3.2摩擦力 两端同时拉动，哪个先打成绳结儿？ 如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话，它们可能是怎样的关系呢？用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块，使它做匀速运动，测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。改变木块和木板之间的压力，摩擦力的大小也随之改变。“正比，反比，还是……” 一、滑动摩擦力我们知道，两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。滑动摩擦力原因：作用点：有相对运动接触面 滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。滑动摩擦力原因：作用点：有相对运动接触面方向：沿着接触面，与物体相对运动的方向相反。FfFf Ff注意：①不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。②滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反,也可能跟运动方向相同 我们还知道，滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小有关，对同一接触面来说，压力越大，滑动摩擦力越大； 滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度、材质等有关，在相同压力下，不同接触面间的滑动摩擦力的大小一般不同。总结：影响摩擦力大小的因素材料粗糙程度弹力（压力）大小 如果用Ff,表示滑动摩擦力的大小，用F压表示压力的大小，则有通过进一步的定量实验，测量同一接触面不同压力下的滑动摩擦力大小，结果表明：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。其中，μ是比例常数，叫作动摩擦因数。它的值跟接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。Ff=μF压 滑动摩擦力原因：作用点：接触面方向：沿着接触面，与物体相对运动的方向相反。大小：Ff=μF压①相互接触，且挤压（有弹力）②接触面粗糙③有相对运动 以木块在水平木板上滑动为例，木块所受的支持力为FN。由于木块对木板的压力大小等于FN，所以动摩擦因素μ也可以表示为Ff和FN，所是接触面上木块所受的两个力，Ff在接触面内且与相对运动相反，FN与接触面垂直。 不同的物体间的摩擦因素不同 例题：在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，连同木料的总重为4.9×104N。在水平的冰道上，马要在水平方向上用多大的力，才能够拉着雪橇匀速前进？mgFNF拉Ff解：（1）确定研究对象，构建模型（2）对这个物体进行受力分析：①竖直向下的重力mg；②地面对物体向上的支持力FN；水平向在左的摩擦力Ff。③水平向在右的拉力F拉；匀速：上下边的力，左右两边的力相等。 mgFNF拉Ff匀速：上下边的力，左右两边的力相等。雪橇受的重力mg=4.9×104N，查表的μ=0.02则：F拉=Ffmg=FN所以：Ff=μFN=μmg带入数据得：F=μmg=0.02×4.9×104N×10N/kg=980N 相互接触的物体处于相对静止时，是不是也可能存在摩擦力？ 二、静摩擦力F静F推人用平行于地面的力推沙发，沙发有相对地面运动的趋势，但它没有被推动，沙发与地面仍然保持相对静止。根据二力平衡的知识可知，这时一定有一个力与推力平衡。这个力与人对沙发的推力大小相等、方向相反。这个力就是沙发与地面之间的摩擦力。 由于这时相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，所以这时的摩擦力叫作静摩擦力。趋势：表示事物发展的动向。相对运动的趋势可以简单理解为：“想动却又没动”或者“可以动，但还没动”。是指物体的位置本来要变化的，但是由于受到了静摩擦力，物体没有运动但假若一旦失去了静摩擦力，物体就会发生运动。静摩擦力的方向：总是跟物体相对运动趋势的方向相反。F推F静 静摩擦力原因：作用点：接触面方向：沿着接触面，与物体相对运动趋势的方向相反。大小：F静=F推①相互接触，且挤压（有弹力）②接触面粗糙③有相对运动趋势大小：只要沙发与地面间没有产生相对运动，静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相等。外力 演示静摩擦力的大小随拉力的变化（阅读）把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块。在拉力F增大到一定值之前，木块不会运动，此种情况下静摩擦力等于拉力。在弹簧测力计的指针下轻塞一个小纸团，它可以随指针移动，并作为指针到达最大位置的标记（图3.2-4)。继续用力，当拉力达到某一数值时木块开始移动，此时拉力会突然变小。如果用力传感器代替弹簧测力计做这个实验，能够在计算机屏幕上直接得到拉力随时间变化的F-t图像(图3.2-5)。 演示静摩擦力的大小随拉力的变化（阅读）静摩擦力的增大有一个限度。图中木块所受静摩擦力的最大值F在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0<F静≤FmaxFf=μF压F静=F拉 皮带运输机能把货物送往高处，也是静摩擦力作用的结果。mgF静瓶子可以拿在手中，靠的是静摩擦力的作用。 例1：所受重力为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。由此可知：木箱与地板之间的最大静摩擦力Fmax=______；木箱所受的滑动摩擦力Ff=______，木箱与地板之间的动摩擦因数μ=______；如果用20N的水平推力推这个静止的木箱，木箱所受的摩擦力大小为____。课堂练习解：（1）由题，当要用35N的水平推力时，木箱才能从原地开始运动，则此时水平推力恰好等于最大静摩擦力，所以木箱与地板间的最大静摩擦力为35N。 （2）用30N的水平推力，使木箱继续做匀速运动，则匀速有上下左右的力相等的平衡条件得到，木箱受到的滑动摩擦力：Ff=30N。（3）因为mg=FN和Ff=μFN所以代入数据得：（4）木箱静止有摩擦力等于同方向上的外力，为20N。 科学漫步流体的阻力（阅读）流体的阻力还跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大。跳伞运动员、飞船返回舱在空中张开降落伞，凭借降落伞较大的横截面积获得较大的空气阻力，安全落地。流体的阻力还跟物体的形状有关系。头圆尾尖的物体所受的流体阻力较小，这种形状通常叫作流线型。为了减小阻力，轮船的水下部分采用了流线型。气体和液体都具有流动性，统称为流体。物体在流体中运动时，要受到流体的阻力，阻力的方向与物体相对于流体运动的方向相反。汽车、火车和飞机等在空气中运动，要受到空气的阻力。轮船、潜艇在水面或水下航行，要受到水的阻力。流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关，速度越大，阻力越大。雨滴在空气中下落，速度越来越大，所受空气阻力也越来越大。当阻力增加到跟雨滴所受的重力相等时，二力平衡，雨滴匀速下落。 一、滑动摩擦力1、定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。2、方向：滑动摩擦力的方向总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。注意：①不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。②滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反,也可能跟运动方向相同3、影响摩擦力大小的因素：弹力（压力）大小，粗糙程度和材料。4、滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。Ff=μF压 其中，μ是比例常数，叫作动摩擦因数。它的值跟接触面有关，接触面材料不同、粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。滑动摩擦力原因：作用点：接触面方向：沿着接触面，与物体相对运动的方向相反。大小：Ff=μF压①相互接触，且挤压（有弹力）②接触面粗糙③有相对运动二、静摩擦力1、定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动，所以这时的摩擦力叫作静摩擦力。 静摩擦力原因：作用点：接触面方向：沿着接触面，与物体相对运动趋势的方向相反。大小：F静=F推①相互接触，且挤压（有弹力）②接触面粗糙③有相对运动趋势3、大小：静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相等。外力2、方向：总是跟物体相对运动趋势的方向相反。①趋势：表示事物发展的动向。②相对运动的趋势可以简单理解为：“想动却又没动”或者“可以动，但还没动”。是指物体的位置本来要变化的，但是由于受到了静摩擦力，物体没有运动但假若一旦失去了静摩擦力，物体就会发生运动。 0<F静≤Fmax三、两者的联系