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人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力教学ppt课件
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力教学ppt课件，共11页。PPT课件主要包含了目标体系构建，课内互动探究，探究，探究，摩擦力大小的计算，探究，摩擦力的突变问题，课堂达标检测等内容，欢迎下载使用。
专题强化4 摩擦力的综合分析
1．进一步理解摩擦力的概念，会用条件法、假设法、相互作用法、状态法判断摩擦力的有无。2．会用摩擦力公式计算摩擦力的大小。
静摩擦力与滑动摩擦力的比较
要点提炼1．对摩擦力的理解(1)摩擦力是指发生在两个相互接触的物体之间的阻碍两个物体间的相对运动或相对运动趋势的力。(2)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体可能受到静摩擦力的作用。例如：在倾斜传送带上随传送带匀速传送的物体受到的摩擦力是静摩擦力。
(3)受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的，静止的物体可能受到滑动摩擦力的作用。例如：擦黑板时，静止的黑板受到的摩擦力是滑动摩擦力。
2．摩擦力的方向(1)静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反。可利用假设法判断，即假设接触面光滑，物体相对与它接触的物体运动的方向，就是相对运动趋势方向。例如：静止在斜面上的物体受到的静摩擦力的方向沿斜面向上。(如图1)静摩擦力的方向与物体的运动方向可以成任意角度，如图2所示。
(2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，与物体的运动方向无关。(3)无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都可以是动力，也可以是阻力，如果物体受到的摩擦力的方向与该物体运动的方向相同，则摩擦力为动力，如果物体受到的摩擦力的方向与该物体运动的方向相反，则摩擦力为阻力。
3．摩擦力有无的判断方法(1)条件法：根据摩擦力产生的条件判断。(2)假设法：假设接触面光滑，若物体原来的运动状态改变，说明存在摩擦力；否则不存在摩擦力。(3)状态法：由物体所处的状态分析，若物体静止或做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可判断是否存在摩擦力。(4)力的相互作用法：当一物体所受摩擦力方向不易判断时，可先确定与之相互作用的另一物体所受摩擦力情况，然后根据牛顿第三定律(第3节学习)作出判断。
典例剖析 (2023·广东深圳高一月考)在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按。如图，某同学在水平桌面上平铺一张白纸用毛笔练习长横写法，为防止打滑，他在白纸的左边缘处放置一块镇纸，如图。下列说法正确的是( )A．镇纸与白纸之间没有摩擦力B．镇纸对白纸有摩擦力，方向向左C．桌面对白纸有摩擦力，方向向右D．桌面与白纸之间可能没有摩擦力
解析：由题意可知，白纸与镇纸一直处于静止状态，因此镇纸与白纸之间没有相对运动或相对运动趋势，所以镇纸与白纸之间没有摩擦力，A正确，B错误；毛笔在向右书写中，毛笔对白纸有向右的摩擦力，由平衡条件可知，桌面对白纸有摩擦力，方向向左，C、D错误。
(2023·上海普陀高一期末)如图所示，在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块，今用水平力F作用于B时，A、B、C均处于静止状态，则下列判断错误的是( )A．地面对C的摩擦力等于FB．A对B的摩擦力方向向左C．B对A的摩擦力等于零D．B对C的摩擦力等于F，方向向右
解析：以A、B、C三个物体组成的整体为研究对象，根据平衡条件得到，地面对C的摩擦力大小等于F，方向水平向左，A正确；以A为研究对象，根据平衡条件得知，假设B对A有摩擦力，在水平方向找不到另一个力与之平衡，所以假设不成立，则B对A的摩擦力等于零，A对B也无摩擦，B错误，C正确；以A、B组成的整体为研究对象，根据平衡条件得知，C对B的摩擦力大小等于F，方向水平向左，由牛顿第三定律可知，B对C的摩擦力等于F，方向向右，D正确。
要点提炼1．滑动摩擦力的大小计算公式Ff＝μFN，公式中FN为接触面受到的正压力，与物体的重力G是两种性质的力，大小和方向不一定与重力相同，Ff与物体的运动状态、运动速度的大小、接触面积的大小均无关。
