摩擦力 学案.docx
《摩擦力 学案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《摩擦力 学案.docx(5页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
摩擦力学案
摩擦力学案
本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址课
件www.5y
摩擦力学案
.摩擦力
定义:
两个相互接触的物体,当它们发生________________或具有________________时,在接触面上产生阻碍________________或________________的力.
分类:
①________________;②________________.
条件①物体接触且 ;②接触面 ;③物体间有 或 .
2.静摩擦力
定义:
两个只有________________,没有相对运动的物体间的摩擦力.
产生条件:
①两个物体直接接触且________________;②接触面________;③物体间有________________.
大小:
是可变的,变化范围为________________,其中Fmax为静摩擦力的最大值,叫________________.
方向:
与接触面________并且与物体间________运动趋势方向________.
3.滑动摩擦力
定义:
两个相互接触的物体,当发生__________________时,在接触面间产生的阻碍物体________________的力叫滑动摩擦力.
产生条件:
①两物体直接接触且________________;②接触面________;③发生_______.
大小:
滑动摩擦力F的大小与物体间________________________FN的大小成正比,即F=μFN,式中μ为比例系数,叫____________,其大小与接触面的材料和粗糙程度有关,而与受力面积、物体运动的速度等因素无关.
方向:
与接触面________并且与物体间________________的方向相反.
一、静摩擦力
[问题情境]
图1
我们先来做个小实验,体验一下摩擦力.
把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,如图1所示.
当测力计的示数为1N时,木块没有动.
逐渐增大拉力到2N时,木块仍静止.
继续增大拉力到4N时,木块开始移动,此时拉力突然变小到3.8N,此后木块匀速运动,拉力不变.
请对以上三种现象作出分析.
[要点提炼]
.两个相互接触挤压而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动的力,这种力叫做________________.
2.使物体由静止开始运动的最小的水平拉力,是物体所受静摩擦力的最大值,这个最大值叫做________________.
3.静摩擦力产生的条件:
①物体____________且相互挤压;②接触面粗糙;③两物体间有相对运动趋势.
4.静摩擦力的大小与正压力无关,但最大静摩擦力的大小与正压力成____比.
5.静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,即其效果是阻碍物体间的________运动.
[问题延伸]
图2
如图2所示,A、B两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力F拉物体A,两物体一起匀速运动,试分析A、B所受静摩擦力的方向.
二、滑动摩擦力
[问题情境]
一辆汽车正在奔驰,司机突然发现前方有危险,于是立即紧急刹车.车终于停下,路面上留下两条清晰的刹车痕迹,你能解释车停止运动的真正原因吗?
[要点提炼]
.滑动摩擦力:
一个物体在另一个物体表面上滑动的时候,会受到另一个物体______________的力,这种力叫做滑动摩擦力.
2.滑动摩擦力产生的条件
①接触面粗糙;②两物体相互接触且存在弹力;③两物体间有________________.
3.滑动摩擦力的方向
总是沿着__________________________,且与________________的方向相反.
4.滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力跟________成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比.
公式:
F=μFN,μ为动摩擦因数,取决于两物体的________和接触面的________________,与接触面的面积________.
[问题延伸]
图3
如图3所示,物体A、B一起向右运动,速度分别为vA=2m/s,vB=1m/s.
请分析A、B两物体受到的滑动摩擦力的方向,并回答滑动摩擦一定阻碍物体的运动吗?
图4
例1有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平面上,物体之间不光滑,如图4所示.现用一水平力F作用在B物体上,物体仍保持静止,下列说法正确的是
A.c受到地面的摩擦力大小为F,方向水平向左
B.A受到水平向右的摩擦力作用
c.B对c的摩擦力方向为水平向右
D.c和地面间无摩擦力的作用
变式训练1下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中,正确的是
A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B.静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同
c.静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直
D.静止的物体所受的静摩擦力一定为零
图5
例2如图5所示,一物体在动摩擦因数μ=0.2的水平面上向左运动,物体质量为10kg,它在运动过程中还受到一个水平向右的大小为20N的拉力作用,则物体受到的摩擦力为
A.0N
B.20N,水平向右
c.40N,水平向右
D.20N,水平向左
图6
变式训练2如图6所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力的作用,木块处于静止状态.其中F1=10N,F2=2N,若撤去力F1,则木块在水平方向受到的摩擦力为
A.8N,方向向右
B.6N,方向向右
c.2N,方向向右
D.0
图7
例3质量为2kg的物体静止在水平地面上,如图7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视为相等,给物体一水平推力.
当推力大小为5N时,地面对物体的摩擦力是多大?
当推力大小为12N时,地面对物体的摩擦力是多大?
拓展探究物体运动后将推力变为20N,地面对物体的摩擦力多大?
物体运动过程中突然把推力去掉,此时地面对物体的摩擦力多大?
