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人教版 (新课标)必修1第三章 相互作用3 摩擦力教学ppt课件
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这是一份人教版 (新课标)必修1第三章 相互作用3 摩擦力教学ppt课件，共60页。
如何理解摩擦力中的“相对”二字？提示：静摩擦力和滑动摩擦力中的“静”和“动”都是相对的，指的是接触面之间的相对静止和相对运动.(1)有静摩擦力作用的两物体是“相对”静止的，即这两个物体互为参考系时是静止的，而以其他物体为参考系时不一定静止，所以一个物体受到静摩擦力作用时并不一定静止，也有可能是运动的.
(2)存在滑动摩擦力作用的两物体间有“相对”运动，但并不意味着这两个物体相对于其他物体都是运动的，所以受到滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的.
典例1 如图所示，物体A静止在斜面上，请判定物体A相对于斜面的运动趋势,以及斜面对物体A的静摩擦力的方向.放在斜面上的物体具有沿斜面下滑的运动趋势，根据摩擦力产生的条件，物体与斜面之间存在摩擦力.
【规范解答】假设物体A与斜面之间接触面突然变为光滑，物体A必相对于斜面下滑，所以，当物体A静止在斜面上时，相对于斜面的运动趋势为沿着斜面向下，物体A所受静摩擦力的方向为沿着斜面向上.答案:沿斜面向下 沿斜面向上
【变式备选】如图所示,小明在广场上进行体育锻炼,他滑动一段时间后停止用力,过了一会儿,小明就停了下来.请你判断小明所受的摩擦力方向？【规范解答】小明停止用力后,过了一会儿就停了下来,因为小明受到的摩擦力与他的运动方向相反，阻碍了小明的运动.
1.受到静摩擦力作用的物体是否一定处于静止状态?提示：存在静摩擦力的两个物体是“相对”静止的，但这两个物体是否处于静止状态，与选取的参考系有关.如果选这两个物体中的一个作为参考系，那么它们都是静止的;如果选择这两个物体之外的其他物体作为参考系，那么这两个物体就可能是运动的，也可能是静止的.
2.实验探究在水平桌面上放一长木板，上面放一质量较大的木块.开始时，在木板与木块接触的外侧面作两个对顶的三角形的记号.当用手沿图中箭头所示方向缓缓地拉木板时，可以看到木块随木板一起移动，弹簧测力计的示数逐渐增大，但两个三角形记号的相对位置却没有变化，直到弹簧测力计的示数增大到某一数值后，才看到两个三角形记号相对位置发生变化.则：
(1)此过程中木板对木块的摩擦力方向如何？大小如何？(2)当木块相对木板将要滑动时弹簧测力计的示数如何？提示：(1)此过程中，木块相对于木板有向右运动的趋势，所以木板对木块有向左的静摩擦力.由于木板缓慢运动，静摩擦力的大小等于弹簧测力计的弹力.即随着弹簧测力计对木块弹力的增大而增大.(2)当木块相对木板将要滑动时，测力计的示数达到最大，此时木块与木板之间的静摩擦力达到最大静摩擦力Fmax.
3.静摩擦力的取值范围是0
5.你认为最大静摩擦力与压力有关系吗？为了方便拖拽电线，工人师傅往往都是用柔软的钢丝网套套在粗硬的电线上，当拉动钢丝网套时，网套的内径减小，即钢丝网套径向收缩，就能把粗硬的电线紧紧地束缚住，不会滑脱，怎样用摩擦力与压力之间的关系解释这一现象？
提示：(1)最大静摩擦力与压力有关，并且压力越大，最大静摩擦力就越大.(2)架设电力线路时，用柔软的钢丝网套套在粗硬的电线上，当网套径向收缩时，网套与被套住的电线之间的压力增加，从而增加了它们之间的最大静摩擦力，拉力越大，网套径向收缩得就越厉害，从而增大了压力，其间的最大静摩擦力就越大，所以，被套住的电线就越不容易滑脱.这正是摩擦力与压力之间的关系的实际运用.
1.摩擦力的作用效果摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或者相对运动趋势，而不是阻碍物体的运动.摩擦力可以是阻力也可以是动力.无论静摩擦力还是滑动摩擦力都可以充当动力.切忌误认为“摩擦力总是阻力，总是阻碍物体的运动”.
2.摩擦力的方向摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反，而不是与运动方向相反.摩擦力的方向可以跟运动方向成一定角度，不一定与运动方向在一条直线上，但一定与相对运动或相对运动趋势方向在一条直线上，且方向相反.
