摩擦力及受力分析

1、摩擦力及受力分析學(xué)案知識精解一，摩擦力1、滑動摩擦力：一個物體在另一個物體表面上存在相對滑動的時候，要受到另一個物體阻 礙它們相對滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力.(1) 產(chǎn)生條件： 接觸面是粗糙； 兩物體接觸面上有壓力；兩物體間有相對滑動.(2 )方向：總是沿著接觸面的切線方向與相對運(yùn)動方向相反.(3)大小一滑動摩擦定律滑動摩擦力跟正壓力成正比，也就跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比。即f -Fn其中的Fn表示正壓力，不一定等于重力G。J為動摩擦因數(shù)，取決于兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度，與接觸面的面積無關(guān)。2、靜摩擦力：當(dāng)一個物體在另一個物體表面上有相對運(yùn)動趨勢時，所受到的另一個

2、物體對 它的力，叫做靜摩擦力.(1)產(chǎn)生條件： 接觸面是粗糙的； 兩物體有相對運(yùn)動的趨勢； 兩物體接觸面上有壓力.(2 )方向：沿著接觸面的切線方向與相對運(yùn)動趨勢方向相反.(3 )大小：靜摩擦力的大小與相對運(yùn)動趨勢的強(qiáng)弱有關(guān)，趨勢越強(qiáng)，靜摩擦力越大，但不 能超過最大靜摩擦力，即 OW f嚅f,具體大小可由物體的運(yùn)動狀態(tài)結(jié)合動力學(xué)規(guī)律求解。必須明確，靜摩擦力大小不能用滑動摩擦定律F=uF計(jì)算，只有當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時，其最大值一般可認(rèn)為等于滑動摩擦力，既Fm=xFN3、摩擦力與物體運(yùn)動的關(guān)系 摩擦力的方向總是與物體間相對運(yùn)動(或相對運(yùn)動的趨勢)的方向相反。而不一定與物體的 運(yùn)動方向相反。如：課

3、本上的皮帶傳動圖。物體向上運(yùn)動，但物體相對于皮帶有向下滑動的趨勢，故摩擦力向上。 摩擦力總是阻礙物體間的相對運(yùn)動的。而不一定是阻礙物體的運(yùn)動的。如上例，摩擦力阻礙了物體相對于皮帶向下滑，但恰恰是摩擦力使物體向上運(yùn)動。注意：以上兩種情況中，相對”兩個字一定不能少。這牽涉到參照物的選擇。 一般情況下，我們說物體運(yùn)動或靜止，是以地面為參照物的。而牽涉到相對運(yùn)動”，實(shí)際上是規(guī)定了參照物。如“A相對于B”，則必須以B為參照物，而不能以地面或其它物體為參照物。 摩擦力不一定是阻力，也可以是動力。摩擦力不一定使物體減速，也可能使物體加速。 受靜摩擦力的物體不一定靜止，但一定保持相對靜止。 滑動摩擦力的方向不

4、一定與運(yùn)動方向相反二,受力分析一,受力分析正確對物體進(jìn)行受力分析是解決力學(xué)問題的基礎(chǔ)，是研究力學(xué)問題的重要方法、高中物理 的重要內(nèi)容。受力分析的程序：1明確研究對象。選取研究對象的原則是要使對問題的研究盡量簡便。研究對象可以是單 個物體或物體的一部分，也可以是幾個物體組成的系統(tǒng)。在解決比較復(fù)雜的問題時，靈活地選取研究對象可以使問題簡潔地得到解決。2、隔離研究對象，按順序找力。把研究對象從實(shí)際情景中分離出來。為防止漏掉某個力、要養(yǎng)成按一般步驟分析的好習(xí)慣。一般應(yīng)按先分析重力，然后環(huán)繞物體一周找出與研究對象接觸的物體、并逐個分析這些物體對研究對象的彈力，在有彈力的接觸面上分析是否存在摩擦力 (只有

