3-2研究摩擦力分析
2012高一物理配套课件：3.2研究摩擦力(粤教版必修1)
（3）物体受滑动摩擦力
f3=μFN=μmg=0.2×10×10 N=20 N 答案：（1）1 N （2）0.2 （3）20 N
【典例】如图所示是传送带示意图，O1是主动轮，O2是从动 轮，两轮水平放置.当主动轮顺时针匀速转动时，重10 N 的物体同传送带一起运动，若物体与传送带间最大静摩擦 力为5 N，则物体所受传送带的摩擦力的大小和图中传送带 上P、Q两处所受的摩擦力的方向是
一、选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分，每小题 至少一个选项正确） 1.（2011·佛山高一检测）下列关于物体所受的滑动摩擦 力表述正确的是（ A.方向垂直于接触面 B.大小与正压力成正比 ）
C.大小与正压力成反比
D.方向始终与物体的运动方向相同
【解析】选B.滑动摩擦力的大小与正压力成正比，B正确， C错误；滑动摩擦力的方向与接触面相切，与物体相对滑动
平力推木箱不动，木箱此时受到的摩擦力大小为f1；乙图
中，小孩用100 N的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面 间的摩擦力大小为f2；丙图中，小孩把木箱推动了，此时
木箱与地面间摩擦力大小为f3 ．若木箱对地面的压力大小
为200 N，木箱与地面间动摩擦因数为μ =0.45，则f1 、f2 、 f3的大小分别为 （ ）
B.摩擦力的方向一定与物体运动的方向相反
C.静止的物体一定受到静摩擦力，运动的物体一定受到滑 动摩擦力 D.摩擦力一定阻碍物体的相对运动或相对运动趋势
【解题指导】解答本题时应把握以下两点： （1）产生摩擦力的三个条件.
（2）摩擦力的方向及作用效果.
【标准解答】选D.产生摩擦力的条件是：两物体相互接触 且有弹力、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势，三 者缺一不可，A错误；摩擦力的方向与物体相对运动（或相 对运动趋势）的方向相反，故摩擦力一定阻碍物体的相对 运动（或相对运动趋势），B错误、D正确；静止的物体只 要和相互接触的物体间存在相对运动，可能受滑动摩擦力
摩擦力的分析思路及其应用
摩擦力的分析思路及其应用摩擦力是指两个物体之间接触面上的相互作用力。
在分析摩擦力以及其应用时，我们可以从以下几个方面进行思考和研究。
首先，我们可以从摩擦力的基本原理开始分析。
摩擦力的大小与接触面积和表面粗糙度有关，一般来说，接触面积越大，表面越粗糙，摩擦力越大。
此外，摩擦力的大小还和物体之间的压力有关。
根据库仑摩擦定律，摩擦力的大小与物体之间的垂直力有关，当物体之间的垂直力增大时，摩擦力也相应增大。
其次，我们可以研究摩擦力在不同情况下的应用。
摩擦力广泛应用于日常生活和工业生产中的各个领域。
例如，在运动中，摩擦力是不可忽视的因素之一、当我们行走时，脚与地面之间的摩擦力提供了我们行走和跑步的动力。
此外，摩擦力也是车辆行驶的关键因素，车辆轮胎与地面的摩擦力使得车辆能够保持牢固的接触而不滑动。
在工业生产中，摩擦力也有着广泛的应用。
例如，在传送带上运输物品时，传送带的摩擦力可以使物品保持在正确的位置和速度上。
另外，我们还可以研究如何减小或增加摩擦力以及其应用。
在一些情况下，我们希望减小摩擦力，以降低能量损耗或增加运动的效率。
为了减小摩擦力，我们可以采用一些方法，如涂抹润滑剂、改善表面光滑度或减小接触面积等。
例如，在机械设备中使用润滑油可以减小机械零件之间的摩擦，从而减少能量损耗和延长零件寿命。
另一方面，在一些情况下，我们希望增加摩擦力，以确保物体之间的牢固接触或防止滑动。
为了增加摩擦力，我们可以采用一些方法，如增加物体之间的压力、增加接触面积或增加表面粗糙度等。