3.静摩擦的大小静摩擦力，不能用F=μFN计算.在达到最大静摩擦力之前，与压力无关，大小和方向随物体的运动状态及作用在物体上的外力的变化而变化，变化范围在0和最大值之间，即0
4.大小：等于使物体产生相对运动趋势的外力大小.两物体间的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间，即0
解答本题时可把握以下两点：(1)明确木块受到的摩擦力的种类.(2)要能根据二力平衡的知识分析摩擦力的大小.
【规范解答】选A、D.在水平方向上，F与墙壁对木块的弹力是平衡力，当推力F的大小增加到2F时，木块所受墙面的弹力必增加到原来的2倍，故A正确；在竖直方向上，重力和木块受到墙壁的静摩擦力是平衡力，重力不变则静摩擦力也不变，故D也正确.
【变式备选】如图所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一个木箱，试判断下列情况中，木箱所受到的静摩擦力的方向.(木箱和车面无相对滑动)(1)汽车由静止开始加速运动时.(2)汽车刹车时.(3)汽车匀速运动时.
【解析】(1)木箱随汽车一起由静止开始加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原来的静止状态.因此它将相对于汽车向后滑动，而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到向前的静摩擦力.(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑动，而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力.
(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设木箱受水平向右的摩擦力，跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多能对它施加两个力(支持力FN和摩擦力F)，由二力平衡条件知:FN与G平衡，但没有力与F平衡，木箱不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，所以假设不成立，即木箱不受静摩擦力.答案：(1)向前的静摩擦力 (2)向后的静摩擦力 (3)不受静摩擦力
1.实验探究：如图所示，先调节木板水平，用手拉动木板，木块保持静止.弹簧测力计的示数为木块与木板相互作用的滑动摩擦力的大小.分别改变木块的质量、木板的粗糙程度，对照相应弹簧测力计的示数，从实验中得出有关滑动摩擦力与哪些因素有关？
提示：滑动摩擦力与压力FN和动摩擦因数μ这两个因素有关.当接触面粗糙程度不变时，滑动摩擦力的大小与压力成正比，用μ表示比例常数，则滑动摩擦力F=μFN，其中μ叫做动摩擦因数，跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关.
2.滑动摩擦力公式中的压力是否在任何情况下都等于物体的重力？请举例说明.提示：物体在水平面上运动时，由于竖直方向处于平衡状态，重力与压力大小是相等的，如果物体不是在水平面上运动，则不能认为重力等于压力.当物体沿斜面下滑时，斜面的倾角越大，压力就越小.所以压力与重力不是一回事.例如，小孩沿滑梯下滑时，对滑梯的压力小于自身的重力.
3.从滑动摩擦力计算公式F=μFN可得 ，如果说“动摩擦因数跟摩擦力成正比，跟压力成反比”，这种说法是否正确？提示：不正确.动摩擦因数μ可由摩擦力F和压力FN计算得出，但并非由F或FN决定.μ与接触面材料的性质和粗糙程度有关，两接触面确定的情况下，μ是确定的，不随压力的改变而改变.
4.试讨论总结：如何确定滑动摩擦力的方向？滑动摩擦力一定是阻力吗？提示：(1)滑动摩擦力的方向一定沿接触面，与接触面相切.与物体相对运动方向相反，而与物体的运动方向无直接关系.(2)滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力.
怎样计算摩擦力的大小滑动摩擦力，可用F=μFN直接计算，计算滑动摩擦力大小的关键是确定压力FN.滑动摩擦力的大小与接触面积及物体的运动状态无关.
滑动摩擦力1.定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时，所受到的阻碍它相对滑动的力.2.作用效果：总是阻碍物体间的相对运动.3.产生的条件：①两物体相互接触且挤压；②物体间接触面不光滑;③两物体间存在相对运动.4.大小：滑动摩擦力跟压力成正比，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 .F表示滑动摩擦力大小，FN表示压力的大小，μ叫动摩擦因数.
典例3 如图所示，质量为20 kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10 N的拉力作用，则物体所受摩擦力为(g取10 N/kg)( )A.10 N，向右 B.10 N，向左C.20 N，向右 D.20 N，向左
解答本题时要注意：(1)木块受到的摩擦力为滑动摩擦力.(2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反.(3)滑动摩擦力的大小由压力和动摩擦因数决定.【规范解答】选D.滑动摩擦力大小为F=μFN=20 N，方向与相对运动方向相反，即水平向左，故D正确.
【变式备选】(2011·昌平区高一检测)如图所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块，用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中，不计空气阻力.则关于P的受力情况，下列说法正确的是( )A.如果P保持静止，所受摩擦力为零B.如果P保持静止，所受摩擦力大小为mgC.如果P加速运动，所受摩擦力大小为mgD.如果P加速运动，所受摩擦力越来越大
【解析】选B.物块P保持静止时，物块受到桌面对它的摩擦力是静摩擦力，由二力平衡知，摩擦力的大小为mg，A错，B对；如果P加速运动，物块P所受摩擦力为滑动摩擦力，且滑动摩擦力与运动状态无关，大小应不变，大小应由F=μFN计算，大小不等于mg，C、D均错.