5、在有彈力的接觸面之間 才可能有摩擦力)，；最后再分析其他場力(電場力、磁場力) ，邊分析邊畫出力的示意圖。3、畫完后進(jìn)行定性檢驗(yàn)，看物體能否處于題目所給的狀態(tài)二，受力分析的注意事項(xiàng)(1) 只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體所施的力.(2) 只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力.(3) 每分析一個力，都應(yīng)找出施力物體.(4) 合力和分力不能同時作為物體所受的力三、受力分析的常用方法：1、隔離法和整體法2、假設(shè)法：結(jié)合運(yùn)動狀態(tài)分析此外平衡條件也是受力分析的重要依據(jù)經(jīng)典例題類題"摩擦力有無的確定(1 )由產(chǎn)生條件確定接觸面間有彈力；接觸面粗糙；有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢。 這種方法就是看產(chǎn)

6、生摩擦力的三個條件是否滿足。有一個條件不滿足，就沒有摩擦力?！纠}1】物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為卩，物體的質(zhì)量為 M。當(dāng)物體沿著墻壁自由下落時，物體受到的滑動摩擦力為 ?！纠?】如圖所示，長 5m的水平傳送帶以2m/s的速度勻速運(yùn)動，物體與傳送帶間的動摩 擦因數(shù)為 卩=01。現(xiàn)將物體輕輕地放到傳送帶的A端，那么，物體從 A端到B端的過程中，摩擦力存在的時間有多長？方向如何？2 .根據(jù)運(yùn)動狀態(tài)確定由物體的運(yùn)動狀態(tài)，結(jié)合物體受其它外力的情況來進(jìn)行判斷。即： 假設(shè)沒有摩擦力，看物體能否處于平衡，如不能處于平衡狀態(tài)，則必有摩擦力；如 能處于平衡狀態(tài)，則必?zé)o摩擦力。 如果物體處于平衡狀態(tài)且有摩擦力，

7、則摩擦力必與其它的力的合力等大反向【例3】如圖，力F拉著A、B共同作勻速運(yùn)動，A是否受到摩擦力?練習(xí)題如圖所示，物體B的上表面水平，B上面載著物體A,當(dāng)它們一起沿斜面勻速下滑時，A物體受到的力：()B.只有重力和支持力；D.有重力、支持力、摩擦力和斜面對它的彈力A. 只有重力；C.只有重力、支持力和摩擦力; 類題摩擦力方向的確定1、由相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢確定，摩擦力的方向總與相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向 相反。相對”二字決定了參照物的選取。一般情況下是選地面或靜止在地面上的物體做參照物，而在判斷摩擦力的方向時， 參照物不能任意選取。 判斷兩物體間的摩擦力時，必須以且中之一做參照物?！纠?】

8、人在自行車上蹬車前進(jìn)時，車的前后兩輪受到地面對它的摩擦力的方向()A. 都向前；B.都向后；C.前輪向前，后輪向后；D.前輪向后，后輪向前。2、由牛頓定律確定?！纠?】如圖，A、B置于光滑水平面上，在水平力F作用下共同運(yùn)動，A是否受摩擦力?下滑時，A物體受到的力：()下滑時，A物體受到的力：()如有，摩擦力的方向如何?下滑時，A物體受到的力：()下滑時，A物體受到的力：()劈塊上放一個質(zhì)量為()m的物塊，物塊3、由牛頓第三定律確定物體與物體間的摩擦力的作用是相互的，必然滿足牛頓第三定律。 所以在分析物體間的摩擦力時，借助牛頓第三定律，往往能起到化難為易的效果。4、用整體法來確定【例6】如圖所示

9、，三角形劈塊放在粗糙的水平面上, 和劈塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則粗糙水平面對三角形劈塊：A. 有摩擦力作用，方向向左；B.有摩擦力作用，方向向右；C.沒有摩擦力作用；D.條件不足，無法判定.試討論當(dāng)物塊加速下滑和加速上滑時地面與劈塊之間的摩擦力情況？)題"摩擦力大小的確定在確定摩擦力的大小時， 要特別注意物體間的摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力，因?yàn)槎叩拇笮∽兓闆r是不同的?；瑒幽Σ亮Φ拇笮「鷫毫有關(guān)，成正比，與引起滑動摩擦力的外力的大小無關(guān)；而靜摩擦力的大小跟壓力N無關(guān)，由引起這個摩擦力的外力決定，但最大靜摩擦力的大小跟壓力N有關(guān)。因此，在確定摩擦力的大小時，靜摩擦力的大小應(yīng)由引起靜摩