此外，还可以从宏观和微观的角度来研究摩擦力。
在宏观层面，我们可以观察到摩擦力对物体运动和静止的影响。
而在微观层面，我们可以通过研究物体表面之间的分子间相互作用力来解释摩擦力的本质。
例如，当两个物体接触时，它们表面的分子之间发生相互作用，这些相互作用力导致了摩擦力的产生。
在实际应用中，对摩擦力的分析和研究有助于我们优化设计和改进工艺。
例如，在机械工程中，对摩擦力的分析可以帮助我们设计更有效的传动装置和降低机械零件的磨损。
摩擦力的作用与研究
摩擦力的作用与研究摩擦力是我们日常生活中常常遇到的现象之一。
无论是走路、开车、打字还是使用家电等等，我们都会感受到摩擦力的存在。
摩擦力是指两个物体之间由于接触而产生的阻碍运动的力。
它是一种抵抗物体相对运动的力，对于我们的生活和科学研究都具有重要的意义。
摩擦力的作用在我们的日常生活中无处不在。
例如，当我们走路时，我们的鞋底与地面之间的摩擦力使我们能够保持平衡并向前移动。
如果没有摩擦力，我们将无法行走，甚至会滑倒。
同样，在开车时，摩擦力使车轮与地面之间产生足够的摩擦，使车辆能够行驶。
此外，摩擦力还在我们日常使用的家电中发挥着重要的作用。
例如，打字机的键盘上的按键需要一定的摩擦力才能使字符被打印出来，而手机屏幕的触摸也需要摩擦力来感应我们的手指。
除了在日常生活中的应用，摩擦力在科学研究中也是一个重要的研究领域。
科学家们对摩擦力的研究旨在深入了解摩擦力的性质和机制，以便更好地应用于实际生活中。
摩擦力的研究可以帮助我们设计更好的交通工具，提高运输效率。
例如，通过减小车轮与地面之间的摩擦力，可以减少燃料消耗，提高汽车的燃油经济性。
此外，摩擦力的研究还有助于改进工业生产中的润滑技术，减少能量损耗和机械磨损。
在摩擦力的研究中，科学家们发现了一些有趣的现象和规律。
例如，摩擦力的大小与物体之间的接触面积有关。
通常情况下，接触面积越大，摩擦力就越大。
这是因为更大的接触面积意味着更多的分子之间的相互作用，从而产生更大的摩擦力。
此外，科学家们还发现，摩擦力的大小与物体之间的压力有关。
当两个物体之间的压力增加时，摩擦力也会增加。
这是因为更大的压力会使物体之间的分子更加紧密地接触，从而增加摩擦力。
除了摩擦力的大小，科学家们还对摩擦力的性质进行了深入研究。
他们发现，摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指当物体相对静止时，两个物体之间的摩擦力。
动摩擦力是指当物体相对运动时，两个物体之间的摩擦力。
在许多情况下，静摩擦力大于动摩擦力。
摩擦力的研究与应用
摩擦力的研究与应用在我们生活的方方面面，摩擦力都扮演着重要的角色。
它不仅是日常生活中常见的现象，也是科学研究中的一个重要课题。
本文将探讨摩擦力的研究与应用，带您穿越科学的世界，了解这一现象的奥秘。
一、摩擦力的定义与分类摩擦力是物体间相互接触时产生的阻碍相对运动的力。
在每个人日常生活中，我们都能轻易感受到摩擦力的存在。
当我们行走时，脚底与地面之间的摩擦力使我们能够平稳地前进；当我们乘坐车辆时，摩擦力使汽车轮胎与地面保持牢固的接触；当我们用手握住物体时，摩擦力使我们能够牢牢地抓住物体。
根据物体间接触的方式和摩擦力的性质，我们可以将摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指物体在相互接触而没有相对滑动时产生的摩擦力。
当一个物体想要相对于另一个运动时，必须克服这种静摩擦力才能开始移动。
这种力的大小与物体间的压力和物体之间的粗糙程度有关。
动摩擦力是指物体相对滑动时产生的摩擦力。
当物体开始滑动时，静摩擦力会逐渐减小，转变为动摩擦力。
与静摩擦力不同的是，动摩擦力几乎不受物体之间相对滑动速度的影响。