典例4 如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为( )A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg
【思路点拨】解答本题应把握以下三点：(1)Q与P之间和P与桌面之间的压力大小及各接触面上摩擦力的方向.(2)各接触面上的摩擦力及绳中拉力的大小.(3)根据P的受力情况确定出拉力F.
【规范解答】选A.由于P向右运动，则Q向左滑动，所以Q对P的摩擦力、桌面对P的摩擦力均向左，大小分别为F1=μmg,F2=2μmg,绳子对P的拉力大小等于F1,所以F=2F1+F2=4μmg,故A正确.
1.关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是( )A.相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力B.有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力C.相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用D.相互压紧和发生相对运动(或相对运动趋势)的物体间可能有摩擦力作用【解析】选D.要产生摩擦力首先要在接触面之间有压力，其次要接触面不光滑而且物体之间有相对运动或有相对运动趋势，故只有D正确.
2.用拖把拖地时，如发现某个地方污渍特别顽固，我们就会使劲向下压拖把，这样就有可能把污渍清除.下列选项中，对使劲向下压拖把的原因解释最合理的是( )A．将拖把中的水挤出，将污渍洗掉B．可以帮助人握紧拖把C．通过增大压力而增大拖把与地面之间的摩擦力D．没有任何作用
【解析】选C.滑动摩擦力与压力有关，在动摩擦因数不变的前提下，压力越大，摩擦力越大.拖地时使劲向下压拖把，就是为了增加压力而达到增大拖把与地面之间的摩擦力的目的.故选C.
3.如图所示，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力G=1 000 N.某人用F=400 N的水平力拉货箱，没有拉动.则货箱受到的静摩擦力大小是( )A.400 N B.600 NC.1 000 N D.1 400 N【解析】选A.货箱在水平方向受拉力和摩擦力并处于静止状态，根据二力平衡的原理可得摩擦力等于400 N，A对.
4.(2011·南昌高一检测)如图所示，重200 N的木箱与竖直墙壁间的动摩擦因数为0.2，在竖直向上F=100 N的拉力作用下,沿竖直墙壁下滑,则木箱受的摩擦力为( )A.40 N B.100 NC.20 N D.0【解析】选D.木箱与墙壁之间没有弹力,不满足摩擦力的产生条件，因此摩擦力为零，D对.
5.如图所示，两个相同的木块，在外力的拉动下，分别以5 m/s、7 m/s的速度向右滑行，它们所受的摩擦力的大小关系为( )A.F1＞F2因为甲与地面之间的接触面积大B.F1＜F2，因为乙与地面之间的压强大C.F1＜F2，因为乙的速度大D.F1=F2，因为F=μFN，它们对地面的压力FN相同且μ也相同
【解析】选D.只要木块相对地面运动，受到的摩擦力就是滑动摩擦力，与相对运动速度的大小无关，与接触面的面积无关，并且它们对地面的压力FN相同且μ也相同，根据滑动摩擦力计算公式F=μFN可知，滑动摩擦力必相同，故选项D正确.
6.下列各种措施，为了减小摩擦的是( )A.用钳子夹紧工件B.搬运笨重的机械，常在它的下面垫上圆木C.自行车的脚蹬子和把套上刻有凹凸不平的花纹 D.在自行车车轴处加润滑油
【解析】选B、D.在本题的四个事例中，A是为了防止工件脱落，影响工作，C是为了防止手、脚与把套、脚蹬子打滑，所以采取了上述措施增大最大静摩擦力.而B是利用了滚动摩擦比滑动摩擦小得多的道理减小摩擦力，D是通过加润滑油，使摩擦面光滑，让活动部件在油膜上滑动，从而减小摩擦力，故正确答案选B、D.
一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)1.下列关于摩擦力的说法，正确的是( )A.摩擦力的大小一定与压力成正比B.摩擦力的方向一定与物体运动方向相反C.摩擦力一定是阻力D.运动的物体可能受到静摩擦力
【解析】选D.滑动摩擦力的大小与压力成正比，而静摩擦力不一定与压力成正比，故A错；摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反，即摩擦力不一定是阻力，故B、C错；运动的物体间若存在相对运动趋势时，也可以产生静摩擦力，故D正确.
2.关于摩擦力，下列说法正确的是( )A.由F=μFN知，若μ≠0,FN≠0，则F≠0B.只要FN=0，则摩擦力一定等于零C.两相互接触且挤压的物体发生相对运动时，它们都受到滑动摩擦力的作用D.有弹力一定有摩擦力的作用，有摩擦力就一定有弹力
【解析】选B.如果物体没有相对运动或相对运动的趋势，就没有摩擦力，A错；压力为零，则摩擦力为零，B对；如果接触面光滑，则物体间也没有摩擦力，C错；有摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，D错，故正确答案为B.
