研究摩擦力(1)-PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节,研究摩擦力,1,1.,滑动摩擦力,相互接触,相对运动,相对运动,(1),定义：两个,_,的物体有,_,时，物体之,间存在的摩擦叫滑动摩擦,.,正压力,N,的大小,动摩擦因数,在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体,_,的作用,力叫滑动摩擦力,.,材料,粗糙程度,(2),大小：滑动摩擦力,f,的大小跟,_,成正比，,即,f,N,，式中的,是比例常数，称为,_,，它与相互,接触的物体的,_,和接触面的,_,有关,.,(3),方向：滑动摩擦力方向总是与物体间,_,的,方向相反，与他们的接触面,_.,相对运动,相切,2,2.,当物体具有,_,时，物体间产生,的摩擦叫做,静摩擦，这时产生的摩擦力叫做静摩擦力,.,相对运动趋势,3.,静摩擦力产生的条件：接触面粗糙，接触面处有压力，,物体间有,_.,相对运动趋势,3,4.,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，动摩擦因数一定，接触面积越大，滑动摩擦,力越大,C.,压力不变，动摩擦因数一定，速度越大，滑动摩擦力越大,D.,动摩擦因数一定，压力越大，滑动摩擦力越大,解析：,根据滑动摩擦力的表达式,F,F,N,，所以,D,项正确；,A,项中仅仅强调了物体间的压力，但忽略了物体间的动摩擦因,数，所以,A,项错误；滑动摩擦力与物体间的接触面积和相对运,动速度的大小均无关，所以,B,、,C,项错误,.,答案：,D,4,5.,下列说法中不正确的是,(,),A.,人走路时，会受到静摩擦力作用,B.,武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时，所受的摩擦,力的方向是向下的,C.,将酒瓶竖直用手握住停留在空中，当再增大手的用力，,酒瓶受的摩擦力不变,D.,在结冰的水平路面上撒些细土，人走上去不易滑倒，是,因为此时人与路面间的最大静,摩擦力增大了,5,解析：,人走路时，后面的脚用力向后蹬地面，鞋相对地面,有向后滑动的趋势，地面对鞋有向前的静摩擦力,.,前面的脚触地,的瞬间，相对地面有向前滑动的趋势，地面对鞋底有向后的静,摩擦力,.,如果地面对鞋底的最大静摩擦力较小，人就容易滑倒,.,选项,A,、,D,正确,.,战士握竿上攀时，手相对竿有下滑趋势，竿对,手的静摩擦力与相对运动趋势的方向相反，故摩擦力的方向向,上，选项,B,错误,.,手握酒瓶，竖直方向酒瓶受到重力和静摩擦力,作用而平衡，静摩擦力总是等于酒瓶的总重力，选项,C,正确,.,答案：,B,6,知识点,1,摩擦力的产生,相反,滑动摩擦力,情景一：如图,3-2-1,所示，张开两只,手掌，使两手的手指,互相交错啮合，当两手向相反方向运动时，你能感觉出两手均,会受到一个与手运动方向,_,的,_.,图,3-2-1,7,情景二：如图,3-2-2,所示，三毛想把,木箱移开，可他使出,浑身解数也未能挪动木箱半步,.,木箱受到三毛的推力而仍保持,静止是因为它除了受到三毛的推力外,还受到一个与三毛的推力,方向,_,的,_,.,静摩擦力,相反,图,3-2-2,8,1.,摩擦力,(1),相互挤压的物体间发生相对运动或有相对运动趋势时，,在接触面处出现的阻碍相对运动或相对运动趋势的力，叫摩擦,力,.,(2),阻碍相对运动的摩擦力叫滑动摩擦力；阻碍相对运动趋,势的摩擦力叫静摩擦力,.,9,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,10,2.,产生摩擦力的条件,(1),条件：接触面粗糙，接触面处有压力，物体间有相对运,动或有相对运动趋势,.,(2),物体间有摩擦力则必有弹力存在，物体间有弹力但不一,定有摩擦力存在,.,(3),