2020高考物理一輪22摩擦力ppt課件

1、第第2 2節(jié)摩擦力節(jié)摩擦力一、摩擦力的分類：一、摩擦力的分類： 和和 二、二、 兩類摩擦力的比較兩類摩擦力的比較 靜摩擦力靜摩擦力滑動摩擦力滑動摩擦力摩擦力摩擦力靜摩擦力靜摩擦力滑動摩擦力滑動摩擦力定義定義兩兩 的物體間的的物體間的摩擦力摩擦力兩兩 的物體間的的物體間的摩擦力摩擦力產(chǎn)生條件產(chǎn)生條件1.接觸面接觸面 2接觸處有接觸處有 3兩物體間有兩物體間有1.接觸面接觸面2接觸處有接觸處有3兩物體間有兩物體間有大小、方大小、方向向大小：大?。?FfFmax方向：與受力物體相對運(yùn)動方向：與受力物體相對運(yùn)動趨勢的方向趨勢的方向 大?。捍笮。篎f方向：與受力物體相對運(yùn)動方向：與受力物體相對運(yùn)動的方向

2、的方向作用效果作用效果總是阻礙物體間的總是阻礙物體間的總是阻礙物體間的總是阻礙物體間的相對靜止相對靜止相對運(yùn)動相對運(yùn)動粗糙粗糙壓力壓力相對運(yùn)動趨勢相對運(yùn)動趨勢相對運(yùn)動相對運(yùn)動壓力壓力粗糙粗糙相反相反相反相反FN相對運(yùn)動相對運(yùn)動趨勢趨勢相對運(yùn)動相對運(yùn)動例例1 1 指明質(zhì)量為指明質(zhì)量為m m的物體的物體A A在如圖所示四種情況下所在如圖所示四種情況下所受的靜摩擦力的方向并計算靜摩擦力的大小受的靜摩擦力的方向并計算靜摩擦力的大小(1)(1)物體物體A A靜止于傾角為靜止于傾角為的固定斜面上，如圖甲所的固定斜面上，如圖甲所示；示；(2)(2)物體物體A A受到水平拉力受到水平拉力F F作用而仍靜止在水

3、平面上，作用而仍靜止在水平面上，如圖乙所示；如圖乙所示；題型一：靜摩擦力的方向分析及大小計算題型一：靜摩擦力的方向分析及大小計算(3)質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體的物體A放在質(zhì)量為放在質(zhì)量為M的車上，當(dāng)車在緊的車上，當(dāng)車在緊急剎車過程中急剎車過程中(車與地面間的動摩擦因數(shù)為車與地面間的動摩擦因數(shù)為)，隨車，隨車一起停止運(yùn)動，如圖丙所示；一起停止運(yùn)動，如圖丙所示；(4)物體物體A在水平轉(zhuǎn)臺上，隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度在水平轉(zhuǎn)臺上，隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度勻速勻速轉(zhuǎn)動，物體與轉(zhuǎn)臺沒有發(fā)生相對滑動，且物體離轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，物體與轉(zhuǎn)臺沒有發(fā)生相對滑動，且物體離轉(zhuǎn)軸的距離為軸的距離為r，如圖丁所示，如圖丁所示【思路點(diǎn)撥】【思路點(diǎn)撥

4、】【解析】運(yùn)用假設(shè)法不難判斷出【解析】運(yùn)用假設(shè)法不難判斷出圖甲中物體有沿斜面向下滑動的趨勢，所受的靜摩圖甲中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，由平衡條件求得：擦力沿斜面向上，由平衡條件求得：fmgsin；圖；圖乙中的物體乙中的物體A有向右滑動的趨勢，所受靜摩擦力沿水有向右滑動的趨勢，所受靜摩擦力沿水平面向左，由平衡條件求得：平面向左，由平衡條件求得：fF；判斷靜摩擦力；判斷靜摩擦力方向，還可以根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件以及牛頓第二定方向，還可以根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件以及牛頓第二定律判斷；圖丙中律判斷；圖丙中A物體隨車一起向右減速運(yùn)動，其加物體隨車一起向右減速運(yùn)動，其加速度方向水平向左，

