高一物理人教版必修1 第三章相互作用第3节摩擦力导学案设计文档格式.docx
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6.演示实验:
(1)把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块。
在拉力F增大到一定值之前,木块不会运动。
(2)在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团,它可以随指针移动,并作为指针到达最大位置的标记,如图所示。
继续用力,当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然变小。
(3)如果用力的传感器代替弹簧测力计做这个实验,能够在计算机屏幕上直接得到拉力变化的图线。
7.静摩擦力的大小:
(1)根据二力平衡确定静摩擦力的大小和方向
(2)静摩擦力与压力无关
(3)取值范围(0—最大静摩擦力)
(4)最大静摩擦力
①物体刚好开始运动时的最小拉力
②物体所受的摩擦力达到最大静摩擦力物体刚好开始相对滑动,没有达到最大静摩擦力物体相对静止
③物体刚好开始运动时所受的摩擦力,就是最大静摩擦力。
④通常情况下可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,实际情况下最大静摩擦力略大于滑动摩擦力
⑤最大静摩擦力与压力成正比
【针对性训练】
例题1:
判断下列静止的物体所受的静摩擦力的方向
例题2:
判断下列A和B两物体共同运动的各种情况下物体B所受的静摩擦力的方向
二、滑动摩擦力
1.相对滑动物体间所受的摩擦力,叫做。
2.滑动摩擦力的施力物体是。
3.滑动摩擦力产生的条件:
、、。
4.滑动摩擦力的方向:
总是,并且跟物体的相对运动方向相反。
5.滑动摩擦力的大小:
跟成。
如果用F表示滑动摩擦力的大小,用FN表示压力的大小,则有
F=μFN
其中μ是比例常数(它是两个力的比值,没有单位),叫做,它的数值跟相互接触的两个物体的有关。
动摩擦因数还跟接触面的有关。
动摩擦因数与滑动摩擦力和压力无关。
FN表示物体垂直接触面的压力总等于接触面对物体的支持力。
表1几种材料间的动摩擦因数
材料
动摩擦因数
钢—钢
0.25
钢—冰
0.02
木—木
0.30
木头—冰
0.03
木—金属
0.20
橡胶轮胎—路面(干)
0.71
皮革—铸铁
0.28
例题在我国东北寒冷的冬季,雪橇是常见的运输工具。
一个有钢制滑板的雪橇,连同车上的木料的总重量为4.9×
104N。
在水平的冰道上,马要在水平方向用多大的力,才能够拉着雪橇匀速前进?
7.除滑动摩擦外,还有滚动摩擦。
滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。
当压力相同时,滚动摩擦比滑动摩擦小很多。
滚动轴承就是根据这一点制成的。
【课堂训练】
1.从日常生活摩擦力的实例中说一说摩擦力的方向
(1)人走路所受的摩擦力
(2)蹬自行车前进自行车所受的摩擦力
(3)推自行车前进自行车所受的摩擦力
(4)后轮驱动的汽车,在路面上行驶的汽车所受的摩擦力
2.判断以下有关摩擦力的说法正确与否
(1)静止的物体所受的摩擦力叫静摩擦力
(2)运动的物体一定不受静摩擦力
(3)摩擦力的方向总是与运动方向在同一条直线上
(4)摩擦力的大小一定与压力成正比
(5)摩擦力总是阻碍物体运动的是阻力
(6)静止的物体一定不会受滑动摩擦力
(7)摩擦力的大小一定与压力无关
(8)动摩擦因数一定,物体与支持面间的压力越大,摩擦力越大
(9)相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在
(10)动摩擦因数与摩擦力、压力、接触面积有关
3.重量为100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平推力,才能使它从原地开始运动。
木箱从原地移动以后,用30N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动。
由此可知:
(1)木箱与地板间的最大静摩擦力是;
木箱所受的滑动摩擦力是,木箱与地板间的动摩擦因数μ=。
(2)如果开始用20N的水平推力推木箱,木箱所受的摩擦力是。
(3)如果开始用50N的水平推力推木箱,木箱所受的摩擦力是。
(4)如果用50N的水平推力推木箱推了一段时间后,又改为20N的水平推力推木箱,此时木箱所受的摩擦力是。
4.如图所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动,则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像正确的是下图中的()
5.在水平力F作用下,重为G的物体匀速沿墙壁下滑,如图所示。
若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力的大小为()
A.μF
B.μF+G
C.G
D.μG
6.如图所示,在μ=0.1的水平面上向右运动的物体,质量为20kg,在运动过程中,还受到一个方向向左的大小为10N的拉力的作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g=10m/s2)()
A.10N,向右B.10N,向左
C.20N,向右D.20N,向左
【巩固提高】
1.下列关于摩擦力的说法正确的是()
A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用
C.摩擦力的大小与相应的正压力成正比
D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反