摩擦力是接触力,.,物体和周围物体有几个,接触面就可能,有几个摩擦力,.,11,3.,判断静摩擦力是否存在的方法,(1),假设法：先假设接触面间不存在静摩擦力，看物体的运,动状态和实际情况是否吻合，如果吻合则说明物体间不存在静,摩擦力,.,如果不吻合，则说明接触面间存在着静摩擦力,.,(2),参考运动状态法：将物体的匀速直线运动等效于静止，,或者将静止等效于匀速直线运动，并由此判断静摩擦力是否,存在,.,12,【例,1,】,如图,3-2-3,所示的四个图中的物体,A,和,B,，表面,都粗糙，请判断它们的接触面间有无摩擦力,.,图,3-2-3,(1),如图甲所示，,A,和,B,以共同速度,v,沿水平方向匀速运动,.,(2),如图乙所示，物体,A,沿固定不动的物体,B,的竖直面下滑,.,(3),如图丙所示，物体,A,、,B,一起沿光滑的斜面下滑,.(,斜面固,定不动,),13,(4),如图丁所示，重,10 N,的物体,A,，受到跟水平方向成,30,的斜向上的拉力作用，沿水平方向运动，拉力大小为,20 N.,解：,(1),A,和,B,以共同速度,v,沿水平方向匀速运动时，,A,和,B,间无相对运动趋势，它们间不存在摩擦力,.,(2),物体,A,沿固定不动的物体,B,的竖直面下滑过程中，,A,和,B,间没有相互挤压，即无弹力存在，它们间无摩擦力作用,.,(,3),物体,A,、,B,一起沿光滑斜面下滑时，,A,和,B,间无相对运,动趋势，,A,和,B,间不存在摩擦力,.,(4),物体,A,受到跟水平方向成,30,的斜向上的拉力,F,20,N,作用时，它与水平面间无弹力作用，所以不存在摩擦力,.,14,点拨：,判断摩擦力的有无关键是要看是否满足摩擦力产生,的条件：,接触面粗糙；,接触面处有压力；,物体间有相对,运动或相对运动趋势,.,这三个条件必须同时满足才有摩擦力,.,15,【触类旁通】,1.,如图,3-2-4,所示，水平面上叠放着质量分别为,m,和,M,的,物体，在,F,作用下处于静止状态，试分析,m,和,M,所受摩擦力,的情况,.,图,3-2-4,16,解：,先对物体,m,和,M,进行整体分析，在水平外力,F,的作,用下有相对水平面向右滑动的趋势，所以物体,M,的下表面受到,水平面向左的静摩擦力作用，可知其大小等于,F,；再对物体,m,进行分析，在外力,F,的作用下物体,m,有相对于物体,M,向右滑,动的趋势，物体,m,的下表面受到物体,M,水平向左的静摩擦力作,用，其大小等于,F,；最后对物体,M,进行分析，根据物体,M,处于,静止状态可知其上表面还受到物体,m,水平向右的静摩擦力作,用，其大小也等于,F,.,17,知识点,2,摩擦力的,方向,滑动摩擦力,相反,情景一：一辆正在向前方奔驰的汽车，当司机突然发现前,方有危险时，便会立即刹车,.,车经过一段时间的减速后最终会停,下并在路面上留下两条清晰的刹车痕迹，汽车减速,至停下是因,为汽车的轮胎受到路面给予汽车的,_,；该摩擦力方,向与汽车运动的速度方向,_.,图,3-2-5,18,情景二：如图,3-2-6,所示，手中的杯,子受到竖直向下的重,力作用，本应向下运动，当我们手持杯子时给杯子一个,_,的,_,力，使杯子所受的合力为零，才能,让杯子保持静止状态,.,静摩擦,竖直向上,图,3-2-6,19,1.,摩擦力的方向总是跟物体的接触面相切，并且跟物体的,相对运动,(,或相对运动趋势,),的方向相反,.,2.,所谓的相对运动,(,或相对运动趋势,),，是指两物体,(,摩擦力,的施力物体和受力物体,),各以自己为参考系，来看对方的运,动,(,或运动趋势,).,3.,物体有运动但物体间不一定有相对运动，发生相对运动,的物体对地也可能是静止的,.,4.,摩擦力的方向总是和接触面处的弹力方向垂直,.,5.,摩擦力的方向和速度方向不一定在同一条直线上,.,20,【例,2,】,(,双选,),关于摩擦力的方向，,下列说法中正确的是,(,),