高中物理人教版 (新课标)必修13 摩擦力学案及答案

3.3 《摩擦力》导学案

【学习目标】

1．知道摩擦力和它的产生条件。

2．会判断摩擦力的大小和方向。

3．知道最大静摩擦力，动摩擦因数与什么有关系。

【重点难点】

摩擦力的概念，摩擦力有无的判断，摩擦力大小和方向的判断。

【学法指导】

认真阅读教材，观察图片展示的信息，体会摩擦力的产生原因和摩擦力的三要素。

【知识链接】

弹力的产生，弹力大小和方向的判断。

【学习过程】

一、静摩擦力

                                                       ，这时的摩擦力叫静摩擦力。

从定义思考静摩擦力产生的条件：

（1）                （2）                 （3）                            

1．静摩擦力的方向

观察教材“小孩推木箱”的情况，判断木箱有向哪个方向运动的趋势，由木箱所处的状态和受力判断木箱所受静摩擦力的方向。

静摩擦力的方向总是                 ，跟物体                   的方向相反。

思考：是不是只有静止的物体才受到静摩擦力？

静摩擦力的方向与物体的运动方向有没有直接关系？

2．静摩擦力的大小

观察课本小孩推箱子的图，若小孩用20牛顿的力推，箱子不动，则由二力平衡可知此时静摩擦力为          ，若小孩用30牛顿的力推，箱子仍然不动，则由二力平衡可知此时静摩擦力为          ，由此可知静摩擦力的大小与推力保持大小          。

由此可得到，静摩擦力的大小总是与使物体产生相对运动趋势的力大小相等。

用水平力F将黑板擦压在黑板上，由于受到重力，则黑板擦有向        运动的趋势，黑板擦受到的静摩擦力方向向        。若F=20N，黑板擦重力为G=3N，则黑板擦受到的静摩擦力大小为      N；当F增为40N时，黑板擦仍静止，此时黑板擦受到的静摩擦力为            N。

思考：静摩擦力与压力大小有没有关系？

3．最大静摩擦力

物体刚刚开始要运动时受到的静摩擦力叫最大静摩擦力。

请大家课下做个实验，把椅子放在地面上，试一试用多大的力恰好推动？让一个同学坐在椅子上，再推动椅子，比较两次恰好推动椅子的力的大小？

由此可得，最大静摩擦力与压力          （添“有关”或“无关”），最大静摩擦力随压力的增大而            。

冬天我们在冰上推动椅子时，则用力更小些，所以最大静摩擦力与接触面的粗糙程度也有关。

二、滑动摩擦力

                                                    ，这时的摩擦力叫滑动摩擦力。

从定义思考滑动摩擦力产生的条件：

（1）                （2）                 （3）                            

1．滑动摩擦力的方向

滑动摩擦力的方向总是                 ，跟物体                   的方向相反。

思考：滑动摩擦力的方向与物体的运动方向有没有直接关系？

2．滑动摩擦力的大小

滑动摩擦力的大小跟           成正比。公式                  。

其中µ叫做               ，它与                      有关系。

滑动摩擦力与物体的速度及接触面积            。（添“有关”或“无关”）

例题：一个有钢制滑板的雪橇，连同车上的木料的总重5  104 N , 已知钢与冰的动摩擦因数是0.02，在水平冰道上，马要在水平方向用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？

[来源:学科网ZXXK]

【训练测试】

1．关于静摩擦力，下列说法正确的是(　　)

A．只有静止的物体才可能受静摩擦力

B．有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力

C．产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止

D．两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生

2．关于滑动摩擦力的产生，下列说法正确的是(　　)

A．只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力

B．只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力

C．受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力

D．受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用

3．下列关于动摩擦因数的说法中，正确的是(　　)

A．物体越重，物体与水平支持面之间的动摩擦因数越大

B．物体在一支持面上滑动，当支持面倾斜放置时，动摩擦因数比水平放置时小一些

C．两个物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的，与滑动摩擦力和正压力大小无关

D．两个物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的正压力成反比

4．一物体置于粗糙水平地面上，按图中所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面的动摩擦因数相等，则木块受到的摩擦力的大小关系是(　　)

A．Ff甲>Ff乙>Ff丙　　　  B．Ff乙>Ff甲>Ff丙

C．Ff丙>Ff乙>Ff甲     D．Ff甲＝Ff乙＝Ff丙

5． 人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是(　　)

A．人受的摩擦力的方向是向下的

B．人受的摩擦力的方向是向上的

C．人握旗杆用力越大，人受的摩擦力也越大

D．人握旗杆用力越大，并不会使人受的摩擦力也增大

6．如图(甲)所示，完全相同的A、B两物体放在水平面上，与水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，每个物体重G＝10N，设物体A、B与水平面间的最大静摩擦力均为Ffm＝2.5N，若对A施加一个向右的由零均匀增大到6N的水平推力F，请将A所受到的摩擦力随水平推力F的变化情况在图(乙)中表示出来．(要求写出作图过程)

【参考答案】

1．答案：BC

解析：对照产生静摩擦力的条件可以看出：选项B、C正确，而D错误．产生静摩擦力的两个物体之间一定“相对静止”，但物体不一定“静止”例如当用传送带把货物由低处送往高处时，物体是运动的，但物体和传送带间相对静止，传送带对物体的摩擦力是静摩擦力．可见选项A错误．

2．答案：AD

解析：对照产生滑动摩擦力的条件可以看出；选项A、D正确，而C错误．产生滑动摩擦力的条件之一是物体发生相对滑动，但物体并不一定运动．例如物体A用细绳固定在墙上，当把木板B水平向右抽出时(如图所示)，物体A保持静止，而此时它却受到木板B对它的滑动摩擦力．可见，选项B错误．

3．答案：C

4．答案：D

解析：滑动摩擦力的大小F＝μFN与接触面积无关．

5．答案：BD[来源:学科网]

6．解析：(1)当推力F由0均匀增大到2.5N时，A、B均未动，FfA由0均匀增大到2.5N，

(2)当推力F由2.5N增大到5N时．FfA＝2.5N，[来源:Zxxk.Com]

(3)当推力F由5N增大到6N时，A处于运动状态：FfA＝μG＝2N.

[来源:Zxxk.Com]

【学习反思】[来源:学科网ZXXK]

摩擦力的产生原因是由于物体间存在相对运动或相对运动的趋势。要理解“相对”的含义。摩擦力的方向是学习的难点。要结合教材上的实例加以体会。