第3节 摩擦力
1.知道滑动摩擦力概念及产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。 2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关,会求滑动摩擦力。 3.知道静摩擦力的概念及产生的条件,会判断静摩擦力的方向。 4.知道最大静摩擦力的概念,知道静摩擦力大小的范围。 5.知道增大或减小摩擦力的方法。
1.滑动摩擦力 (1)摩擦力
①摩擦力是自然界常见的力,是在两个相互01接触的物体之间产生的一种02阻碍相对运动的力。 □②分类:摩擦力分为03静摩擦力、04滑动摩擦力和滚动摩擦力等不同类型。
(2)滑动摩擦力
①定义:当两个物体彼此接触和挤压,并发生05相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍06相对滑动的力。
②方向:总与接触面相切,并且与物体的07相对运动方向相反。 ③大小:滑动摩擦力的大小跟压力成08正比,还与接触面的性质有关。f=09μN。比例系数μ叫做□10动摩擦因数,μ值与接触面的□11材料及□12粗糙程□度有关。
④效果:总是阻碍物体间的13相对滑动。 2.静摩擦力
(1)定义:当两个彼此接触、挤压的物体没有发生相对滑动,但具有14相对□□□□□□□□□
滑动的趋势时,接触面上会产生一种阻碍15相对滑动趋势的力,这种力叫做静摩擦力。
(2)方向:总是与接触面相切,并且与16相对滑动趋势的方向相反。 (3)最大静摩擦力:物体17将开始沿接触面滑动时,物体与接触面之间的静摩擦力达到最大,这个最大值称为最大静摩擦力,记为18fmax,静摩擦力f的范围为190 (1)增大的方法:①增大物体间的23压力;②增大接触面的24粗糙程度。 (2)减小的方法:①减小物体间的压力;②减小接触面的25粗糙程度;③采用26滚动摩擦的方式。 判一判 (1)一个物体在另一个物体表面滑动时,一定产生摩擦力。( ) (2)有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力。( ) (3)摩擦力一定产生于两个相互接触且挤压的物体之间。( ) 提示:(1)× 滑动摩擦力的产生必须具备三个条件,一个物体在另一个物体表面滑动只是条件之一,若接触面光滑,则物体间没有摩擦力。 (2)√ 根据弹力和摩擦力的产生条件知,有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力。 (3)√ 两物体相互接触、挤压是产生摩擦力的前提。 □□□□□□□□□□□ 课堂任务 滑动摩擦力 1.滑动摩擦力产生的条件 (1)两物体相互接触并挤压; (2)物体间的接触面粗糙; (3)两物体间存在相对滑动。 2.滑动摩擦力中“相对滑动”的意义:滑动摩擦力存在于发生相对滑动的两个物体之间,“相对滑动”可能是因为两个物体一个静止,另一个在运动;可能是因为两个物体一个运动得快,另一个运动得慢;还可能是因为两个物体运动的方向相反。所以发生相对滑动的物体不一定处于运动状态,可能是某物体静止,另一个物体在运动造成的。 3.滑动摩擦力的方向 (1)与接触面相切,并且跟物体相对滑动的方向相反。 (2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反。 4.实验:探究滑动摩擦力大小与压力和接触面性质的关系 (1)实验装置 (2)实验操作 如图所示,弹簧秤一端固定于P点,自由端系一细线,与物体A水平连接。拉动木板B,弹簧秤的读数T总等于A、B间的滑动摩擦力f。在物体A上添加砝码,改变压力N,测出每次对应的T。记录各次的N、T值,研究N与f的关系。 改变水平板的材料,重复上述实验。 (3)数据记录 压力N/N 2.00 滑动摩擦力f/N 木块和木板 0.50 木块和玻璃板 0.39 3.00 4.00 5.00 f计算N (4)实验结论 0.76 1.00 1.24 0.25 0.60 0.81 1.00 0.20 通过分析实验数据可知,物体在同一接触面上滑动时,受到的摩擦力f与压力N成正比,对于不同的接触面,比例系数不同;由此可见,比例系数反映接触面的性质,该结论可用公式表示为:f=μN,μ叫做动摩擦因数。 5.滑动摩擦力的大小 (1)公式法:根据公式f=μN计算。 ①正压力N是物体与接触面间的压力,不一定等于物体的重力,N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(匀速直线运动或静止)状态时,根据二力平衡条件求解。 例1 风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆置于风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,当杆在水平方向固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,如图所示,这时小球所受的风力等于小球重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数。 小球恰好匀速运动时,受到的摩擦力有什么特点? 提示:匀速运动时,小球受到的风的推力和其所受的摩擦力平衡,二者大小相等,方向相反。 [规范解答] 风力等于小球所受的滑动摩擦力,F风=f,即0.5G=μN,又N=G,解得μ=0.5。 [完美答案] 0.5
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