高中物理摩擦力復(fù)習(xí)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1高中物理摩擦力復(fù)習(xí)高中物理摩擦力復(fù)習(xí)名師點撥1.摩擦力阻礙的是物體間的相對運動或相對運動趨勢，但不一定阻礙物體的運動.2.受靜摩擦力作用的物體不一定靜止，受滑動摩擦力作用的物體不一定運動.3.接觸面處有摩擦力時一定有彈力，且彈力與摩擦力總垂直，反之不一定成立.4.最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，無特殊說明時，可以認為它們數(shù)值相等. 第1頁/共45頁熱點一 滑動摩擦力的理解1.如何理解公式“Ff=FN”? 滑動摩擦力的大小用公式Ff=FN來計算，應(yīng)用 此公式時要注意以下幾點： （1）為動摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、 表面的粗糙程度有關(guān)；FN為兩接觸面間的正壓 力，其大小不一定等于物體的

2、重力. (2)滑動摩擦力的大小與物體的運動速度無關(guān)， 與接觸面的大小也無關(guān).熱點聚焦第2頁/共45頁2.如何理解滑動摩擦力的特點？ (1)物體受到滑動摩擦力時，物體不一定是運動 的，也可能是靜止的，但一定發(fā)生了相對運動. (2)滑動摩擦力一定與相對運動的方向相反，一定 阻礙物體的相對運動，并不是說一定與物體運動 的方向相反，即不一定阻礙物體的運動，滑動摩 擦力可以作動力，對物體做正功，也可以作阻力， 對物體做負功.受滑動摩擦力的物體如果沒有發(fā)生 位移，滑動摩擦力對物體不做功.第3頁/共45頁熱點二 靜摩擦力的理解1.如何理解最大靜摩擦力? 最大靜摩擦力并不是物體實際受到的靜摩擦力, 物體實際受

3、到的靜摩擦力小于最大靜摩擦力;最 大靜摩擦力與接觸面間的正壓力成正比;一般情 況下,為了處理問題的方便,最大靜摩擦力可按 近似等于滑動摩擦力處理.2.靜摩擦力的作用效果有什么特點? 靜摩擦力阻礙的是物體間的相對運動趨勢,并不 是阻礙物體的運動.它可以作阻力,也可以作動 力.例如,如圖1中的甲圖,物體B疊放在物體A上, 第4頁/共45頁水平地面光滑,外力F作用于物體A上,使它們一起運動.因B隨A一起向右加速,故B受合力一定向右,而B在水平方向只受靜摩擦力的作用,所以,B受靜摩擦力一定向右,如圖1中的乙圖,對B起動力的作用.由作用力與反作用力關(guān)系知A受到B的靜摩擦力向左,對A起阻力的作用.圖1第5

4、頁/共45頁特別提示1.受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，受滑動摩擦力作用的物體不一定是運動的.2.摩擦力阻礙的是物體間的相對運動或相對運動趨勢，但摩擦力不一定阻礙物體的運動，摩擦力的方向與物體運動的方向可能相同也可能相反，還可能成一夾角或垂直，即摩擦力可能是動力也可能是阻力.第6頁/共45頁【例1】變式練習(xí)1【例2】變式練習(xí)2自我批閱素能提升1.BC 2.D 3.BCD 4.D 5.C 6.A7. 21本2.2答案 BCD答案 (1)甲圖中，沿斜面向上 (2)乙圖中，水平向左 (3)丙圖中，水平向左 (4)丁圖中，總指向圓心答案 C答案4536答案 B答案 （1）7 N 水平向右 （2）6