2．静摩擦力的大小(1)静摩擦力大小通常利用平衡条件或牛顿第二定律(第四章学习)求得。(2)最大静摩擦力Fmax的大小随物体对接触面的压力的增大而增大，其值略大于滑动摩擦力，高中阶段为了计算方便，往往认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力。
典例剖析 (多选)(2023·云南红河高一阶段练习)如图所示，一质量为m的木块在水平拉力作用下在长木板上向右滑行，质量为M的长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，m受到的摩擦力为Ff2，木板受到地面的摩擦力Ff1，则( )A．Ff2大小为μ2mg，方向向左B．Ff2大小为μ2Mg，方向向左C．Ff1大小为μ1(m＋M)g，方向向左D．Ff1大小为μ2mg，方向向左
解析：由于质量为m的木块对质量为M的木块正压力等于自身重力，则所受质量为M的木板滑动摩擦力大小Ff2＝μ2FN＝μ2mg如图所示方向水平向左，故A正确，B错误；质量为M的木板处于静止状态，水平方向受到质量为m的木块滑动摩擦力和地面的静摩擦力，且由于两摩擦力是一对平衡力，根据平衡条件木板受到地面的摩擦力的大小是Ff1＝Ff2＝μ2mg，方向向左，故D正确，C错误。
思维升华：求解摩擦力大小的方法(1)明确所求摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力。(2)静摩擦力一般根据二力平衡来求。求解时应注意物体是否处于静止或匀速直线运动状态，若物体处于减速或加速运动状态，则二力平衡不成立。(3)滑动摩擦力一般根据公式法计算，计算时注意滑动摩擦力的大小与物体的速度大小、运动方向、接触面积、物体是否匀速运动无关，只取决于动摩擦因数和正压力的大小。
(2023·福建龙岩高一期中)如图，一张质量为30 kg的办公桌放在水平地板上，因维修需要移动其位置，经测量至少要用100 N的水平拉力，才能将它拉动。移动以后，只要用90 N的水平推力就能使它继续匀速运动。(g取10 m/s2)(1)办公桌与地板之间的最大静摩擦力有多大？(2)办公桌与地板之间的滑动摩擦力有多大？办公桌与地板之间的动摩擦因数为多少？(3)当用120 N的水平推力推办公桌，办公桌受到的摩擦力有多大？
答案：(1)100 N (2)90 N 0.3 (3)90 N解析：(1)由于至少要用100 N的水平拉力，才能将它拉动，则最大静摩擦力Fmax＝100 N。(2)由于移动以后，只要用90 N的水平推力就能使它继续匀速运动，则滑动摩擦力Ff＝90 N又由于Ff＝μFN＝μmg解得μ＝0.3。(3)当用120 N的水平推力推办公桌时，办公桌将加速移动，此时摩擦力为滑动摩擦力，由于接触面间的弹力与(2)中相同，则摩擦力仍然为90 N。
要点提炼1．静摩擦力大小或方向可发生突变。2．静摩擦力突然变为滑动摩擦力。3．滑动摩擦力突然变为静摩擦力。可概括为“静—静”突变，“静—动”突变，“动—静”突变，其中相对滑动与相对静止的临界条件为静摩擦力恰好达到最大值。
典例剖析 (多选)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上、质量为10 kg的木箱，木箱与水平地面间的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，可知( )A．木箱所受的最大静摩擦力为Fm＝20 NB．木箱所受的最大静摩擦力为Fm＝21 NC．木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝0.20D．木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝0.21
解析：由图乙可知，木箱受到的最大静摩擦力为Fm＝21 N，A项错误，B项正确；当木箱运动后受到的是滑动摩擦力，大小为Ff＝20 N，由Ff＝μmg，解得μ＝0.20，C项正确，D项错误。
(2023·浙江嘉兴高一期中)如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1 N的作用，g取10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间t变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A B C D
