《新高一物理暑假精品课程（粤教版）》第十三讲 摩擦力（解析版）

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第十三讲 摩擦力
【学习目标】
1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向.
2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力.
3.知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向.
4.知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围．
5.熟练掌握摩擦力的有无及方向的判断.
6.会处理较复杂的摩擦力的计算.
7.会解决摩擦力的突变问题．
【基础知识】
一、滑动摩擦力
1．滑动摩擦：两个相互接触并有挤压的物体之间发生相对运动时，产生的摩擦．
2．滑动摩擦力
(1)定义：在滑动摩擦中，在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力．
(2)方向：总是与物体相对运动的方向相反，与它们的接触面相切．
(3)大小：
① 滑动摩擦力的大小 f跟压力 FN成正比，还跟接触面的性质有关．
② 公式：f＝μFN.
③ 动摩擦因数 μ：与接触面的材料和粗糙程度有关．
二、静摩擦力
1．定义：当两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势时，物体间产生的摩擦叫作静摩擦，这时产生的
摩擦力叫作静摩擦力．
2．方向：总是与物体相对运动趋势的方向相反，与它们的接触面相切．
3．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值．在数值上等于物体刚刚开始运动时所需的最小拉力．
4．静摩擦力的大小：两物体间实际发生的静摩擦力 f在0和最大静摩擦力 fmax 之间，即 0<
f静≤fmax.
三、摩擦力的应用
1．有益的摩擦靠增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力．
2．有害的摩擦通过安装滚珠、加入润滑油等来减小摩擦．
四、对摩擦力的理解及方向的判断
1．对摩擦力的理解
(1)静摩擦力：受静摩擦力的物体不一定静止，只是两物体接触面保持相对静止．
例如：在倾斜传送带上匀速传送的物体，虽然运动，但受静摩擦力．(如图 1)
1
图1
(2)滑动摩擦力：受滑动摩擦力的物体不一定运动，而是两物体发生相对滑动．
例如：把 A物体抽出来，B物体受到了滑动摩擦力却没有运动．(如图 2)
图2
2．摩擦力的方向
(1)静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反．可利用假设法判断，即假设接触面光滑，物体相对与
它接触的物体运动的方向，就是相对运动趋势方向；例如：静止在斜面上的物体受到的静摩擦力的方向沿
斜面向上．(如图 3)
图3
静摩擦力的方向有可能与物体运动方向成任意角度．如图 4所示，用手握住一根竖直棒，若使手与棒一起
沿不同方向匀速运动，棒所受的静摩擦力竖直向上，而手与棒的运动方向可以是任意的，所以 f的方向与
匀速运动中速度的方向可成任意夹角．
图4
(2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，与物体运动方向无关．
例如：如图 5所示，快速把 B向右拉离的过程中，A相对 B向左运动，摩擦力向右，A却相对地面向右运
动，摩擦力的方向与物体运动方向相同．
图5
3．摩擦力的作用效果是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力却不一定是阻力，有时会是动力．
【考点剖析】
考点一：滑动摩擦力
例1．长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，
木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角 θ变大），另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受
到的摩擦力 Ff随角度 θ的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　）
2
A．木块与木板间的动摩擦因数
B．木块与木板间的动摩擦因数 μ＝
C．木板与地面的夹角为θ2时，木块将做自由落体运动
D．木板由 θ1转到 θ2的过程中，木块的速度越来越大、加速度越来越小
【答案】A
【详解】
AB．木块收到的静摩擦力在开始到刚要滑动的过程为静摩擦力有
故为正弦变化，而滑动后变为了静摩擦力，则摩擦力为
为余弦变化，而滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力，当夹角为时，最大静摩擦力为，而滑动摩擦力
为，根据滑动摩擦力的公式则有
解得
A正确，B错误；
C．木板与地面的夹角为θ2时，摩擦力为零，则木块只受重力作用，但此时速度不是零，木块不做自由落
体运动，做初速度不为零、加速度为g的匀加速运动， C 错误；
D．对木块，根据牛顿第二定律有
3
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