2022年高一物理 初升高銜接班 第4講 摩擦力專題銜接教案（含解析）

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1、2022年高一物理 初升高銜接班 第4講 摩擦力專題銜接教案（含解析） 一、學習目標： 1. 知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件，會判斷摩擦力的方向。2. 計算摩擦力大小的方法。 3. 會用二力平衡的條件判斷靜摩擦力的大小和方向。 二、學習要點： 1. 滑動摩擦力大小的計算以及方向的判斷。 2. 靜摩擦力產(chǎn)生的條件及規(guī)律，靜摩擦力有無的判斷及靜摩擦力方向的判斷。 三、課程精講： 演示1：木塊從斜面上滑下，在水平面上運動一段距離后靜止。 ——現(xiàn)象：木塊在水平面上運動越來越慢直至靜止。 演示2：水平桌面上一個物體，給它施加一個力去拉物體，但沒有使物體移動。 分析：上面兩個演示中的物體都

2、受摩擦力作用，關于摩擦力的知識在初中已經(jīng)介紹過，今天，我們將進一步學習有關摩擦力的知識。 回顧初中所講的摩擦力的概念。 演示：用彈簧秤拉著木塊在桌面上緩慢運動，保證彈簧秤的示數(shù)不變。就可以維持木塊勻速前進，這時物塊和桌面間的滑動摩擦力是多大？方向如何？ 再在木塊上加一鐵塊，同樣維持物塊勻速前進，這時滑動摩擦力變了嗎？說明什么？ （一）滑動摩擦力：（1）定義：兩個互相接觸擠壓且發(fā)生相對運動的物體，在它們的接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運動的力，這個力叫做滑動摩擦力。 （2）產(chǎn)生條件：①兩物體接觸；②兩接觸的物體必須相互擠壓，發(fā)生形變、有彈力；③兩物體間要發(fā)生相對滑動；④兩接觸面不光滑。 （3

3、）大小：實驗研究 如圖所示，用彈簧測力計沿水平方向拉動放在水平桌面上的木塊，使木塊緩緩滑動（接近勻速），可以從彈簧測力計上讀出拉力的大小。 在上述情景當中，討論：滑動摩擦力與彈力有何關系呢？ 方法：在木塊上放砝碼，用力拉動木塊，使木塊勻速運動，從彈簧測力計上讀出拉力的大小，從而知道滑動摩擦力的大小，記下及的大小并填入表格中，改變砝碼的重力，重做幾次，得到幾組、的數(shù)據(jù)。 結論：兩個物體間滑動摩擦力的大小與正壓力成正比，即。 例1：如圖，在水平桌面上放一個重為的木塊，木塊與桌面的動摩擦因數(shù)，使這個木塊沿桌面做勻速運動時的水平拉力F為多少？如果再在木塊A上加一塊重為的木塊B，B與A之間的動

4、摩擦因數(shù)，那么當A，B兩木塊一起沿桌面勻速運動時，對A的水平拉力應為多少？此時B所受的摩擦力多大？ 變式1：一根質量為m，長為l的均勻長方體木料，放在水平桌面上，木料與桌面間的動摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)用水平力F推木料，當木料經(jīng)過如圖所示的位置時，桌面對它的摩擦力是多少？ （4）方向：與物體相對運動方向相反。 ①總是跟接觸面相切，與相應的彈力方向垂直。 ②總是阻礙兩物體間相對運動的進行，“相對”是指接觸的物體，它可能與物體的運動方向相同，也可能相反。 例2：分析物體A所受摩擦力方向。（v表示物體A的運動） 分析得出：“相對”是指相對接觸的物體，而不能相對別的物體。 變式2：以下關于摩擦

5、力的說法中，正確的是（ ） A. 滑動摩擦力方向總是與物體的運動方向相反B. 滑動摩擦力總是阻礙物體的運動 C. 滑動摩擦力的方向總是與物體的相對運動方向相反 D. 以上說法均錯誤 變式3：如圖所示，一平板小車在外力作用下由靜止向右滑行了一段距離s，同時車上的物體A相對車向左滑行L，此過程中物體A受到的摩擦力方向如何？該摩擦力是動力還是阻力？（ ） A. 水平向左，阻力 B. 水平向左，動力 C. 水平向右，阻力 D. 水平向右，動力 小結：滑動摩擦力方向的判斷方法。 （二）靜摩擦力： 1、實驗演示： 演示：用力推講桌。 （1）開始用很小的推力，推

6、不動，分析講桌的受力情況。 （2）再用稍大的力推，還是靜止不動，分析講桌的受力情況。 2、定義：兩個相互接觸而保持相對靜止的物體，當它們之間存在相對滑動趨勢時，在它們的接觸面上會產(chǎn)生阻礙物體間相對滑動趨勢的力，這種力叫靜摩擦力。 3、靜摩擦力產(chǎn)生的四個條件：①兩物體相互接觸；②兩物體在接觸面上有擠壓；③接觸面不光滑；④兩物體間有相對運動趨勢。 4、大?。喝鐖D所示，水平面上放一靜止的物體，當人用水平力F推時，此物體靜止不動，這說明靜摩擦力的大小等于F；當人用2F的水平力去推時，物體仍靜止不動，此時靜摩擦力的大小為2F?？梢姡o摩擦力的大小隨推力的增大而增大，所以說靜摩擦力的大小由外部因素

