三年高考兩年模擬高考物理新課標(biāo)一輪復(fù)習(xí)課件第2章第2講摩擦力

1、課標(biāo)版 物理,第2講摩擦力,1.產(chǎn)生:相互接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間,有 或 時(shí),在接觸面上所受到的阻礙 或 的力。 2.產(chǎn)生條件:接觸面 ;接觸面間有彈力;物體間有 或 。 3.大小:滑動(dòng)摩擦力Ff=FN,靜摩擦力:0FfFfmax。 4.方向:與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向 。 5.作用效果:阻礙物體間的 或 。 注意(1)摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。,相對(duì)運(yùn)動(dòng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),相對(duì)運(yùn)動(dòng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),粗糙,相對(duì)運(yùn)動(dòng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),相反,相對(duì)運(yùn)動(dòng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),(2)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止,受滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定運(yùn)動(dòng)。 (3)接觸面處有摩

2、擦力時(shí)一定有彈力,且彈力與摩擦力總垂直,反之不一定成立。 自測(cè)1(辨析題) (1)摩擦力的方向一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。() (2)靜摩擦力一定是阻力,滑動(dòng)摩擦力不一定是阻力。() (3)運(yùn)動(dòng)的物體不可能受到靜摩擦力的作用。() (4)正壓力越大,摩擦力可能越大,也可能不變。() (5)動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面積有關(guān),相同材料的兩物體接觸面積越大,動(dòng)摩擦因數(shù)越大。() 答案(1)(2)(3)(4)(5),自測(cè)2(2015云南昆明玉溪聯(lián)考,15)如圖,一個(gè)人站在水平地面上的長(zhǎng)木板上用力F向右推箱子,木板、人、箱子均處于靜止?fàn)顟B(tài),三者的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,則() A.箱子受到的摩擦力方向向右 B.

3、地面對(duì)木板的摩擦力方向向左 C.木板對(duì)地面的壓力大小為3mg D.若人用斜向下的力推箱子,則木板對(duì)地面的壓力會(huì)大于3mg,答案C人用力F向右推箱子,箱子受到的摩擦力方向向左,選項(xiàng)A錯(cuò) 誤。把木板、人、箱子看做一個(gè)整體,人對(duì)箱子的作用力為內(nèi)力,整體在水平方向所受的合外力為零,則地面對(duì)木板的摩擦力為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。整體在豎直方向所受的合外力為零,由平衡條件可知,地面對(duì)木板的支持力為3mg,由牛頓第三定律可知,木板對(duì)地面的壓力大小為3mg,選項(xiàng)C正確,D正確。,考點(diǎn)一靜摩擦力的分析計(jì)算 1.靜摩擦力有無(wú)及方向的判定 (1)假設(shè)法 假定沒(méi)有靜摩擦力(即光滑),分析相對(duì)靜止的物體間能否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。若能

4、,則有靜摩擦力,方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反;若不能,則沒(méi)有靜摩擦力。 (2)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)法 根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)利用平衡條件或牛頓第二定律判斷:此方法關(guān)鍵是先確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(靜止或加速),再利用平衡條件或牛頓第二定律列式計(jì)算,確定靜摩擦力存在與否及靜摩擦力的方向。如圖中汽車啟動(dòng)時(shí),放在車廂中的物體,只能是受到車廂向前的靜摩擦力作用才產(chǎn)生了加速度。,(3)反作用法 利用牛頓第三定律(即作用力與反作用力的關(guān)系)來(lái)判斷,先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向,再確定另一物體受到的靜摩擦力的方向。 2.靜摩擦力大小的計(jì)算 (1)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)),利用力的平衡條件來(lái)判斷其大小。,(

5、2)物體有加速度時(shí),若只有摩擦力,則Ff=ma。例如勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上物塊靠摩擦力提供向心力產(chǎn)生向心加速度。若除摩擦力外,物體還受其他力,則F合=ma,先求合力再求摩擦力。 (3)最大靜摩擦力Ffmax: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FN成正比,在FN不變的情況下,Ffmax比滑動(dòng)摩擦力稍大些,通常認(rèn)為二者相等,而靜摩擦力可在0Ffmax間變化。,A.B.C.D. 答案B設(shè)水平作用力為F,則對(duì)于B:1F=mBg,對(duì)于整體:F=2(mA+mB)g, 解得=。,典例1(2015山東理綜,16,6分)如圖,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎

6、直),此時(shí)A恰好不滑動(dòng),B剛好不下滑。已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。A與B的質(zhì)量之比為(),本題中“B剛好不下滑”說(shuō)明B的重力等于最大靜摩擦力,“A恰好不滑動(dòng)”,說(shuō)明水平力等于A、B整體的最大靜摩擦力,這是求解本題的關(guān)鍵。,在分析靜摩擦力類問(wèn)題時(shí)的“三點(diǎn)注意”:(1)在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí),一般采用整體法與隔離法進(jìn)行分析;(2)受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的,受滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定是運(yùn)動(dòng)的;(3)摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但摩擦力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng),即摩擦力不一定是阻力。,1-1(2014廣