5、 N 水平向左（3）8 N 水平向右變式練習(xí)3【例4】30N答案 FfP=2mgcos N916158. 第7頁/共45頁題型1 靜摩擦力的有無及方向的判定 如圖2所示是主動輪P通過皮帶帶 動從動輪Q的示意圖，A與B、C與D分別 是皮帶上與輪緣上相互接觸的點，則下 列判斷正確的是（ ） A.B點相對于A點運動趨勢方向與B點運動方向 相反 B.D點相對于C點運動趨勢方向與C點運動方向 相反 C.D點所受靜摩擦力方向與D點運動方向相同 D.主動輪受到的摩擦力是阻力，從動輪受到的 摩擦力是動力圖2題型探究第8頁/共45頁思路點撥 靜摩擦力的方向一定與物體相對運動趨勢方向相反，利用“假設(shè)法”可以判斷出

6、物體相對運動趨勢的方向.解析 P為主動輪，假設(shè)接觸面光滑，B點相對于A點的方向一定與B的運動方向相同，A錯誤;Q為從動輪，D相對于C的運動方向與C點的運動方向相反，Q輪通過靜摩擦力帶動，因此，D點所受的靜摩擦力方向與D點的運動方向相同，B、C均正確；主動輪靠摩擦帶動皮帶，從動輪靠摩擦被皮帶帶動，故D也正確.答案 BCD第9頁/共45頁方法提煉靜摩擦力方向的判斷方法1.假設(shè)法（如圖3所示）圖3第10頁/共45頁2.狀態(tài)法:根據(jù)二力平衡條件、牛頓第二定律或牛 頓第三定律，可以判斷靜摩擦力的方向.假如用 一水平力推桌子,若桌子在水平地面上靜止不動， 這時地面會對桌子施一靜摩擦力.根據(jù)二力平衡 條件可

7、知，該靜摩擦力的方向與推力的方向相反, 加速狀態(tài)時物體所受的靜摩擦力可由牛頓第二定 律確定.3.利用牛頓第三定律(即作用力與反作用力的關(guān)系) 來判斷，此法關(guān)鍵是抓住“力是成對出現(xiàn)的”，先 確定受力較少的物體受到的靜摩擦力方向，再根 據(jù)“反向”確定另一物體受到的靜摩擦力.第11頁/共45頁變式練習(xí)1 指明物體A在以下四種情況下所受的靜摩擦力的方向.(1)物體A靜止于斜面上,如圖4甲所示;(2)物體A受到水平拉力F作用而仍靜止在水平面上,如圖乙所示;(3)物體A放在車上,在剎車過程中,A相對于車廂靜止,如圖丙所示;(4)物體A在水平轉(zhuǎn)臺上,隨轉(zhuǎn)臺一起勻速轉(zhuǎn)動,如圖丁所示.圖4第12頁/共45頁解析

8、 運用假設(shè)法不難判斷出圖甲斜面上的物體有沿斜面向下滑動的趨勢,所受的靜摩擦力沿斜面向上；圖乙中的物體A有向右滑動的趨勢，所受靜摩擦力沿水平面向左.對乙圖中的A物體也可以根據(jù)共點力作用下物體的平衡條件判定所受靜摩擦力的方向水平向左.圖丙中，A物體隨車一起向右減速運動，其加速度方向水平向左,由A物體的受力情況及牛頓第二定律可知，A物體所受靜摩擦水平向左（與加速度同向）；圖丁中，A物體隨轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，做勻速圓周運動，其加速度方向總指向圓心，由A物體的受力情況及牛頓第二定律可知，A受到的靜摩擦力也總指向圓心. 答案 (1)甲圖中，沿斜面向上 (2)乙圖中，水平向左(3)丙圖中，水平向左 (4)丁圖中，

9、總指向圓心第13頁/共45頁題型2 滑動摩擦力方向的判定 如圖5所示,質(zhì)量為m的工件置于水平放置的 鋼板C上，二者間動摩擦因數(shù)為,由于固定的光 滑導(dǎo)槽A、B的控制，工件只能沿水平導(dǎo)槽運動. 現(xiàn)使鋼板以速度v1向右運動，同時用F拉動工件 （F方向與導(dǎo)槽平行）使其以速度v2沿導(dǎo)槽運動， 則F的大小為（ ） A.等于mgB.大于mg C.小于mgD.不能確定圖5第14頁/共45頁思路點撥 1.工件相對光滑導(dǎo)槽向哪個方向運動？2.工件相對鋼板的運動方向如何？3.工件所受摩擦力的方向該向哪呢？4.工件受幾個力的作用？受力平衡嗎？解析 鋼板以速度v1向右運動，則工件以等大速度相對鋼板向左移動，設(shè)為v1，同

