物理·2018屆高考金版學(xué)案第一輪總復(fù)習(xí)第2課時(shí)-摩擦力

1、第第2課時(shí)摩擦力課時(shí)摩擦力 考點(diǎn)一考點(diǎn)一 摩擦力方向的判斷摩擦力方向的判斷1靜摩擦力方向的判定靜摩擦力方向的判定(1)假設(shè)法假設(shè)法(2)狀態(tài)法：根據(jù)二力平衡條件、牛頓第二定律，可狀態(tài)法：根據(jù)二力平衡條件、牛頓第二定律，可以判斷靜摩擦力的方向以判斷靜摩擦力的方向(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)來(lái)判斷，此法關(guān)鍵是抓住來(lái)判斷，此法關(guān)鍵是抓住“力是成對(duì)出現(xiàn)的力是成對(duì)出現(xiàn)的”，先，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)據(jù)“反向反向”確定另一物體受到的靜摩擦力的方向確定另一物體受到的靜摩擦力的方

2、向2滑動(dòng)摩擦力方向的判斷滑動(dòng)摩擦力方向的判斷滑動(dòng)摩擦力方向總是跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，要確滑動(dòng)摩擦力方向總是跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，要確定滑動(dòng)摩擦力的方向首先要判斷出研究對(duì)象跟它接定滑動(dòng)摩擦力的方向首先要判斷出研究對(duì)象跟它接觸的物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向觸的物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向【例例1】(2017濟(jì)南模擬濟(jì)南模擬)如圖所示，物體如圖所示，物體A置于傾置于傾斜的傳送帶上，它能隨傳送帶一起向上或向下做勻斜的傳送帶上，它能隨傳送帶一起向上或向下做勻速運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于物體速運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于物體A在上述兩種情況下的受力在上述兩種情況下的受力描述，正確的是描述，正確的是()A物體物體A隨傳送帶一起向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨傳送帶一起向

3、上運(yùn)動(dòng)時(shí)，A所受的摩擦所受的摩擦力沿斜面向下力沿斜面向下B物體物體A隨傳送帶一起向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨傳送帶一起向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，A所受的摩擦所受的摩擦力沿斜面向下力沿斜面向下C物體物體A隨傳送帶一起向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨傳送帶一起向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，A不受摩擦力不受摩擦力作用作用D無(wú)論無(wú)論A隨傳送帶一起向上還是向下運(yùn)動(dòng)，傳送帶隨傳送帶一起向上還是向下運(yùn)動(dòng)，傳送帶對(duì)物體對(duì)物體A的作用力均相同的作用力均相同解析：解析：無(wú)論無(wú)論A隨傳送帶向上還是向下勻速運(yùn)動(dòng)隨傳送帶向上還是向下勻速運(yùn)動(dòng)，A都處于平衡狀態(tài)都處于平衡狀態(tài)，由平衡條件由平衡條件，可知可知A受到的摩擦受到的摩擦力方向沿斜面向上而傳送帶給力方向沿斜面向上而傳送帶給A的作

4、用力與重力的作用力與重力大小相等、方向相反大小相等、方向相反，所以選項(xiàng)所以選項(xiàng)D正確正確. 答案：答案：D(1)受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，受滑動(dòng)，受滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定是運(yùn)動(dòng)的摩擦力作用的物體不一定是運(yùn)動(dòng)的. (2)摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)滑動(dòng)趨摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)勢(shì)，但摩擦力不一定是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)但摩擦力不一定是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，即摩擦力即摩擦力不一定是阻力不一定是阻力，摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向可能摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向可能相同相同，也可能相反也可能相反，還可能成一定夾角還可能成一定夾角規(guī)規(guī) 律律 總總

5、 結(jié)結(jié)1(多選多選)(2016鄭州模擬鄭州模擬)如圖所示，傾角為如圖所示，傾角為的斜的斜面體面體C置于水平面上，置于水平面上，B置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨置于斜面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與過(guò)光滑的定滑輪與A相連接，連接相連接，連接B的一段細(xì)繩與的一段細(xì)繩與斜面平行，斜面平行，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則()AB受到受到C的摩擦力可能為零的摩擦力可能為零BC受到水平面的摩擦力一定為零受到水平面的摩擦力一定為零 C不論不論B、C間摩擦力大小、方向如何，水平面對(duì)間摩擦力大小、方向如何，水平面對(duì)C的摩擦力方向一定向左的摩擦力方向一定向左 D水平面對(duì)水平面對(duì)C的支持力與的支持力與B、C

6、的總重力大小相等的總重力大小相等解析：解析：在斜面方向上在斜面方向上，若若B的重力分力與繩的拉力的重力分力與繩的拉力(等于等于A的重力的重力)相等相等，則則B不受摩擦力作用不受摩擦力作用，A正確；正確；對(duì)于對(duì)于B、C，水平向右有拉力分力水平向右有拉力分力，故必受水平向故必受水平向左的摩擦力作用左的摩擦力作用，B錯(cuò)誤錯(cuò)誤，C正確；對(duì)正確；對(duì)B、C，豎直豎直方向上的拉力為方向上的拉力為GAsin ，故水平面的支持力為故水平面的支持力為(GBGC)GAsin ，顯然顯然D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案：答案：AC 考點(diǎn)二考點(diǎn)二 摩擦力大小的計(jì)算摩擦力大小的計(jì)算1滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算由公式由公式FFN計(jì)算，