7、決定。當人的水平推力增大到某一值時，物體就會滑動，此時靜摩擦力達到最大值，我們把叫做最大靜摩擦力，故靜摩擦力的取值范圍是：。 例3：用手握住一個油瓶（瓶始終處于豎直方向），如圖所示，下列說法正確的是（ ） A. 瓶中油越多，手必須握得越緊B. 手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大 C. 不管手握得有多緊，油瓶受到的摩擦力總是一定的D. 以上說法都正確 例4：如圖所示，用外力F水平壓在質量為m的物體上（設受力F的面絕對光滑），恰好使物體靜止，此時物體與墻之間的摩擦力為________；如將F增大為3F，物體與墻之間的摩擦力為______。 變式4：如圖所示，兩個長方體A、B疊放在水平

8、地面上，現(xiàn)同時用F1=3N和F2＝4N的水平拉力拉A、B，A、B均靜止，若B對A的靜摩擦力為，地面對B的靜摩擦力為，則＝_________N，方向________；＝________N，方向_________。 5、方向：靜摩擦力的方向總是跟接觸面相切，并且跟物體相對運動趨勢的方向相反。 例5：下列關于物體受靜摩擦力作用的敘述中，正確的是（ ）。A. 靜摩擦力的方向不一定與物體運動方向相反 B. 靜摩擦力的方向不可能與物體運動方向相同 C. 靜摩擦力的方向可能與物體運動方向垂直 D. 靜止物體所受靜摩擦力一定為零 變式5：運動員雙手握住豎直的竹竿勻速上攀和勻速下滑時，他所受的

9、摩擦力分別是和，那么它們的關系是（ ）。 A. 向上，向下，＝ B. 向下，向上，> C. 向上，向上，＝ D. 向上，向下，> 小結：靜摩擦力方向的判斷方法。 四、知識提煉導圖：摩擦力 （一）摩擦力在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力，這個力叫做摩擦力。 （二）滑動摩擦力 產(chǎn)生條件：①兩物體間有相對運動 ②物體間有彈力 ③接觸面不光滑。 方向：與物體相對運動方向相反。大小： （三）靜摩擦力 產(chǎn)生條件：物體之間有相對運動趨勢； 方向：與物體相對運動趨勢方向相反； 大?。捍笮≡?~范圍內(nèi)，其中為最大靜摩擦力。 五、目標期望： 通過本節(jié)課的學習，希

10、望同學們能進一步強化與加深對于摩擦力的概念的理解，滑動摩擦力及靜摩擦力大小的計算及方向的判斷方法。 六、下講預告：牛頓第一定律問題 【同步練習】（答題時間：45分鐘） 1. 關于由滑動摩擦力公式推出的，下面說法中正確的是（ ）。 A. 動摩擦因數(shù)μ與摩擦力成正比，越大，μ越大 B. 動摩擦因數(shù)μ與正壓力成反比，越大，μ越小 C. 動摩擦因數(shù)μ與摩擦力成正比，與正壓力成反比 D. 動摩擦因數(shù)μ的大小由兩物體接觸面的粗糙情況及材料決定 2. 用手握住豎直的瓶子，瓶子靜止在手中，下面說法中正確的是（ ）。 A. 手對瓶子的壓力恰好等于瓶子的重力 B. 手對瓶子的摩擦力

11、恰好等于瓶子的重力 C. 手握得越緊，手對瓶子的摩擦力越大 D. 手對瓶子的摩擦力一定大于瓶子的重力 3. 關于滑動摩擦力，以下說法正確的是（ ）。 A. 滑動摩擦力總是和物體的運動方向相反 B. 滑動摩擦力總跟物體的重力成正比 C. 滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運動 D. 只有運動的物體才受到滑動摩擦力 4. 某同學用彈簧測力計測得一木塊重5N，把木塊放在水平桌面上，用彈簧測力計水平地向右拉木塊。 （1）當彈簧測力計讀數(shù)為1N時，木塊未被拉動，這時木塊受到的是________摩擦力，大小是________N，方向________。 （2）當彈簧測力計讀數(shù)為2.1N

12、時，木塊就要開始移動，此時木塊受到的是________摩擦力，大小是________N，方向是________。 （3）開始運動后，使木塊保持勻速直線運動，彈簧測力計的讀數(shù)變?yōu)?N，此時木塊受到的是________摩擦力，大小是________N，動摩擦因數(shù)μ＝________。 （4）若使彈簧測力計在拉動木塊運動中讀數(shù)變?yōu)?N，木塊受到的是________摩擦力，大小是________N。 （5）木塊離開彈簧測力計繼續(xù)滑動，這時受到的是________摩擦力，大小是________N。 5. 如圖所示，物體A、B各重10N，水平拉力，物體保持靜止，則A、B間的靜摩擦力大小為_____

