第二节了解教材新知掌握热点考向应用创新演习第三章知识点一知识点二考向一考向二当堂基础巩固课时跟踪训练考向三1/472/473/471.当两个物体彼此接触且互相挤压,并发生相对滑动时,在接触面上形成阻碍物体相对滑动斥力,称作滑动磨擦力。2.当两个互相接触物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动时,一个物体遭到另一个物体对它阻碍这些相对运动趋势力,称作静磨擦力。4/473.磨擦力形成条件:接触面粗糙;两个物体之间有弹力;有相对运动或相对运动趋势。这三个条件缺一不可,必须同时满足才会形成磨擦力。4.滑动磨擦力大小:f=μFN静磨擦力大小范围:0<f≤fmax5/476/477/47[自学教材]1.概念两个互相接触物体有时,物体之间存在磨擦称作滑动磨擦。在滑动磨擦中,物体间形成物体斥力,称作滑动磨擦力。2.方向滑动磨擦力方向总是跟接触面,并且跟物体方向相反。相对滑动阻碍相对滑动相切相对滑动8/473.大小(1)公式:f=μFN,FN是接触面间,μ是。(2)μ大小与接触面材料、粗糙程度相关。正压力动磨擦质数9/47[重点展现]1.对“相对运动”了解存在滑动磨擦力作用两物体间有“相对”运动,但并不意味着这两个物体相对于其它物体都是运动,所以深受滑动磨擦力作用物体不一定运动。
例如擦黑板时静止黑板遭到是板擦对它滑动磨擦力。10/472.滑动磨擦力形成条件(1)接触面粗糙。(2)两物体有相对运动。(3)接触面上有压力。11/473.滑动磨擦力方向(1)方向:滑动磨擦力方向与接触面相切,并且与物体间相对滑动方向相反。(2)判定:要判定滑动磨擦力方向,首先要判定物体相对运动方向。“相对运动方向”是指研究对象相对于与其接触物体所发生运动方向。要注意“相对运动方向”与“物体运动方向”区分。物体运动方向普通是相对地面而言。12/474.滑动磨擦力大小(1)公式:f=μFN。(2)f大小与FN成反比,与物体运动状态无关。(3)动磨擦质数μ与接触面粗糙程度和材料相关,与物体间压力、相对运动速率及接触面大小均无关。(4)公式f=μFN中FN是物体与接触面间正压力,不一定等于物体重力,求FN要根据物体受力情况而定。13/471.物体与支持面间有滑动磨擦力时,以下说法正确是()A.物体与支持面间压力越大,滑动磨擦力越大B.物体与支持面间压力不变,动磨擦质数一定,接触面积越大,滑动磨擦力越大C.物体与支持面间压力不变,动磨擦质数一定,速率越大,滑动磨擦力越大D.动磨擦质数一定,物体与支持面间压力越大,滑动磨擦力越大14/47解析:根据滑动磨擦力表示式f=μFN,所以D项正确;A项中仅仅指出了物体间压力,但忽视了物体间动磨擦质数,所以A项错误;滑动磨擦力与物体间接触面积和相对运动速率大小均无关,所以B、C项错误。
答案:D15/4716/47[自学教材]1.概念当物体富含时,物体间形成磨擦称作静磨擦,这时形成磨擦力称作静磨擦力。2.方向跟接触面,且跟物体方向相反。相对滑动趋势相对运动趋势相切17/473.大小静磨擦力大小富含性和性,静磨擦力大小随推力减小而减小,所以说静磨擦力大小由外部诱因决定。4.最大静磨擦力物体所遭到静磨擦力有一个最大程度,这个最大值称作最大静磨擦力。最大静磨擦力比滑动磨擦力,为估算简便,有时还能觉得最大静磨擦力近似地滑动磨擦力。不确定被动略大等于18/47[重点展现]1.对“相对”了解有静磨擦力作用两物体是“相对”静止,即这两个物体互为参考系时是静止,而以其它物体为参考系时并不一定静止,所以一个物体遭到静磨擦力作用时并不一定静止,也有可能是运动。19/472.静磨擦力形成条件(1)接触面是粗糙。(2)两物体有相对运动趋势。(3)两物体在接触面上有正压力(弹力)。20/473.判定静磨擦力有没有方式(1)假定法:在判定物体间是否存在静磨擦力时,先假定接触面是光滑,看物体是否发生相对运动。如果物体仍保持相对静止,则物体不受静磨擦力;反之,则受静磨擦力。(2)平衡条件法:根据二力平衡条件判断。
