人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力示范课课件ppt

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一、滑动摩擦力1．定义：两个相互____的物体，当它们________时，在接触面上会产生一种____相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力． 有摩擦力时一定有弹力 2．方向：总是________接触面，并且跟物体________的方向相反．
3．大小(1)同一接触面：压力越大，滑动摩擦力________．(2)相同压力下：不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同．(3)文字表述：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成________．　　　　　　 F压的大小不一定等于物体的重力(4)公式：Ff＝μF压，μ是比例常数，叫作动摩擦因数．4．动摩擦因数的影响因素动摩擦因数的值跟________有关，接触面________不同、粗糙程度______，动摩擦因数也不同．
二、静摩擦力　　　　相对地面不一定静止 1．定义：相互________的两个物体之间只有________的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫作静摩擦力．　　与运动方向可能相同，也可能相反 2．方向：静摩擦力的方向总是跟物体相对运动________的方向相反．3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体____________时的拉力．　　　　略大于滑动摩擦力4．静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在____与最大静摩擦力________之间，即____________．
【情境思考】(1)如图所示，图甲中人用力在粗糙水平面上推木箱，木箱向右运动，木箱受什么摩擦力，其方向如何？(2)图乙中物体与传送带保持相对静止斜向上匀速运动时，物体所受摩擦力的情况？(3)图丙中人百米赛跑时，脚所受摩擦力的情况？
提示：(1)木箱受到方向水平向左的滑动摩擦力．(2)物体受沿斜面向上的静摩擦力．(3)脚受方向水平向右的静摩擦力．
　生活中的摩擦力
1　“相对运动”≠“运动”(1)存在相对运动的两个物体不一定都运动．(2)相对运动的方向不等同于实际运动的方向． 
2　“相对运动趋势”的理解(1)相对运动趋势可由外力引起：如图1所示，如用力推地面上的物体，物体不动，但物体相对地面就有了运动趋势．(2)由接触物体的运动状态发生改变引起：如图2所示，箱子静置于沿平直公路上行驶的平板车上．当平板车匀速前进时，箱子与平板车之间没有相对运动趋势，故无静摩擦力．在平板车起步、刹车时，箱子相对于平板车分别有向后、向前的运动趋势．
目标一　滑动摩擦力【导思】如图甲、乙、丙所示，质量为2 kg的木块在不同水平拉力作用下，均向右做匀速直线运动．
(1)以上三图中的木块除了受到水平拉力外，水平方向还要受到一个什么力？你能根据二力平衡确定这个力的大小吗？(2)以上三图中木块受的摩擦力方向向哪？滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何关系？(3)比较甲、乙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？比较甲、丙两图，表明滑动摩擦力大小与什么因素有关？
提示：(1)滑动摩擦力，其大小和外力大小相等，即3.6 N、6.6 N、5.6 N.(2)方向均向左，其方向与相对运动方向相反．(3)甲、乙表明，滑动摩擦力的大小与压力大小有关；甲、丙表明，滑动摩擦力的大小与接触面间的材料有关．
【归纳】1．滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触挤压(即有弹力)．(2)物体间的接触面粗糙．(3)两物体间存在相对运动．2．滑动摩擦力的方向(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，滑动摩擦力既可以是动力，也可以是阻力．
3．滑动摩擦力的大小(1)公式法：根据公式Ff＝μF压计算．①正压力F压是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，F压的大小根据物体的受力情况确定．②动摩擦因数μ与接触面的材料和粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关．(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．
【典例】例 1 [滑动摩擦力方向的判断]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v1v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力D．若v1>v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
解析：A错，B对：若v1v2，则A相对B向左运动，故B对A施加向右的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A施加的向左的滑动摩擦力．
思维方法滑动摩擦力方向的判断方法(1)选研究对象(受滑动摩擦力作用的物体)．(2)选跟研究对象接触的物体为参考系．(3)找出研究对象相对参考系的运动方向．(4)滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反．
例 2 [滑动摩擦力大小的计算] [2023·江苏南通中学高一期中](多选)如图所示，木块放在水平地面上，在水平拉力F作用下做直线运动，如果F＝6 N，木块向右做匀速直线运动，速度为1 m/s，则下列说法中正确的是(　　)A．以0.5 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的滑动摩擦力大小为6 NB．以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的滑动摩擦力大于6 NC．当水平拉力F＝20 N时，木块受到的滑动摩擦力小于20 ND．将水平拉力F撤去，木块速度越来越慢，是因为木块受到的滑动摩擦力越来越大
解析：由于此时木块处于匀速直线运动状态，即平衡状态，水平方向受力平衡，Ff＝F＝6 N，不管运动速度等于多少，只要是做匀速直线运动，滑动摩擦力总等于6 N，故A项正确，B项错误；滑动摩擦力Ff＝μFN与水平方向拉力无关，故当水平拉力F＝20 N时，木块受到的滑动摩擦力为6 N，故C项正确；将拉力撤去后，滑动摩擦力不变，木块在滑动摩擦力作用下做减速运动，速度减小，故D项错误．
例 3 如图所示，轻质弹簧的劲度系数k＝20 N/cm，用水平力F拉着一个重力为200 N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4 cm时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数．(2)当弹簧的伸长量为6 cm时，物体受到的水平拉力为多大？这时物体受到的摩擦力为多大？(3)如果在物体运动过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上仍能继续滑行，这时物体受到的摩擦力为多大？
