2017-2018学年教科版必修1 第二章第4节摩擦力 学案
2017-2018学年教科版必修1 第二章第4节摩擦力 学案第4页

  间有相对运动的趋势.存在相对运动趋势的物体一定相对静止,但相对静止的物体不一定有相对运动的趋势.

  (3)静摩擦力的大小

  静摩擦力的大小由外部因素决定,与物体间的正压力大小无关,通常用二力平衡或牛顿第二定律来求解.如图所示,水平面上放置一木箱,当人用水平力F推时,物体静止不动,则说明此时静摩擦力大小等于力F;当人用2F力推时,若木箱仍然不动,则静摩擦力等于2F.此时物体受力平衡,静摩擦力随外力的增大而增大.

  

  静摩擦力不会无限增大,当推力增大到一定程度时,物体就会开始滑动,此时静摩擦力最大,我们把这个最大值叫最大静摩擦力,用f静max表示.故两个物体之间的静摩擦力的范围是0<f≤f静max.

  谈重点 如何求静摩擦力

  静摩擦力是被动力,静摩擦力的大小由物体受到的其他作用力及所处的环境决定,与正压力N大小无关,具体可以用平衡方程及牛顿第二定律求解.但最大静摩擦力的大小与正压力成正比,实际情况中,最大静摩擦力比滑动摩擦力略大,通常为了计算方便,可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.要推动原来静止的物体,外力必须大于最大静摩擦力.

  (4)静摩擦力的方向

  静摩擦力的方向总与两物体的接触面相切,并与物体相对运动的趋势方向相反.

  "相对运动趋势的方向":假设接触面光滑,所研究的受力物体将要发生的相对另一个所接触的施力物体运动的方向.

  【例3-2】关于静摩擦力,下列正确的说法是(  )

  A.静摩擦力的方向总是与物体的运动趋势方向相反

  B.静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势方向相反

  C.接触面的正压力增大,静摩擦力也增大

  D.在正压力一定的条件下,静摩擦力的大小是可以变化的,但有一个限度

  解析:静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反,与物体运动方向无关;静摩擦力大小有一个范围,即0<f≤f静max,与正压力无直接关系,故B、D选项正确.

  答案:BD

  

  4.假设法判断有无静摩擦力

  静摩擦力产生的条件:一是接触面粗糙,二是接触面存在弹力,三是接触面间存在相对运动的趋势,其中条件三的判断是一个难点,可以用假设法判断有无相对运动趋势.

  (1)假设接触面光滑不存在摩擦力,看物体的运动状态是否改变,常用于判断物体做变速运动或存在其他力时的平衡状态时有无摩擦力;(2)假设摩擦力存在,看物体运动状态是否改变,在物体不受其他外力而平衡的物体有无摩擦力.

  5.静摩擦力方向的判断

  静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,判断静摩擦力方向时,可分以下几步进行:

  (1)明确研究对象,确定施力物体与受力物体;

  (2)确定受力物体相对施力物体的运动趋势方向;

  (3)运动趋势的反方向即静摩擦力的方向.

  6.摩擦力的大小

滑动摩擦力的大小可以用公式f=μN求解,其中μ指两接触物体间的摩擦因数,N表示产生滑动摩擦力的接触面间的压力,N越大,μ越大,滑动摩擦力越大,应用时必须明确接触面间的摩擦因数μ及正压力的大小.滑动摩擦力与接触面积、物体的运动情况无关.当物体处于匀速运动状态或静止状态时,滑动摩擦力也可以从二力平衡角度求解.