摩擦力-受力分析.ppt

摩擦力 考点自清 一、滑动摩擦力 1.概念：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候， 会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做 . 2.作用效果:总是起着阻碍物体间 的作用. 3.产生条件:相互接触且 ;有 ; . 4.大小:滑动摩擦力大小与 成正比,即:Ff= 5.方向:跟接触面相切,并跟物体 相反.,滑动摩擦力,相对运动,挤压,相对运动,接触面粗糙,压力,相对运动方向,FN,二、静摩擦力 1.概念:两个相互接触的物体,有 时 产生的摩擦力. 2.作用效果:总是起着阻碍物体间 的 作用. 3.产生条件:相互接触且 ;有 ; . 4.大小:随引起相对运动趋势的外力的变化而变化, 即只与外力有关,而与正压力无关. 5.方向:跟接触面相切，总是与物体的 方向相反. 6.最大静摩擦力:静摩擦力的最大值与接触面的压力 成 ,还与接触面有关系.,正比,相对运动趋势,相对运动趋势,相对运动趋势,挤压,相对运动趋势,接触面粗糙,名师点拨 1.摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动 趋势，但不一定阻碍物体的运动. 2.受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩 擦力作用的物体不一定运动. 3.接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩 擦力总垂直，反之不一定成立. 4.最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，无特殊说 明时，可以认为它们数值相等.,热点一 滑动摩擦力的理解 1.如何理解公式“Ff=FN”? 滑动摩擦力的大小用公式Ff=FN来计算，应用 此公式时要注意以下几点： （1）为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、 表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压 力，其大小不一定等于物体的重力. (2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关， 与接触面的大小也无关.,热点聚焦,2.如何理解滑动摩擦力的特点？ (1)物体受到滑动摩擦力时，物体不一定是运动 的，也可能是静止的，但一定发生了相对运动. (2)滑动摩擦力一定与相对运动的方向相反，一定 阻碍物体的相对运动，并不是说一定与物体运动 的方向相反，即不一定阻碍物体的运动，滑动摩 擦力可以作动力，对物体做正功，也可以作阻力， 对物体做负功.受滑动摩擦力的物体如果没有发生 位移，滑动摩擦力对物体不做功.,热点二 静摩擦力的理解 1.如何理解最大静摩擦力? 最大静摩擦力并不是物体实际受到的静摩擦力, 物体实际受到的静摩擦力小于最大静摩擦力;最 大静摩擦力与接触面间的正压力成正比;一般情 况下,为了处理问题的方便,最大静摩擦力可按 近似等于滑动摩擦力处理. 2.静摩擦力的作用效果有什么特点? 静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势,并不 是阻碍物体的运动.它可以作阻力,也可以作动 力.例如,如图1中的甲图,物体B叠放在物体A上,水平地面光滑,外力F作用于物体A上,使它们一起运 动.因B随A一起向右加速,故B受合力一定向右,而B 在水平方向只受静摩擦力的作用,所以,B受静摩擦力 一定向右,如图1中的乙图,对B起动力的作用.由作用 力与反作用力关系知A受到B的静摩擦力向左,对A起 阻力的作用.,图1,特别提示 1.受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑 动摩擦力作用的物体不一定是运动的. 2.摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动 趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，摩擦力 的方向与物体运动的方向可能相同也可能相反， 还可能成一夹角或垂直，即摩擦力可能是动力也 可能是阻力.,1概念：把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的 ，这个过程就是受力分析 2受力分析的一般顺序 先分析 ，再分析 (弹力、摩擦力)，最后分析其他力 (电磁力、浮力等),示意图,重力,接触力,三 受力分析,对物体受力分析时应注意以下几点 (1)不要把研究对象所受的力与它对其他物体的作用力相混淆； (2)对于作用在物体上的每一个力，都必须明确它的来源，不能无中生有； (3)分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力)， 不能把“效果力”与“性质力”混淆重复分析 假设法是受力分析有效的辅助方法当不容易确定某力的有无或方向时，可先假设该力有或无(或方向)，看引起的结果是否符合给定的运动状态或形变效果,题型1 静摩擦力的有无及方向的判定 如图所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点，则下列判断正确的是（ ） A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反 B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反 C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同 D.