解析：物体从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右做匀减速运动，受到的滑动摩擦力大小为Ff1＝μmg＝0.2×1×10 N＝2 N方向向左，为负值。当物体的速度减到零时，物体所受的最大静摩擦力为Fm＝μmg＝2 N则F
解析：计算摩擦力的大小，首先要判断摩擦力是属于静摩擦力还是滑动摩擦力，然后根据静摩擦力和滑动摩擦力的特点计算其大小，选项A正确；受静摩擦力的两物体是相对静止的，但两物体可以运动，受滑动摩擦力两物体间是相对运动的，但某一物体可以是静止的，选项B错误；滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，与物体的运动方向可能相同，也可能相反，选项C错误；摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，跟运动方向可能相同，也可能相反。当摩擦力方向与运动方向相同时，该力为动力，当摩擦力方向与运动方向相反时，该力为阻力，选项D错误。
2．(2023·安徽淮北高一期末)如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同，三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示，则下列说法正确的是( )A．A物体受到的摩擦力方向向右B．三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零C．B受到的摩擦力沿传送带向下D．B、C受到的摩擦力方向相反
解析：根据题意可知，物体A在水平方向上做匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，故A错误；根据题意可知，物体B、C均有相对传送带向下滑的趋势，由平衡条件可得，物体B、C均受到沿斜面向上的静摩擦力，故C、D错误；由上述分析可知，三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零，故B正确。
二、摩擦力大小的计算3．(2023·北京怀柔高一统考期末)木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水面上静止不动。现用F＝2 N的水平向右的拉力作用在B上，作用后它们仍静止不动，则作用后( )A．木块A所受摩擦力大小是7 NB．木块A所受摩擦力方向向左C．木块B所受摩擦力大小是10 ND．木块B所受摩擦力大小是5 N
专题强化4 摩擦力的综合分析
1．进一步理解摩擦力的概念，会用条件法、假设法、相互作用法、状态法判断摩擦力的有无。2．会用摩擦力公式计算摩擦力的大小。
静摩擦力与滑动摩擦力的比较
要点提炼1．对摩擦力的理解(1)摩擦力是指发生在两个相互接触的物体之间的阻碍两个物体间的相对运动或相对运动趋势的力。(2)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体可能受到静摩擦力的作用。例如：在倾斜传送带上随传送带匀速传送的物体受到的摩擦力是静摩擦力。
(3)受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的，静止的物体可能受到滑动摩擦力的作用。例如：擦黑板时，静止的黑板受到的摩擦力是滑动摩擦力。
2．摩擦力的方向(1)静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反。可利用假设法判断，即假设接触面光滑，物体相对与它接触的物体运动的方向，就是相对运动趋势方向。例如：静止在斜面上的物体受到的静摩擦力的方向沿斜面向上。(如图1)静摩擦力的方向与物体的运动方向可以成任意角度，如图2所示。
(2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，与物体的运动方向无关。(3)无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都可以是动力，也可以是阻力，如果物体受到的摩擦力的方向与该物体运动的方向相同，则摩擦力为动力，如果物体受到的摩擦力的方向与该物体运动的方向相反，则摩擦力为阻力。
3．摩擦力有无的判断方法(1)条件法：根据摩擦力产生的条件判断。(2)假设法：假设接触面光滑，若物体原来的运动状态改变，说明存在摩擦力；否则不存在摩擦力。(3)状态法：由物体所处的状态分析，若物体静止或做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可判断是否存在摩擦力。(4)力的相互作用法：当一物体所受摩擦力方向不易判断时，可先确定与之相互作用的另一物体所受摩擦力情况，然后根据牛顿第三定律(第3节学习)作出判断。