13、___N，B與地面間的摩擦力大小為________N。 6. 用彈簧測力計測定一個木塊A和木塊B間的動摩擦因數(shù)μ有如圖甲、乙兩種裝置。 （1）為了用彈簧測力計的讀數(shù)表示滑動摩擦力，兩種情況中木塊A是否都一定要做勻速運動？ （2）若木塊A均做勻速運動，圖甲中A、B間摩擦力是否等于拉力？ （3）若A和B的重力分別為100N和150N，圖甲中彈簧測力計讀數(shù)為60N（當A被拉動時），N，求A、B間的動摩擦因數(shù)μ。 7. 如圖所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個力，即、和靜摩擦力作用，而且三個力的合力為零，其中。若撤去力，則木塊在水平方向受到的合力為多少？ 8. 在下圖中，質量為

14、20kg的物體在動摩擦因數(shù)為0.1的水平面上向右運動，在運動過程中受到水平向左、大小為10N的拉力作用，則物體所受摩擦力為（g取10N/kg）（ ）。 A. 10N，向右 B. 10N，向左 C. 20N，向右 D. 20N，向左 9. 某人推著自行車前進時，地面對前輪的摩擦力為，對后輪的摩擦力為；該人騎著自行車前進時，地面對前輪的摩擦力為，對后輪的摩擦力為，下列說法中正確的是（ ）。 A. 與車前進方向相同 B. 與車前進方向相同 C. 與車前進方向相同 D. 與車前進方向相同 【試題答案】 1. D 【解析】動摩擦因數(shù)μ的大小由接觸面的粗糙情況及材料

15、決定，與摩擦力和壓力無關，一旦材料和接觸面的情況確定了，動摩擦因數(shù)μ也就確定了，即就是一個定值。 2. B 【解析】瓶子受到的是靜摩擦力，大小與壓力無關，由二力平衡可知，摩擦力大小始終等于瓶子的重力。當手握瓶子越緊時，最大靜摩擦力也越大，但由于瓶子的重力未變，瓶子受的摩擦力還未達到最大靜摩擦力。 3. C 【解析】滑動摩擦力總是與物體的相對運動方向相反，它可以與物體的運動方向相同，也可以與物體的運動方向相反。如將物體放在運動著的傳送帶上，物體的速度未達到皮帶速度時，滑動摩擦力的方向與物體的運動方向相同。在水平地面上滑動的物體，滑動摩擦力的方向與物體的運動方向相反。物體受的摩擦力是否是滑

16、動摩擦力，不是看物體是否運動，而是看物體間是否發(fā)生了相對運動。滑動摩擦力大小與壓力成正比，而不是與物體的重力成正比，因為物體間的壓力與物體的重力無直接關系。 4. （1）靜 1 水平向左 （2）靜 2.1 水平向左 （3）滑動 2 0.4 （4）滑動 2 （5）滑動 2 【解析】用彈簧測力計拉木塊時，木塊未動，木塊受到的摩擦力為靜摩擦力，由二力平衡得，靜摩擦力大小等于彈簧測力計的拉力，與拉力方向相反。當彈簧測力計的拉力達2.1N時，木塊將要開始滑動，此時的摩擦力仍然是靜摩擦力，但已達到最大值。木塊滑動后，木塊受的摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，大小由計算? 5. 4 2

17、 【解析】先取物體A為研究對象，由于A處于靜止狀態(tài)，受到的靜摩擦力與拉力F1是一對平衡力，因此，A、B間的靜摩擦力大小為4N，再取A、B整體為研究對象，在水平方向上由二力平衡條件得，B受到地面的靜摩擦力大小為2N，方向水平向左。 6. （1）甲圖中A物體不一定做勻速直線運動：乙圖中A物體必須做勻速直線運動，彈簧測力計的讀數(shù)才能表示滑動摩擦力的大小。（2）不等于。（3）0.4。 7. 合力為零 【解析】F1和F2的合力＝8N。因為物體所受合力為零，故靜摩擦力大小等于8N。若撤去力F1，則木塊有向左運動的趨勢，此時物體受到的靜摩擦力大小變?yōu)?N，故木塊在水平方向合力為零。 8. D 【解析】物體受的摩擦力為滑動摩擦力，大小為，方向與速度v的方向相反。 9. D 【解析】人推自行車前進時，自行車前、后輪相對地面都有向前的運動趨勢，故兩輪受的摩擦力都與自行車運動的方向相反。當人騎自行車前進時，自行車前輪相對地面有向前的運動趨勢，因此前輪受的摩擦力與自行車運動方向相反；但后輪在鏈條的帶動下相對地面有向后的運動趨勢，故后輪受的摩擦力是向前的，正因為這個摩擦力的作用，才推動了自行車的前進。