3.如图所示,A物体静止于斜面B上,B静止于水平地面上,A,B之间的摩擦力大小为F1,B与地面间的摩擦力大小为F2,下列说法正确的是( )A.F1=0,F2=0 B.F1≠0,F2=0C.F1=0,F2≠0 D.F1≠0,F2≠0【解析】选B.物体A有沿斜面向下滑动的趋势,故A受到斜面向上的摩擦力,F1≠0;A,B均静止,把它们看成一个整体,它们只受重力和地面的支持力两个力,整体没有运动趋势,地面对B无摩擦力,即F2=0,故选项B正确.
4.一杂技演员用双手握住一根固定的竖直铁杆，他匀速向上爬时受到的摩擦力为Ff上，他匀速下滑时受到的摩擦力为Ff下，则Ff上和Ff下的关系是( )A.Ff上向上，Ff下向下，Ff上=Ff下B.Ff上向下，Ff下向上，Ff上>Ff下C.Ff上向上，Ff下向上，Ff上=Ff下D.Ff上向上，Ff下向下，Ff上 >Ff下
【解析】选C.当杂技演员向上爬时，手和铁杆之间没有相对滑动，在重力的作用下，身体有向下的相对运动趋势，此时演员受静摩擦力，方向向上，大小和重力相等.当演员匀速下滑时，铁杆给手的摩擦力方向向上，大小和重力相等，故C正确.
5.叠放在一起的三个木块A、B、C一起向右运动，速度大小分别为10 m/s、6 m/s、8 m/s.已知木块之间的接触面是粗糙的，下列关于木块之间的摩擦力的方向说法正确的是 ( )A．木块A对木块B的摩擦力方向向右B．木块B对木块C的摩擦力方向向右C．木块A对木块C的摩擦力方向向右D．木块C对木块B的摩擦力方向向右
【解析】选A、D.木块B相对于木块A向左运动，所以木块B受到的摩擦力的方向向右，A对.木块C相对于木块B向右运动，所以木块C受到的摩擦力的方向向左，B错.木块A、C没有直接接触，二者之间不存在摩擦力，C错.木块B相对于木块C向左运动，所以木块B受到的摩擦力的方向向右，D对.
6.(2011·济南高一检测)水平桌面上一重为200 N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15 N,30 N,80 N的水平力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A.15 N 30 N 40 N B.15 N 30 N 80 NC.0 0 40 N D.40 N 40 N 40 N【解析】选A.物体的最大静摩擦力Fm=μmg=40 N故F1=15 NFm,物体受滑动摩擦力Ff3=μmg=40 N,故A项正确.
【规律方法】 如何准确求出摩擦力大小正确求出摩擦力大小的关键是先明确所求摩擦力为哪种摩擦力,判断思路是:物体间有相对滑动时一定是滑动摩擦力；物体间相对静止时,若平行接触面方向的合外力(摩擦力除外)小于最大静摩擦力则为静摩擦力,若平行接触面方向的合外力大于最大静摩擦力则为滑动摩擦力.摩擦力的性质确定后,再用不同方法求其大小.静摩擦力一般根据二力平衡来求,滑动摩擦力一般根据公式F=μFN来求.
二、非选择题(本题共2小题，共20分，要有必要的文字叙述)7.(10分)一根质量为m,长为l的均匀长方体木料，放在水平桌面上，木料与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平力F推木料，当木料经过如图所示的位置时，桌面对它的摩擦力大小为_____，方向向_____.
【解析】由于木料是均匀的，故其重心在其中心即l/2处.当木料经过图中所示的位置时，l/3伸出桌外，故此时木料对桌面的压力为FN=mg.根据F=μFN可知，此时木料对桌面的摩擦力为：F=μFN=μmg.由于力的作用是相互的，即摩擦力是成对出现的，故可知所求桌面对木料的摩擦力F′的大小为：F′=F=μmg.根据木料相对桌面运动的方向向右，滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，可判断得：所求桌面对木料的摩擦力F′的方向为水平向左.答案：μmg 左
8.(10分)如图所示，质量m=4 kg的木块放在水平地面上，木块在F1=10 N，F2=15 N的作用下沿水平面滑动，若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，则木块受到的滑动摩擦力为多大？(g取10 N/kg)
【解析】选取木块为研究对象，对木块进行受力分析，如图所示，则木块受到地面的支持力FN=mg+F1=4×10 N+10 N=50 N，根据F=μFN可知，木块受到的滑动摩擦力为F=μFN=0.2×50 N=10 N.答案：10 N
如何理解摩擦力中的“相对”二字？提示：静摩擦力和滑动摩擦力中的“静”和“动”都是相对的，指的是接触面之间的相对静止和相对运动.(1)有静摩擦力作用的两物体是“相对”静止的，即这两个物体互为参考系时是静止的，而以其他物体为参考系时不一定静止，所以一个物体受到静摩擦力作用时并不一定静止，也有可能是运动的.