21/474.静磨擦力方向(1)方向:静磨擦力方向总是与接触面相切,并且跟物体相对运动趋势方向相反。相对运动趋势方向是指假定接触面光滑时,物体即将发生相对运动方向。22/47(2)判定:判定物体间有没有静磨擦力及其方向惯用假定法。假定接触面光滑,看物体是否会发生相对运动,若发生相对运动,则说明物体原先静止是有相对运动趋势静止,物体是受静磨擦力,且假定接触面光滑后物体发生相对运动方向即为原先相对运动趋势方向,因而可确定静磨擦力方向。若不发生相对滑动,则无静磨擦力。23/475.静磨擦力大小(1)大小:0<f≤fmax。(2)与物体所受压力大小无关。(3)可由受力情况及二力平衡条件来确定,总等于使物体发生相对运动趋势外力。(4)fmax为最大静磨擦力,大小等于物体刚要发生相对运动时所须要沿相对运动趋势方向最小外力。其值略小于滑动磨擦力,有时觉得两者相等。24/472.关于静磨擦力,以下说法中正确是()A.静磨擦力方向一定与物体运动方向相反B.静止物体所受静磨擦力一定为零C.两个物体之间静磨擦力总是一个定值D.运动物体可能受静磨擦力作用25/47解析:静磨擦力存在于相对静止但有相对运动趋势物体之间,受静磨擦力作用物体可能处于静止状态,也可能处于运动状态,故B错D对。
静磨擦力方向与物体运动方向可能相同,也可能相反,A错;静磨擦力是被动力,随物体所受外力改变而改变,C错。答案:D26/4727/4728/47[例1]关于磨擦力,以下说法中正确是()A.两个互相接触相对静止物体间一定有磨擦力B.受静磨擦力作用物体一定是静止,受滑动磨擦力物体一定是运动C.磨擦力大小与物体间正压力大小成反比D.物体间正压力一定时,静磨擦力大小才能改变,但有一个程度29/47[解析]两个相对静止物体间不一定有静磨擦力,还要看它们之间是否有相对运动趋势,A错。受静磨擦力物体处于相对静止状态,而不一定处于静止状态,受滑动磨擦力物体处于相对运动状态,而不一定处于运动状态,故B错。滑动磨擦力大小与正压力成反比,但静磨擦力与压力无关,C错。在正压力一定时,静磨擦力大小才能因外力改变而改变,但不能超出最大静磨擦力,故D对。[答案]D30/47(1)静磨擦力形成于相对静止物体之间,物体才能是运动,也才能是静止。(2)滑动磨擦力形成于相对运动物体之间,物体才能是运动,也才能是静止。(3)磨擦力作用疗效是阻碍物体间相对运动(或趋势),而不是阻碍物体运动。故磨擦力与运动方向才能相同,也才能相反。
[借题发挥]31/47图3-2-11.用手紧握杯子,使杯子在竖直方向静止,如图3-2-1所表示,如果臂力加倍,则手对杯子磨擦力()A.臂力越大,磨擦力越大B.只要杯子不动,磨擦力大小与腕力大小无关C.方向由向上弄成向下D.手越干越粗糙,磨擦力越大32/47解析:只要杯子处于静止状态,手对杯子静磨擦力与重力等大反向,与手对杯子臂力大小无关,B正确;磨擦力方向始终向下,C错误;臂力越大滑动摩擦力与接触面积,手越干越粗糙,手对杯子最大静磨擦力越大,杯子越不易脱垂,但并没有改变此时杯子所受静磨擦力大小,故A、D都错。