【沪科版】物理必修一：第3章《力与相互作用》学案（4）及答案.docx

学案 4　摩擦力[目标定位] 　、滑动摩擦力[问题设计]较长)在黑板上滑动，观察毛刷的弯曲方向．如图 1 所示，毛刷为什么向后弯曲？图 1答案　因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿板面，与板擦运动方向相反．2．把手按在桌面上，用力向前滑动，手有什么感觉？增大手与桌面的压力，感觉有什么不同？这说明什么？阅读课本，写出滑动摩擦力的公式．答案　手受到向后的阻力(滑动摩擦力 )．感觉手受到向后的阻力 (滑动摩擦力)增大．滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大．f＝μN .[要点提炼]1．定义：当一个物体跟另一个物体有相对滑动时，在它们的接触面上产生的摩擦力，叫做滑动摩擦力．2．滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触且相互挤压．(2)接触面粗糙．(3)两物体间有相对运动．3．滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且与相对运动的方向相反．注意　(1)与“相对运动的方向相反” ，并不是与“运动方向 ”相反．(2)滑动摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动，并不是阻碍物体的运动．4．滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小跟压力成正比．公式：f＝μN， μ 为动摩擦因数，取决于相互接触的两物体的材料和接触面的粗糙程度，与接触面的面积无关(填“有关 ”或“无关”) ，跟物体间相对运动的速度大小 无关(填“有关”或“无关”)．[延伸思考]如图 2 所示，物体 A 叠放在置于光滑水平面的木板 B 上，两物体都沿着水平方向向右运动，某时刻的速度分别为 m/s，v B＝2 m/、B 两物体受到的滑动摩擦力的方向．滑动摩擦力一定阻碍物体的运动吗？图 2答案　以 B 为参考系，A 相对 B 向左运动，A 受到 B 向右的滑动摩擦力 A 为参考系，B 相对于 A 向右运动，所以 B 受到 A 向左的滑动摩擦力 A 的摩擦力与 A 的运动方向相同，是动力．A 对 B 的摩擦力与 B 的运动方向相反，是阻力．所以滑动摩擦力可以与物体运动方向相反，也可以与物体运动方向相同，可以是阻力，也可以是动力．二、静摩擦力[问题设计]1．把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图 3 所示．图 3当测力计的示数为 1N 时，木块没有动；逐渐增大拉力到 2N 时，木块仍静止；继续增大拉力到 4N 时，木块开始移动，此时拉力突然变小到 后木块匀速运动，变．(1)木块受到的拉力为 1N 时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？(2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？(3)静摩擦力在哪里产生？沿什么方向？答案　(1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为 1N 的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力．(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值．(3)静摩擦力产生在相对静止但有相对滑动趋势的物体之间．静摩擦力的方向与接触面相切，与物体相对滑动趋势的方向相反．头、工厂中多用传送带将货物由低处传送到高处．如图 4 所示，传送带匀速转动，货物和传送带相对静止．图 4(1)传送带靠什么力把货物送到高处？此力方向如何？(2)只有静止的物体才受静摩擦力吗？静摩擦力总是阻碍物体的运动吗？答案　(1)静摩擦力．静摩擦力的方向沿斜面向上( 与物体运动方向相同)．(2)不是．静摩擦力发生在两个相对静止的物体之间，物体本身可以运动．静摩擦力阻碍的是相对滑动趋势，并不总是阻碍物体的运动．静摩擦力也可以是动力．[要点提炼]1．定义：物理学中，把物体间有相对滑动趋势时产生的摩擦力，叫做静摩擦力．2．静摩擦力产生的条件(1)物体相互接触且相互挤压．(2)接触面粗糙．(3)两物体间相对静止但有相对滑动趋势．注意　两物体是“相对静止” ，并不是静止．3．静摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体间相对滑动趋势的方向相反．注意　(1)与“相对滑动趋势的方向相反” ，并不是与“运动方向 ”相反．(2) 静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对滑动趋势，并不是阻碍物体的运动．4．静摩擦力的大小(1)静摩擦力具有被动性，即其大小总随迫使物体发生相对运动的外力的变化而变化，与正压力大小无关(填“有关”或 “无关”) ．(2)静摩擦力有一个最大值，即最大静摩擦力 摩擦力的范围是 0 体滑动．则地面对物体的滑动摩擦力的大小 f 滑＝μN＝ μ0N.(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 ′＝1)5N　 (2)10N　(3)10动摩擦力 说明相同点 ①相互接触；②相互挤压；③接触面粗糙产生条件不同点 有相对运动趋势 有相对运动大小 不同点被动力，与压力无关，大小为0体受滑动摩擦力，大小为 f 滑 ＝18N．又由 f 滑 ＝μN 得 μ＝ ＝ ＝8动摩擦力1．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是(　　)A．压力越大，滑动摩擦力越大B．压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大C．压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大D．动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大答案　滑动摩擦力计算式 f＝μN 知，两物体间滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数 μ 及压力N 有关，与接触面积及两物体间的相对运动速度无关．2．