5、故速度方向水平向左，故A物體所受靜摩擦力方向水平物體所受靜摩擦力方向水平向左向左(與加速度同向與加速度同向)，先對整體運(yùn)用牛頓第二定律得：，先對整體運(yùn)用牛頓第二定律得：(Mm)g(Mm)a，對物體，對物體A由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：fma，聯(lián)立兩式得：，聯(lián)立兩式得：fmg；圖丁中，；圖丁中，A物體隨轉(zhuǎn)物體隨轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，做勻速圓周運(yùn)動，其加速度總指向圓臺勻速轉(zhuǎn)動，做勻速圓周運(yùn)動，其加速度總指向圓心，則心，則A受到的靜摩擦力也總指向圓心，由牛頓第二受到的靜摩擦力也總指向圓心，由牛頓第二定律得：定律得：fm2r.【方法與知識感悟】【方法與知識感悟】1靜摩擦力方向的判斷方法靜摩擦力方向的判

6、斷方法(1)假設(shè)法假設(shè)法(如下所示如下所示)(2)狀態(tài)法：根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜摩狀態(tài)法：根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜摩擦力的方向當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)擦力的方向當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或做勻速直線靜止或做勻速直線運(yùn)動運(yùn)動)，利用力的平衡條件判斷靜摩擦力的方向；當(dāng)物，利用力的平衡條件判斷靜摩擦力的方向；當(dāng)物體處于變速運(yùn)動狀態(tài)時，利用牛頓第二定律來判斷靜摩體處于變速運(yùn)動狀態(tài)時，利用牛頓第二定律來判斷靜摩擦力的方向擦力的方向 (3)利用牛頓第三定律利用牛頓第三定律(即作用力與反作用力的關(guān)系即作用力與反作用力的關(guān)系)判別：判別：關(guān)鍵是抓住關(guān)鍵是抓住“力是成對出現(xiàn)的力是成對出現(xiàn)的”，先確

7、定受力較少的物，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力方向，再根據(jù)體受到的靜摩擦力方向，再根據(jù)“反向反向確定另一物體確定另一物體受到的靜摩擦力，利用牛頓第三定律來判斷受到的靜摩擦力，利用牛頓第三定律來判斷2靜摩擦力大小的計算靜摩擦力大小的計算 (1)靜摩擦力沒有直接公式可用，只能根據(jù)物體的運(yùn)動靜摩擦力沒有直接公式可用，只能根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)來求當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，靜摩擦力的大小由狀態(tài)來求當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，靜摩擦力的大小由平衡條件來求；而物體處于非平衡態(tài)時應(yīng)由牛頓第二定平衡條件來求；而物體處于非平衡態(tài)時應(yīng)由牛頓第二定律求解當(dāng)然對于滑動摩擦力的求解這種方法也是適用律求解當(dāng)然對于滑動摩擦力的求解這

8、種方法也是適用的的 (2)最大靜摩擦力并不一定是物體實際受到的力，物體最大靜摩擦力并不一定是物體實際受到的力，物體實際受到的靜摩擦力一般小于或等于最大靜摩擦實際受到的靜摩擦力一般小于或等于最大靜摩擦力最大靜摩擦力與接觸面間的壓力成正比一般情力最大靜摩擦力與接觸面間的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等于滑動摩擦力處理例例2 2 如下圖，如下圖，A A為長木板，為長木板，在水平面上以速度在水平面上以速度v1v1向右運(yùn)動，向右運(yùn)動，物塊物塊B B在木板在木板A A的上面以速度的上面以速度v2v2向右運(yùn)動，下

9、列判斷正向右運(yùn)動，下列判斷正確的是確的是( () )A A若是若是v1v1v2v2，A A、B B之間無滑動摩擦力之間無滑動摩擦力B B若是若是v1v2v1v2，A A受到了受到了B B所施加的向右的滑動摩擦力所施加的向右的滑動摩擦力C C若是若是v1v2v1v2v1v2，B B受到了受到了A A所施加的向左的滑動摩擦力所施加的向左的滑動摩擦力題型二：滑動摩擦力的方向分析和大小計算題型二：滑動摩擦力的方向分析和大小計算【解析】若【解析】若v1v2，則，則A、B相對靜止，故相對靜止，故A對；若對；若v1v2，則，則A相對相對B向右運(yùn)動，故向右運(yùn)動，故B對對A施加向左的施加向左的滑動摩擦力，滑動摩

10、擦力，B、D錯；若錯；若v1mgsin時，隨力時，隨力F的減小，的減小，F(xiàn)f可能先向下減小再向可能先向下減小再向上增大，當(dāng)上增大，當(dāng)Fmgsin時，時，F(xiàn)f一直向上增大，故一直向上增大，故C正正確確4如下圖，有一半徑為如下圖，有一半徑為r0.2 m的的圓柱繞豎直軸圓柱繞豎直軸OO以以9 rad/s的的角速度勻速轉(zhuǎn)動今用力角速度勻速轉(zhuǎn)動今用力F將質(zhì)量為將質(zhì)量為kg的物體的物體A壓在圓柱側(cè)面，使其以壓在圓柱側(cè)面，使其以v02.4 m/s的速度勻速下降若物的速度勻速下降若物體體A與圓柱面的動摩擦因數(shù)與圓柱面的動摩擦因數(shù)0.25，求力，求力F的大的大小小(已知物體已知物體A在水平方向受光滑擋板的作用，