(2)存在滑动摩擦力作用的两物体间有“相对”运动，但并不意味着这两个物体相对于其他物体都是运动的，所以受到滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的.
典例1 如图所示，物体A静止在斜面上，请判定物体A相对于斜面的运动趋势,以及斜面对物体A的静摩擦力的方向.放在斜面上的物体具有沿斜面下滑的运动趋势，根据摩擦力产生的条件，物体与斜面之间存在摩擦力.
【规范解答】假设物体A与斜面之间接触面突然变为光滑，物体A必相对于斜面下滑，所以，当物体A静止在斜面上时，相对于斜面的运动趋势为沿着斜面向下，物体A所受静摩擦力的方向为沿着斜面向上.答案:沿斜面向下 沿斜面向上
【变式备选】如图所示,小明在广场上进行体育锻炼,他滑动一段时间后停止用力,过了一会儿,小明就停了下来.请你判断小明所受的摩擦力方向？【规范解答】小明停止用力后,过了一会儿就停了下来,因为小明受到的摩擦力与他的运动方向相反，阻碍了小明的运动.
1.受到静摩擦力作用的物体是否一定处于静止状态?提示：存在静摩擦力的两个物体是“相对”静止的，但这两个物体是否处于静止状态，与选取的参考系有关.如果选这两个物体中的一个作为参考系，那么它们都是静止的;如果选择这两个物体之外的其他物体作为参考系，那么这两个物体就可能是运动的，也可能是静止的.
2.实验探究在水平桌面上放一长木板，上面放一质量较大的木块.开始时，在木板与木块接触的外侧面作两个对顶的三角形的记号.当用手沿图中箭头所示方向缓缓地拉木板时，可以看到木块随木板一起移动，弹簧测力计的示数逐渐增大，但两个三角形记号的相对位置却没有变化，直到弹簧测力计的示数增大到某一数值后，才看到两个三角形记号相对位置发生变化.则：
(1)此过程中木板对木块的摩擦力方向如何？大小如何？(2)当木块相对木板将要滑动时弹簧测力计的示数如何？提示：(1)此过程中，木块相对于木板有向右运动的趋势，所以木板对木块有向左的静摩擦力.由于木板缓慢运动，静摩擦力的大小等于弹簧测力计的弹力.即随着弹簧测力计对木块弹力的增大而增大.(2)当木块相对木板将要滑动时，测力计的示数达到最大，此时木块与木板之间的静摩擦力达到最大静摩擦力Fmax.
3.静摩擦力的取值范围是0
5.你认为最大静摩擦力与压力有关系吗？为了方便拖拽电线，工人师傅往往都是用柔软的钢丝网套套在粗硬的电线上，当拉动钢丝网套时，网套的内径减小，即钢丝网套径向收缩，就能把粗硬的电线紧紧地束缚住，不会滑脱，怎样用摩擦力与压力之间的关系解释这一现象？
提示：(1)最大静摩擦力与压力有关，并且压力越大，最大静摩擦力就越大.(2)架设电力线路时，用柔软的钢丝网套套在粗硬的电线上，当网套径向收缩时，网套与被套住的电线之间的压力增加，从而增加了它们之间的最大静摩擦力，拉力越大，网套径向收缩得就越厉害，从而增大了压力，其间的最大静摩擦力就越大，所以，被套住的电线就越不容易滑脱.这正是摩擦力与压力之间的关系的实际运用.
1.摩擦力的作用效果摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或者相对运动趋势，而不是阻碍物体的运动.摩擦力可以是阻力也可以是动力.无论静摩擦力还是滑动摩擦力都可以充当动力.切忌误认为“摩擦力总是阻力，总是阻碍物体的运动”.
2.摩擦力的方向摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反，而不是与运动方向相反.摩擦力的方向可以跟运动方向成一定角度，不一定与运动方向在一条直线上，但一定与相对运动或相对运动趋势方向在一条直线上，且方向相反.
3.静摩擦的大小静摩擦力，不能用F=μFN计算.在达到最大静摩擦力之前，与压力无关，大小和方向随物体的运动状态及作用在物体上的外力的变化而变化，变化范围在0和最大值之间，即0
4.大小：等于使物体产生相对运动趋势的外力大小.两物体间的静摩擦力F在零和最大静摩擦力Fmax之间，即0
解答本题时可把握以下两点：(1)明确木块受到的摩擦力的种类.(2)要能根据二力平衡的知识分析摩擦力的大小.