7、應(yīng)用此公式時(shí)要注意以下兩計(jì)算，應(yīng)用此公式時(shí)要注意以下兩點(diǎn)：點(diǎn)：(1)為動(dòng)摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面為動(dòng)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)；的粗糙程度有關(guān)；FN為兩接觸面間的正壓力，其大為兩接觸面間的正壓力，其大小不一定等于物體的重力小不一定等于物體的重力(2)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，與接滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，與接觸面積的大小無(wú)關(guān)觸面積的大小無(wú)關(guān)2靜摩擦力的計(jì)算靜摩擦力的計(jì)算(1)它的大小和方向都跟產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力密切它的大小和方向都跟產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力密切相關(guān)，跟接觸面相互擠壓力相關(guān)，跟接觸面相互擠壓力FN無(wú)直接關(guān)系，因此它無(wú)直接關(guān)

8、系，因此它具有大小、方向的可變性，變化性強(qiáng)是它的特具有大小、方向的可變性，變化性強(qiáng)是它的特點(diǎn)對(duì)具體問題，要具體分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，點(diǎn)對(duì)具體問題，要具體分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)物體所處的狀態(tài)根據(jù)物體所處的狀態(tài)(平衡、加速等平衡、加速等)，由力的平衡，由力的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解(2)最大靜摩擦力最大靜摩擦力Ffmax：是物體將要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)這：是物體將要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)這一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力它的數(shù)值與一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力它的數(shù)值與FN成正比，在成正比，在FN不變的情況下，不變的情況下，F(xiàn)fmax比滑動(dòng)摩擦力稍大些，通常比滑動(dòng)摩擦力稍大些，通常認(rèn)為二者相等，而靜摩擦力

9、可在認(rèn)為二者相等，而靜摩擦力可在0Ffmax間變化間變化【例例2】(2017煙臺(tái)模擬煙臺(tái)模擬)如圖所示，人重如圖所示，人重600 N，木塊木塊A重重400 N，人與木塊、木塊與水平面間的動(dòng)摩，人與木塊、木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為擦因數(shù)均為0.2.現(xiàn)人用水平力拉輕繩，使他與木塊現(xiàn)人用水平力拉輕繩，使他與木塊一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪摩擦不計(jì)，求：一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑輪摩擦不計(jì)，求：(1)人對(duì)輕繩的拉力大?。蝗藢?duì)輕繩的拉力大?。?2)人腳對(duì)人腳對(duì)A的摩擦力的大小和方向的摩擦力的大小和方向解析：解析：設(shè)繩的拉力為設(shè)繩的拉力為FT，木塊與水平面間的摩擦力木塊與水平面間的摩擦力為為FfA.(

10、1)取人和木塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象取人和木塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，并對(duì)其進(jìn)行并對(duì)其進(jìn)行受力分析受力分析，如圖甲所示如圖甲所示，由題意可知由題意可知FfA(mAm人人)g200 N.由于系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)由于系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，故故2FTFfA，所以所以FT100 N.由牛頓第三定律知由牛頓第三定律知，人對(duì)輕繩的拉力大小為人對(duì)輕繩的拉力大小為100 N.(2)取人為研究對(duì)象取人為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行受力分析對(duì)其進(jìn)行受力分析，如圖如圖乙所示乙所示由于人處于平衡狀態(tài)由于人處于平衡狀態(tài)，故故FTFf人人100 N.由于人與木塊由于人與木塊A處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，故人與木故人與木塊塊A之間的摩擦力

11、為靜摩擦力之間的摩擦力為靜摩擦力由牛頓第三定律可知人腳對(duì)木塊由牛頓第三定律可知人腳對(duì)木塊A的摩擦力方的摩擦力方向水平向右向水平向右，大小為大小為100 N.答案：答案：(1)100 N (2)100 N 方向水平向右方向水平向右2(2016衡水模擬衡水模擬)如圖所示，固定在水平地面上的物如圖所示，固定在水平地面上的物體體P，左側(cè)是光滑圓弧面，一根輕繩跨過(guò)物體，左側(cè)是光滑圓弧面，一根輕繩跨過(guò)物體P頂點(diǎn)上頂點(diǎn)上的小滑輪，一端系有質(zhì)量為的小滑輪，一端系有質(zhì)量為m4 kg的小球，小球與圓的小球，小球與圓心連線跟水平方向的夾角心連線跟水平方向的夾角60，繩的另一端水平連，繩的另一端水平連接物塊接物塊3，