A.,一定跟物体的运动方向在同一直线上,B.,跟物体间的相对运动或相对运动趋势的方向,相反,C.,运动物体所受的摩擦力一定和运动方向相反,D.,跟该处弹力的方向垂直,21,解析：,摩擦力的方向跟物体间的相对运动或相对运动趋势,的方向相反，跟物体的运动方向可能相同，可能相反，也可能,垂直，所以选项,A,和,C,错误，选项,B,正确,.,摩擦力的方向沿接,触面的切线方向，且总是和接触面处的弹力方向垂直，选项,D,正确,.,答案：,BD,22,【触类旁通】,2.,如图,3-2-7,所示，,A,为长木板，在水平面上以速度,v,1,向右,运动，物块,B,在木板,A,的上面以速度,v,2,向右运动，下列判断正,确的是,(,),图,3-2-7,A.,若是,v,1,v,2,，,A,、,B,之间无滑动摩擦力,B.,若是,v,1,v,2,，,A,受到了,B,所施加的向右的滑动摩擦力,C.,若是,v,1,v,2,，,B,受到了,A,所施加的向左的滑动摩擦力,23,答案：,A,解析：,若是,v,1,v,2,，二者相对静止，,A,、,B,之间无滑动摩擦力，选项,A,正确；若是,v,1,v,2,，,B,相对,A,向左运动，,A,受到了,B,所施加的向左的滑动摩擦力，,B,受到了,A,所施加的向右的滑动摩擦力，选项,B,、,D,错误；若是,v,1,v,2,，,B,相对,A,向右运动，,B,受到了,A,所施加的向左的滑动摩擦力，选项,C,错误,.,24,知识点,3,摩擦力的,大小,改变,越大,情景一：两手的手指互相交错啮合，当两手向相反方向运,动时，能感觉出两手均会受到一个与手运动方向相反的摩擦力,.,当改变手指间啮合力的大小时，感受到的摩擦力大小,_,_.,手指间啮合用力越大，摩擦力,_.,25,情景二：如图,3-2-8,所示，油瓶处于,静止状态，在竖直方,向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,.,当手握油,瓶不够紧时，油瓶会往下掉,.,手握油瓶握紧时则油瓶受到的摩擦,力会,_,油瓶的重力，若此时油瓶所受摩擦力随着手,握瓶子,的力的增大而增大，则握紧瓶子后瓶子将会向上运动，与事实,不符合，故此时摩擦力不变,.,油瓶越重，需要向上的静摩擦力越,大，物体的最大静摩擦力与正压力成,_.,故当重力增大,时，需要通过增大正压力来,_,最大静摩擦力,.,图,3-2-8,等于,正比,增大,26,1.,滑动摩擦力的大小,(1),滑动摩擦力的大小和物体间压力的大小成正比，即,f,F,N,.,(2),称为动,摩擦因数，反映接触面本身特性的物理量，与,接触面的材料、粗糙程度有关，与接触面积大小、物体的运动,状态、物体的受力情况无关,.,(3),F,N,是物体接触面间的相互压力，,F,N,的大小一般不等于重,力,.,27,2.,静摩擦力的大小,(1),静摩擦力随沿相对运动趋势方向的外力,F,的变化而变化，一般情况下无确定的值，仅有一个取值范围，即,0,f,静,f,m,.,(2),f,m,是两物体间恰好要开始发生相对滑动时的摩擦力，叫最大静摩擦力,.,(3),最大静摩擦力,f,m,略大于滑动摩擦力,f,滑,，但是在特定情况下可认为它们近似相等，即,f,m,f,滑,.,(4),当,f,静,f,m,时，,f,静,的大小和方向总是随外力变化而变化，这时是不能用,f,静,F,N,来计算静摩擦力的大小,.,(5),f,静,的大小一般根据运动状态利用共点力平衡条件或牛顿第二定律,(,以后会学到,),来求出,.,28,【例,3,】,水平地面上放一个重为,200 N,的铁块，铁块与地,面间的最大静摩擦力大小为,63 N,，铁块与地面间动摩擦因数为,0.3,，一个人用水平方向的力推静止的铁,块，试求下列各种情况,下铁块所受的摩擦力的大小：,(1),铁块静止时，用,F,50 N,的向右的推力,.,(2),铁块静止时，用,F,80 N,的向右的推力,.,(3),铁块以,10 