2.下列有关摩擦力的说法中,正确的是()
A.有压力一定有摩擦力B.有摩擦力一定有压力
C.摩擦力总是与接触面上的压力垂直D.只有运动物体才受滑动摩擦力
3.在机场、海港、粮库,常用输送带运送旅客、货物和粮食等,如图所示,当行李箱随传送带一起匀速运动时,下列关于行李箱受力的说法中正确的是()
A.行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向上
B.行李箱所受的摩擦力方向沿传送带向下
C.因为行李箱与传送带之间相对静止,所以行李箱不受摩擦力的作用
D.因为行李箱与传送带一起匀速运动,所以行李箱受滑动摩擦力
4.关于产生摩擦力的条件,下列说法中正确的是()
A.相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在B.相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在
C.只有相互挤压和有相对运动的物体之间才有摩擦力的作用
D.只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙面物体之间才有摩擦力的作用
5.关于摩擦力的方向,下列叙述中正确的是()
A.静摩擦力的方向,可能与物体运动的方向相同
B.静摩擦力的方向总是跟物体相对运动趋势的方向相反
C.滑动摩擦力的方向,与物体的运动方向在一条直线上
D.滑动摩擦力的方向,总是与物体相对运动方向相反
6.物体与支持面间有摩擦力时,下列说法正确的是()
A.运动的物体一定不受静摩擦力
B.动摩擦因数一定,物体与支持面间的压力越大,摩擦力越大
C.物体与支持面间的压力不变,动摩擦因数一定,速度越大,滑动摩擦力越大
D.动摩擦因数一定,物体与支持面间的压力越大,滑动摩擦力越大
7.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是( )
A.动摩擦因数与正压力成正比
B.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大
C.动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关
D.动摩擦因数与正压力、接触面积有关,但具体关系不能确定
8.下面说法中正确的是()
A.运动鞋底的花纹是为了增大鞋底与地面间摩擦力
B.在接触面之间加润滑油,可以消除摩擦
C.生活中离不开摩擦,摩擦越小越好
D.自行车刹车时,用力捏紧自行车刹车闸是为了增大压力来增大摩擦力
9.如图所示,木块放在粗糙的水平桌面上,外力F1、F2沿水平方向作用在木块上,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N。
若撤去力F1,则木块受到的摩擦力是()
A.8N,方向向右B.8N,方向向左
C.2N,方向向右D.2N,方向向左
10.用手握住一个油瓶,使瓶在竖直方向保持静止,如图所示,下列说法正确的是()
A.油瓶受到的静摩擦力大于其重力
B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大
C.油瓶质量不变,则受到的摩擦力一定
D.油瓶受到的摩擦力与手对它的压力成正比
11.一根长为L、质量为m的均匀长方木条放在水平桌面上,木条与桌面间的动摩擦因数为μ。
现用水平力F推木条,当木条运动经过如图所示位置时,桌面对它的摩擦力为()
A.μmgB.
μmgC.
μmgD.上述选项均不对
12.蹬着自行车在平直公路上匀速前进时,前后轮所受摩擦力的方向()
A.都向后B.都向前C.前轮向后,后轮向前D.前轮向前,后轮向后
13.如图所示是一主动轮A通过皮带带动从动轮B的示意图,主动轮的转动方向为顺时针方向,则关于主动轮上M点受到的静摩擦力方向和从动轮上N点受到的静摩擦力方向的判断正确的是()
A.向下,向上B.向下,向下
C.向上,向下D.向上,向上
14.运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时,运动员所受的摩擦力分别为F1和F2。
则()
A.F1向下,F2向上,且F1=F2B.F1向下,F2向上,且F1>F2
C.F1向上,F2向上,且F1=F2D.F1向上,F2向下,且F1=F2
15.在如图所示中,若两物体的重力分别为GA=20N,GB=40N,A、B间动摩擦因数μ1=0.2,B与地面间动摩擦因数μ2=0.4,用力F作用在B上后,A、B间及B与地面间都发生了相对滑动。
求各接触面间摩擦力的大小
【能力提升】
1.关于摩擦力的说法中正确的是()
A.没有压力一定没有摩擦力
B.没有摩擦力一定没有压力
C.物体所受摩擦力方向总是与接触面相切
D.摩擦力总是阻碍物体相对运动的力
2.如图所示,A小车水平上表面上放着一个B物体,当A和B一起沿水平面向左减速运动时,B物体所受摩擦力方向()
A.向左B.向右C.不受摩擦力D.无法确定
3.一铁块m被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住不动,如图所示.下列说法正确的是()
A.铁块受到四个力作用,其中有三个力的施力物体均是黑板
B.铁块与黑板间的摩擦力与磁力大小无关
C.磁力和弹力是一对平衡力
D.磁力大于弹力,黑板才能吸住铁块不动
4.A、B物块叠放在斜面上,A物块上表面水平,当A和B两物块沿斜面一起共同运动,判断以下各种情况中B物块所受的摩擦力方向。
(1)匀速下滑
(2)匀速上滑
(3)加速下滑
(4)加速上滑
(5)减速下滑
(5)减速上滑
5.一条纸带(质量不计)夹在书本内,书对纸带的压力为2N,纸带与书之间的动摩擦因数为0.4,要将纸带从书本中匀速拉出来,拉力应为多少?
