文档内容
让更多的孩子得到更好的教育
摩擦力(提高)
撰稿:史会娜 审稿:蒙阿妮
【学习目标】
1.知道滑动摩擦力是如何产生的;
2.理解利用二力平衡的知识测量滑动摩擦力;
3.知道影响滑动摩擦力的大小的因素;
4.知道摩擦力的利用和防止;
5.能用平衡的观点解决有关摩擦力的问题。
【要点梳理】
要点一、滑动摩擦
1.定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就
叫做滑动摩擦力。
2.方向:与相对运动的方向相反。
3.测量:利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。
4.影响滑动摩擦力大小的因素:滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关,接触面受到的压力越大,滑
动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
要点诠释:
1.摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。
2.滑动摩擦力产生的条件:(1)接触面粗糙;(2)接触并挤压;(3)相对运动。
3.测量滑动摩擦力时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动。根据二力平衡的知识,
可知弹簧测力计对木块的拉力(即弹簧测力计的示数)与木块受到的滑动摩擦力大小相等。
4.滑动摩擦与滚动摩擦的区别:一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。一个物
体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。在相同条件下,滚动摩擦往往比滑动摩擦小得
多。
要点二、静摩擦
1.定义:物体在有相对运动趋势时,接触面阻碍物体相对运动趋势的力叫做静摩擦力。
2.方向:静摩擦力的方向,与相对运动趋势相反,但与运动方向可以相反(阻力)也可以相同(动力),还可
以成任意角度。如:皮带传送机就是静摩擦力方向与运动方向相同的,是静摩擦力作为动力的实例。
3.静摩擦力的大小:静摩擦力可以在0到最大静摩擦力之间变化,其大小由外界条件决定,因此它是被动
力。
要点诠释:
1.“假设法”判断静摩擦力的有无和方向。静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,但有些情况相
对运动趋势很难判断。我们可以用假设法判断相对运动趋势的方向:假设接触面光滑,物体若会相对滑动,
则说明原来有静摩擦力,且相对滑动的方向就是相对滑动趋势的方向。
2.静摩擦力是被动力,即它的大小和方向都是由其它力决定,可用“假设法”和“运动和力的关系”判
断。
3.静摩擦力产生的条件:(1)接触面粗糙;(2)接触并挤压;(3)相对运动趋势。
要点三、摩擦的利用和防止(高清课堂《摩擦力》388633二、增大/减小摩擦的方法)
1.利用:增大有用摩擦,可以增大压力,增大接触面的粗糙程度。例如:鞋底有花纹;自行车更快停下来,
可以用力捏闸。
2.防止:减小有害摩擦,减小压力 ,减小接触面的粗糙程度。例如:冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程
度来减小摩擦;变滑动为滚动;使接触面隔开。
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【典型例题】
类型一、摩擦力
1、下列关于摩擦的说法正确的是:
A. 摩擦力肯定是阻碍物体运动的
B. 摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C. 相互接触的物体之间一定存在摩擦力
D. 一个物体对另一个物体有摩擦力作用时,它自身也会受摩擦力的作用
【答案】D
【解析】摩擦力的定义是初中物理比较难的一个知识点,可以分解成三点,
条件①两个互相接触的物体,
条件②做相对运动时,
特点:摩擦力产生的位置,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。
【总结升华】相对运动的理解,相对运动包含两种情况:一是两物体之间发生运动,另一种情况是两
物体之间要发生运动,分离的趋势,但实际没有运动分开。例如:放在斜面上静止的物体,若斜面很光滑,
物体将下滑,而实际上物体并没有下滑。这就是属于要发生相对运动。摩擦力可能是动力,也可能是阻力;
摩擦力的方向既可能与物体运动方向相同,也可能与物体运动方向相反。
举一反三:
【变式】如图所示:物体与地面(或斜面)间的接触面是粗糙的,图中没有受到摩擦力的是:
【答案】 A
2、假设一切物体间的摩擦力突然消失,下列哪些现象是不可能发生的( )
A.我们将无法走路,脚与地面间要打滑
B.我们将无法写字,因为笔会从手中滑下来
C.传送带将可以更快速地传递货物
D.沿铁轨方向的微风能吹动火车
【答案】C
【解析】A、人走路是依靠鞋底与地面间的摩擦,当摩擦力消失后,人将无法行走。
B、写字时,如果没有摩擦力,笔会从手中滑下导致无法写字。
C、若没有摩擦力,传送带传送时货物仍停留在原地,不会带动货物前进。
D、若没有摩擦力,火车与铁轨之间绝对光滑,沿铁轨方向的风就能把火车吹动。
【总结升华】要求学生会判断物体是否受摩擦力作用,会根据摩擦力的作用分析摩擦力的重要性。
类型二、影响摩擦力大小的因素
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3、小明在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,实验过程如图所示。
测木块摩擦力时,弹簧测力计必须拉着木块做 。
比较甲、乙两图能说明 。
比较甲、丙两图能说明 。
【答案】:(1)匀速直线运动;