11、在水平方向受光滑擋板的作用，不能隨軸一起轉(zhuǎn)動不能隨軸一起轉(zhuǎn)動)(g取取10 m/s2)【分析】確定【分析】確定A相對圓柱的相對運(yùn)動方向，進(jìn)而找出摩相對圓柱的相對運(yùn)動方向，進(jìn)而找出摩擦力的方向，根據(jù)平衡條件求解擦力的方向，根據(jù)平衡條件求解【解析】圓柱與【解析】圓柱與A接觸處相對于接觸處相對于A的速度垂直紙面向的速度垂直紙面向里，所以里，所以A相對于圓柱體既有相對于圓柱體既有v02.4 m/s的豎直向下的豎直向下的恒定速度，還有的恒定速度，還有vr90.2 m/s1.8 m/s的垂的垂直紙面向外的速度直紙面向外的速度A相對于圓柱體的合速度相對于圓柱體的合速度v 3 m/s，與豎直方向夾角與豎直方向

12、夾角arctan arctan.A所受摩擦力的方向與相對速度方向相反，其豎直向所受摩擦力的方向與相對速度方向相反，其豎直向上的分量與上的分量與A所受重力平衡，有所受重力平衡，有Ffcosmg0，F(xiàn)fFNF，解得，解得F50 N.v220vv0v1 1下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )A A一個物體靜止在另一個物體的表面上，它們之間一定不一個物體靜止在另一個物體的表面上，它們之間一定不存在摩擦力存在摩擦力B B滑動摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動方向相反滑動摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動方向相反C C兩物體間如果有了彈力，就一定有摩擦力兩物體間如果有了彈力，就一定有摩擦力D D兩物體間有摩擦力，

13、就一定有彈力兩物體間有摩擦力，就一定有彈力D 【鞏固基礎(chǔ)】【鞏固基礎(chǔ)】【解析】根據(jù)摩擦力產(chǎn)生條件可知：兩物體間有摩擦【解析】根據(jù)摩擦力產(chǎn)生條件可知：兩物體間有摩擦力，一定有彈力，但反之有彈力不一定有摩擦力，力，一定有彈力，但反之有彈力不一定有摩擦力，A、C錯誤，錯誤，D正確滑動摩擦力的方向總是與物體相對正確滑動摩擦力的方向總是與物體相對運(yùn)動方向相反，而不是與運(yùn)動方向相反，運(yùn)動方向相反，而不是與運(yùn)動方向相反，B錯誤錯誤*2.如下圖，輕質(zhì)光滑滑輪如下圖，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個物體兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個物體A與與B，物體，物體B放在水平地面放在水平地面上，上，A、B均靜止已知均靜止已知A和和B的

14、質(zhì)量分別為的質(zhì)量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為，繩與水平方向的夾角為，那么，那么( )A物體物體B受到的摩擦力可能為受到的摩擦力可能為0B物體物體B受到的摩擦力為受到的摩擦力為mAgcosC物體物體B對地面的壓力可能為對地面的壓力可能為0D物體物體B對地面的壓力為對地面的壓力為mBgmAgsinBD【解析】【解析】B的受力分析如圖所示的受力分析如圖所示由于由于B物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，它受到物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，它受到的摩擦力不可能為的摩擦力不可能為0；又；又FTmAg，故故B受到的摩擦力為受到的摩擦力為FfFTcosmAgcos，故，故A錯錯B對在豎直方向上：有摩擦力必對在豎直方向上：有摩擦力

15、必有彈力，故有彈力，故B對地面的壓力也不可能為對地面的壓力也不可能為0，則，則FNBFTsinmBg，所以，所以FNBmBgFTsinmBgmAgsin，C錯錯D對對*3.如圖甲所示，放在固定如圖甲所示，放在固定斜面上不同質(zhì)量的物體，斜面上不同質(zhì)量的物體，受到一個平行斜面向上的力受到一個平行斜面向上的力F作用，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，作用，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)的大小隨時間變化如圖的大小隨時間變化如圖乙所示則在乙所示則在0t0時間內(nèi)物體所受的摩擦力時間內(nèi)物體所受的摩擦力f隨時間隨時間t的變化規(guī)律可能為的變化規(guī)律可能為(取沿斜面取沿斜面向上為摩擦力向上為摩擦力f的正方向的正方向)( )BCD【解析】【解

