第3节 摩擦力
[学习目标] 1.[物理观念与科学思维]知道滑动摩擦力产生的条件,会判断其方向及求解其大小. 2.[物理观念与科学思维]知道静摩擦力产生的条件,会判断其方向及求解其大小. 3.[科学方法]了解调控摩擦力的方法.
一、滑动摩擦力
1.定义:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上产生的一种阻碍相对滑动的力.
2.滑动摩擦力的方向及效果:滑动摩擦力的方向总是与接触面相切,并与物体的相对运动方向相反.因此,滑动摩擦力的效果总是阻碍物体间的相对运动.
3.滑动摩擦力的大小
(1)滑动摩擦力的大小:与压力成正比,还与接触面的性质有关.
(2)公式:f=μN.
其中N表示压力,μ叫动摩擦因数,与接触面的材料及粗糙程度有关.
二、静摩擦力
1.定义:当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对滑动,但具有相对滑动的趋势时,接触面上会产生一种阻碍相对滑动趋势的力,这种力叫作静摩擦力.
2.产生条件:物体直接接触,接触面粗糙,接触面间有压力,有相对滑动趋势.
3.方向:总是与接触面相切并且与相对滑动趋势的方向相反.
4.效果:阻碍物体间的相对滑动的趋势.
5.大小:由外部因素决定,随外力的变化而变化.
6.最大静摩擦力
(1)定义:物体与接触面之间的静摩擦力的最大值,也即在外力作用下物体将开始沿接触面滑动时的静摩擦力,用fmax表示.
(2)相关因素
①与两物体间的压力成正比.
②与接触面的性质有关.
三、摩擦力的调控
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)一个物体在另一个物体表面滑动时,一定产生摩擦力. (×)
(2)滑动摩擦力的方向沿接触面,与物体运动方向相反. (×)
(3)静止的物体可能受到滑动摩擦力. (√)
(4)静摩擦力总是发生在相对静止且有相对运动趋势的物体之间. (√)
(5)运动的物体不可能受静摩擦力的作用. (×)
(6)静止于水平粗糙地面上的木箱,受到的静摩擦力大小与推力大小有关. (√)
2.下列关于摩擦力的说法,正确的是( )
A.相对运动的两物体间一定存在摩擦力
B.摩擦力总是阻碍物体的运动
C.运动物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反
D.相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力的相互作用
D [摩擦力产生的条件是两个物体接触且有弹力的相互作用,接触面粗糙,有相对运动(或相对运动趋势),三者缺一不可,故选项A错误;相对静止的两个物体间,可能有静摩擦力的相互作用,故选项D正确;摩擦力的方向总是与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反,所以,摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,也不一定总是阻力,故选项B、C错误.]