《高中物理 第三章 研究物體間的相互作用 第二節(jié) 研究摩擦力的方向判斷與大小計算素材 粵教版必修1（通用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第三章 研究物體間的相互作用 第二節(jié) 研究摩擦力的方向判斷與大小計算素材 粵教版必修1（通用）（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、摩擦力的方向判斷及大小計算 摩擦力是三種基本性質(zhì)力中最難判定的力，它的大小和方向的確定是高中階段的重點和難點，物體在各種運動狀態(tài)下摩擦力的分析在每年的高考中都有所體現(xiàn)，是高考的必考內(nèi)容。摩擦處處、時時存在，在初中我們知道，摩擦分為靜摩擦、滑動摩擦和滾動摩擦三類，我們已知道了摩擦的基礎(chǔ)知識，我們今天將進一步來研究摩擦的相關(guān)知識。 （一）滑動摩擦力 1、產(chǎn)生：兩個相互接觸的物體發(fā)生相對運動時產(chǎn)生的摩擦力。 2、產(chǎn)生條件：1）接觸面粗糙 2）相互接觸且有形變即相互間有彈力 3）物體間有相對運動 3、方向：跟接觸面相切，并跟物體相對運動方向相反。 例1：一物體在水平面上向右運動，試確

2、定其摩擦力的方向。 物體相對于地面的方向是水平向右，所以摩擦力方向水平向左 例2：A、B兩物體疊放在一起，兩物體都沿水平面向右運動，A的速度為，B的速度為，并且＜，問A、B兩物體間的摩擦力的方向如何？ 雖然A的速度方向水平向右，但由于＜，所以A相對于和它接觸的物體B而言，是向左運動的，即相對運動方向是向左的，故A受到的B對它的摩擦力是水平向右的。 注：1、由例2可以看到，物體的運動方向和相對運動方向是有區(qū)別的。 2、摩擦力是和相對運動方向相反，不是和運動方向相反，所以我們在判斷滑動摩擦力的方向時，一定要先找出該物體相對于和它接觸的物體的運動方向，才能判斷滑動摩擦力的方向，

3、不能僅憑運動方向來判斷摩擦力方向。 例3：傳送帶順時針方向運動，現(xiàn)將一物體靜止地放上傳送帶，則物體在放上傳送帶的一段時間內(nèi)所受滑動摩擦力的方向如何？ 物體靜止地放上傳送帶，傳送帶水平部分向右運動，則物體相對于傳送的運動方向向左，所以受到的滑動摩擦力方向水平向右。 4、大小：經(jīng)過試驗，我們得出，物體受到的滑動摩擦力的大小和物體間的壓力有關(guān)，還和物體間接觸面的材料性質(zhì)有關(guān)。 即f=μN μ是一個沒有單位，小于1的常數(shù)，叫做動摩擦因數(shù)。它與兩物體的材料性質(zhì)，表面狀況有關(guān)，和接觸面積無關(guān)。 N是物體對接觸面的正壓力即垂直于接觸面的彈力。 例4：一質(zhì)量為5kg的物體在水平面上向

4、右運動，它和水平面間的μ為0.6，則此時物體受到的滑動摩擦力多大？ 解：此時物體對水平面的壓力大小等于物體所受的重力 所以f=μN=0.6×50=30N 方向水平向左 注：這道例題中壓力恰好等于重力的大小，但要特別注意，壓力并不總等于重力，壓力和重力是不相同的兩個力。 5、作用效果：總是起著阻礙物體間相對運動的作用。 （二）靜摩擦力 1、定義：兩相對靜止的相互接觸的物體間，由于存在相對運動的趨勢而產(chǎn)生的摩擦力。 2、靜摩擦力產(chǎn)生的條件：1）兩物體直接接觸 2）接觸處粗糙且相互間有彈力 3）兩物體有相對運動的趨勢 3、靜摩擦力的方向：總是和接觸面相切，并且總跟物體的

5、相對運動趨勢方向相反。 判斷兩物體間是否有相對運動的趨勢，一般采用假設(shè)法，即假設(shè)接觸面光滑，看相接觸的兩物體間是否有相對運動，如果有，此方向即為相對運動的趨勢方向；如果沒有，說明物體間無相對運動趨勢。 例5：判斷下面兩個靜止物體受到的靜摩擦力的方向 （1） 解析：此時物體靜止，假設(shè)水平面光滑，物體仍然靜止，故此時無相對運動的趨勢，此物體不受地面的靜摩擦力。 （2） 解析：此時物體靜止，假設(shè)斜面光滑，物體將沿斜面向下運動，說明此時物體有沿斜面向下運動的趨勢，物體將受到沿斜面向上的靜摩擦力。 4、不是只有靜止的物體才受到靜摩擦力的作用，運動的物體同樣可以受到靜摩擦力作用。

6、 例6：在水平面上有A、B兩物體，力F作用在B物體上，在F作用下，A、B一起向右做加速運動，判斷A、B兩物體間的摩擦力。 解析：A、B一起向右運動，雖然A、B都是運動的，但是A和B卻是相對靜止的，如果有摩擦力，也是靜摩擦力。 假設(shè)A、B間光滑，則A不會隨著B一起運動，將相對于B向后運動，故此時A有相對于B向后的運動趨勢，所以A將受到B對它的向前的靜摩擦力。 5、靜摩擦力的大小：兩物體間靜摩擦力的大小是可以變化的，的取值范圍0≤≤，為兩物體之間的最大靜摩擦力，即為靜摩擦力的最大值，也就是讓物體由靜止到運動的最小拉力值。 例7：一質(zhì)量為5kg的物體放在水平面上，已知物體和水平面間

7、的為21N，動摩擦因數(shù)為0.4，現(xiàn)對該物體施加一個水平外力F，當(dāng)F的大小分別取5N、18N、25N和30N時物體分別受什么摩擦力，大小、方向如何？ 解：（1）當(dāng)F=5N時，F(xiàn)＜，物體保持靜止，為了靜止，物體應(yīng)受到一個大小為5N，方向水平向左的靜摩擦力； （2）當(dāng)F=18N時，F(xiàn)＜，物體保持靜止，為了靜止，物體應(yīng)受到一個大小為18N，方向水平向左的靜摩擦力； （3）當(dāng)F=25N時，F(xiàn)＞，物體不能保持靜止，將向右運動，此時物體應(yīng)該受到一個水平向左的滑動摩擦力，大小為f=μN=0.4×50=20N （4）當(dāng)F=30N時，F(xiàn)＞，物體不能保持靜止，將向右運動，此時物體應(yīng)該受到一個水平向左的滑動摩擦力，大小為f=μN=0.4×50=20N。 注：1）當(dāng)外力小于時物體靜止，物體受靜摩擦力，當(dāng)外力大于時物體將開始運動，受動摩擦力； 2）靜摩擦力的大小會隨著外力的變化而變化，滑動摩擦力不隨外力的變化而變化； 3）動摩擦力的大小略小于，因此我們要想讓物體運動，比維持物體做勻速運動要困難。我們有時也近似認為動摩擦力的大小等于。 四、小結(jié) 1、無論是動摩擦力還是靜摩擦力，都是兩個物體間的相互摩擦力。 2、要判定摩擦力方向，一定要找出相接觸的兩物體之間的相對運動方向或相對運動趨勢方向。 3、兩種摩擦力的大小的計算方法是不同的，要按各自的規(guī)律進行計算。