12、三個(gè)物塊重均為，三個(gè)物塊重均為50 N，作用在物塊，作用在物塊2的水平的水平力力F20 N，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，取，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，取g10 m/s2，則以下敘述正確的是則以下敘述正確的是()A1和和2之間的摩擦力是之間的摩擦力是20 NB2和和3之間的摩擦力是之間的摩擦力是20 NC3與桌面間的摩擦力為與桌面間的摩擦力為20 ND物塊物塊3受受6個(gè)力作用個(gè)力作用解析：解析：對(duì)小球受力分析可知對(duì)小球受力分析可知，繩的拉力等于小球重力沿圓弧面繩的拉力等于小球重力沿圓弧面切線方向的分力切線方向的分力，由幾何關(guān)系可知繩的拉力等于由幾何關(guān)系可知繩的拉力等于20 N將三個(gè)將三個(gè)物塊看成一個(gè)整體受

13、力分析物塊看成一個(gè)整體受力分析，可知水平方向整體受到拉力，可知水平方向整體受到拉力F和和繩的拉力的作用繩的拉力的作用，由于由于F等于繩的拉力等于繩的拉力，故整體受力平衡故整體受力平衡，與與桌面間沒有摩擦力桌面間沒有摩擦力，故物塊故物塊3與桌面間的摩擦力為與桌面間的摩擦力為0，C錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；由于物塊由于物塊1、2之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故物塊故物塊1和和2之間沒有之間沒有摩擦力的作用摩擦力的作用，A錯(cuò)誤；隔離物塊錯(cuò)誤；隔離物塊3受力分析受力分析，水平方向受力水平方向受力平衡可知物塊平衡可知物塊2和和3之間摩擦力的大小是之間摩擦力的大小是20 N，B正確；物塊正確；物塊3受重

14、力、桌面的支持力、物塊受重力、桌面的支持力、物塊2的壓力、物塊的壓力、物塊2的摩擦力、繩的的摩擦力、繩的拉力拉力5個(gè)力作用個(gè)力作用，D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案：答案：B用臨界法分析摩擦力突變問題的三點(diǎn)注意用臨界法分析摩擦力突變問題的三點(diǎn)注意(1)題目中出現(xiàn)題目中出現(xiàn)“最大最大”、“最小最小”和和“剛好剛好”等關(guān)鍵詞等關(guān)鍵詞時(shí)，一般隱藏著臨界問題有時(shí)，有些臨界問題中并不時(shí)，一般隱藏著臨界問題有時(shí)，有些臨界問題中并不含上述常見的含上述常見的“臨界術(shù)語(yǔ)臨界術(shù)語(yǔ)”，但審題時(shí)發(fā)現(xiàn)某個(gè)物理量，但審題時(shí)發(fā)現(xiàn)某個(gè)物理量在變化過(guò)程中會(huì)發(fā)生突變，則該物理量突變時(shí)物體所處在變化過(guò)程中會(huì)發(fā)生突變，則該物理量突變時(shí)物體所處的狀態(tài)即

15、為臨界狀態(tài)的狀態(tài)即為臨界狀態(tài) 方方 法法 技技 巧巧 思思 維維 提提 升升(2)靜摩擦力是被動(dòng)力，其存在及大小、方向取決于物體靜摩擦力是被動(dòng)力，其存在及大小、方向取決于物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而且靜摩擦力存在最大值存在間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而且靜摩擦力存在最大值存在靜摩擦力的連接系統(tǒng)，相對(duì)滑動(dòng)與相對(duì)靜止的臨界條件靜摩擦力的連接系統(tǒng)，相對(duì)滑動(dòng)與相對(duì)靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值是靜摩擦力達(dá)到最大值(3)研究傳送帶問題時(shí)，物體和傳送帶的速度相等的時(shí)刻研究傳送帶問題時(shí)，物體和傳送帶的速度相等的時(shí)刻往往是摩擦力的大小、方向和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn)往往是摩擦力的大小、方向和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn)典例典例長(zhǎng)直木板

16、的上表面的一端放有一個(gè)木塊，如長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一個(gè)木塊，如圖所示，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)圖所示，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)(即木板與地面即木板與地面的夾角的夾角變大變大)，另一端不動(dòng)，則木塊受到的摩擦力，另一端不動(dòng)，則木塊受到的摩擦力Ff隨角度隨角度的變化圖象是下列圖中的的變化圖象是下列圖中的()解析解析：解法一解法一過(guò)程分析法過(guò)程分析法(1)木板由水平位置剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)：木板由水平位置剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)：0，F(xiàn)f靜靜0.(2)從木板開始轉(zhuǎn)動(dòng)到木板與木塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前：木從木板開始轉(zhuǎn)動(dòng)到木板與木塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前：木塊所受的是靜摩擦力由于木板緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)塊所受的是靜摩擦力由于木板緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，可認(rèn)為木可認(rèn)為木塊處于平衡狀態(tài)塊處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示受力分析如圖所示由平衡關(guān)系可知由平衡關(guān)系可知，靜摩擦力大小等于木塊重力沿木板靜摩擦力大小等于木塊重力沿木板向下的分力：向下的分力：Ff靜靜mgsin .因此因此，靜摩擦力隨靜摩擦力隨的增的增大而增大大而增大，它們滿足正弦規(guī)律變化它們滿足正弦規(guī)律變化(3)木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒滑動(dòng)時(shí)木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒滑動(dòng)時(shí)，木塊此時(shí)木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力所受的