摩擦力 1 靜摩擦力 產生 兩個相互接觸的物體 有 時產生的摩擦力 作用效果 總是起著阻礙物體間 的作用 產生條件 a 相互接觸且 b 有 c 隨外力的變化而變化 即 只與外力有關而與正壓力無關 計算時只能根據物體所處的狀態 平衡或加速 由平衡條件或牛頓運動定律求解 方向 總是與物體的 方向相反 相對運動趨勢 擠壓 有彈力 相對運動趨勢 接觸面粗糙 相對運動趨勢 相對運動趨勢 大小 0 Ff Ffm 且總跟接觸面相切 一 概念復習 例 物體m放在平板小車M上 隨車一起做變速運動 當車的加速度逐漸減小時 物體m受靜摩擦力也逐漸減小 靜摩擦力在達到最大以前與接觸面的性質 接觸面之間的正壓力無關 與其它力的合力 以及自身的運動狀態有關 接觸面的性質和接觸面間的壓力一定的情況下 靜摩擦力可以變化 最大靜摩擦力 1 與接觸面的性質有關 2 與壓力有關 3 同一對接觸面 在壓力相同的條件下 最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力 靜摩擦因數 略大于滑動摩擦因數 2 滑動摩擦力 產生 兩個相互接觸的物體 有 時產生的摩擦力 作用效果 總是起著阻礙物體間 的作用 產生條件 a 相互接觸且 b 有 c 滑動摩擦力大小與 成正比 即 Ff FN指接觸面的壓力 并不總是等于物體的重力 是動摩擦因數 與相互接觸的兩個物體的材料有關 還跟接觸面的情況 如粗糙程度 有關 方向 總是與物體的 方向相反 相對運動 擠壓 有彈力 相對運動 接觸面粗糙 相對運動 相對運動 大小 且總跟接觸面相切 但與接觸面的面積無關 壓力 FN 如圖所示 放在斜面上的小木塊 沿不同方向以不同速度滑行時 小木塊受到的滑動摩擦力均為 例 如圖所示 有傾角 30 的粗糙斜面上放一物體 重力為G 現用與斜面底邊平行的力F G 2推物體 物體恰能沿斜面斜向下作勻速直線運動 求物體與斜面間的動摩擦因素 反思 注意摩擦力的方向 學會圖形轉換 彈力和摩擦力關系如何 方向 互相垂直產生 有摩擦力必有彈力 有彈力不一定有摩擦力 討論1 在分析受力時 必須先分析彈力 再分析與其對應的摩擦力 摩擦力的方向一定與運動方向相反嗎 討論2 2 一個摩擦力 包括動和靜 可以做正功 也可以做負功 還可以不做功 摩擦力一定起阻礙作用嗎 一定做負功嗎 1 作用效果可以是阻力 也可以是動力 討論3 運動的物體只能受滑動摩擦力 靜止的物體只能受靜摩擦力嗎 作用對象 運動的物體也可以受靜摩擦力 靜止的物體也可以受滑動摩擦力 討論4 1 一對靜摩擦力對系統不做功 只發生能量的轉移 不發生能量的轉化 方式 一正一負或均為零 一對摩擦力做功情況又如何呢 2 一對滑動摩擦力對系統做負功 能量既發生轉移 又發生轉化 方式 一正一負 且正功小于負功 或一零一負或均為負 拓展 一對作用力和反作用力做功情況又如何 討論5 二 題型分析 1 靜摩擦力有無及方向的判定 1 假設法 假設沒有摩擦力存在 即光滑 看兩個物體會發生怎樣的相對運動 根據 靜摩擦力與物體相對運動的趨勢方向相反 來判斷靜摩擦力方向 2 根據物體的運動狀態 由牛頓定律或平衡條件判斷 例1 如圖所示 物體B疊放在A上 物體A置于地面上 若在物體A上施加一個力F 分析以下幾種情況下 物體A和B所受的摩擦力 1 一起靜止 2 一起向右勻速直線運動 3 一起以加速度a水平向右運動 例2 下圖中的三個物體正在勻速直線向左運動 那么各接觸面的摩擦力大小和方向如何 例3 試判斷下述各圖中摩擦力的方向 注意多解 A隨傳送帶一起勻速向右運動 A隨傳送帶一起勻速向上運動 問 若A隨傳送帶一起勻速向下運動 2 摩擦力大小的計算 在研究摩擦力大小之前 必須先分析物體的運動狀態 判斷發生的是滑動摩擦 還是靜摩擦 1 若是滑動摩擦 可用F FN來計算 公式中的FN指兩接觸面間的壓力 并不總是等于物體的重力 2 若是靜摩擦 則不能用F FN來計算 只能根據物體所處的狀態 平衡 加速 由平衡條件或牛頓定律來求解 例1 如圖 物體M靜止于傾斜放置的木板上 當傾角 由很小緩慢增大到90 的過程中 木塊對物體的支持力FN和摩擦力Ff的變化情況是 A FN Ff都增大B FN Ff都減小 C FN增大 Ff減小 D FN減小 Ff先增大后減小 D 例2 把一重為G的物體 用一水平的推力F kt k為恒量 t為時間 壓在豎直的足夠高的平整墻上 從t 0開始物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關系是下圖中的哪一個 B 例3 一個重為G的粗細均勻的圓柱體放在 V 型槽中 槽的側面與水平方向的夾角均為 圓柱體與槽的動摩擦因數為 要使圓柱體沿水平軸線方向以v的速度勻速運動 沿軸線方向的水平推力F應是多大 例4 如圖所示 板A的質量為m 滑塊B的質量是2m 板A用輕繩拴住 繩與斜面平行 滑塊B沿斜面角為 的斜面在A板中間一段勻速下滑 若AB之間以及B與斜面之間的動摩擦因數相同 求動摩擦因數 例5 如圖所示 人與板一起勻速向左運動 板與地面間的摩擦因數為 求 1 地面對木板的摩擦力 2 人對木板的摩擦力 1 M m g向右 2 向左 例5 變式 如圖 人坐在小車上 用力拉動繩子 使人與車相對靜止 共同向右運動 繩與滑輪質量不計 不計滑輪摩擦與地面摩擦 人的質量大于車的質量 則人受到車的摩擦力是 A 人受到車向右的靜摩擦力B 人受到車向左的靜摩擦力C 人與車間無摩擦D 無法確定 A 3 皮帶傳送中的摩擦力問題 例1 如圖所示 傳送帶與水平面的夾角為370并以10m s的速度勻速運動著 在傳送帶的A端輕輕放一小物體 若已知物體與傳送帶間的動摩擦因數為 0 5 AB間距離S 16m 則小物體從A端運動到B端所需的時間為 1 傳送帶順時針方向轉動 2 傳送帶逆時針方向轉動 A 2 8sB 2 0sC 2 1sD 4 0s D B 解析 1 對物體受力分析 沿皮帶所在的斜面方向有a gsin370 gcos370 2m s2 因物體沿皮帶向下運動而皮帶向上運動 所以整個過程物體對地勻加速運動16m 據得t 4 0s D選項正確 2 當物體下滑速度小于傳送帶時 物體的加速度為a1 此時滑動摩擦力沿斜面向下 則 當物體下滑速度大于傳送帶v 10m s時 物體的加速度為a2 此時f沿斜面向上 則 解得t2 1s 因此總時間t t1 t2 2s B選項正確 例2 對如圖所示的皮帶傳動裝置 下列說法中正確的是 A A輪帶動B輪沿逆時針方向旋轉B B輪帶動A輪沿逆時針方向旋轉C C輪帶動D輪沿