16、析】tt0時，時，F(xiàn)0物體靜止，說明物體所受摩擦力物體靜止，說明物體所受摩擦力fmgsin.沿斜面向上，為正，沿斜面向上，為正，A錯，錯，t0時刻，如果時刻，如果F02mgsin，則，則F在在2mgsin到到mgsin區(qū)間變化時，區(qū)間變化時，f在在mgsin到到0之間變化，方向沿斜面向下為負(fù)；之間變化，方向沿斜面向下為負(fù)；F在在mgsin到到0區(qū)間變區(qū)間變化時，化時，f在在0到到mgsin之間變化，方向沿斜面向上為正故之間變化，方向沿斜面向上為正故D可能正確可能正確t0時刻，如果時刻，如果Fmgsin，那么，那么f0，當(dāng)，當(dāng)F在在mgsin到到0之間變化時，之間變化時，f在在0到到mgsin之

17、間變之間變化，方向沿斜面向上為正，故選化，方向沿斜面向上為正，故選B.t0時刻，如果時刻，如果F02(mM)g時，木板便會開始運(yùn)動時，木板便會開始運(yùn)動D無論怎樣改變無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運(yùn)動的大小，木板都不可能運(yùn)動AD【解析】由于木塊在木板上運(yùn)動，所以木塊受到木板的【解析】由于木塊在木板上運(yùn)動，所以木塊受到木板的滑動摩擦力的作用，其大小為滑動摩擦力的作用，其大小為1mg，根據(jù)牛頓第三定，根據(jù)牛頓第三定律可得木塊對木板的滑動摩擦力也為律可得木塊對木板的滑動摩擦力也為1mg.又由于木板又由于木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，木板在水平方向上受到木塊的摩擦力處于靜止?fàn)顟B(tài)，木板在水平方向上受到木塊的摩擦力

18、1mg和地面的靜摩擦力的作用，二力平衡，選項和地面的靜摩擦力的作用，二力平衡，選項A正正確，確，B錯誤若增大錯誤若增大F的大小，只能使木塊加速度大小的大小，只能使木塊加速度大小變化，但木塊對木板的滑動摩擦力大小不變，因而也就變化，但木塊對木板的滑動摩擦力大小不變，因而也就不可能使木板運(yùn)動起來，選項不可能使木板運(yùn)動起來，選項C錯誤，錯誤，D正確正確*8.一個質(zhì)量為一個質(zhì)量為0.3 kg的物體沿水平面做直線運(yùn)動，如下圖，若圖線的物體沿水平面做直線運(yùn)動，如下圖，若圖線a表示物體受表示物體受水平拉力時的水平拉力時的vt圖象，圖線圖象，圖線b表示撤去水平拉力后物體繼續(xù)運(yùn)動的表示撤去水平拉力后物體繼續(xù)運(yùn)動

19、的vt圖象，圖象，取取g10 m/s2，則下列說法中正確的是，則下列說法中正確的是( )A水平拉力的大小為水平拉力的大小為0.1 N，方向與摩擦力方向相同方向與摩擦力方向相同B水平拉力對物體做功的水平拉力對物體做功的數(shù)值為數(shù)值為1.2 JC撤去拉力后物體還能滑行撤去拉力后物體還能滑行7.5 mD物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1AB9如下圖，斜面固定在地面上，如下圖，斜面固定在地面上，傾角為傾角為37(sin 370.6，cos 370.8，g取取10 m/s2)，質(zhì)量為質(zhì)量為1 kg的滑塊，以一定的的滑塊，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足夠長，滑塊與斜面間的動初

20、速度沿斜面向下滑，斜面足夠長，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為摩擦因數(shù)為0.8.若取初速度方向為正方向，最大靜摩若取初速度方向為正方向，最大靜摩擦力按滑動摩擦力處理，則該滑塊所受摩擦力擦力按滑動摩擦力處理，則該滑塊所受摩擦力Ff隨時間隨時間變化的圖象是下圖中的變化的圖象是下圖中的( )A【解析】滑塊開始受沿斜面向上的滑動摩擦力【解析】滑塊開始受沿斜面向上的滑動摩擦力Ffmgcos 376.4 N，方向與規(guī)定的正方向相反；速度減，方向與規(guī)定的正方向相反；速度減為零后，受靜摩擦力，由力的平衡知靜摩擦力大小為為零后，受靜摩擦力，由力的平衡知靜摩擦力大小為mgsin376.0 N，小于最大靜摩擦力，小于最大

