高考物理大一轮复习 2.4思想方法 摩擦力在临界情况下“突变”问题的分析方法课件 沪科版.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f1 10n f2 2n 若撤去f1 则木块受到的摩擦力为 a 10n 方向向左b 6n 方向向右c 2n 方向向右d 0 最大静摩擦力ffmax 8n 静摩擦力ff 2n 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1kg的物体与地面间的动摩擦因数为 0 2 从t 0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f 1n的作用 取g 10m 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 f f 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 1n fmax 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f t图象如图乙所示 则 a 2 5s前小车做变加速运动b 2 5s后小车做变加速运动c 2 5s前小车所受摩擦力不变d 2 5s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 5s前 小车 滑块均静止 a错误 2 5s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 5s前滑块受静摩擦力 且静摩擦力在变化 2 5s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ff mgsin 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ff mgcos 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