【规范解答】选A、D.在水平方向上，F与墙壁对木块的弹力是平衡力，当推力F的大小增加到2F时，木块所受墙面的弹力必增加到原来的2倍，故A正确；在竖直方向上，重力和木块受到墙壁的静摩擦力是平衡力，重力不变则静摩擦力也不变，故D也正确.
【变式备选】如图所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一个木箱，试判断下列情况中，木箱所受到的静摩擦力的方向.(木箱和车面无相对滑动)(1)汽车由静止开始加速运动时.(2)汽车刹车时.(3)汽车匀速运动时.
【解析】(1)木箱随汽车一起由静止开始加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原来的静止状态.因此它将相对于汽车向后滑动，而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到向前的静摩擦力.(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑动，而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力.
(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设木箱受水平向右的摩擦力，跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多能对它施加两个力(支持力FN和摩擦力F)，由二力平衡条件知:FN与G平衡，但没有力与F平衡，木箱不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，所以假设不成立，即木箱不受静摩擦力.答案：(1)向前的静摩擦力 (2)向后的静摩擦力 (3)不受静摩擦力
1.实验探究：如图所示，先调节木板水平，用手拉动木板，木块保持静止.弹簧测力计的示数为木块与木板相互作用的滑动摩擦力的大小.分别改变木块的质量、木板的粗糙程度，对照相应弹簧测力计的示数，从实验中得出有关滑动摩擦力与哪些因素有关？
提示：滑动摩擦力与压力FN和动摩擦因数μ这两个因素有关.当接触面粗糙程度不变时，滑动摩擦力的大小与压力成正比，用μ表示比例常数，则滑动摩擦力F=μFN，其中μ叫做动摩擦因数，跟相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关.
2.滑动摩擦力公式中的压力是否在任何情况下都等于物体的重力？请举例说明.提示：物体在水平面上运动时，由于竖直方向处于平衡状态，重力与压力大小是相等的，如果物体不是在水平面上运动，则不能认为重力等于压力.当物体沿斜面下滑时，斜面的倾角越大，压力就越小.所以压力与重力不是一回事.例如，小孩沿滑梯下滑时，对滑梯的压力小于自身的重力.
3.从滑动摩擦力计算公式F=μFN可得 ，如果说“动摩擦因数跟摩擦力成正比，跟压力成反比”，这种说法是否正确？提示：不正确.动摩擦因数μ可由摩擦力F和压力FN计算得出，但并非由F或FN决定.μ与接触面材料的性质和粗糙程度有关，两接触面确定的情况下，μ是确定的，不随压力的改变而改变.
4.试讨论总结：如何确定滑动摩擦力的方向？滑动摩擦力一定是阻力吗？提示：(1)滑动摩擦力的方向一定沿接触面，与接触面相切.与物体相对运动方向相反，而与物体的运动方向无直接关系.(2)滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力.
怎样计算摩擦力的大小滑动摩擦力，可用F=μFN直接计算，计算滑动摩擦力大小的关键是确定压力FN.滑动摩擦力的大小与接触面积及物体的运动状态无关.
滑动摩擦力1.定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动时，所受到的阻碍它相对滑动的力.2.作用效果：总是阻碍物体间的相对运动.3.产生的条件：①两物体相互接触且挤压；②物体间接触面不光滑;③两物体间存在相对运动.4.大小：滑动摩擦力跟压力成正比，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 .F表示滑动摩擦力大小，FN表示压力的大小，μ叫动摩擦因数.
典例3 如图所示，质量为20 kg的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10 N的拉力作用，则物体所受摩擦力为(g取10 N/kg)( )A.10 N，向右 B.10 N，向左C.20 N，向右 D.20 N，向左
解答本题时要注意：(1)木块受到的摩擦力为滑动摩擦力.(2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反.(3)滑动摩擦力的大小由压力和动摩擦因数决定.【规范解答】选D.滑动摩擦力大小为F=μFN=20 N，方向与相对运动方向相反，即水平向左，故D正确.
【变式备选】(2011·昌平区高一检测)如图所示，P是位于水平粗糙桌面上的物块，用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中，不计空气阻力.则关于P的受力情况，下列说法正确的是( )A.如果P保持静止，所受摩擦力为零B.如果P保持静止，所受摩擦力大小为mgC.如果P加速运动，所受摩擦力大小为mgD.如果P加速运动，所受摩擦力越来越大
【解析】选B.物块P保持静止时，物块受到桌面对它的摩擦力是静摩擦力，由二力平衡知，摩擦力的大小为mg，A错，B对；如果P加速运动，物块P所受摩擦力为滑动摩擦力，且滑动摩擦力与运动状态无关，大小应不变，大小应由F=μFN计算，大小不等于mg，C、D均错.