m/s,的初速度向左运动，用,F,62 N,的向右的,推力,.,29,解：,(1),物体静止时，用,F,50 N,的力向右推铁块，由于,F,小于最大静摩擦力的大小,63 N,，铁块仍处于静止状态，所以铁,块受到地面水平向左的静摩擦力作用，可知其大小等于力,F,的,大小，为,50 N.,(2),铁块静止时，用,F,80 N,的力向右推铁块，铁块向右滑,动，所以铁块受到地面水平向左的滑动摩擦力作用，其大小为,f,F,N,G,0.3200 N,60 N.,(3),铁块以,10,m/s,的初速度向左运,动时，它相对地面向左滑,动，所以铁块受到地面水平向右的滑动摩擦力作用，其大小为,f,F,N,G,0.3200 N,60 N.,30,【触类旁通】,3.,如图,3-2-9,所示，,A,、,B,两物体的重力都等于,10 N,，各接,触面间的动摩擦因数都等于,0.3,，同时有,F,1 N,的两个水平力,分别作用在,A,和,B,上，,A,和,B,均静止，则地面对,B,和,B,对,A,的,摩擦力分别为,(,),图,3-2-9,A.6 N,3 N,C.0 N,1 N,B.1 N,1 N,D.0 N,2 N,31,解析：,应用整体法，,A,、,B,整体水平方向上外力,F,大小相等，,方向相反，故地面对,B,无摩擦力,.,以,A,为研究对象，水平方向上,A,必受大小与,F,相等，方向与,F,相反的静摩擦力,.,选项,C,正确,.,答案：,C,32,运动与摩擦力,错误观点：,静止的物体不受摩擦力作用，运动的物体一定,受到摩擦力的作用,.,修正点拨：,物体是否受摩擦力，与物体处于静止状态或运,动状态没有直接的关系,.,关键是看物体相对于与其接触的物体,是否有相对运动或有相对运动的,趋势,.,33,【例,4,】,如图,3-2-10,所示，放在斜面上静,止的物体是否受,摩擦力作用？,图,3-2-10,解析：,放在斜面上静止的物体，在自身重力的作用下有相,对于斜面下滑的趋势，所以受到斜面给它的一个沿斜面向上的,摩擦力,.,假定物体不受摩擦力，物体必然在重力的作用下沿斜面,向下运动，而不再处于静止状态,.,34,【触类旁通】,4.,如图,3-2-11,所示，在一条水平的传送带上放,着一个物体,A,，物体,A,随着传送带一起向右做匀速运动，则此时物体,A,受,),到传送带对它的摩擦力为,(,A.,水平向右,B.,水平向左,C.,不受摩擦力,图,3-2-11,D.,受到静摩擦力,解析：,物体虽然运动，但两接触物运动速度相同，没有相,对运动或相对运动趋势，故没有摩擦力,.,答案：,C,35,摩擦力方向与运动方向,错误观点：,摩擦力的方向与物体的运动方向相反,.,修正点拨：,摩擦力的方向跟它们相对运动,(,或相对运动趋势,),的方向相反，而不是跟运动方向相反,.,36,【例,5,】,如图,3-2-12,所示，物块,A,随传送带一起运动，当,传送带分别处于图示的运动状态时，试画出物块,A,的受力示意,图,.,图,3-2-12,37,解析：,图甲、丙、丁中，物体所受摩擦力为静摩擦力，其,方向跟相对运动趋势的方向相反，而跟物体运动的方向关系表,现为：图甲、丙相同，图丁相反,.,图乙中，因物块,A,与传送带之,间没有相对运动趋势，所以不存在摩擦力,(,尽管物体在运动,).,受,力情况分别如图,3-2-13,所示,.,图,3-2-13,38,【触类旁通】,5.(,双选,),水平的皮带传输装置如图,3-2-14,所示，皮带的速度,保持不变，物体被轻轻地放在,A,端皮带上，开始时物体在皮带,上滑动，当它到达位置,C,后滑动停止，以后就随皮带一起匀速,运动，直至传送到目的地,B,端，在传输过程中，该物体受摩擦,力情况是,(,),A.,在,AC,段受水平,向左的滑动摩擦力,B.,在,AC,段受水平向右的滑动摩擦力,C.,在,CB,段不受静摩擦力,图,3-2-14,D.,在,CB,段受水平,向右的静摩擦力,答案：,BC,39,