二、摩擦力的研究进展对摩擦力的研究早在古希腊时期就开始了。
古希腊科学家阿基米德曾通过实验发现了静摩擦力和动摩擦力之间的关系，并提出了摩擦力的数学表达式。
此后，随着科学研究的不断深入，人们对摩擦力的认识也逐渐深化。
近年来，随着纳米科学的发展，科学家们开始研究微观尺度下的摩擦力。
他们发现，摩擦力的产生与物体表面的粗糙度和材料的分子间相互作用有关。
通过调整材料的结构和表面形态，科学家们成功地降低了摩擦力，并应用于减摩材料的开发和制造。
此外，摩擦力在材料科学和工程中也有着广泛的应用。
在机械工程中，对于摩擦力的准确控制和研究，可以有效提高机械装置的效率和寿命。
在航空航天领域，减小飞机表面的摩擦阻力可以降低燃料消耗，提高飞行效率。
在医学领域，通过研究材料表面的摩擦特性，可以改进假肢和义肢的设计，提高患者的生活质量。
三、摩擦力的改变与控制摩擦力的改变和控制对于许多行业和领域来说具有重要意义。
摩擦力及受力分析
摩擦力及受力分析摩擦力是两个物体接触表面之间存在的力，它的大小和方向取决于两个接触面之间的相互作用。
摩擦力是由于两个表面之间的不规则性和分子间的吸引力导致的。
在讨论摩擦力时，我们通常关注静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指当一个物体试图相对于另一个物体滑动时，两个物体之间的摩擦力。
静摩擦力的大小和方向与试图滑动的物体之间的力的大小和方向相等且相反。
当试图滑动的物体的力小于静摩擦力时，物体将保持静止。
静摩擦力的大小可以由以下公式计算：静摩擦力=静摩擦系数×垂直于接触面的力摩擦系数是一个无单位的常数，取决于两个表面的性质。
当两个表面之间的粗糙程度增加时，静摩擦力也相应增加。
动摩擦力是当两个表面相对滑动时的摩擦力。
与静摩擦力不同，动摩擦力与滑动物体的速度成正比。
动摩擦力的大小可以由以下公式计算：动摩擦力=动摩擦系数×垂直于接触面的力摩擦力对许多现象和应用至关重要。
它可以帮助我们解释物体的停车距离、滑动和牵引等问题。
我们经常遇到一些情况，需要进行受力分析。
受力分析是根据物体所受到的外力以及与其他物体之间的相互作用，研究物体所受的各个力以及这些力的性质和作用的方法。
受力分析可以分为静力学和动力学两个方面。
静力学研究物体处于平衡状态下所受的力以及力的性质和作用，而动力学研究物体在运动状态下所受的力以及力对运动的影响。
受力分析通常需要通过自由体图来描述和分析物体所受的力。
自由体图是指将物体从其他物体或支点中分离出来，以观察物体所受的所有外力，并使其处于平衡或运动状态。
自由体图包括画出物体本身和所有作用在物体上的力的箭头表示。
在受力分析中，我们需要注意以下几点：1.保持力的平衡：根据牛顿第三定律，相互作用的两个物体之间的力是相等且相反的。
因此，当我们在自由体图中画出力的箭头时，我们需要确保力的矢量的和为零，以保持物体处于平衡状态。
2.选取适当的坐标轴：坐标轴的选择应根据问题的特点来确定。
通常选择物体所受的外力的方向为坐标轴方向，以简化力的计算和分析。
摩擦力受力分析
练习3：小物块自光滑曲面上P点滑下，通过粗糙的 静止的水平传送带后落于地面上Q点，如图所示。 现让传送带在皮带轮带动下逆时针转动，让m仍从 P处滑下，则物块m的落地点： A A、 仍在Q点 B、 在Q点右边 C、 在Q点左边 D、 木块可能落不到地面
题型3 摩擦力大小的计算
例1.如图所示,质量为m的工件置于水平放置的钢板C 上，二者间动摩擦因数为μ ,由于固定的光滑导槽A、B的控 制，工件只能沿水平导槽运动.现使钢板以速度v1向右运动， 同时用F拉动工件F方向与导槽平行）使其以速度v2沿导槽运
析其他力 (电磁力、浮力等)．
对物体受力分析时应注意以下几点
(1)不要把研究对象所受的力与它对其他物体的作用力相混淆；
