种方法放置时施加的外力分别为F1=10N，F2=20N，F3=30N，F4=40N，物体均处于静止状态，则木块与接触面之间的压力分别为N1=______，N2=______，N3＝______，N4=______．
【例4】质量为2 kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长3 cm,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长2 cm,已知弹簧的劲度系数为k=200 N/m,(g取10 N/kg)求:
(1)物体所受的最大静摩擦力大小为多少?
(2)物体和地板间的动摩擦因数。
【例5】如图，某时刻木块正在以3m/s的速度在以5m/s速度向右传送的传送带上向右运动，试判断：
木块的运动方向。
木块相对于传送带的运动方向。
(3)木块所受滑动摩擦力的方向。
三、静摩擦力
产生：两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。
产生条件：
①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生； ②接触面粗糙； ③两物体保持相对静止但有相对运动趋势。
大小：两物体间实际发生的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间
0＜F≤Fmax 实际大小可根据动力学方程判断（如二力平衡条件）。
方向：总跟接触面相切，与相对运动趋势相反
【例6】（多选）关于静摩擦力的说法不正确的是( )
A．两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用
B．受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C．在物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度
D．静摩擦力一定是阻力
【例7】(多选)如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是( )
A．若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上
B．若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大
C．若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大
D．若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力作用
【例8】分析图中各种情况下物体A所受摩擦力的方向．
【例9】（多选）在水平力F作用下，重为G的物体沿墙壁匀速下滑，如图所示．若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为( )
A．μF B．μF＋G C．G D.eq \r(F2＋G2)
【例10】如图所示，当水平拉力为F=40N时，质量为m=10kg的木板可以在水平面上匀速前进．若在木板上再放一个质量为M的铁块，为使它们一起匀速前进，需加的水平拉力为60N，求：
(1)m与地面间的动摩擦因数；
(2)铁块的质量M．（取g=10N/kg）
【当堂反馈、效果评价】
1．(单选)关于静摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的是( )
A．有弹力一定有静摩擦力 B．有静摩擦力一定有弹力
C．弹力越大，静摩擦力越大 D．静摩擦力越大，弹力一定越大
2．(单选)装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀速拖出的过程中( )
A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小
B．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小
C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小
D．材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人的拉力也不变
3．(单选)如图所示，在动摩擦因数μ＝0.1的水平桌面上向右运动的物体质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个方向向左的大小为10 N的拉力F作用，则物体受到的滑动摩擦力为(g取10 N/kg)( )
A.10 N，向右 B.10 N，向左 C.20 N，向右 D.20 N，向左
4．(多选)如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是( )
A．容器受到的摩擦力不变
B．容器受到的摩擦力逐渐增大
C．水平力F可能不变
D．水平力F必须逐渐增大
5．如图所示，一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13 N，F2＝6 N．已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
(1)木块所受的摩擦力的大小和方向；
(2)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向；
(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向．
6．(单选)如图所示，若小猫沿树匀速攀上和匀速下滑，它所受的摩擦力分别是F1和F2，则( )
A.F1向下，F2向上，且F1＝F2
B.F1向下，F2向上，且F1＞F2
C.F1向上，F2向上，且F1＝F2
D.F1向上，F2向下，且F1＝F2
7．(单选)自行车在平直公路上匀速前进时,前后轮所受摩擦力的方向( )
A.都向后 B.都向前
C.前轮向后,后轮向前 D.前轮向前,后轮向后
8．(单选)如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平。欲将黑白毛巾分离开来，设每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为( )
A．2μmg B．4μmg
C．5μmg D．eq \f(5,2)μmg
【课后作业】
1．（单选）关于静摩擦力，下列说法中正确的是( )
A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力
B．静摩擦力总是阻力
C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反
D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
2．（单选）关于由滑动摩擦力公式推出的μ＝eq \f(F,FN)，下列说法中正确的是( )
A．动摩擦因数μ与摩擦力F成正比，F越大，μ越大
B．动摩擦因数μ与正压力FN成反比，FN越大，μ越小
C．动摩擦因数μ与摩擦力F成正比，与正压力FN成反比
D．动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定
3．（单选）如图所示，质量为m的木块放在粗糙的水平地面上，木块与地面间的动摩擦因数为0.5，水平推力F作用于木块上，但未把木块推动，则在选项图中反映木块受到的静摩擦力Ff随水平推力F变化的关系图线是( )
4．（单选）如图甲所示，小孩用50 N的水平力推木箱不动，木箱此时受到的摩擦力大小为F1；如图乙所示，小孩用60 N的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面间的摩擦力大小为F2；如图丙所示，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为F3.若木箱对地面的压力大小为100 N，木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝0.55，则F1、F2、F3的大小分别为( )
A．0 N、60 N、55 N B．50 N、60 N、55 N
C．50 N、55 N、60 N D．50 N、55 N、55 N
5. （单选）如图所示，用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的瓶子．瓶子竖直，始终处于静止状态．已知手掌与瓶子间的动摩擦因数μ＝0.5，则( )
A．瓶子受到的摩擦力大小为40 N
B．瓶子受到的摩擦力大小为50 N
C．当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大
D．当握力持续减小时，瓶子受到的摩擦力大小将持续减小
6．（多选）如图所示为研究木板与木块之间摩擦力大小的实验装置，将一木块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与木块水平相连。现在用绳索与长木板连接，用手向右水平拉绳索，使长木板在桌面上滑动，下列说法中不正确的是( )
A．木块与木板之间的摩擦力是静摩擦力
B．木板必须在桌面上做匀速直线运动
C．木板必须在桌面上做匀加速直线运动
D．木板运动过程中，弹簧秤示数保持不变
7．(多选)如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。下列判断正确的是( )
A.若v1B.若v1C.若v1>v2,则货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力
D.若v1>v2,则汽车B受到货物A所施加的向左的滑动摩擦力
8．(多选)关于摩擦力，下列说法正确的是( )
A．无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，均跟正压力有关 B．静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关
C．正压力增大，静摩擦力有可能不变 D．静摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关
9． (多选)如图所示，为倾斜的皮带传送装置．关于传送带上的物体所受的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．若传送带静止，物体也静止，则物体受到沿传送带向上的静摩擦力
B．若传送带静止，物体也静止，则物体受到沿传送带向下的静摩擦力
C．若传送带顺时针匀速转动，物体随传送带一起向上做匀速运动，则物体受到沿传送带向上的静摩擦力
D．若传送带顺时针匀速转动，物体随传送带一起向上做匀速运动，则物体受到沿传送带向上的滑动摩擦力
10．如图甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0～t1时间木块静止；木块运动后改变拉力大小，使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态．计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变化的图线．则：当用F＝5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为________N；若用F＝5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为________N.
11．如图所示,GA=20 N,GB=10 N,A与水平面的动摩擦因数μ=0.4,其余摩擦不计,判断下列(1)(2)两种情况下物体A受什么摩擦力?大小如何?(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)当F=0时;
(2)当F=10 N时;
(3)若要使A匀速运动,所加的竖直方向的力F的大小是多少?