典例4 如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为( )A.4μmg B.3μmg C.2μmg D.μmg
【思路点拨】解答本题应把握以下三点：(1)Q与P之间和P与桌面之间的压力大小及各接触面上摩擦力的方向.(2)各接触面上的摩擦力及绳中拉力的大小.(3)根据P的受力情况确定出拉力F.
【规范解答】选A.由于P向右运动，则Q向左滑动，所以Q对P的摩擦力、桌面对P的摩擦力均向左，大小分别为F1=μmg,F2=2μmg,绳子对P的拉力大小等于F1,所以F=2F1+F2=4μmg,故A正确.
1.关于摩擦力的产生，下列说法中正确的是( )A.相互压紧的粗糙物体间一定有摩擦力B.有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力C.相互压紧并运动的物体间一定有摩擦力作用D.相互压紧和发生相对运动(或相对运动趋势)的物体间可能有摩擦力作用【解析】选D.要产生摩擦力首先要在接触面之间有压力，其次要接触面不光滑而且物体之间有相对运动或有相对运动趋势，故只有D正确.
2.用拖把拖地时，如发现某个地方污渍特别顽固，我们就会使劲向下压拖把，这样就有可能把污渍清除.下列选项中，对使劲向下压拖把的原因解释最合理的是( )A．将拖把中的水挤出，将污渍洗掉B．可以帮助人握紧拖把C．通过增大压力而增大拖把与地面之间的摩擦力D．没有任何作用
【解析】选C.滑动摩擦力与压力有关，在动摩擦因数不变的前提下，压力越大，摩擦力越大.拖地时使劲向下压拖把，就是为了增加压力而达到增大拖把与地面之间的摩擦力的目的.故选C.
3.如图所示，水平地面上有一货箱，货箱所受的重力G=1 000 N.某人用F=400 N的水平力拉货箱，没有拉动.则货箱受到的静摩擦力大小是( )A.400 N B.600 NC.1 000 N D.1 400 N【解析】选A.货箱在水平方向受拉力和摩擦力并处于静止状态，根据二力平衡的原理可得摩擦力等于400 N，A对.
4.(2011·南昌高一检测)如图所示，重200 N的木箱与竖直墙壁间的动摩擦因数为0.2，在竖直向上F=100 N的拉力作用下,沿竖直墙壁下滑,则木箱受的摩擦力为( )A.40 N B.100 NC.20 N D.0【解析】选D.木箱与墙壁之间没有弹力,不满足摩擦力的产生条件，因此摩擦力为零，D对.
5.如图所示，两个相同的木块，在外力的拉动下，分别以5 m/s、7 m/s的速度向右滑行，它们所受的摩擦力的大小关系为( )A.F1＞F2因为甲与地面之间的接触面积大B.F1＜F2，因为乙与地面之间的压强大C.F1＜F2，因为乙的速度大D.F1=F2，因为F=μFN，它们对地面的压力FN相同且μ也相同
【解析】选D.只要木块相对地面运动，受到的摩擦力就是滑动摩擦力，与相对运动速度的大小无关，与接触面的面积无关，并且它们对地面的压力FN相同且μ也相同，根据滑动摩擦力计算公式F=μFN可知，滑动摩擦力必相同，故选项D正确.
6.下列各种措施，为了减小摩擦的是( )A.用钳子夹紧工件B.搬运笨重的机械，常在它的下面垫上圆木C.自行车的脚蹬子和把套上刻有凹凸不平的花纹 D.在自行车车轴处加润滑油
【解析】选B、D.在本题的四个事例中，A是为了防止工件脱落，影响工作，C是为了防止手、脚与把套、脚蹬子打滑，所以采取了上述措施增大最大静摩擦力.而B是利用了滚动摩擦比滑动摩擦小得多的道理减小摩擦力，D是通过加润滑油，使摩擦面光滑，让活动部件在油膜上滑动，从而减小摩擦力，故正确答案选B、D.
一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)1.下列关于摩擦力的说法，正确的是( )A.摩擦力的大小一定与压力成正比B.摩擦力的方向一定与物体运动方向相反C.摩擦力一定是阻力D.运动的物体可能受到静摩擦力
【解析】选D.滑动摩擦力的大小与压力成正比，而静摩擦力不一定与压力成正比，故A错；摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反，即摩擦力不一定是阻力，故B、C错；运动的物体间若存在相对运动趋势时，也可以产生静摩擦力，故D正确.