答案:B33/4734/47图3-2-2[例2]如图3-2-2所表示,A、B两物块竖直叠置于水平面上。今用水平力F拉B物块,两物块均静止滑动摩擦力与接触面积,这么物块A和B是否受静磨擦力作用?35/47[心绪点拨]本题可采取假定法判定静磨擦力是否存在,既可用条件法判定,也可用力作用疗效法判定。36/47[解析]假定A遭到静磨擦力作用,该磨擦力方向一定与接触面相切,即沿水平方向,根据力作用疗效知,A物块在静磨擦力作用下不可能处于静止状态,所以假定不正确,即物块A不受静磨擦力作用。假定B与水平面间是光滑,则物块B在拉力F作用下往右运动,即物块B有往右运动趋势,故B受静磨擦力作用,且静磨擦力方向水平向左。
[答案]A不受静磨擦力,B受水平向左静磨擦力37/47(1)假定法是判别相对运动趋势方向有效方式。(2)磨擦力总是阻碍物体间相对运动或相对运动趋势,但不一定阻碍物体运动;磨擦力方向才能与物体运动方向相同,也才能与物体运动方向相反,即磨擦力才能是动力也才能是阻力。(3)静磨擦力不但仅存在于两静止物体之间,两运动物体之间也就能有静磨擦力。[借题发挥]38/47图3-2-3上例中,若力F作用在A物块上,如图3-2-3所表示,则物块A和B是否受静磨擦力作用?方向如何?39/47解析:对A物块剖析可知,A受水平往右力F作用。由于A静止可知,B对A形成水平向左静磨擦力;又由力作用是互相可知,A对B形成水平往右静磨擦力,再研究B物块可知,地面对B形成水平向左静磨擦力作用。答案:B对A形成水平向左静磨擦力;A对B形成水平往右静磨擦力,地面对B形成水平向左静磨擦力。40/4741/47图3-2-4[例3]如图3-2-4所表示,一个M=2kg物体放到μ=0.2粗糙水平面上,用一条质量不计细绳绕开定滑轮和一只m0=0.1kg大桶相连,已知:M遭到最大静磨擦力fm=4.5N,滑轮上磨擦不计,g=10m/s2,求在以下情况下,M遭到磨擦力大小。
42/47(1)只挂m0,且处于静止状态时;(2)只挂m0,但在M上再放一个M′=3kg物体时;(3)只在大桶内加入m1=0.33kg砂寅时;(4)只在大桶内加入m2=0.5kg砂寅时。43/47[心绪点拨]估算磨擦力大小,首先要分清是滑动磨擦力还是静磨擦力,静磨擦力用二力平衡来确定大小、方向;滑动磨擦力大小由公式f=μFN估算,方向由相对运动方向确定,其中关键是确定接触面间压力大小。44/47[解析](1)由于m0g=1N<fm,M处于静止状态,受静磨擦力作用,由二力平衡得f1=m0g=1N。(2)在M上再放一个M′=3kg物体,M仍静止,仍受静磨擦力f2=f1=m0g=1N。(3)由于(m0+m1)g=4.3N<fm,故M处于静止状态,所受静磨擦力:f3=(m0+m1)g=4.3N。(4)由于(m0+m2)g=6N>fm,故物体运动,遭到滑动磨擦力作用,由公式得f4=μFN=μMg=4N。[答案](1)1N(2)1N(3)4.3N(4)4N45/472.如图3-2-5所表示,重力为20N物体与木板间动磨擦质数为0.1,物体向左运动。同时物体遭到大小为10N,方向往右水平力F作用,则物体所受磨擦力大小和方向是()图3-2-546/47A.2N,向左B.2N,往右C.10N,向左D.12N,往右解析:物体重力为20N,在水平面上运动,所以正压力大小FN=20N,由f=μFN,知,f=0.1×20N=2N。滑动磨擦力方向与物体相对运动方向相反,所以往右。答案:B47/47