7、東理綜,14,4分)如圖所示,水平地面上堆放著原木,關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向,下列說(shuō)法正確的是() A.M處受到的支持力豎直向上 B.N處受到的支持力豎直向上 C.M處受到的靜摩擦力沿MN方向 D.N處受到的靜摩擦力沿水平方向,答案A支持力的方向垂直于支持面,因此M處受到的支持力垂直于地 面豎直向上,N處支持力過(guò)N垂直于切面斜向上,A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò);靜摩擦力方向平行于接觸面與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,因此M處的靜摩擦力沿水平方向,N處的靜摩擦力沿MN方向,C、D項(xiàng)都錯(cuò)誤。,考點(diǎn)二滑動(dòng)摩擦力的分析計(jì)算 1.滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反 (1)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向是指相對(duì)于與受力物體接觸的

8、物體(施力物體)的運(yùn)動(dòng)方向; (2)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向與物體對(duì)地運(yùn)動(dòng)方向可能相同、可能相反。 2.滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算 滑動(dòng)摩擦力的大小用公式F=FN來(lái)計(jì)算,應(yīng)用此公式時(shí)要注意以下幾點(diǎn): (1)為動(dòng)摩擦因數(shù);FN為兩接觸面間的正壓力,其大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),與接觸面的大小也無(wú)關(guān)。,典例2(2015貴州貴陽(yáng)8月摸底,5)如圖所示,物體B疊放在物體A上,A、B的質(zhì)量均為m,且上、下表面均與斜面平行,它們以共同速度沿傾角為的固定斜面C勻速下滑,則(),A.A、B間沒(méi)有靜摩擦力 B.A受到B的靜摩擦力方向沿斜面向上 C.A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2mg s

9、in D.A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=tan ,答案C當(dāng)A、B以共同速度沿傾角為的固定斜面C勻速下滑時(shí),A、B 受力平衡,則A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2mg sin ,方向沿斜面向上,A受到B的摩擦力大小等于B的重力沿斜面方向的分力,方向沿斜面向下,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;因A與B間的摩擦力是靜摩擦力,故不能確定A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,解答摩擦力問(wèn)題的基本思維模式如下:,2-1(2015云南玉溪一中第一次月考,4)如圖所示,建筑裝修中,工人用質(zhì)量為m的磨石對(duì)斜壁進(jìn)行打磨,當(dāng)對(duì)磨石加豎直向上、大小為F的推力時(shí),磨石恰好沿斜壁向上勻速運(yùn)動(dòng),已知磨石與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則磨石受到

10、的摩擦力的大小為() A.(F-mg) cos B.(F-mg) sin C.(F-mg) cos D.(F-mg),答案A根據(jù)題意,因磨石勻速運(yùn)動(dòng),則磨石受到的合力為零,磨石肯定 受到垂直于斜壁向下的彈力作用和沿斜壁向下的滑動(dòng)摩擦力的作用。對(duì)磨石受力分析并根據(jù)平衡條件可求得,磨石受到的摩擦力f=(F-mg) cos ,垂直于斜壁向下的彈力N=(F-mg) sin ,根據(jù)滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算公式還可求得f=N=(F-mg) sin ,所以只有選項(xiàng)A正確。,考點(diǎn)三摩擦力的突變 摩擦力發(fā)生突變的原因具有多樣性:可能是物體的受力情況發(fā)生了變化,可能是物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,也可能是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)

11、形式發(fā)生了變化。因此要全面分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài),抓住摩擦力突變的原因,才能正確地處理此類問(wèn)題。,1.靜摩擦力突變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力:靜摩擦力達(dá)到最大值的狀態(tài)是物體恰好保持相對(duì)靜止的臨界狀態(tài)。 2.滑動(dòng)摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力:滑動(dòng)摩擦力存在于發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間,因此兩物體的速度達(dá)到相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力要發(fā)生突變(變?yōu)榱慊蜃優(yōu)殪o摩擦力)。 3.由一個(gè)靜摩擦力突變?yōu)榱硪粋€(gè)靜摩擦力:靜摩擦力是被動(dòng)力,其大小、方向取決于物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)取決于主動(dòng)力,若主動(dòng)力發(fā)生突變而物體仍然處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),則其靜摩擦力將由一個(gè)靜摩擦力突變?yōu)榱硪粋€(gè)靜摩擦力。,典例3長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一個(gè)木塊

12、,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變大),另一端不動(dòng),則木塊受到的摩擦力Ff隨角度的變化圖像是選項(xiàng)圖中的() 答案C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),=0,Ff靜=0。 (2)從木板開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到木塊與木板發(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。由平衡條件可知,靜摩擦力大小等于木塊重力沿斜面向下的分力:Ff靜=mg sin 。因此,靜摩擦力隨的增大而增大,它們按正弦規(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。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:FfmFf滑。 (4)木塊相對(duì)于木板開(kāi)始滑動(dòng)后,Ff滑=mg cos ,此時(shí),滑動(dòng)摩擦力隨的增大而減小,按余弦規(guī)律變化。 (5)最后,=,Ff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:,同等正壓力條件下最大靜摩擦力實(shí)際上