主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力,题型探究,答案 BCD,方法提炼 静摩擦力方向的判断方法 1.假设法（如图3所示）,图3,2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛 顿第三定律，可以判断静摩擦力的方向.假如用 一水平力推桌子,若桌子在水平地面上静止不动， 这时地面会对桌子施一静摩擦力.根据二力平衡 条件可知，该静摩擦力的方向与推力的方向相反, 加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定 律确定. 3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系) 来判断，此法关键是抓住“力是成对出现的”，先 确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向，再根 据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力.,练习1 指明物体A在以下四种情况下所受的 静摩擦力的方向. (1)物体A静止于斜面上,如图4甲所示; (2)物体A受到水平拉力F作用而仍静止在水平面上, 如图乙所示; (3)物体A放在车上,在刹车过程中,A相对于车厢静 止,如图丙所示; (4)物体A在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图 丁所示.,图4,答案 (1)甲图中，沿斜面向上 (2)乙图中，水平向左 (3)丙图中，水平向左 (4)丁图中，总指向圆心,练习2：如图所示，物体B叠放在A上，物体A置于地面上，若在物体A上施加一个力F，分析以下几种情况下，物体A和B所受的摩擦力。,（1）一起静止； （2）一起向右匀速直线运动； （3）一起以加速度a水平向右运动.,练习3：下图中的三个物体正在匀速直线向左运动，那么各接触面的摩擦力大小和方向如何？,练习4：试判断下述各图中摩擦力的方向（物快均静止）,注意多解,A随传送带一起匀速向右运动,A随传送带一起匀速向上运动,题型2、皮带传送中的摩擦力问题,练习1：如图所示，传送带与水平面的夹角为370并以10m/s的速度匀速运动着，在传送带的A端轻轻放一小物体，若已知物体与传送带间的动摩擦因数为=0.5，AB间距离S=16m，则小物体从A端运动到B端所需的时间为： （1）传送带顺时针方向转动？ （2）传送带逆时针方向转动？ A、2.8s B、2.0s C、2.1s D、4.0s,D,B,练习3：小物块自光滑曲面上P点滑下，通过粗糙的静止的水平传送带后落于地面上Q点，如图所示。现让传送带在皮带轮带动下逆时针转动，让m仍从P处滑下，则物块m的落地点： A、 仍在Q点 B、 在Q点右边 C、 在Q点左边 D、 木块可能落不到地面,A,例1.如图所示,质量为m的工件置于水平放置的钢板C上，二者间动摩擦因数为,由于固定的光滑导槽A、B的控制，工件只能沿水平导槽运动.现使钢板以速度v1向右运动，同时用F拉动工件F方向与导槽平行）使其以速度v2沿导槽运动，则F的大小为（ ） A.等于mg B.大于mg C.小于mg D.不能确定,答案 C,题型3 摩擦力大小的计算,规律总结 滑动摩擦力方向的判定 （1）其依据是“滑动摩擦力的方向与物体相对运 动的方向相反”. (2)其步骤为： 选研究对象（即受摩擦力作用的物体）. 选跟研究对象接触的物体为参考系. 找出研究对象相对参考系的速度方向. 滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反.,练习1 如图所示，倾角=30的粗糙斜面上放一个物体，物体的重力为G，静止在斜面上.现用一个平行于斜面底边的力F=G/2拉该物体使其恰好在斜面内做匀速直线运动，则物体与斜面间的动摩擦因数为多少？物体的运动方向与底边成多大的角度？,练习2 如图所示，把一个重为G的物体，用一个水平推力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上，从t=0开始，物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化 关系是下图中的（ ）,答案 B,规律总结 1.在求解摩擦力大小之前，必须分析物体的运 动状态，从而判明物体所受的摩擦力是静摩擦力 还是滑动摩擦力.若是滑动摩擦力，可用Ff=FN 计算；若是静摩擦力，只能根据运动状态及其受 力情况，由受力平衡或牛顿第二定律求解. 2.本题要注意由滑动摩擦力变为静摩擦力时大小 发生了突变.,练习3 一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.