10、時工件被拉動也具有另一速度v2,故工件相對于鋼板的運動速度應(yīng)是v1與v2的合成，即如圖中的速度v.第15頁/共45頁滑動摩擦力阻礙二者的相對運動，做工件所受摩擦力Ff與v方向相反，要使工件沿導(dǎo)槽勻速運動，所施加的拉力只需與Ff一個分力平衡，故：FFf=mg.答案 C第16頁/共45頁規(guī)律總結(jié)滑動摩擦力方向的判定（1）其依據(jù)是“滑動摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反”.(2)其步驟為：選研究對象（即受摩擦力作用的物體）.選跟研究對象接觸的物體為參考系.找出研究對象相對參考系的速度方向.滑動摩擦力的方向與相對運動的方向相反.第17頁/共45頁變式練習(xí)2 如圖6所示，傾角=30的粗糙斜面上放一個物

11、體，物體的重力為G，靜止在斜面上.現(xiàn)用一個平行于斜面底邊的力F=G/2拉該物體使其恰好在斜面內(nèi)做勻速直線運動，則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為多少？物體的運動方向與底邊成多大的角度？解析 畫出m在斜面上的俯視圖如下圖，因為物體做勻速直線運動，故合力為零，即拉力F（G/2）與重力沿斜面向下的分力（G/2）的合力與滑動摩擦力平衡（注意：在相對滑動的兩個接觸面之間只能存在滑動摩擦力），有圖6第18頁/共45頁 物體的相對運動方向與滑動摩擦力相反，所以物體運動方向與底邊成45角.答案GGFF2230cosNf.36所以4536第19頁/共45頁題型3 摩擦力大小的計算 如圖7所示，把一個重為G的物體， 用

12、一個水平推力F=kt(k為恒量，t為時間) 壓在豎直的足夠高的平整墻上，從t=0開 始，物體所受的摩擦力Ff隨時間t的變化 關(guān)系是下圖中的（ ）圖7第20頁/共45頁思路點撥 水平推力F是隨時間逐漸增加的,通過對物體的受力分析，確定物體運動狀態(tài)的變化情況,從而得出摩擦力的變化.解析 對物體進行受力分析,當墻壁對物體的摩擦力FfG時,物體開始減速下滑，此時 物體做a增大的減速運動，此時仍為滑動摩擦力且繼續(xù)以Ff=kt增加.在物體停止前一小段時間內(nèi)，顯然有FfG.物體停在墻上時，物體受靜摩擦力，由平衡條件可知，此時靜摩擦力的大小等于重力G，綜合上述過程，選項B正確.答案 B,mktGa,mGkta

13、第21頁/共45頁規(guī)律總結(jié)1.在求解摩擦力大小之前，必須分析物體的運動狀態(tài)，從而判明物體所受的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力.若是滑動摩擦力，可用Ff=FN計算；若是靜摩擦力，只能根據(jù)運動狀態(tài)及其受力情況，由受力平衡或牛頓第二定律求解.2.本題要注意由滑動摩擦力變?yōu)殪o摩擦力時大小發(fā)生了突變.第22頁/共45頁變式練習(xí)3 如圖8所示，水平面上有一重為40 N的物體，受到F1=13 N和F2=6 N的水平力作用而保持靜止.已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：（1）物體所受的摩擦力的大小與方向；（2）若只將F1撤去，物體受到的摩擦力的大小和 方向；（3）若撤去的