典例剖析 (2023·广东深圳高一月考)在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按。如图，某同学在水平桌面上平铺一张白纸用毛笔练习长横写法，为防止打滑，他在白纸的左边缘处放置一块镇纸，如图。下列说法正确的是( )A．镇纸与白纸之间没有摩擦力B．镇纸对白纸有摩擦力，方向向左C．桌面对白纸有摩擦力，方向向右D．桌面与白纸之间可能没有摩擦力
解析：由题意可知，白纸与镇纸一直处于静止状态，因此镇纸与白纸之间没有相对运动或相对运动趋势，所以镇纸与白纸之间没有摩擦力，A正确，B错误；毛笔在向右书写中，毛笔对白纸有向右的摩擦力，由平衡条件可知，桌面对白纸有摩擦力，方向向左，C、D错误。
(2023·上海普陀高一期末)如图所示，在水平地面上叠放着A、B、C三个完全相同的物块，今用水平力F作用于B时，A、B、C均处于静止状态，则下列判断错误的是( )A．地面对C的摩擦力等于FB．A对B的摩擦力方向向左C．B对A的摩擦力等于零D．B对C的摩擦力等于F，方向向右
解析：以A、B、C三个物体组成的整体为研究对象，根据平衡条件得到，地面对C的摩擦力大小等于F，方向水平向左，A正确；以A为研究对象，根据平衡条件得知，假设B对A有摩擦力，在水平方向找不到另一个力与之平衡，所以假设不成立，则B对A的摩擦力等于零，A对B也无摩擦，B错误，C正确；以A、B组成的整体为研究对象，根据平衡条件得知，C对B的摩擦力大小等于F，方向水平向左，由牛顿第三定律可知，B对C的摩擦力等于F，方向向右，D正确。
要点提炼1．滑动摩擦力的大小计算公式Ff＝μFN，公式中FN为接触面受到的正压力，与物体的重力G是两种性质的力，大小和方向不一定与重力相同，Ff与物体的运动状态、运动速度的大小、接触面积的大小均无关。
2．静摩擦力的大小(1)静摩擦力大小通常利用平衡条件或牛顿第二定律(第四章学习)求得。(2)最大静摩擦力Fmax的大小随物体对接触面的压力的增大而增大，其值略大于滑动摩擦力，高中阶段为了计算方便，往往认为最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力。
典例剖析 (多选)(2023·云南红河高一阶段练习)如图所示，一质量为m的木块在水平拉力作用下在长木板上向右滑行，质量为M的长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板与地面间的动摩擦因数为μ1，m受到的摩擦力为Ff2，木板受到地面的摩擦力Ff1，则( )A．Ff2大小为μ2mg，方向向左B．Ff2大小为μ2Mg，方向向左C．Ff1大小为μ1(m＋M)g，方向向左D．Ff1大小为μ2mg，方向向左
解析：由于质量为m的木块对质量为M的木块正压力等于自身重力，则所受质量为M的木板滑动摩擦力大小Ff2＝μ2FN＝μ2mg如图所示方向水平向左，故A正确，B错误；质量为M的木板处于静止状态，水平方向受到质量为m的木块滑动摩擦力和地面的静摩擦力，且由于两摩擦力是一对平衡力，根据平衡条件木板受到地面的摩擦力的大小是Ff1＝Ff2＝μ2mg，方向向左，故D正确，C错误。
思维升华：求解摩擦力大小的方法(1)明确所求摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力。(2)静摩擦力一般根据二力平衡来求。求解时应注意物体是否处于静止或匀速直线运动状态，若物体处于减速或加速运动状态，则二力平衡不成立。(3)滑动摩擦力一般根据公式法计算，计算时注意滑动摩擦力的大小与物体的速度大小、运动方向、接触面积、物体是否匀速运动无关，只取决于动摩擦因数和正压力的大小。
(2023·福建龙岩高一期中)如图，一张质量为30 kg的办公桌放在水平地板上，因维修需要移动其位置，经测量至少要用100 N的水平拉力，才能将它拉动。移动以后，只要用90 N的水平推力就能使它继续匀速运动。(g取10 m/s2)(1)办公桌与地板之间的最大静摩擦力有多大？(2)办公桌与地板之间的滑动摩擦力有多大？办公桌与地板之间的动摩擦因数为多少？(3)当用120 N的水平推力推办公桌，办公桌受到的摩擦力有多大？
答案：(1)100 N (2)90 N 0.3 (3)90 N解析：(1)由于至少要用100 N的水平拉力，才能将它拉动，则最大静摩擦力Fmax＝100 N。(2)由于移动以后，只要用90 N的水平推力就能使它继续匀速运动，则滑动摩擦力Ff＝90 N又由于Ff＝μFN＝μmg解得μ＝0.3。(3)当用120 N的水平推力推办公桌时，办公桌将加速移动，此时摩擦力为滑动摩擦力，由于接触面间的弹力与(2)中相同，则摩擦力仍然为90 N。