(g10 m/s2) (1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长12 cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？ (2)若将弹簧拉长11 cm时，物体所受到的摩擦力大小为多少？ (3)若将弹簧拉长13 cm时，物体所受的摩擦力大小为多少？ (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等),练习4：如图所示，人与板一起匀速向左运动，板与地面 间的摩擦因数为，求： （1）地面对木板的摩擦力 （2）人对木板的摩擦力,（1）(M+m)g 向右,（2） 向左,题型4 “整体法和隔离法”的应用 例 如图所示，物体置于粗糙的斜面上，斜面倾角为30度。当受到一个大小等于100 N，方向沿斜面向上的力F；或者大小等于40 N，方向沿斜面向下的力F时，物体都能在斜面上做匀速直线运动.那么，如果把此物体轻放在斜面上，则它所受的摩擦力多大？上面三种情况下斜面静止，则斜面与地面的摩擦力如何？,练习、如图224所示，一斜面体静止在粗糙的水平地面上，一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物体，使物体加速下滑，斜面体依然和地面保持相对静止，则斜面体受地面的摩擦力( ) A大小为零 B方向水平向右 C方向水平向左 D大小和方向无法判断,图224,自我批阅 如图10所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为的斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为1,Q与斜面间的动摩擦因数为2.当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为多少？,例 如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止物体B的受力个数为( ) A2 B3 C4 D5,题型5 物体受力分析,答案：C,(1)若物体A被固定在墙上，其他条件不变，则物体B可能受几个力的作用 (2)若将力F改为水平向左的力作用在物体B上，其他条件不变， 则物体A、B分别受几个力的作用 解析：(1)若A被固定在墙上，则B可能只受重力和力F两个力的作用， 也可能受到重力、力F、A对B的压力、A对B的摩擦力四个力的作用 (2)把A、B作为一个整体受力情况如图甲所示，即整体受到重力、力F、 墙对整体的压力和摩擦力四个力的作用,受力分析的步骤,练习1 如图所示，倾斜天花板平面与竖直方向夹角为，推力F垂直天花板平面作用在木块上，使其处于静止状态，则( ) A木块一定受三个力作用 B天花板对木块的弹力FNF C木块受的静摩擦力等于mgcos D木块受的静摩擦力等于mg/cos,答案：C,1关于静摩擦力的说法正确的是 ( ) A两个相对静止的物体间一定有摩擦力的作用 B受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C静摩擦力一定是阻力 D当物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化， 但有一个限度,课堂练习,D,2.一个质量为3 kg的物体，被放置在倾角为=37的动摩擦因数0.2的固定斜面上，下列选项中所示的四种情况下可能处于平衡状态的是（令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37=0.6, cos 37=0.8,g=10 m/s2)( ),答案 BCD,3.我国国家大剧院外部呈椭球型.假设国家大剧院的屋顶为半球形,一警卫人员为执行特殊任务,必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图13所示),他在向上爬的过程中 ( ) A.屋顶对他的支持力不变 B.屋顶对他的支持力变小 C.屋顶对他的摩擦力变大 D.屋顶对他的摩擦力变小,答案 D,4.如图14所示,用水平力F推乙物块,使甲、乙、丙、丁四个完全相同的物块一起沿水平地面以相同的速度匀速运动,各物块受到摩擦力的情况是( ) A.甲物块受到一个摩擦力的作用 B.乙物块受到两个摩擦力的作用 C.丙物块受到两个摩擦力的作用 D.丁物块没有受到摩擦力的作用,C,5.如图甲所示,A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力的作用,该力与时间的关系如图乙所示，A、B始终相对静止，则下列说法不正确的是（ ） A.t0时刻，A、B间静摩擦力最大 B.t0时刻，B速度最大 C.2t0时刻，A、B间静摩擦力最大 D.2t0时刻，A、B位移最大,答案 A,6.有人想水平地拿一叠书，他用手在这些书的两端加一压力F=225 N，如图所示，如每本书的质量为0.95 kg,手与书之间的静摩擦因数为0.45,书与书之间的静摩擦因数为0.40,求此人可能拿书的最大数目.(g取9.8 m/s2),7 如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