14、力不是F1而是F2，則物體受到的摩 擦力的大小、方向又如何？圖8第23頁/共45頁解析 （1）設(shè)物體相對地面靜止，則有：F1=F2+Ff,得Ff=7 N，而Ffm=FN=mg=8 NFf,故物體沒動，受的靜摩擦力為7 N，方向向右.（2）撤去F1后，F(xiàn)f1=F2=6 NFfm，物體將向左運動，受到滑動摩擦力作用Ff2=8 N,放向向左.答案 （1）7 N 水平向右 （2）6 N 水平向左（3）8 N 水平向右第24頁/共45頁題型4 “整體法和隔離法”的應(yīng)用 如圖9所示，物體置于粗糙的斜 面上，當受到一個大小等于100 N， 方向沿斜面向上的力F；或者大小等 于40 N，方向沿斜面向下的力F時

15、，物體都能 在斜面上做勻速直線運動.那么，如果把此物體 輕放在斜面上，則它所受的摩擦力多大？ 解析 設(shè)斜面傾角為,物體在斜面上受滑動摩擦 力Ff.當用力F作用在物體上時有 F-Gsin -Ff=0 當用力F作用在物體上時有 F+Gsin -Ff=0圖9第25頁/共45頁將F=100 N、F=40 N代入兩式解得Ff=70 N,Gsin =30 N.當把此物體輕放在斜面上時，因FfGsin ，故物體處于靜止狀態(tài)，所受摩擦力為Ff=Gsin =30 N.本題共14分，各4分，各3分。對滑動摩擦力問題的分析與考查趨向于與其他知識的綜合，這類題中一般具有多體、多力的特點，要運用整體法與隔離法解題，解決

16、這類問題的關(guān)鍵是要選取合適的研究對象，進行正確的受力分析，建立正確的方程，然后進行解題.第26頁/共45頁自我批閱（12分）如圖10所示，質(zhì)量分別為m和M的兩物體P和Q疊放在傾角為的斜面上，P、Q之間的動摩擦因數(shù)為1,Q與斜面間的動摩擦因數(shù)為2.當它們從靜止開始沿斜面滑下時，兩物體始終保持相對靜止，則物體P受到的摩擦力大小為多少？ 圖10第27頁/共45頁解析 先取PQ為一整體，受力分析如圖所示.由牛頓第二定律得：（M+m)gsin -FfQ=(M+m)aFfQ=2FNFN=(m+M)gcos 以上三式聯(lián)歡立可得a=gsin -2gcos 再隔離P物體，設(shè)P受到的靜摩擦力為FfP,方向沿斜面向

17、上，對P再應(yīng)用牛頓第二定律得：mgsin -FfP=ma可得出FfP=2mgcos 答案 FfP=2mgcos （2分）（2分）第28頁/共45頁素能提升1.如圖11所示，在車廂內(nèi)懸線 下懸掛一小球m，當汽車做勻變 速直線運動時，懸線將與豎直方 向成某一角度.若在汽車底板上還 有一個跟其相對靜止的物體m1，則關(guān)于汽車的運動 情況和物體m1的受力情況正確的是 （ ） A.汽車一定向右做加速運動 B.汽車也可能向左運動 C.m1除受到重力、底板的支持力作用外，還一 定受到向右的摩擦力作用 D.m1除受到重力、底板的支持力作用外，還可 能受到向左的摩擦力作用圖11第29頁/共45頁解析 分析小球m的

18、受力情況可知小球所受合外力水平向右.根據(jù)牛頓第二定律知小球的加速度水平向右，汽車可能向右做加速運動，也可能向左做減速運動,A錯，B對；由于m1的加速度水平向右,故m1受的合外力水平向右，此合外力是m1所受的重力、底板的支持力、底板的摩擦力這三個力合成的，故C對，D錯.答案 BC第30頁/共45頁2.如圖12所示,重80 N的物體A靜 止在傾角為30的粗糙斜面上, 有一根原長為10 cm、勁度系數(shù) 為103 N/m的彈簧,其一端固定在 斜面底端,另一端固定在滑塊A后,彈簧長度縮短為 8 cm.現(xiàn)用一彈簧測力計沿斜面向上拉滑塊,若滑 塊與斜面間最大靜摩擦力為25 N,當彈簧的長度仍 為8 cm時,