10、擦力的外力的大小來確定，不能用f= yN計(jì)算?；瑒幽Σ亮Φ拇笮〕Ｓ霉?f= yN求得，而靜摩擦力的大小常根據(jù)平衡條件確定。1、由平衡條件確定?！纠?】如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在置于桌面上的木板上滑行，木板靜止，它的質(zhì)量M=3m。已知木板與木板間、木板與桌面間的動摩擦因數(shù)均為w則木板所受桌面的摩擦力大小為：v 7777777777777777777A. w mgB. 2 w mg【例8】如圖，兩塊相同的豎直木板 小相等的水平力壓木板，使磚靜止不動。 對第三塊磚的摩擦力大小為：C.3 w mg D. 4 卩 mgA、B之間，有質(zhì)量均為設(shè)所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均為m的4塊相同的磚，用兩個大w則第

11、二塊磚12 3 4A. Mg ;B. 0; C. w FD. 2mg。2 .根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行確定【例9】分析下列物體所受的力（豎直面光滑，水平面粗糙）【例10】分析下列物體A的受力光滑半球槽【達(dá)標(biāo)測試】1. 運(yùn)動員用雙手握住豎直的竹桿勻速攀上和勻速下滑，他所受的摩擦力分別是fl和f2,那么（）A. f1向下，f2向上，且f f2B. f1向下，f2向上，且f1> f2C. f1向上，f2向上，且£ = f2D. f1向下，f2向下，且£ = f22. 如圖用輕繩連接兩個用同種材料制成的A和B兩物體，它們恰能沿斜面做勻速運(yùn)動，且繩子伸直，關(guān)于 A、B的受力情況，正確

12、的說法有（）A. A受3個力，B受4個力B. A受4個力，B受3個力C. A B均受3個力D. A、B均受4個力3. 如圖所示，在一粗糙水平面上有兩個質(zhì)量分別為mi和m2的木塊1和2，中間用一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與地面間的滑動摩擦因數(shù)為卩。現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時兩木塊之間的距離是()A. L+ migB. L+ (mi+m2)g kC. L+卡 m2gD. L+JJ k mi m2)g4. 兩個物體A和B,質(zhì)量分別為 M和m ,用跨過定滑輪的輕繩相連， A靜止于水平地面上, 如圖，不計(jì)摩擦，A對繩的作用力的大小與地面對 A的作用力的大小分別為(

13、)A. mg , (M-m)gB. mg , mgC. (M-m)g , MgD. (M+m)g , (M-m)g5. 如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為 M的長木板上滑動，長木板與水平地面間的滑動摩 擦系數(shù)為卩1,木塊與木板間的滑動摩擦系數(shù)為 卩2,已知長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么此時長 木板受到的地面摩擦力大小為()A.2mgB.卩 i MgC.卩 i(m+M)gD.卩 2mg+ 卩 iMg6. A、B、C三物體質(zhì)量分別為 M、m、mo,作如圖所示的連接，繩子不可伸長，且繩子和滑 輪的摩擦均不計(jì)，若 B隨A 一起沿水平桌面向右做勻速運(yùn)動，則可以斷定()BAmM# # # * " 7 *

14、 "參"* 些A.物體A與桌面之間有摩擦力，大小為mog B.物體A與B之間有摩擦力，大小為 m°gC. 桌面對A，B對A，都有摩擦力，兩者方向相同，大小均為mogD. 桌面對A，B對A，都有摩擦力，兩者方向相反，大小均為mog7. 個水平放置的彈簧， 在兩端各用i0N的力拉彈簧，若彈簧的勁度系數(shù)為 i00N/m，則彈 簧的伸長量為 ，若將此彈簧的一端固定，在另一端用20N左右的力拉，彈簧的伸長量為。8. 如圖，小車上固定著一根彎成 0角的曲桿，桿的另一端固定一個質(zhì)量為 m的小球，若小 車靜止，桿對球的彈力的大小為 ，方向 ;若小車以加速度 a水平向右加速運(yùn)動，桿