21、靜摩擦力(按滑動摩擦力按滑動摩擦力)6.4 N，方向也與規(guī)定的正方向相反，故選項，方向也與規(guī)定的正方向相反，故選項A對對10超市中小張沿水平方向推著質(zhì)量為超市中小張沿水平方向推著質(zhì)量為m的購物車乘勻的購物車乘勻速上升的自動扶梯上樓，如下圖假設(shè)小張、購物車、速上升的自動扶梯上樓，如下圖假設(shè)小張、購物車、自動扶梯間保持相對靜止，自動扶梯的傾角為自動扶梯間保持相對靜止，自動扶梯的傾角為30，小，小張的質(zhì)量為張的質(zhì)量為M，小張與扶梯間的摩擦因數(shù)為，小張與扶梯間的摩擦因數(shù)為，小車與扶，小車與扶梯間的摩擦忽略不計那么梯間的摩擦忽略不計那么( )BA小張對扶梯的壓力大小為小張對扶梯的壓力大小為Mgcos 3

22、0，方向垂直于，方向垂直于斜面向下斜面向下B小張對扶梯的摩擦力大小為小張對扶梯的摩擦力大小為(Mm)gsin30，方向，方向沿斜面向下沿斜面向下C扶梯對小張的摩擦力大小為扶梯對小張的摩擦力大小為(Mm)gcos30，方，方向沿斜面向上向沿斜面向上D小張對車的推力和車對小張的推力大小必相等，這小張對車的推力和車對小張的推力大小必相等，這是因為人和車均處于平衡狀態(tài)是因為人和車均處于平衡狀態(tài)【解析】對購物車進(jìn)行受力分析，購物車受到的人的【解析】對購物車進(jìn)行受力分析，購物車受到的人的推力推力Fmgtan ，對人進(jìn)行受力分析，人受到的摩擦，對人進(jìn)行受力分析，人受到的摩擦力力FfMgsin Fcos (M

23、m)gsin ，沿斜面向上，沿斜面向上，人受到的彈力人受到的彈力FNMgcos Fsin Mgcos mgsin tan ，A錯、錯、B對、對、C錯；小張對車的推力和錯；小張對車的推力和車對小張的推力是一對作用力與反作用力，大小相等車對小張的推力是一對作用力與反作用力，大小相等方向相反，方向相反，D錯錯11如下圖，將傾如下圖，將傾角角30、表面粗、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩個光糙的斜面固定在地面上，用一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩個光滑的半徑很小的滑輪連接甲、乙兩物體滑的半徑很小的滑輪連接甲、乙兩物體(均可視為質(zhì)均可視為質(zhì)點(diǎn)點(diǎn))，把甲物體放在斜面上且細(xì)繩與斜面平行，把乙，把甲物體放在

24、斜面上且細(xì)繩與斜面平行，把乙物體懸在空中，并使細(xì)繩拉直且偏離豎直方向物體懸在空中，并使細(xì)繩拉直且偏離豎直方向60.開始時甲、乙均靜止現(xiàn)同時釋放甲、乙兩物開始時甲、乙均靜止現(xiàn)同時釋放甲、乙兩物體，乙物體將在豎直平面內(nèi)往返運(yùn)動，測得繩長體，乙物體將在豎直平面內(nèi)往返運(yùn)動，測得繩長OA 為為L0.5 m，當(dāng)乙物體運(yùn)動經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時，當(dāng)乙物體運(yùn)動經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時， 甲物體在斜面上均恰好未滑動，已知乙物體的質(zhì)量為甲物體在斜面上均恰好未滑動，已知乙物體的質(zhì)量為m1 kg, 忽略空氣阻力，忽略空氣阻力， 取重力加速度取重力加速度g10 m/s2. 求：求：(1)乙物體在豎直平面內(nèi)運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度大小乙物體在豎直平面內(nèi)運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度大小以及所受的拉力大小以及所受的拉力大小(結(jié)果可用根式表示結(jié)果可用根式表示)(2)甲物體的質(zhì)量以及斜面對甲物體的最大靜摩擦力甲物體的質(zhì)量以及斜面對甲物體的最大靜摩擦力的大小的大小(3)斜面與甲物體之間的動摩擦因數(shù)斜面與甲物體之間的動摩擦因數(shù)(設(shè)最大靜摩擦設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字力等于滑動摩擦力，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)1212如下圖，傳送帶與水平面的夾角為如下圖，傳送帶與水平面的夾角為3737并以并以v v10 m/s10 m/s的速度勻速運(yùn)動著，在傳送帶的的速度勻速運(yùn)動著，在傳送