19、彈簧測力計的示數(shù)不可能為（ ） A.10 NB.20 NC.40 ND.60 N 圖12第31頁/共45頁解析 設(shè)滑塊與斜面的靜摩擦力沿斜面向上，由平衡條件得：F+Ff+kx=mgsin 30,可得:F+Ff=20 N,F由0逐漸增大.Ff逐漸減小，當Ff=0時，F(xiàn)為20 N；故A、B均可能；當Ff沿斜面向下時，F(xiàn)+kx=Ff+mgsin 30.有：F=Ff+20 N,隨F增大，F(xiàn)f也逐漸增大，直到Ff=25 N，此時F=45 N，當F45 N,滑塊就沿斜面滑動，故測力計的讀數(shù)不可能為60 N.答案 D第32頁/共45頁3.一個質(zhì)量為3 kg的物體，被放置在傾角為=37 的動磨擦因數(shù)0.2的固

20、定斜面上，下列選項中所 示的四種情況下可能處于平衡狀態(tài)的是（令最大 靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin 37=0.6, cos 37=0.8,g=10 m/s2)( )第33頁/共45頁解析 物體與斜面間的最大靜摩擦力Ffm=mgcos 37=4.8 N假設(shè)物體不動，物體受斜面的靜摩擦力沿斜面向上，由F+Ff=mgsin 37可得：FfA=9 NFfm,FfB=3 NFfmFfC=0,FfD=-4 N-4.8 N,可以得出，B、C、D均處于平衡狀態(tài)，A物體沿斜面向下運動，故選B、C、D.答案 BCD第34頁/共45頁4.我國國家大劇院外部呈橢球型.假 設(shè)國家大劇院的屋頂為半球形,一 警衛(wèi)人員為執(zhí)行

21、特殊任務(wù),必須冒 險在半球形屋頂上向上緩慢爬行(如 圖13所示),他在向上爬的過程中 ( ) A.屋頂對他的支持力不變 B.屋頂對他的支持力變小 C.屋頂對他的摩擦力變大 D.屋頂對他的摩擦力變小圖13第35頁/共45頁解析 由于警衛(wèi)人員在半球形屋頂上向上緩慢爬行,他爬行到的任一位置時都看作處于平衡狀態(tài).在圖所示位置,對該警衛(wèi)人員進行受力分析,其受力圖如右圖所示.將重力沿半徑方向和球的切線方向分解后列出沿半徑方向和球的切線方向的平衡方程FN=mgcos ,Ff=mgsin 他在向上爬的過程中,變小,cos 變大,屋頂對他的支持力變大;sin 變小,屋頂對他的摩擦力變小.所以正確選項為D.答案

22、D第36頁/共45頁5.如圖14所示,用水平力F推乙物塊,使 甲、乙、丙、丁四個完全相同的物 塊一起沿水平地面以相同的速度勻 速運動,各物塊受到摩擦力的情況是( ) A.甲物塊受到一個摩擦力的作用 B.乙物塊受到兩個摩擦力的作用 C.丙物塊受到兩個摩擦力的作用 D.丁物塊沒有受到摩擦力的作用 解析 四個物塊做勻速運動,故所受F合=0,所以 甲不會受摩擦力,乙受到丙施加的向左的摩擦力, 丙受到乙、地面施加的摩擦力,丁受到地面的摩 擦力,故C項正確.圖14C第37頁/共45頁6.如圖15甲所示,A、B兩物體疊放在一起，放在光 滑的水平面上，從靜止開始受到一變力的作用, 該力與時間的關(guān)系如圖乙所示，A、B始終相對 靜止，則下列說法不正確的是（ ） A.t0時刻，A、B間靜摩擦力最大 B.t0時刻，B速度最大 C.2t0時刻，A、B間靜摩擦力最大 D.2t0時