物理靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題(36張PPT)

物理靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題

目錄基礎(chǔ)掃描1核心突破2熱點(diǎn)題型3

基礎(chǔ)掃描相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)

相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)

擠壓

相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)

接觸面粗糙

一、靜摩擦力

1．產(chǎn)生：兩個(gè)相互接觸的物體，有

時(shí)產(chǎn)生的摩擦力．

2．作用效果：總是起著阻礙物體間

的作用．

3．產(chǎn)生條件：①相互接觸且

；②有

；

③

．

4．大?。弘S外力的變化而變化，大小在零和最大靜摩擦力之間．

相對(duì)運(yùn)

動(dòng)趨勢(shì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)

相對(duì)運(yùn)動(dòng)

擠壓

相對(duì)運(yùn)動(dòng)

接觸面粗糙

壓力

μFN

相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向

針對(duì)訓(xùn)練1.受靜摩擦力的物體一定靜止嗎？舉例說(shuō)明．解析：

不一定．如加速列車的車廂內(nèi)的物體與車廂

保持相對(duì)靜止．但對(duì)地是加速運(yùn)動(dòng)的．

2.怎樣正確的理解相對(duì)的含義？解析：

“相對(duì)”既不是對(duì)“地”，也不是對(duì)“觀察者”，“相對(duì)”的是跟它接觸的物體，即把其中一個(gè)物體作參考系，分析另一個(gè)物體相對(duì)于參考系的運(yùn)動(dòng)．

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核心突破考點(diǎn)一靜摩擦力1.靜摩擦力有無(wú)及方向的判斷

(1)靜摩擦力產(chǎn)生在兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間，二者一定具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，如(a)圖中，物體A有相對(duì)于傳送帶下滑的趨勢(shì)．

(2)靜摩擦力的方向一定與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，如圖(c)中，A相對(duì)于豎直墻有下滑的趨勢(shì)，它受到的靜摩擦力方向卻向上．

(3)還可以根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判斷，如圖(e)中，物體A受的靜摩擦力起著動(dòng)力作用，使A與B一起加速．即靜摩擦力可能是動(dòng)力，也可能是阻力．

(4)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止．

(5)靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同，也可能相反，也可能成任意夾角，如圖(d)中手拿瓶子可以向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)．

2.靜摩擦力大小的計(jì)算

(1)最大靜摩擦力Ffm是物體將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)這一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力，它的數(shù)值與FN成正比；在FN不變的情況下，滑動(dòng)摩擦力略小于Ffm，而靜摩擦力可在0～Ffm間變化．

(2)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))，利用力的平衡條件求解．

(3)若有加速度時(shí)，可由動(dòng)力學(xué)規(guī)律建立方程求解．

1.用輕彈簧豎直懸掛的質(zhì)量為m物體，靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)0．現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng)0斜面傾角為30°，如圖所示．則物體所受摩擦力

變式訓(xùn)練答案

A2.（2010全國(guó)新課標(biāo)）如圖所示，一物塊置于水平地面上，當(dāng)用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為A．B．

C．

D．答案

B

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熱點(diǎn)題型題型一

靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的相互轉(zhuǎn)化1.問(wèn)題界定

當(dāng)物體的受力情況發(fā)生變化時(shí)，摩擦力的大小和方向往往會(huì)發(fā)生變化，有可能會(huì)導(dǎo)致靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力之間的相互轉(zhuǎn)化.

2.注意事項(xiàng)(1)如題干中無(wú)特殊說(shuō)明，一般認(rèn)為最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力.(2)由于此類問(wèn)題涉及的過(guò)程較為復(fù)雜，采用特殊位置法解題往往比采用過(guò)程分析法解題更為簡(jiǎn)單.【例1】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)(即木板與地面的夾角α變大)，另一端不動(dòng)，則木塊受到的摩擦力Ff隨角度α的變化圖象是下列圖中的()【思路點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵在于理清物理過(guò)程，分析物體所受摩擦力的類型，然后分階段或選用恰當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行分析.下面通過(guò)“過(guò)程分析法”和“特殊位置法”分別求解：解法一：過(guò)程分析法(1)木板由水平位置剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)：α=0，F(xiàn)f靜=0.(2)從木板開(kāi)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)，可認(rèn)為木塊處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖：由平衡關(guān)系可知，靜摩擦力大小等于木塊重力沿斜面向下的分力：Ff靜=mgsinα.因此，靜摩擦力隨α的增大而增大，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(méi)滑動(dòng)時(shí)，木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力Ffm.α繼續(xù)增大，木塊將開(kāi)始滑動(dòng)，靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力.且滿足：Ffm＞Ff滑.(4)木塊相對(duì)于木板開(kāi)始滑動(dòng)后，F(xiàn)f滑=μmgcosα，此時(shí)，滑動(dòng)摩擦力隨α的增大而減小，滿足余弦規(guī)律變化.(5)最后，F(xiàn)f滑=0

綜上分析可知選項(xiàng)C正確.解法二：特殊位置法本題選兩個(gè)特殊位置也可方便地求解，具體分析見(jiàn)表：由以上分析知，選項(xiàng)C正確.特殊位置分析過(guò)程木板剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)此時(shí)木塊與木板無(wú)摩擦，即Ff靜=0，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤.木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒(méi)滑動(dòng)時(shí)木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力，且大于剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的滑動(dòng)摩擦力，即Ffm＞Ff滑，故B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.甲乙隨堂鞏固

1．如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在沿斜

面向上的拉力F作用下，沿放在水平地

面上的質(zhì)量為M的傾角為?的粗糙斜面

勻速下滑，此過(guò)程中斜面保持靜止，則地

面對(duì)斜面