2.关于摩擦力，下列说法正确的是( )A.由F=μFN知，若μ≠0,FN≠0，则F≠0B.只要FN=0，则摩擦力一定等于零C.两相互接触且挤压的物体发生相对运动时，它们都受到滑动摩擦力的作用D.有弹力一定有摩擦力的作用，有摩擦力就一定有弹力
【解析】选B.如果物体没有相对运动或相对运动的趋势，就没有摩擦力，A错；压力为零，则摩擦力为零，B对；如果接触面光滑，则物体间也没有摩擦力，C错；有摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，D错，故正确答案为B.
3.如图所示,A物体静止于斜面B上,B静止于水平地面上,A,B之间的摩擦力大小为F1,B与地面间的摩擦力大小为F2,下列说法正确的是( )A.F1=0,F2=0 B.F1≠0,F2=0C.F1=0,F2≠0 D.F1≠0,F2≠0【解析】选B.物体A有沿斜面向下滑动的趋势,故A受到斜面向上的摩擦力,F1≠0;A,B均静止,把它们看成一个整体,它们只受重力和地面的支持力两个力,整体没有运动趋势,地面对B无摩擦力,即F2=0,故选项B正确.
4.一杂技演员用双手握住一根固定的竖直铁杆，他匀速向上爬时受到的摩擦力为Ff上，他匀速下滑时受到的摩擦力为Ff下，则Ff上和Ff下的关系是( )A.Ff上向上，Ff下向下，Ff上=Ff下B.Ff上向下，Ff下向上，Ff上>Ff下C.Ff上向上，Ff下向上，Ff上=Ff下D.Ff上向上，Ff下向下，Ff上 >Ff下
【解析】选C.当杂技演员向上爬时，手和铁杆之间没有相对滑动，在重力的作用下，身体有向下的相对运动趋势，此时演员受静摩擦力，方向向上，大小和重力相等.当演员匀速下滑时，铁杆给手的摩擦力方向向上，大小和重力相等，故C正确.
5.叠放在一起的三个木块A、B、C一起向右运动，速度大小分别为10 m/s、6 m/s、8 m/s.已知木块之间的接触面是粗糙的，下列关于木块之间的摩擦力的方向说法正确的是 ( )A．木块A对木块B的摩擦力方向向右B．木块B对木块C的摩擦力方向向右C．木块A对木块C的摩擦力方向向右D．木块C对木块B的摩擦力方向向右
【解析】选A、D.木块B相对于木块A向左运动，所以木块B受到的摩擦力的方向向右，A对.木块C相对于木块B向右运动，所以木块C受到的摩擦力的方向向左，B错.木块A、C没有直接接触，二者之间不存在摩擦力，C错.木块B相对于木块C向左运动，所以木块B受到的摩擦力的方向向右，D对.
6.(2011·济南高一检测)水平桌面上一重为200 N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15 N,30 N,80 N的水平力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A.15 N 30 N 40 N B.15 N 30 N 80 NC.0 0 40 N D.40 N 40 N 40 N【解析】选A.物体的最大静摩擦力Fm=μmg=40 N故F1=15 N
【规律方法】 如何准确求出摩擦力大小正确求出摩擦力大小的关键是先明确所求摩擦力为哪种摩擦力,判断思路是:物体间有相对滑动时一定是滑动摩擦力；物体间相对静止时,若平行接触面方向的合外力(摩擦力除外)小于最大静摩擦力则为静摩擦力,若平行接触面方向的合外力大于最大静摩擦力则为滑动摩擦力.摩擦力的性质确定后,再用不同方法求其大小.静摩擦力一般根据二力平衡来求,滑动摩擦力一般根据公式F=μFN来求.
二、非选择题(本题共2小题，共20分，要有必要的文字叙述)7.(10分)一根质量为m,长为l的均匀长方体木料，放在水平桌面上，木料与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平力F推木料，当木料经过如图所示的位置时，桌面对它的摩擦力大小为_____，方向向_____.
【解析】由于木料是均匀的，故其重心在其中心即l/2处.当木料经过图中所示的位置时，l/3伸出桌外，故此时木料对桌面的压力为FN=mg.根据F=μFN可知，此时木料对桌面的摩擦力为：F=μFN=μmg.由于力的作用是相互的，即摩擦力是成对出现的，故可知所求桌面对木料的摩擦力F′的大小为：F′=F=μmg.根据木料相对桌面运动的方向向右，滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，可判断得：所求桌面对木料的摩擦力F′的方向为水平向左.答案：μmg 左
8.(10分)如图所示，质量m=4 kg的木块放在水平地面上，木块在F1=10 N，F2=15 N的作用下沿水平面滑动，若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，则木块受到的滑动摩擦力为多大？(g取10 N/kg)
【解析】选取木块为研究对象，对木块进行受力分析，如图所示，则木块受到地面的支持力FN=mg+F1=4×10 N+10 N=50 N，根据F=μFN可知，木块受到的滑动摩擦力为F=μFN=0.2×50 N=10 N.答案：10 N
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