要点提炼1．静摩擦力大小或方向可发生突变。2．静摩擦力突然变为滑动摩擦力。3．滑动摩擦力突然变为静摩擦力。可概括为“静—静”突变，“静—动”突变，“动—静”突变，其中相对滑动与相对静止的临界条件为静摩擦力恰好达到最大值。
典例剖析 (多选)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上、质量为10 kg的木箱，木箱与水平地面间的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，可知( )A．木箱所受的最大静摩擦力为Fm＝20 NB．木箱所受的最大静摩擦力为Fm＝21 NC．木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝0.20D．木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝0.21
解析：由图乙可知，木箱受到的最大静摩擦力为Fm＝21 N，A项错误，B项正确；当木箱运动后受到的是滑动摩擦力，大小为Ff＝20 N，由Ff＝μmg，解得μ＝0.20，C项正确，D项错误。
(2023·浙江嘉兴高一期中)如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1 N的作用，g取10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间t变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A B C D
解析：物体从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右做匀减速运动，受到的滑动摩擦力大小为Ff1＝μmg＝0.2×1×10 N＝2 N方向向左，为负值。当物体的速度减到零时，物体所受的最大静摩擦力为Fm＝μmg＝2 N则F
解析：计算摩擦力的大小，首先要判断摩擦力是属于静摩擦力还是滑动摩擦力，然后根据静摩擦力和滑动摩擦力的特点计算其大小，选项A正确；受静摩擦力的两物体是相对静止的，但两物体可以运动，受滑动摩擦力两物体间是相对运动的，但某一物体可以是静止的，选项B错误；滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，与物体的运动方向可能相同，也可能相反，选项C错误；摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，跟运动方向可能相同，也可能相反。当摩擦力方向与运动方向相同时，该力为动力，当摩擦力方向与运动方向相反时，该力为阻力，选项D错误。
2．(2023·安徽淮北高一期末)如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同，三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示，则下列说法正确的是( )A．A物体受到的摩擦力方向向右B．三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零C．B受到的摩擦力沿传送带向下D．B、C受到的摩擦力方向相反
解析：根据题意可知，物体A在水平方向上做匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，故A错误；根据题意可知，物体B、C均有相对传送带向下滑的趋势，由平衡条件可得，物体B、C均受到沿斜面向上的静摩擦力，故C、D错误；由上述分析可知，三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零，故B正确。
二、摩擦力大小的计算3．(2023·北京怀柔高一统考期末)木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水面上静止不动。现用F＝2 N的水平向右的拉力作用在B上，作用后它们仍静止不动，则作用后( )A．木块A所受摩擦力大小是7 NB．木块A所受摩擦力方向向左C．木块B所受摩擦力大小是10 ND．木块B所受摩擦力大小是5 N
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