(2)对于作用在物体上的每一个力，都必须明确它的来源，不能无中生有；
(3)分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力)，
不能把“效果力”与“性质力”混淆重复分析．
假设法是受力分析有效的辅助方法．当不容易确定某力的有无或方向时，可 先假设该力有或无(或方向)，看引起的结果是否符合给定的运动状态或形变 效果．
3.我国国家大剧院外部呈椭球型.假设国家大剧院的屋顶为半 球形,一警卫人员为执行特殊任务,必须冒险在半球形屋顶上向 上缓慢爬行(如图13所示),他在向上爬的过程中 A.屋顶对他的支持力不变 B.屋顶对他的支持力变小 C.屋顶对他的摩擦力变大 D.屋顶对他的摩擦力变小 ( )
题型探究
题型1 静摩擦力的有无及方向的判定
如图所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与 【例1】 B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点，则下列判断正 确的是（ ） A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反
B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反
物理：3.2《研究摩擦力》课件(粤教版必修1)
一般可以利用二力平衡（状态静止）求解。 一般可以利用二力平衡（状态静止）求解。
0≤f≤fmห้องสมุดไป่ตู้
3.方向： 总是阻碍相对运动趋势，与相 方向： 总是阻碍相对运动趋势， 方向 相对运动趋势 运动趋势的方向相反。 趋势的方向相反 对运动趋势的方向相反。与接 触面相切。 举例） 触面相切。 （举例）
二.静摩擦力 静摩擦力
1.概念：两个相互接触的物体有相对运 概念： 概念 动的趋势时，物体之间产生的摩擦。 动的趋势时，物体之间产生的摩擦。这 种阻碍相对运动趋势的力。 相对运动趋势的力 种阻碍相对运动趋势的力。
实验： 实验：H1307
2.大小：静摩擦力有一个最大限度---大小：静摩擦力有一个最大限度 大小 最大静摩擦力
同学们例举生活中与摩 擦力有关的现象
摩擦力的分类： 摩擦力的分类：
滑动摩擦力、滚动摩擦力、 滑动摩擦力、滚动摩擦力、静摩擦力
一.滑动摩擦力 滑动摩擦力
1.概念：两个相互接触的物体有 概念： 概念 相对滑动时， 相对滑动时，物体之间存在的摩 这种阻碍相对运动的力。 相对运动的力 擦。这种阻碍相对运动的力。 2. 滑动摩擦力与那些因素有关？ 滑动摩擦力与那些因素有关？ a、正压力 、 b、材料、接触面的粗糙程度有关， 、材料、接触面的粗糙程度有关， 与接触面积无关
当物体间没有相对运动时， 当物体间没有相对运动时， 物体间是否存在摩擦力的作 ？（举例 举例） 用？（举例）
当物体间有弹力（压力），接触面粗糙， 当物体间有弹力（压力），接触面粗糙， ），接触面粗糙 且物体间有相对运动的趋势时， 且物体间有相对运动的趋势时，物体间同 样存在摩擦力
请同学们总结产生摩擦力的条件： 请同学们总结产生摩擦力的条件：
与摩擦力有关的科学知识-概述说明以及解释
与摩擦力有关的科学知识-概述说明以及解释1.引言1.1 概述摩擦力是我们日常生活中经常遇到的一种力量，它对我们的生活和工作有着重要的影响。
无论是走路、开车、写字还是使用电器设备，都离不开摩擦力的存在。
概括地说，摩擦力是两个物体之间相互作用的力量，阻碍了它们相对运动的趋势。
当两个物体接触并相对运动时，它们之间产生的摩擦力会使它们变得难以相对滑动或滚动。
摩擦力的大小取决于物体表面的粗糙程度和所受力的垂直作用力大小。
摩擦力在我们的日常生活中起着重要的作用。
它使我们能够保持站立和行走。