6.用劲度系数为k=500N/m的弹簧沿水平方向拉一木板,在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧的长度为12cm。
若在木板上放一质量为5kg的物体,仍用此弹簧沿水平方向匀速拉动木板,弹簧的长度变为14cm,试求木板与水平桌面间的动摩擦因数。
7.如图所示,一重为40N的木块放在水平桌面上,在水平方向共受三力即F1,F2和摩擦力作用,木块处于静止。
其中F1=13N,F2=6N。
已知木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求:
(1)物体所受的摩擦力的大小和方向
(2)当只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向
(3)若只将F2撤去,则物体受到的摩擦力大小和方向又如何?
8.木块A、B分别重50N和60N,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2cm,弹簧的劲度系数为400N/m,系统置于水平地面上静止不动。
如图所示,现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,则下列说法正确的是()
A.木块A所受摩擦力大小是12.5N
B.木块A所受摩擦力大小是8N
C.木块B所受摩擦力大小是9N
D.木块B所受摩擦力大小是7N
9.如图所示,在水平地面上有一物体被一水平方向的弹簧拉着向右作匀速直线运动,不计弹簧的重力,已知物体的质量为2kg,弹簧的劲度系数为50N/m,测量得到弹簧被拉长了20cm,求物体与地面之间的动摩擦因数μ。
(g取10m/s2)
10.如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度作匀速直线运动。
由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的滑动摩擦系数μ2有可能是()
A.μ1=0,μ2=0B.μ1=0,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2=0D.μ1≠0,μ2≠0
11.如图所示,水平传送带上放一物块,当传送带向右以速度v匀速传动时,物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态,此时弹簧的伸长量为Δx1;
现令传送带向右的速度增加到2v时,弹簧的伸长量为Δx2。
则关于弹簧前、后的伸长量,下列说法中正确的是()
A.弹簧伸长量将减小,即Δx1<Δx2
B.弹簧伸长量将增加,即Δx1>Δx2
C.弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变化,最终Δx2=Δx1
D.弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变,即始终Δx2=Δx1
12.如图所示,立方体A、B紧靠着放在水平面上。
mA=4kg,mB=2kg,A与地面间的摩擦系数μA=0.2,B与地面间的摩擦系数μB=0.1,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
g取10m/s2。
(1)当水平力F=6N向右作用在A上,A对B的弹力和地面对B的摩擦力
(2)当水平力F=6N向左作用在B上,B对A的弹力和地面对A的摩擦力
13.如图所示,一个质量为M=2kg的物体放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只质量为m0=0.1kg的小桶相连,已知M受到的最大静摩擦力Fm=4.5N,滑轮上的摩擦不计,g=10N/kg。
求在以下情况中,M受到的摩擦力的大小。
(1)只挂m0小桶
(2)挂m0小桶又在物体M上再放一个M′=3kg的物体
(3)只在桶内加入m1=0.33kg的砂子
(4)只在桶内加入m2=0.5kg的砂子
(5)在桶内加入m2=1.0kg的砂子又在物体M上再放一个M′=3kg的物体
14.如图所示有黑白两条毛巾交替折叠放在地面上,白毛巾的中间用绳与墙壁连结着,黑毛巾的中部用手将它拉住,欲将其分离开来,若两条毛巾的质量均为m,毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数为μ,问:
将黑毛巾匀速拉出需加多大的水平力?
如果有n条白、黑毛巾交替折叠放置着,要将n条黑毛巾一起匀速拉出,要多大的力?
【课后反思】
参考答案:
【典题训练】
1.
(1)人走路后面的脚所受的摩擦力向前,前面的脚所受的摩擦力向后;
(2)蹬自行车前进自行车后轮所受的摩擦力向前,前轮所受的摩擦力向后;
(3)推自行车前进自行车前轮和后轮所受的摩擦力都向后;
(4)后轮驱动的汽车,在路面上行驶的汽车后轮所受的摩擦力向前,前轮所受的摩擦力向后。
2.
(1)×
(2)×
(3)×
(4)×
(5)×
(6)×
(7)×
(8)×
(9)×
(10)×
3.
(1)35N;
30N,0.3;
(2)20N;
(3)30N;
(4)30N
4.D
5.AC
6.D
1.D
2.BC
3.A
5.ABD
7.C
8.AD
9.C
10.C
11.A
12.C
13.B
14.C
15.F1=4N,F2=24N
1.ACD
2.B
3.ABC
4.
(1)不受摩擦力;
(2)不受摩擦力;
(3)水平向左;
(4)水平向右;
(5)水平向右;
(6)水平向左
5.F=1.6N
6.μ=0.2
7.
(1)F1=7N,向左;
(2)F2=6N,向右;
(3)F3=8N,向左
8.BC
9.μ=0.5
10.BD
11.D
12.
(1)0,0;
(2)2N,2N;
13.
(1)1N;
(2)1N;
(3)4.3N;
(4)4N;
(5)11N;
14.5μmg,(4n+1)nμmg
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