高考物理总复习（重难点突破+题型探究）第二章第2课 摩擦力的分析与计算课件.ppt

第2课摩擦力的分析与计算 第一单元实验与探究 1 判断静摩擦力有无及其方向的四种方法 1 假设法 利用假设法判断的思维程序如下 2 反推法 从研究物体的运动状态反推它必须具有的条件 分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用 从而判断静摩擦力的有无及其方向 3 状态法 此法关键是先判明物体的运动状态 即加速度的方向 再利用牛顿第二定律 f ma 确定合力 然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及其方向 4 牛顿第三定律法 此法的关键是抓住 力是物体间的相互作用 先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向 再根据 力的相互性 确定另一物体受到的静摩擦力方向 2 对ff fn的理解 1 将定义为动摩擦因数 即 只与接触面的粗糙程度 接触面的材料有关 与接触面积和接触面上受力 运动状态无关 2 ff fn 中fn 并不总是等于物体的重力 是易错点 例如 质量为m的物块沿倾角为 的斜面下滑 则压力大小fn mgcos 只有物体置于水平接触面上且在竖直方向上处于平衡状态时 才有fn mg成立 例1 如图所示 重为g的木棒 可绕光滑轴o自由转动 现将棒搁在表面粗糙的小车上 小车原来静止 如果用水平力f拉动小车 则棒受到的摩擦力方向 摩擦力方向的判断 a 向右b 向左c 等于零d 都有可能审题突破 本题考查摩擦力的方向 解析 由题图可直接判断出木棒相对小车有水平向左的运动趋势 则棒受到小车给棒的摩擦力方向水平向右 答案 a 方法点窍如果我们所研究的问题中 物体相对运动的趋势很明显 就可以由相对运动趋势直接判断 摩擦力大小的计算 例2 2013 唐山模拟 双选 如图所示 a是一质量为m的盒子 b的质量为 用细绳相连 跨过光滑的定滑轮 a置于倾角为 30 的斜面上 b悬于斜面之外 处于静止状态 现在向a中缓慢地加入沙子 整个系统始终保持静止 则在加入沙子的过程中 a 绳子拉力大小不变 恒等于mgb a对斜面的压力逐渐增大c a所受的摩擦力逐渐增大d a所受的摩擦力先增大后减小审题突破 1 未加沙子时 试分析a物体的受力情况 并说明其所受摩擦力的性质及方向 受力情况 重力 绳子的拉力 摩擦力 摩擦力的性质及方向 静摩擦力 方向沿斜面向下 2 满足什么条件时 a与斜面间无摩擦力作用 提示 盒子a与沙的总重力沿斜面向下的分力等于b的重力时 a与斜面间无摩擦力 3 若所加沙量继续增多 a所受摩擦力将怎样变化 提示 加入沙量继续增大时 a相对斜面有向下运动的趋势 摩擦力沿斜面向上 摩擦力随所加沙量的增大而增大 解析 对加入沙子前和加入沙子后两种情况 分别隔离a和b进行受力分析可知 绳子拉力ft总等于b的重力mg a项正确 a对斜面压力f na fna m gcos 加入沙子后a和沙子的总质量m 增大 故f na增大 b项正确 由 于未加沙子时 重力的下滑分力mgsin30 mg 所以a有相对斜面向上运动的趋势 a所受摩擦力沿斜面向下 随着加入沙量的增大 重力的下滑分力也增大 摩擦力减小 当m gsin30 mg时 摩擦力ff 0 若继续增大沙量 a有相对斜面向下的运动趋势 其所受摩擦力方向沿斜面向上并且逐渐增大 故c d两项均错 答案 ab 方法点窍在确定摩擦力的大小之前 首先分析物体所处的状态 分清是静摩擦力还是滑动摩擦力 静摩擦力与滑动摩擦力的突变 例3 如图所示 把一重为g的物体 用一水平方向的推力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f随t的变化关系是下图中的 审题突破 本题考查摩擦力的突变 无论物体做什么运动 滑动摩擦力的大小都由动摩擦因素与正压力共同决定 与运动的性质无关 解析 物体在竖直方向上只受重力g和摩擦力f的作用 由于f从零开始均匀增大 开始一段时间fg 物体向下做减速运动 直至减速为零 在整个运动过程中 摩擦力为滑动摩擦力 其大小为f fn f kt 即f与t成正比 是一条过原点的倾斜直线 当物体速度减为零后 滑动摩擦突变为静摩擦 其大小f