②动摩擦因数μ与接触面的材料和粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关。
(2)二力平衡法：物体处于平衡(匀速直线运动或静止)状态时，根据二力平衡条件求解。
例1 风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆置于风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，当杆在水平方向固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，如图所示，这时小球所受的风力等于小球重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。
小球恰好匀速运动时，受到的摩擦力有什么特点？
提示：匀速运动时，小球受到的风的推力和其所受的摩擦力平衡，二者大小相等，方向相反。
[规范解答] 风力等于小球所受的滑动摩擦力，F风＝Ff，即0.5G＝μF压，又F压＝G，解得μ＝0.5。
[完美答案] 0.5
?1?滑动摩擦力大小与物体相对接触面的运动快慢无关。由公式Ff＝μF压，可知影响滑动摩擦力大小的因素只有两个：动摩擦因数μ和正压力F压。
?2?对于处于平衡状态的物体，可以根据二力平衡条件求出物体间的滑动摩擦力，再根据滑动摩擦力公式Ff＝μF压，就可求解出物体间的动摩擦因数。
[变式训练1－1] 如图所示，一在水平面上向右运动的物体，质量为40 kg，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为20 N的力的作用，取g＝10 N/kg，则物体受到水平面的滑动摩擦力为( )
A．40 N，向右 C．20 N，向右 答案 B
B．40 N，向左 D．20 N，向左
解析 根据滑动摩擦力公式可知Ff＝μF压＝μmg＝0.1×40×10 N＝40 N，方向与物体相对水平面的运动方向相反，为水平向左，B正确，A、C、D错误。
[变式训练1－2] 某同学设计了测动摩擦因数的实验，实验装置如图所示。其中A为一质量为M的长直木板，B为木板上放置的质量为m的物块，C为物块右端连接的一轻质弹簧测力计。实验时用力将A从B的下方抽出，通过C的读数F1即可测出动摩擦因数。已知重力加速度为g。则该设计能测出________(填“A与B”或“A与地面”)之间的动摩擦因数，其表达式为μ＝________。
F1
答案 A与B mg
解析 当用力将A从B的下方抽出时，B处于静止状态且相对A向右运动，弹簧测力计的读数F1与B所受的滑动摩擦力Ff大小相等，B对木块A的压力大FfF1
小等于B的重力mg，由Ff＝μF压得，μ＝＝mg。
F压
课堂任务
静摩擦力
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
相互接触的物体相对静止时，是不是也可能存在摩擦力？
活动1：如图甲所示，人用平行于地面的力推沙发，沙发没动，沙发相对地面有没有运动的趋势？运动趋势的方向是什么？
提示：有，沙发相对地面有向右运动的趋势。
活动2：沙发相对地面处于什么状态？沙发在水平方向上是不是只受人的推力作用？为什么？
提示：沙发与地面保持相对静止。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，即这个力的方向与沙发相对地面的运动趋势方向相反。
活动3：如图甲所示，人推沙发的力增大到一定大小之前，沙发不会动；如图乙所示，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，这些情况说明什么？
提示：说明这种力的增大有一个限度。 活动4：讨论、交流、展示，得出结论。
1．静摩擦力：两个相互接触的物体，当它们有相对运动的趋势，但没有相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动趋势的力，这种力叫作静摩擦力。
2．静摩擦力产生的条件 (1)两个物体相互接触并挤压； (2)物体间的接触面粗糙；
(3)两物体相对静止，但有相对运动的趋势。 3．静摩擦力有无的判断
4．静摩擦力方向的判断
(1)直接法：对于相对运动趋势比较明显的情况，可以根据静摩擦力的方向沿
着接触面，且与相对运动趋势的方向相反直接判断。
(2)假设法：可假设接触面光滑，将会看到物体发生相对运动，根据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向，从而判断静摩擦力的方向。
(3)状态分析法：分析除要研究的静摩擦力外，物体所受的其他作用力与物体的运动状态是否满足相应的规律(目前主要应用二力平衡的规律)，若还需要有向左的静摩擦力才能使物体的受力情况与运动情况满足相应的规律，则静摩擦力向左；若还需要有向右的静摩擦力才能使物体的受力情况与运动情况满足相应的规律，则静摩擦力向右。
(4)相互作用分析法：若甲、乙两物体间有静摩擦力，并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向，则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反。
注意：状态分析法、相互作用分析法同样适用于滑动摩擦力方向的判断。 5．静摩擦力大小的分析
(1)静摩擦力随引起静摩擦力的外力的增大而增大，但静摩擦力的增大有一个限度，超过这个限度就会发生相对运动，这个限度时的静摩擦力就是最大静摩擦力。
(2)静摩擦力的大小范围：0 (3)静摩擦力不会随压力的增大或减小而改变，但最大静摩擦力会随压力的增大而增大。 最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力Ff＝μF压，一般情况 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 例2 如图所示是一主动轮A通过皮带带动从动轮B的示意图，主动轮的转动方向为顺时针方向，则关于主动轮上M点受到的静摩擦力方向和从动轮上N点受到的静摩擦力方向的判断正确的是( ) A．向下，向上 B．向下，向下 C．向上，向下 D．向上，向上 (1)有哪些方法可以判断静摩擦力的方向？ 提示：直接法、假设法、状态分析法、相互作用分析法。 (2)静摩擦力的方向是怎样的？ 提示：沿着接触面与相对运动趋势方向相反。 [规范解答] 主动轮、从动轮、皮带之间的传动关系为：主动轮先转，带动皮带运转，皮带又带动从动轮运转。在主动轮上的M点，轮子相对于皮带有向上运动的趋势，故皮带给轮子向下的静摩擦力，同时轮子给皮带一个向上的静摩擦力，此力拉动皮带运动。在从动轮上的N点，轮子相对皮带有向上运动的趋势，则皮带给从动轮一个向下的静摩擦力，从动轮在该静摩擦力的作用下转动，B正确。 [完美答案] B 1.判断摩擦力方向应注意的问题 ?1?在判断摩擦力方向时，弄清物体相对运动或相对运动趋势的方向是关键。 ?2?相对运动?趋势?是指物体相对于它所接触的物体的运动?趋势?，不一定是相对于地面的运动?趋势?。 ?3?摩擦力的方向与相对运动?趋势?方向相反，不是与运动?趋势?方向相反。 ?4?具体判断时，可灵活运用假设法、状态分析法或相互作用分析法进行判断。 2.计算摩擦力大小应注意的问题 ?1?在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力。两者的计算方式完全不同。 ?2?滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他方式?如利用二力平
高中物理新教材《摩擦力》导学案
