【名師一號】2021年新課標(biāo)版物理必修一-典例分析-3-3-相互作用

一、對摩擦力及產(chǎn)生條件的理解典例1關(guān)于滑動摩擦力的說法，以下正確的是()A．只有運(yùn)動的物體才受到滑動摩擦力B．滑動摩擦力總跟物體的重力成正比C．滑動摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動D．滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運(yùn)動解析滑動摩擦力產(chǎn)生于兩個有相對運(yùn)動的物體間，但受滑動摩擦力的物體不肯定運(yùn)動，A錯．滑動摩擦力總跟物體的正壓力成正比，與重力不肯定成正比，B錯．滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運(yùn)動，并不肯定阻礙物體的運(yùn)動，C錯，D對．答案D名師點撥有關(guān)摩擦力的幾個需要留意的問題(1)不論物體是靜止還是運(yùn)動，都可能受靜摩擦力或滑動摩擦力．(2)摩擦力并不總是阻礙物體的運(yùn)動，它既可作動力，又可作阻力．(3)摩擦力的方向可以與物體的運(yùn)動方向相反，也可以與運(yùn)動方向相同，甚至可能與運(yùn)動方向不在同始終線上．鞏固練習(xí)1(多選題)關(guān)于滑動摩擦力的產(chǎn)生，下列說法正確的是()A.只有相互接觸且發(fā)生相對運(yùn)動的物體間才可能產(chǎn)生滑動摩擦力B.只有運(yùn)動的物體才可能受到滑動摩擦力C.受彈力作用的物體肯定會受到滑動摩擦力D.受滑動摩擦力作用的物體肯定會受到彈力作用解析滑動摩擦力產(chǎn)生在直接接觸、有擠壓、不光滑，存在相對運(yùn)動的兩物體間．故A、D選項正確．答案AD二、靜摩擦力有無及方向的推斷典例2如圖所示，A、B兩物塊豎直疊放在水平面上．今用水平力F拉B物塊，兩物塊均靜止，那么物塊A和B是否受靜摩擦力作用呢？若有，請推斷其方向．解析本題可以結(jié)合運(yùn)動狀態(tài)來推斷，假設(shè)A受到靜摩擦力作用，該摩擦力方向肯定與接觸面相切，即沿水平方向．依據(jù)力的作用效果知，A物塊在摩擦力作用下不行能處于靜止?fàn)顟B(tài)．因此與題意是相沖突的，故A物塊不受靜摩擦力作用．再對B進(jìn)行分析，B受到向右的拉力F作用處于平衡狀態(tài)，由二力平衡特點，則B肯定受到地面產(chǎn)生的向左的靜摩擦力作用．答案A不受靜摩擦力，B受靜地面的靜摩擦力作用，方向向左．名師點撥在推斷摩擦力方向時，弄清物體相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向是關(guān)鍵．相對運(yùn)動(趨勢)是指受力物體相對于相接觸的物體的運(yùn)動(趨勢)，而不肯定是相對于地面的運(yùn)動．物體的相對運(yùn)動并不肯定與物體的實際運(yùn)動(相對地)方向相同，兩者方向可能相同，也可能相反．如汽車上的木箱，當(dāng)汽車突然加速時，箱子相對汽車向后滑動，與實際運(yùn)動方向相反；汽車急剎車時，木箱相對車向前滑動，與實際運(yùn)動方向相同．牢記：摩擦力的方向與相對運(yùn)動(趨勢)方向相反，而不是與運(yùn)動方向相反．鞏固練習(xí)2如圖為皮帶傳動裝置，當(dāng)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，關(guān)于主動輪上A點、與主動輪接觸的皮帶上的B點、與從動輪接觸的皮帶上的C點及從動輪上的D點，這四點的摩擦力的方向的描述，正確的是()A.A點受到的摩擦力沿順時針方向B.B點受到的摩擦力沿順時針方向C.C點受到的摩擦力沿逆時針方向D.D點受到的摩擦力沿順時針方向解析主動輪邊緣有相對于皮帶逆時針方向滑動趨勢，A點受到順時針方向的摩擦力，A項正確．皮帶上與主動輪接觸點有相對主動輪順時針方向滑動趨勢，B點受到逆時針方向的摩擦力，B項錯誤．皮帶上與從動輪接觸點有相對從動輪逆時針方向滑動趨勢，C點受到順時針方向的摩擦力，C項錯誤．從動輪上與皮帶接觸點有相對皮帶順時針方向滑動趨勢，D點受到逆時針方向的摩擦力，D項錯誤．答案A三、摩擦力大小的計算典例3如圖所示，一重為40N的木塊原來靜止在水平桌面上，某瞬間在水平方向上同時受到兩個方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13N，F(xiàn)2＝6N．已知木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：(1)木塊所受的摩擦力的大小和方向．(2)當(dāng)只將F1撤去時，木塊受到的摩擦力的大小和方向．(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木塊受到的摩擦力的大小和方向.解析當(dāng)木塊運(yùn)動時受到的滑動摩擦力為F滑＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N，故木塊受到桌面的最大靜摩擦力為8N.(1)加上F1、F2后，F(xiàn)1和F2相當(dāng)于一個方向向右的F＝F1－F2＝7N的力．由于F小于最大靜摩擦力，故木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則木塊受到桌面靜摩擦力的作用，大小為7N，方向水平向左．(2)將F1撤去后，由于F2小于最大靜摩擦力，故木塊仍舊保持靜止．由二力平衡學(xué)問知，木塊受到的靜摩擦力大小等于F2，即大小為6N，方向水平向右．(3)撤掉F2后，由于F1大于最大靜摩擦力，則木塊受到的摩擦力為滑動摩擦力，大小為8N，方向水平向左．答案(1)7N水平向左(2)6N水平向右(3)8N水平向左名師點撥求解摩擦力大小的方法(1)明確所求摩擦力是靜摩擦力還是滑動摩擦力．(2)靜摩擦力一般依據(jù)二力平衡來求．求解時應(yīng)留意物體是否處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，若物體處于減速或加速運(yùn)動狀態(tài)，則二力平衡不成立．(3)滑動摩擦力一般依據(jù)公式法計算，計算時留意滑動摩擦力的大小與物體的速度大小、物體是否勻速運(yùn)動無關(guān)，只取決于動摩擦因數(shù)和壓力的大小．鞏固練習(xí)3將一張A4紙(質(zhì)量可忽視不計)夾在英漢字典內(nèi)，書對A4紙的壓力為3N，A4紙與書之間的動摩擦因數(shù)為0.4，要把A4紙從書中拉出，拉力