(2)在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大;
(3)压力一定时,摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。
【解析】(1)要使测力计的示数与摩擦力相等,木块必须处于平衡状态,使拉力与摩擦力是一对平衡
力。
(2)比较甲、乙两图发现:接触面的粗糙程度相同,而压力大小不同,由此可知研究的是摩擦力与压
力大小的关系。故结论为:在接触面的粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
(3)比较甲、丙两图发现:压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由此可知研究的是摩擦力与接触
面粗糙程度的关系。故结论为:压力一定时,接触面的越粗糙摩擦力的越大。
【总结升华】此题要把握两个方法:①利用二力平衡的条件的转换法;②控制变量法的应用。
举一反三:
【变式】在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验时,必须使木块做匀速直线运动的理由是( )
A.运动稳定,不会使砝码掉下来
B.避免损坏弹簧测力计,读数较准确
C.运动稳定,弹簧测力计读数较准确
D.使摩擦力和拉力平衡
【答案】D
4、(2011•泰州)自行车是人们常用的交通工具,其中包含许多物理知识,下列有关说法不正确的是(
)
A.车轮转轴内装有小滚珠是为了减小摩擦
B.把手上刻有花纹是为了减小摩擦
C.轮胎用橡胶制作是因为它的弹性较好
D.车架用钢铁制作是因为它的硬度较大
【思路点拨】逐个分析选择项中的各个部件,然后与对应的物理知识相结合,从而确定答案。
【答案】B
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【解析】A、车轮转轴内装有小滚珠是为了变滑动为滚动,减小了摩擦力。
B、把手上刻有花纹是为了增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力。
C、橡胶的弹性好,用来制作轮胎,可以减轻汽车的震动和颠簸。
D、车架用钢铁制作是因为它的硬度大,不易发生变形。
【总结升华】自行车是日常生活中最常见的交通工具,从自行车的结构和使用来看,应用了非常多的物理
知识,包括力学、声现象、光现象、杠杆等方面,平时多注意观察,将其知识活学活用。
举一反三:
【变式】(高清课堂《摩擦力》388633例1)(2011北京)如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是
浴室脚垫做得凹凸不平 轮滑鞋装有滚轮 防滑地砖表面做得较粗糙 旅游鞋底有凹凸的花纹
A B C D
【答案】B
类型三、综合应用
5、用弹簧测力计沿水平方向拉一个质量为500g的小车在桌面上向右做匀速直线滑动,此时弹簧
测力计的示数为2N时,则小车受到的摩擦力为__________N,方向__________。当弹簧测力计的示数增
大为4N时, 小车受到的摩擦力大小__________。 (“变大”、“不变”、“变小”)
【答案】2N 水平向左 不变
【解析】当弹簧拉力突然变大时,并没有说明还做匀速直线运动。而决定滑动摩擦力大小的压力大小
以及粗糙程度都没有改变,所以摩擦力大小不变。
【总结升华】本题考查了摩擦力的方向、以及决定滑动摩擦力大小的因素。特别最后一空,同学们易
犯错误的原因是没有搞清楚物体的运动状态,就急于下结论。
举一反三:
【变式】用弹簧测力计拉着重8N的物体在水平面上以2.5m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数
为2N。当绳子突然断开时,则( )
A.物体速度保持不变,受到的摩擦力小于2N
B.物体速度逐渐减小,受到的摩擦力等于2N
C.物体速度逐渐减小,受到的摩擦力等于8N
D.物体立即停止,受到的摩擦力为零
【答案】B
6、小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别为f 和f 那么它们
上 下
的关系是( )
A.f 向上,f 向下,且f =f
上 下 上 下
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B.f 向下,f 向上,且f >f
上 下 上 下
C.f 向上,f 向上,且f =f
上 下 上 下
D.f 向上,f 向下,且f >f
上 下 上 下
【思路点拨】(1)摩擦力是阻碍物体运动的一种力,它的方向总是与物体相对运动的方向相反;
(2)物体静止或做匀速直线运动时,受到的力是平衡力。
【答案】C
【解析】(1)小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上时,受到的摩擦力向上,因为匀速f =G;
上
(2)小猴用双手握住竖直的竹竿匀速滑下时,受到的摩擦力向上,因为匀速f =G。
下
【总结升华】本题考查学生对物体的受力分析,以及应用二力平衡知识解决实际问题的能力。
举一反三:
【变式】如图所示,物块A的重力G =20N,物块B的重力G =10N,水平推力F作用在A上,A与竖直
A B
墙面接触,A和B均静止,则墙面受到的摩擦力( )
A.大小为20N,方向向上
B.大小为20N,方向向下
C.大小为30N,方向向上
D.大小为30N,方向向下
【解析】物体A、B组成的整体,受竖直向下的重力G=G+G=20N+10N=30N,竖直向上的摩擦力f,而处于平
A B
衡状态, 由平衡条件得:f=G=30N,方向竖直向上。物体间力的作用是相互的,A受到的摩擦力f与物体A
对墙壁的作用力f'是作用力与反作用力,则f'=f=30N,方向与f方向相反:竖直向下。故选D。
【答案】D
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