高中物理人教版 (2019)必修 第一册摩擦力导学案

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册摩擦力导学案，共12页。

滑动摩擦力
1. 滑动摩擦力的产生条件
（1）两物体直接接触且相互挤压（即有弹力）。
（2）接触面粗糙。
（3）两物体间有相对运动。
2. 滑动摩擦力的大小
由公式Ff＝μF压计算（也可以由二力平衡、牛顿第二定律来求解）
（1）动摩擦因数μ的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与F压无关。
（2）F压是两个相接触的物体间的压力，它不一定等于重力，F压的大小可以与重力G大小相等，也可以不等。
3. 滑动摩擦力的方向
与相对运动方向相反，与物体的运动方向无直接关系，与物体的运动方向可能相同，也可能相反。
例：（1）如图所示，光滑水平面上，B的速度v2大于A的速度v1，画出A、B所受滑动摩擦力的方向。
（2）滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？
答案：（1）如图所示
（2）滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动，但与物体的运动方向可能相同，也可能相反，即滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力。
静摩擦力
1. 静摩擦力的产生条件
（1）两物体直接接触且相互挤压（即有弹力）。
（2）接触面粗糙。
（3）两物体间有相对运动趋势。
2. 静摩擦力的大小
（1）范围：0＜Ff≤Ffmax。
（2）计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。
（3）静摩擦力大小与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比。
3. 静摩擦力的方向
与相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无直接关系，既可与运动方向相同，也可与运动方向相反。
质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如下图所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力F。（取g＝10 N/kg）
（1）当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
（2）当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？
（3）物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？
【答案】（1）5 N （2）10 N （3）10 N
【解析】在地面上，FN＝mg，则滑动摩擦力（即最大静摩擦力Fmax）大小为Fmax＝μFN＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N。
（1）当推力F＝5 N时，FFmax，物体滑动。则地面对物体的滑动摩擦力的大小F滑＝μFN＝μmg＝10 N。
（3）物体运动过程中突然把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小F滑′＝10N。
如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上
B. 若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大
C. 若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大
D. 若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力作用
【答案】ACD
【解析】木块在推力作用下静止时，处于平衡态，受推力F、重力G、向上的静摩擦力f和向右的支持力N，如图
根据 "%E5%85%B1%E7%82%B9%E5%8A%9B%E5%B9%B3%E8%A1%A1&tn=SE_PcZhidanwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhida" \t "" 共点力平衡条件
F=N
G=f
当推力增大时，物体仍然保持静止，故静摩擦力大小不变，始终与重力平衡；因而A正确，B错误；若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大，故C正确；撤去推力后，墙壁对物体的支持力减小为零，摩擦力为零，物体只受重力，做自由落体运动，故D正确。
如图所示，有三个相同的物体叠放在一起，置于粗糙的水平地面上，现用水平力F作用在B上，三个物体仍然静止，下列说法中正确的是（ ）
A. B对A有摩擦力作用
B. B受到A、C的摩擦力作用
C. B受到C的摩擦力作用
D. 地面对C有摩擦力作用，大小等于F
【答案】CD
【解析】假设B对A有摩擦力作用，则A受力不能平衡，与题给条件不符，所以B对A无摩擦力作用，A错误；根据力的相互性可知，A对B也无摩擦力作用，B错误；假设C对B无摩擦力作用，则B在水平方向上只受力F作用，不可能保持静止，与题给条件不符，故B受到C的摩擦力作用；由于A、B、C是保持静止的，那么地面给C的摩擦力大小为F，方向向左，所以选项C、D正确。
1. 摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，并不是阻碍物体的运动。
摩擦力的方向与物体相对运动（趋势）方向相反，与物体运动方向没必然联系。
2. 滑动摩擦力
滑动摩擦力大小F＝μFN，μ与F、FN均无关，只与接触面的性质有关，FN指正压力，并不一定等于重力。也可由二力平衡和牛顿第二定律求解滑动摩擦力的大小。
3. 静摩擦力
静摩擦力的大小有一个范围：0＜F ≤ Fmax；静摩擦力与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比。
（答题时间：20分钟）
1. 如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（ ）
A. N处受到的支持力竖直向上
B. M处受到的支持力竖直向上
C. N处受到的摩擦力沿水平方向
D. M处受到的摩擦力沿MN方向
2. 水平的传送带将工件匀速地从一端传送到另一端的过程中（不计空气阻力）（ ）
A. 工件受到与运动方向相同的静摩擦力作用
B. 工件受到与运动方向相同的滑动摩擦力作用
C. 工件受到与运动方向相反的滑动摩擦力作用
D. 工件不受摩擦力作用
3. 如下图所示为皮带传送装置，甲为主动轮，乙为从动轮，传运过程中皮带不打滑，P、Q分别为两轮边缘上的两点，下列说法正确的是（ ）
A. P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相反
B. P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反，Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同
C. P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同，Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反
D. P、Q两点的摩擦力方向均与轮转动的方向相同
4. 三个质量相同的物体，与水平桌面的动摩擦因数相同，由于所受的水平力不同，A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么，它们受到的摩擦力的大小关系应是（ ）
A. FC>FA>FB
B. FC