因为地面对我们的脚施加了摩擦力，我们不会滑倒或摔倒。
同样，摩擦力也使得车辆能够在路面上行驶，阻止了车辆滑动或失控。
此外，在许多工业和生产过程中，摩擦力也扮演着重要角色。
例如，在机械零件之间的连接中，摩擦力可以使它们稳定地保持在一起，防止它们松脱或滑动。
同时，摩擦力还可以通过刹车系统将车辆停下，使机械设备减速或停止运转。
尽管摩擦力在我们的生活中起到了积极的作用，但它也有一些负面效应。
例如，在机械系统中，摩擦力会产生热量，导致能量的浪费和零件的磨损。
这就需要我们在设计和使用机械系统时考虑减少摩擦力的方法，以提高效率和延长设备的使用寿命。
研究和理解摩擦力对于科学和工程领域来说是至关重要的。
科学家和工程师们通过实验和数学模型，不断探索和解释摩擦力的本质和影响。
这些研究有助于我们更好地理解物体之间的相互作用，并为新的材料、润滑剂和摩擦控制技术的开发提供指导。
总之，摩擦力是一种常见而重要的科学现象，它在我们日常生活和工作中发挥着重要的作用。
通过深入研究和理解摩擦力，我们可以更好地利用它的积极作用，并努力减少其负面影响，从而推动科学和工程的发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面：1.2 文章结构本文将主要分为引言、正文和结论三个部分来探讨与摩擦力有关的科学知识。
引言部分将对摩擦力进行概述，介绍摩擦力在我们日常生活中的普遍存在和重要作用，以及摩擦力对科学研究和未来发展的影响。
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假如没有了摩擦
如果我们的世界突然之间没有了摩擦力，那副可笑的 样子将会令你忍俊不禁。 由于没有了摩擦，地面将会绝对光滑，人在地面上寸步 难行，一旦跌倒，就会象被翻过来的甲虫那样，任你如何挣 扎、也爬不起来。由于没有了摩擦，任何螺丝都无法拧紧， 奔驰中的汽车会突然散架，车轮向四周飞出。这时候，所有 的物体都会在自身重力的作用下自动地集结到底洼地带。 一切植物在微风吹拂之下，就会连根拔出，向四周散开 来；房屋上的砖块、木料和钢材会唏哩哗啦地散落下来；江 河湖海将象脱缰的野马咆哮翻腾；风一旦刮起来，就会永不 停息地刮下去，任何物体都会被它刮跑，地球上是一片飞沙 走石的世界。
静止的物体也受到滑动摩擦力吗？
判断滑动摩擦力方向:
看运动？看受力？还是看相对运动？
A F
B
B快A慢，A受的摩擦力方向？？
二、探究静摩擦力 1.定义：两个相互接触的物体,当它们具有相对 运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对 运动趋势的力，这种力就叫静摩擦力。 2.静摩擦力产生的条件：
（1）相互接触且挤压（弹力）
3.大小：f=μ N 注：（1）µ是动摩擦因数，它与
相互接触的物体的材料和接触面
的粗糙程度有关。 （2）N为正压力，它与物体的重
力没有必然的联系。
试说出下面的正压力与重力相等吗？
F=100N F
FN=mg
FN=mg+F
FN=F=100N
滑动摩擦力的方向
f
f
4.方向
总跟接触面相切并且跟物体的相对运动 方向相反。 相对运动方向？？ 相对于施力物体 注意：与“物体的运动方向”不同（一 般指相对地面）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
70.4 66.4 68.5 67.4 68.3 67.9 61.4 68.7 67.9 67.6
第二 第五 第七
§ 3.2
研 究 摩 擦 力
探究活动1：
（1）把手压在桌面上向前推，在推的过程中，
你的手有什么样的感觉？
摩擦力的分类：
• 滑动摩擦力 • 静摩擦力 • 滚动摩擦力
如何测量摩擦力的大小？
如何测量摩擦力的大小？
v f
.
