创新设计2-04-思想方法：摩擦力在临界情况下“突变”问题的分析方法.ppt

思想方法： 摩擦力在临界情况下“突变”问题的分析方法,1.方法指导,2.例证突破,3.方法总结,4.跟踪训练,5.真题演练,第二章 相互作用,一、方法指导,1.方法指导,1问题特征,2常见类型,静摩擦力,滑动摩擦力,突变,滑动摩擦力,静摩擦力,突变,二、例证突破,2. 例证突破,“静静”突变 物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变,【典例1】 一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图示，其中F110 N，F22 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为( ) A10 N，方向向左 B6 N，方向向右 C2 N，方向向右 D0,最大静摩擦力Ffmax8 N,静摩擦力Ff=2 N,木块保持静止状态.,Ff,解析显隐,“静动”突变 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力.,=,mg,Ff,FN,【典例2】 如图所示,在平板与水平面间的夹角逐渐变大的过程中,分析木块m受到的摩擦力的情况.,1.平板转动过程中,木块出现几个运动过程？ 2.各过程中木块分别受到几个力作用，各力怎样变化？,解析显隐,“动静”突变 在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不受摩擦力作用，或滑动摩擦力“突变”成静摩擦力.,“动动”突变 在某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生“突变”.,【典例3】 如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数为0.2，从t0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F1 N的作用，取g10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ),1.判断物块运动形式有几个 阶段？ 2.分析物块受力及变化情况.,v0,Ff,转解析,转原题,解析：,运动阶段,受向左的滑动摩擦力Fn= mg=2N,物体减速运动，速度为0后静止,静止阶段,Fmax=Fn=2N,受向右的静摩擦力Ff2=F=1N,外力F=1NFmax,A正确,三、方法总结,3.方法总结,1.正确对物体受力分析和运动状态分析 找到物体摩擦力的突变“临界点”. 2.分析清楚“突变”后摩擦力的变化情况 是静静变化，还是动静（静动）变化；是大小变化，还是方向也发生变化.,四、跟踪训练,4.跟踪训练,【跟踪训练】(多选)将力传感器A固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上.如图甲所示,传感器与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律.一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系砂桶,整个装 置开始处于静止状态.在滑块与小车分离 前缓慢向砂桶里倒入细砂,力传感器采集 的Ft图象如图乙所示.则( ) A2.5 s前小车做变加速运动 B2.5 s后小车做变加速运动 C2.5 s前小车所受摩擦力不变 D2.5 s后小车所受摩擦力不变,解析 由题图乙可知，在F的变化阶段，砂桶质量在由小变大，滑块与小车之间没有相对滑动，属于静摩擦力，所以2.5 s前，小车、滑块均静止，A错误.2.5 s后小车受恒定摩擦力，但是外力增加，因此做变加速直线运动，B正确.根据上述分析，2.5 s前滑块受静摩擦力，且静摩擦力在变化，2.5 s后受滑动摩擦力，且大小不变，故D正确. 答案 BD,解析显隐,【跟踪训练】 长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角变大)，另一端不动，如图所示则铁块受到的摩擦力Ff随角度的变化图象可能正确的是下图中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.,审题视角 1).建立木板及铁块的运动模型 2). 到过程中铁块受力怎样？ 转动到位置后，铁块受力又怎样？ 自己分析一下！,=,mg,Ff,FN,【解析】 设木板与水平面间夹角增大到时，铁块开始滑动,显然当时,铁块与木板相对静止.由力的平衡条件知,铁块受到的静摩擦力的大小为Ffmgsin;当时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力;设动摩擦因数为，由滑动摩擦力公式得，铁块受到的滑动摩擦力为Ffmgcos. 由上述分析知：时，静摩擦力随角增大按正弦函数增加；当时，滑动摩擦力随角增大按余弦规律减小，所以正确选项为C. 答案 C,解析显隐,五、真题演练,5.真题演练,【真题】 (2013全国新课标卷，15)如图7，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持