第三章

相互作用——力第2節(jié)

摩擦力汽車正在行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前面有人跑過，于是立即踩下剎車，汽車速度立刻減小，你知道是什么力使汽車速度減小直至停止嗎？1.知道摩擦力的定義及分類。2.理解滑動摩擦力和靜摩擦力產(chǎn)生的條件。3.判斷摩擦力的方向及計算摩擦力的大小。1.定義：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們發(fā)生相對運(yùn)動或具有相對運(yùn)動的趨勢時，就會在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的力，這種力就叫做摩擦力。2.摩擦力的分類：摩擦力可分為：滑動摩擦力、靜摩擦力、滾動摩擦。知識點(diǎn)一：摩擦力靜摩擦力滑動摩擦力滾動摩擦力1.滑動摩擦力的概念：

兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們相對滑動時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運(yùn)動的力，這種力叫作滑動摩擦力。2.滑動摩擦力的產(chǎn)生條件：①兩物體相互接觸，且接觸面不光滑；②兩物體接觸處有壓力；③兩物體接觸面有相對運(yùn)動。知識點(diǎn)二：滑動摩擦力3.滑動摩擦力的方向：滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對運(yùn)動的方向相反。ff5m/s10m/svf小木塊F

大木塊跟物體相對運(yùn)動的方向相反注意：①只要發(fā)生相對運(yùn)動，無論靜止還是運(yùn)動的物體都可以受到滑動摩擦力；②滑動摩擦力既可以動力也可以是阻力，但它產(chǎn)生的效果一定是阻礙物體間的相對運(yùn)動。v4.滑動摩擦力的大小滑動摩擦力的大小跟接觸面上壓力的大小和接觸面的粗糙程度、材質(zhì)等有關(guān)。通過進(jìn)一步的定量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：滑動摩擦力的大小跟壓力的大小成正比即Ff

＝μF壓思考2：由F=μFN得，能否說μ與F成正比與FN成反比?μ是比例常數(shù)叫做動摩擦因數(shù)。它的數(shù)值跟兩個物體的材料和表面粗糙程度有關(guān)，跟物體間的接觸面積運(yùn)動速度無關(guān)。

思考1：公式

F=μFN中的μ有什么物理意義？μ與F、FN無關(guān)材料動摩擦因數(shù)材料動摩擦因數(shù)鋼—鋼0.25鋼—冰0.02木—木0.30木—冰0.03木—金屬0.20橡膠輪胎—路面（干）0.71皮革—鑄鐵0.28木—皮帶0.40幾種材料間的動摩擦因數(shù)例題：在我國東北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作為運(yùn)輸工具。一個有鋼制滑板的雪橇，連同車上木料的總質(zhì)量為4.9×103kg。在水平的冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)？g取10N/kg。mgFFNFf解：雪橇所受重力mg＝4.9×104N，查表得μ＝0.02。雪橇勻速運(yùn)動，拉力F與滑動摩擦力Ff

大小相等，即F＝Ff由于FN＝mgFf＝μFN

＝μmg故F＝μmg＝0.02×4.9×103×10N＝980N馬要在水平方向用980N的力，才能夠拉著雪橇勻速前進(jìn)。推理：人推沙發(fā)，據(jù)二力平衡的知識，這時一定有一個力與推力平衡，阻礙相對運(yùn)動發(fā)生的力。知識點(diǎn)三：靜摩擦力F靜F推根據(jù)二力平衡的知識可知，這時一定有一個力與推力平衡。這個力與人對沙發(fā)的推力大小相等、方向相反。這個力就是沙發(fā)與地面之間的摩擦力。思考：互相接觸的物體相對靜止時，是不是也能產(chǎn)生摩擦力？兩物體間有彈力（接觸并彈性形變）兩物體間有相對運(yùn)動趨勢接觸面不光滑1.靜摩擦力產(chǎn)生的條件：思考：靜摩擦力方向如何？思考：刷毛向左彎曲的原因是什么？2.靜摩擦力方向靜摩擦力的方向總是沿著接觸面，并且跟物體相對運(yùn)動趨勢方向相反相對運(yùn)動趨勢方向判斷假設(shè)法例如：用手推地面上的箱子，箱子相對地面不動，假設(shè)將箱子放在一個光滑的水平面上，推箱子時，箱子相對水平面將會運(yùn)動，這個運(yùn)動方向就是相對運(yùn)動趨勢的方向。假設(shè)地面光滑在數(shù)值上等于物體即將開始運(yùn)動時的拉力。兩物體之間實(shí)際產(chǎn)生的靜摩擦力F在0與最大靜摩擦力Fmax之間，即

0<F≤Fmax說明：最大靜摩擦力一般比滑動摩擦力大一些。在有些情況下認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。4.靜摩擦力的最大值Fmax

演示實(shí)驗(yàn)：靜摩擦力的大小隨拉力的變化(1)實(shí)驗(yàn)器材(2)實(shí)驗(yàn)步驟測量靜摩擦力的實(shí)驗(yàn)裝置①把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊。木塊、長木板、彈簧測力計②逐漸增大拉力F，在增大到一定值之前，木塊不會運(yùn)動，觀察彈簧測力計的示數(shù)，此種情況下靜摩擦力等于拉力。③繼續(xù)用力，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時木塊開始移動，觀察彈簧測力計的示數(shù)有什么變化？當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時木塊開始移動的瞬間，此時拉力會突然變小。④用力傳感器代替彈簧測力計做這個實(shí)驗(yàn)，能夠在計算機(jī)屏幕上直接得到拉力隨時間變化的F-t圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：靜摩擦力隨拉力的增大而增大，當(dāng)拉力達(dá)到某一數(shù)值時木塊開始移動，拉力突然減小。1.有關(guān)滑動摩擦力，下列說法中正確的是(

)A．滑動摩擦力的方向一定與物體運(yùn)動方向相反B．滑動摩擦力的方向一定與兩物體間相對運(yùn)動的方向相反C．物體在支持面上的滑動速度越大，滑動摩擦力也一定越大D．接觸面間接觸面積越大，滑動摩擦力也一定越大B2.用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向懸空靜止，如圖所示，關(guān)于瓶子所受的摩擦力，下列說法正確的是(

)A．握力越大，摩擦力越大B．只要瓶子不動，摩擦力的大小就與握力的大小無關(guān)C．如果握力加倍，則摩擦力的方向由向下變成向上D．手越干越粗糙，摩擦力越大B3.如圖所示，汽車B在水平路面上以相對于地面的速度v1向右運(yùn)動，車上的貨物A以相對于地面的速度v2向右運(yùn)動。下列判斷正確的是(

)A．若v1<v2，貨物A受到了汽車B所施加的向右的滑動摩擦力B．若v1<v2，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力C．若v1>v2，貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動摩擦力D．若v1>v2，汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力B（1）物體在運(yùn)動過程中，若把水平推力增大到300N，地面對物體的摩擦力為

N；（2）此后，若把推力減小到200N，靜止前，地面對物體的摩擦力為

N；（3）若撤去外力，直到靜止前，地面對物體的摩擦力為

N；

4.某物體所受重力為G=500N，放置在水平面上，它與地面間的動摩擦因數(shù)是μ=0.56，它與地面間的最大靜摩擦力是Fm=300N。280280280人在路上行走時，判斷腳和地面之間的摩擦力類型和方向？分析：人