F
信 息 快 递
匀速滑动， 弹簧测力计的示数等于物体滑动时受 到的摩擦力的大小。
科学探究： 改变摩擦力大小的方法可能有哪些？
1、物体与接触面的摩擦方式
猜 想
把滑动变为滚动，摩擦力变小
2、接触面面积的大小
摩擦力大小和接触面积无关
3、接触面的粗糙程度
一、探究滑动摩擦力 1.定义：一个物体在另一个物体表面上相对滑动时， 要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，此力就为 滑动摩擦力。 2.滑动摩擦力产生的条件
（1）接触面粗糙；
（2）相互接触且有挤压(即存在弹力)； 有弹力不一定有摩擦力， （3）有相对运动。 有摩擦力一定有弹力 温馨提示：先有弹力后有摩擦力
f静
V趋
假设法：即假设接触面是光滑的，物体会相对接
触物体向什么方向运动，静摩擦力方向即与此相
对运动的方向相反。
例2:判断静摩擦力的方向 皮带运输机把货物由低处送到高处，试分析货 物所受的静摩擦力的方向。
f
作业
P58 1、2、4
讨论：骑自行车时，自行车的哪些部位
存在摩擦？
两种自动扶梯图，人站在这两种扶 梯上，受到摩擦的情况是否相同？
接触面越粗糙，滑动摩擦力越大
4、压力的大小
压力越大，滑动摩擦力越大
增大有 益摩擦
1、增大接触面间的粗糙程度 2、增大接触面间的压力
1、减少压力
2、接触面变得光滑些
3、用滚动代替滑动
减小有 害摩擦
4、使两个互相接触的物体的摩擦面彼此 分开。分开的方法有两个 （1）加润滑油 （2）在两个摩擦面间形成一层气垫
一切岩石和沙粒都变得无限光滑，它们再不能 聚集在一起成立一座座巍峨挺立的高山。山崩地裂 随处可见，岩石夹着泥沙汇成一股股泥石流奔泻而 下。由于没有摩擦，各种运动起来的物质，再也无 法停下来，它们在地面上你碰我撞，东滚西溜。地 面就象一锅开了锅的粥，混乱不堪。
没有了摩擦，地球变成了一个滑稽可笑但又惨 不忍睹的世界！ 摩擦消耗了我们大量的能量，科学家们想方设 法让它变得小些，以减小它无端地消耗我们本来非 常短缺的能量，但是，我们一刻也不能没有它！
（2）接触面粗糙
（3）有相对运动的趋势
3.静摩擦力的大小
（1）静摩擦力的大小是不确定的，会随
时发生改变。但有个范围 0< f≤fmax(fmax
最大静摩擦力）。
（fmax略大于f滑，可以近似认为相等）
（2）可以利用二力平衡来进行计算。
4.方向： 静摩擦力的方向总与接触面相切， 并与物体相对运动趋势的方向相反。 如何判断相对运动趋势的方向