【效果评估】
.关于摩擦力,下列说法中正确的是
A.两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力
B.受静摩擦作用的物体一定是静止的
c.滑动摩擦力方向可能与运动方向相同
D.物体间正压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度
2.下列说法中正确的是
A.两个相互接触的物体之间一定有弹力作用
B.一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间一定不存在摩擦力的作用
c.两个物体之间如果有弹力的作用,就一定有摩擦力的作用
D.两个物体之间如果有摩擦力的作用,就一定有弹力的作用
图8
3.如图8所示,用水平力F将同种材料不同质量的物体压到一竖直墙壁上,下列说法正确的是
A.若物体保持静止,则F越大,物体所受摩擦力越大
B.若物体保持静止,则质量越大,物体所受摩擦力越小
c.若物体沿墙壁向下滑动,则F越大,物体所受摩擦力越大
D.若物体沿墙壁向下滑动,则质量越大,物体所受摩擦力越大
4.用一根长20cm,劲度系数为k=200N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上的质量为1kg的木块,弹簧的长度逐渐伸长到22.4cm时木块开始运动,当弹簧的长度为21.7cm时,木块在桌面上做匀速直线运动.则:
木块受到的最大静摩擦力多大?
静摩擦力的变化范围怎样?
木块和桌面间的动摩擦因数是多少?
木块滑动过程中,当弹簧的长度小于或大于21.7cm时滑动摩擦力如何变化?
参考答案
课前自主学习
.相对运动相对运动趋势相对运动相对运动趋势①静摩擦力②滑动摩擦力
①相互挤压②粗糙③相对运动相对运动趋势
2.相对运动趋势①相互挤压②粗糙③相对运动趋势0<F静≤Fmax最大静摩擦力相切相对相反
3.相对滑动相对运动①相互挤压②粗糙③相对滑动相互挤压的弹力动摩擦因数相切相对滑动
核心知识探究
一、
[问题情境]
当拉力为1N时,木块有相对桌面运动趋势,但没有动,是因为木块除受1N的拉力外,还受到桌面对它的一个力的作用,这个力与1N的拉力大小相等,方向相反.
当拉力增大到2N时,木块仍静止,但它相对桌面运动的趋势更加“强烈”,此时桌面对木块的作用力为2N.
当拉力增大到4N时,木块开始移动,说明“4N的力”是使木块开始运动所需的最小力,此时桌面对木块的力也为4N.木块运动起来以后,拉力变为3.8N,这个力是保证木块匀速运动所需要的力.
[要点提炼]
.静摩擦力
2.最大静摩擦力
3.接触
4.正
5.相对
[问题延伸]
A受向左的静摩擦力,B受向右的静摩擦力;A受静摩擦力是阻力,B受静摩擦力是动力.
二、
[问题情境]
路面给车一个摩擦力,使车停止运动.
[要点提炼]
.阻碍它滑动
2.③相对运动
3.接触面的切线方向相对运动
4.压力材料粗糙程度无关
[问题延伸]
如果以A为参考系,则B相对于A向左运动,所以B受到A向右的滑动摩擦力,可见,物体的相对运动方向和实际运动方向有时并不相同.还可以看出A给B的滑动摩擦力与B的实际运动方向相同,促进B的运动而不是阻碍B的运动.
解题方法探究
例1Ac[在选项A中,以A、B、c三者的整体为研究对象,此整体在水平方向上受平衡力的作用,因此c受到地面的摩擦力等于拉力F,方向向左,A项正确,D项错误;在选项B中,以A为研究对象,A不受摩擦力,否则A不能平衡,B项错误;选项c中,B对c的摩擦力与c对B的摩擦力大小相等,方向相反.由此可知,B对c的摩擦力大小等于F,方向水平向右,c项正确.]
变式训练1c
[静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反,而物体相对运动趋势的方向可能与物体运动的方向相同,也可能与物体运动方向相反,还可能与物体运动方向垂直.静止的物体所受静摩擦力不一定为零,故A、B、D项错误,c项正确.]
例2B[研究摩擦力时:
首先要根据实际情况判断、分析究竟是静摩擦力还是滑动摩擦力;如果是滑动摩擦力,就要分析滑动面上压力的大小,用公式计算;如果是静摩擦力,就要分析物体所受到的其他力,根据物体所处的运动状态,通过列力学方程求解.
根据滑动摩擦力公式F=μFN可以得到:
摩擦力等于20N,其方向水平向右.选B.]
变式训练2c[未撤去F1前,木块静止,说明木块所受的静摩擦力大小F静=F1-F2=8N,方向向左.也说明了最大静摩擦力F静max≥8N.当撤去F1后,在F2作用下木块有向左运动的趋势,地面给木块的静摩擦力方向变为向右,因F2=2N,小于最大静摩擦力,故木块仍保持静止,因而正确选项为c.]
例35N10N
解析在地面上,FN=mg,则滑动摩擦力大小为Fmax=μFN=μmg=0.5×2×10N=10N.
当拉力F=5N时,F<Fmax,物体静止,则由二力平衡知:
F静=F=5N.
当拉力F=12N时,F>Fmax,物体滑动.则F滑=μFN=μmg=10N.
拓展探究10N10N
效果评估
.cD2.D
3.c[物体静止时,物体受静摩擦力,大小等于其重力,与水平力F无关,物体质量越大,所受摩擦力越大,故A、B错.物体向下滑动时,受到滑动摩擦力作用,大小为Ff=μFN=μF,故F越大,摩擦力越大,且与物体的质量无关,c对,D错.]
4.4.8N0~4.8N0.34大小不变
课
件www.5y