15、對球的彈力的大小為 。229. 重500N的物體放在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3，當(dāng)用180N的水平力推物體時，物體所受的摩擦力大小為 N;當(dāng)用100N的水平力推物體時，物體所受的摩擦力大小為No10. 如圖所示的皮帶傳動裝置中，A和E分別為主動輪和被動輪上邊緣點(diǎn)，則分析工作時，帶對A的摩擦力方向?yàn)?，皮帶對E的摩擦力方向?yàn)?o2211. 如圖，用外力F水平壓在質(zhì)量為 m的物體上，（設(shè)受力F的面絕對光滑），恰好使物體靜 止，此時物體與墻之間的摩擦力為 ，如將F增大為3F,物體與墻之間的靜摩擦力為;若將F減小為0.5F,物體滑動，墻與物體之間的動摩擦因數(shù)為卩，則物體與墻之間的滑動

16、摩擦力為or【綜合測試】1.如圖，放在粗糙水平桌面上的木塊，受到Fi= 8N, F2= 3N的水平推力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)。若撤去F1，則物體（）22A.仍靜止B.向左勻速運(yùn)動 C.向左加速運(yùn)動D.向右加速運(yùn)動2.某人在平直公路上騎自行車，見前方較遠(yuǎn)處紅色交通信號燈亮起，他便停止蹬車，此后 的一小段時間內(nèi)，自行車前輪和后輪受到地面的摩擦力分別為f前和f后，則（）A. f前向后，f后向前C. f前向后，f后向后B. f前向前，f后向后D. f前向前，f后向前3.在斜面上，一物體在平行于斜面向上的推力作用下， 最小值為F2,則該物體與斜面間的最大靜摩擦力的大小為處于靜止?fàn)顟B(tài)，推力的最大值為（ ）F1

17、,A. F1-F2B. F2-F1D.4.有關(guān)力的下述說法中正確的是（）A.合力必大于分力B.運(yùn)動物體所受摩擦力的方向一定和它運(yùn)動方向相反2C. 物體受摩擦力時一定受彈力，而且這兩個力的方向一定相互垂直D. 處于完全失重狀態(tài)下的物體不受重力作用5. 把一重為G的物體，用一個水平推力F= kt （ k為常數(shù)，t為時間）壓在豎直的足夠高的平整的墻上，如圖所示，從 t = 0開始物體所受的摩擦力F'隨時間的變化關(guān)系是（）G6.如圖所示，C是水平地面，A、B是兩個長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊 B上沿水平方向的 力,物體A和B以相同的速度作勻速直線運(yùn)動。 由此可知，A、B間的滑動摩擦系數(shù) 卩i和B

18、、 C間的滑動摩擦系數(shù) 卩2有可能是 （）卩i = 0,卩2= 0B.卩i = 0,卩2工0A.7.如圖，A、B兩物體疊放在粗糙水平面上, 為mi,C. 1工0,卩2= 0D.卩1工0,卩2工0B 一端用細(xì)繩拴在墻上。已知A、B的質(zhì)量分別m2, A、B間、A與地面間動摩擦因數(shù)分別為i i和1 2?，F(xiàn)施加向右的水平拉力F使A向右運(yùn)動，則（A. A物體受到3個力作用，B. A物體受到4個力作用，C. A物體受到4個力作用，D. 若將B從A上拿開，則B物體受到2個力作用 B物體受到3個力作用 B物體受到2個力作用 A物體可能減速下滑A. B受到A向右的滑動摩擦力為i im2g, A受到地面向左的滑動摩擦力i 2（m計(jì)m2）g和B向左的滑動摩擦力叫m2 gB. 由于B相對地面靜止，所以 B受到A向右的靜摩擦力C. 增大拉力F,則繩子對B的拉力也將增大D. 增大拉力F,則B對A的摩擦力也增大8如圖，A物體放在傾角為a的斜面上，A的上表面水平。在A的上表面放上B物體。現(xiàn)A、 B兩物體一起沿斜面勻速下滑，則（9. 木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25，夾在A、B之間的輕