思维方法计算滑动摩擦力大小的方法(1)公式法：根据公式Ff＝μF压计算．(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．
目标二　静摩擦力【导思】如图所示，把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，观察弹簧测力计示数及其变化情况．
当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始运动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变．(1)木块受到的拉力为1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？(2)随着外力的增大，静摩擦力大小变化吗？若变化，如何变化？(3)木块开始移动时弹簧测力计的示数有何特点？(4)若在木块上增加砝码，木块开始移动时弹簧测力计的示数如何变化？这说明什么？
提示：(1)说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力．(2)由二力平衡知，随着外力的增大，静摩擦力大小发生变化，相应增大．(3)木块开始移动时弹簧测力计的示数达到最大，也就是静摩擦力有一个最大值，这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些．(4)弹簧测力计的示数增大，最大静摩擦力随正压力的增大而增大．
【归纳】1．静摩擦力的产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)．(2)接触面粗糙．(3)两物体间有相对运动的趋势．2．静摩擦力的方向(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．静摩擦力的大小(1)范围0【典例】例 4 下列各图中物体A和B始终保持相对静止，关于物体A是否受摩擦力作用及物体A受的摩擦力方向，下列说法正确的是(　　)A．甲图中物体A受到向左的摩擦力B．乙图中物体A不受摩擦力C．丙图中物体A不受摩擦力D．丁图中物体A受到向右的摩擦力
解析：甲图所示情况，物体A处于静止状态，根据二力平衡可知，物体A不受摩擦力作用；乙图所示情况，物体A也处于平衡状态，由于物体A受向右的力F的作用，由二力平衡可知，物体A一定受向左的静摩擦力作用；丙图所示情况，用力F拉水平地面上的物体B，物体B及其上面的物体A保持相对静止做匀速直线运动，根据二力平衡可知，物体A不受摩擦力作用；丁图所示情况，由于物体A做匀速直线运动，说明物体A在水平方向上受力平衡，根据二力平衡可知，物体A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与F平衡，静摩擦力的方向向左．综上所述C项正确．
思维方法“两法”判断静摩擦力的有无(1)假设法(2)平衡条件法：根据二力平衡的条件判定．
例 5 质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图所示．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认为相等，给物体一水平推力，g取10 N/kg，求：(1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力大小；(2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力大小．
解析：物体在水平地面上，弹力FN＝mg，则滑动摩擦力(最大静摩擦力Fmax)大小为Fmax＝μFN＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N.(1)当推力F＝5 N时F思维方法静摩擦力大小的计算方法静摩擦力的大小通常通过受力情况和平衡条件(二力平衡)进行计算，随产生运动趋势的力的变化而变化．
1.下列关于摩擦力的说法中正确的是(　　)A．摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比B．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反C．滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小成正比D．两物体间有摩擦力就一定有弹力，且两者方向互相垂直
2．下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是(　　)
解析：传送带将货物送到高处，依靠传送带给货物的静摩擦力，A错误；乘客在竖直上升电梯中，不满足摩擦力产生条件，即没有相对运动或相对运动趋势，因此乘客不受摩擦力作用，B正确；运动员跑步，脚底相对地面有向后运动的趋势，因此地面给人向前的静摩擦力，C错误；手拿住杯子，满足摩擦力产生的条件，杯子相对手有向下滑的趋势，因此手给杯子有向上的静摩擦力，D错误．
3.(多选)如图所示，一只猫在桌边猛地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，关于桌布和鱼缸所受滑动摩擦力的方向，下列说法正确的是(　　)A．桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向左B．桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右C．鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左D．鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向右
解析：鱼缸相对桌布向左运动，桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右，故选项A错误，B正确；桌布相对鱼缸向右运动，鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左，故选项C正确，D错误．
4．一物体置于粗糙水平地面上，按图所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数均相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是(　　)A. F甲>F乙>F丙 B．F乙>F甲>F丙C．F丙>F乙>F甲 D．F甲＝F乙＝F丙
解析：滑动摩擦力Ff＝μFN，滑动摩擦力与接触面间的动摩擦因数以及正压力有关，与接触面的面积无关，三种情况下μ相同，FN也相等，故三种情况下的滑动摩擦力大小相等，故选D.
5. 如图所示，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是(　　)A．棋子共受三个力作用B．棋子对棋盘的压力大小一定等于重力C．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D．质量不同的棋子所受的摩擦力不同
解析：棋子受重力G、棋盘的吸引力F、弹力FN和静摩擦力Ff，共四个力作用，其中两个水平方向的力平衡，两个竖直方向的力平衡，即G＝Ff，F＝FN.故D正确．
6.用如图所示的装置研究静摩擦力，逐渐增大水平拉力，当弹簧测力计的示数小于10 N时，物体保持静止；当弹簧测力计的示数等于10 N时，物体恰好开始运动．下列说法正确的是(　　)A．物体与桌面间的最大静摩擦力大小为10 NB．物体与桌面间的静摩擦力大小和水平拉力大小无关C. 当弹簧测力计的示数为15 N时，物体仍受到静摩擦力作用D．当弹簧测力计的示数为5 N时，物体受到的静摩擦力大小为10 N