关于动摩擦因数，下列说法正确的是(　　)A．两接触面间压力越大，动摩擦因数越大B．两物体间滑动摩擦力越大，动摩擦因数越大C．两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的压力成反比D．两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等决定的，与滑动摩擦力和正压力的大小无关答案　图 1 所示，把两本书一页一页地交叉对插，然后两手各抓住一本书的书脊用力对拉，平时随手很容易移动的两本书竟会变得像用强力胶粘在一起似的，难舍难分，关于其中的原因下列说法正确的是(　　)图 1A．增大了摩擦的接触面积B．增大了动摩擦因数C．增加了摩擦力的个数D．以上说法都不对答案　擦力的大小只和压力及动摩擦因数有关，和接触面积没有关系，把两本书一页一页地交叉对插后，每页间的动摩擦因数没有改变，但每页间都有摩擦力作用，拉开两本书的力等于一本书每页受到的摩擦力的和，相当于增加了摩擦力的个数，C 项正确．4．如图 2 所示，将一张 ( 质量可忽略不计)夹在英汉字典内，书对 的压力为3N，与书之间的动摩擦因数为 把 从书中拉出，拉力至少应为(　　)图 2A．．．3解析　根据 F＝μF N，F＝为纸的上下两面都要受到书对它的滑动摩擦力，所以要把纸从书中拉出，拉力至少应为 正确．5．如图 3 所示，有一块质量为 m 的砖块，它的长、宽、高分别为 255当它平放、侧放和竖放在平面上用水平力拉动砖块时，砖块所受到的摩擦力分别为f1、f 2、f 3，则它们的大小关系为(砖块各面的粗糙程度相同)(　　)图 3A．f 1>f2>．f 1＝f 2＝f 3C．f 1，f＝F 1－F 2，方向水平向右B．F 1，物体有向左的运动趋势，故 f 方向为水平向右，根据平衡条件可知f＝F 1－F 2，A 对；当 2 时，物体有向右的运动趋势，故 f 方向为水平向左，同理可得，f＝F 2－F 1，B 错；当 2 时，物体受力平衡，无相对滑动趋势，故 f＝0，C 对；题中已知物体处于静止状态，不会有滑动摩擦力产生，计算公式不成立，D 错．9．如图 6 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，已知木块与墙壁间的动摩擦因数为 μ，下列说法正确的是( 　　)图 6A．若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于 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．若木块沿墙壁向下运动，则墙壁对木块的摩擦力大小为 μ开始时木块静止，当撤去 F，木块沿墙壁下滑时，木块不受滑动摩擦力作用答案　木块静止，则木块受到的静摩擦力与重力平衡，大小为 向竖直向上，故 错误；木块沿墙壁向下运动，墙对木块的摩擦力大小为 μN＝μF，故 C 正确；当撤去 F 时，墙与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故 D 正确．题组三　综合应用10．关于摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的是(　　)A．有弹力一定有摩擦力B．有摩擦力一定有弹力C．弹力越大，摩擦力越大D．摩擦力越大，弹力一定越大答案　据摩擦力和弹力产生的特点可知，有摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，A 错，B 对；弹力越大，摩擦力不一定越大，同理，摩擦力越大，弹力也不一定越大，C、D 错．11．如图 7 所示，一小孩用 80N 的水平力推重力为 200N 的木箱，木箱不动；当小孩用100N 的水平力推木箱，木箱恰好能被推动．当木箱被推动之后，小孩只要用 90N 的水平推力就可以使木箱沿地面匀速前进，以下是对上述过程作出的计算和判断，其中正确的是(　　)图 7A．木箱与地面间的动摩擦因数 μ＝箱与地面间的最大静摩擦力大小为 90箱与地面间的摩擦力大小始终为 80箱与地面间的滑动摩擦力大小为 10012．如图 8 所示，一重为 40N 的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力 2 的作用，其中 3N ，F 2＝6N ．已知木块与桌面间的动摩擦因数为 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：图 8(1)木块所受的摩擦力的大小和方向；(2)当只将 去时，木块受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力不是 是 木块受到的摩擦力的大小和方向．答案　(1)7N　 水平向左　(2)6N　水平向右(3)8N　水平向左解析　当木块运动时受到的滑动摩擦力为 F 滑 ＝μF N＝μG＝0N ＝8N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为 8N.(1)加上 2 后，F 1 和 当于一个方向向右的力 F＝F 1－F 2＝7N．由于 F 小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到桌面静摩擦力的作用，大小为 7N，方向水平向左．(2)将 去后，由于 于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止．由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于 大小为 6N，方向水平向右．(3)撤掉 ，由于 于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8N，方向水平向左．13．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧．如图 9 所示，笔杆竖直放置，在圆珠笔尾部的按钮上放一个 200g 的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为 00g 的书，当按钮压缩量为 超过弹簧的弹性限度)时，这本书恰好匀速运动．g＝10m/s 2，试求：图 9(1)笔内小弹簧的劲度系数；(2)书与桌面间的动摩擦因数大小．答案　(1)1000N/m　(2)1)由于砝码处于静止，则 kx＝以有 k＝ ＝ N/m＝1 000 N/02×10－ 3(2)要使书恰好能匀速运动，则 μm′＝ ＝ ＝m′g 1000×0－ 0。