高中物理 重难点复习一本通 专题06 摩擦力 物体的受力分析重、难点通关学案 新人教版必修1.doc

专题06 摩擦力 物体的受力分析重难点1 摩擦力一、摩擦力1定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力2分类：静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力二、静摩擦力1定义：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动时，产生的摩擦力叫做静摩擦力2方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动趋势的方向相反3大小：两物体间实际发生的静摩擦力f在0与fmax之间，即0ffmax.知识深化静摩擦力1产生条件（1）两物体直接接触且相互挤压（即有弹力）（2）接触面粗糙（3）两物体间有相对运动趋势2方向与相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无直接关系，既可与运动方向相同，也可与运动方向相反或成某一夹角3大小（1）范围：0ffmax.（2）计算：物体处于匀速或静止时，根据二力平衡条件求解（3）静摩擦力大小与压力无关，最大静摩擦力与压力成正比三、滑动摩擦力1定义：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，这种力叫做滑动摩擦力2方向总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向相反3大小滑动摩擦力的大小跟压力成正比公式：ffn，为动摩擦因数，它的数值跟相互接触的两个物体的材料和接触面的情况有关（填“有关”或“无关”）知识深化滑动摩擦力1产生条件（1）两物体直接接触且相互挤压（即有弹力）（2）接触面粗糙（3）两物体间有相对运动2方向与相对运动方向相反，与物体的运动方向无直接关系，与物体的运动方向可能相同，也可能相反3大小由公式ffn计算（也可以由二力平衡来求解）（1）fn是两个相接触的物体间的压力，它不一定等于重力，fn的大小可以与重力g大小相等，也可以不等（2）动摩擦因数的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与fn无关（3）滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关【典例精析】【例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静摩擦力的作用b受静摩擦力作用的物体一定是静止的c在物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度d静摩擦力一定是阻力【参考答案】c【总结提升】静摩擦力的效果是阻碍物体间的相对运动趋势，并不是阻碍物体的运动.【例2】（多选）如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙的墙壁上，且受到水平力f的作用，下列说法正确的是a若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上b若木块静止，当f增大时，木块受到的静摩擦力随之增大c若木块静止，当f增大时，最大静摩擦力随之增大d若开始时木块静止，当撤去f，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力作用【参考答案】acd【精准解析】若木块静止，则木块受到的静摩擦力与mg平衡，大小为mg，方向竖直向上，故a正确，b错误；最大静摩擦力与正压力成正比，故c正确；当撤去f时，墙与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故d正确【例3】下列有关滑动摩擦力的说法中，正确的是a有压力一定有滑动摩擦力b有滑动摩擦力一定有压力c滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反d只有运动物体才受滑动摩擦力【参考答案】b【例4】如图所示，一重为40 n的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力f1、f2的作用，其中f113 n，f26 n已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）木块所受的摩擦力的大小和方向；（2）当只将f1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向；（3）若撤去的力不是f1而是f2，求木块受到的摩擦力的大小和方向【参考答案】（1）7 n水平向左（2）6 n水平向右 （3）8 n水平向左【精准解析】当木块运动时受到的滑动摩擦力为f滑fng0.240 n8 n，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8 n.（1）加上f1、f2后，f1和f2相当于一个方向向右的力ff1f27 n由于f小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到桌面静摩擦力的作用，大小为7 n，方向水平向左（2）将f1撤去后，由于f2小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于f2，即大小为6 n，方向水平向右（3）撤去f2后，由于f1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 n，方向水平向左【方法点拨】求解物体受到的摩擦力大小时，要先判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力.(1)静摩擦力的大小,静摩擦力的大小随外力的变化而变化，必须结合物体的运动状态和其受力情况确定.,静摩擦力的大小与压力无关，最大静摩擦力的大小与压力成正比.(2)滑动摩擦力,滑动摩擦力大小ffn，与f、fn均无关，只与接触面的性质有关，fn指正压力，并不一定等于重力，当物体匀速运动时，也可由二力平衡求解.滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关.(3)最大静摩擦力和滑动摩擦力的关系：最大静摩擦力一般稍大于滑动摩擦力，但在一般计算中可粗略地认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.1（对静摩擦力的理解）关于静摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的是a有弹力一定有静摩擦力b有静摩擦力一定有弹力c弹力越大，静摩擦力越大d静摩擦力越大，弹力一定越大【答案】b2（对滑动摩擦力的理解）装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图所示，则在匀速拖出的过程中a材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小b材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小c平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小d材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人的拉力也不变【答案】d3（静摩擦力大小及计算）（多选）如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力f压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是a容器受到的摩擦力不变b容器受到的摩擦力逐渐增大c水平力f可能不变d水平力f必须逐渐增大【答案】bc【解析】容器处于平衡状态，在竖直方向上重力与摩擦力平衡，盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大，如果一直没有达到正压力f作用下的最大静摩擦力，则水平力f可能不变，选项b、c正确4（多选）如图所示，物体a、b叠放在水平面上，水平力f作用在a上，使二者一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是aa、b之间无摩擦力ba受到的摩擦力水平向右cb受到a的摩擦力水平向右d地面对b的摩擦力为滑动摩擦力，水平向左【答案】cd5（摩擦力的大小计算）质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力f.（取g10 n/kg）（1）当推力大小为5 n时，地面对物体的摩擦力是多大？（2）当推力大小为12 n时，地面对物体的摩擦力是多大？（3）物体运动过程中突然把推力去掉，此时地面对物体的摩擦力是多大？【答案】（1）5 n（2）10 n（3）10 n【解析】在地面上，fnmg，则滑动摩擦力（即最大静摩擦力fmax）大小为fmaxfnmg0.5210 n10 n.（1）当推力f5 n时，ffmax，物体滑动则地面对物体的滑动摩擦力的大小f滑fnmg10 n.（3）物体运动过程中突然把推力去掉，地面对物体的摩擦力为滑动摩擦力，其大小f滑10 n.6如图所示，用水平力f将木块压在竖直墙壁上，已知木块的重力g6 n，木块与墙壁间的动摩擦因数0.25，求：（1）当f25 n时，木块静止，木块受到的摩擦力为多大？（2）当f增大为30 n时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？（3）当f10 n时，木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？【答案】（1）6 n（2）6 n（3）2.5 n【解析】分析木块的受力情况，如图所示重难点2 受力分析1受力分析的基本思路2受力分析的常用方法（1）整体法和隔离法整体法研究外力对物体系统的作用时，一般选用整体法因为不用考虑系统内力，所以这种方法更简便，总之，能用整体法解决的问题不用隔离法隔离法分析系统内各物体（各部分）间的相互作用时，需要选用隔离法，一般情况下隔离受力较少的物体（2）假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同来判断该力是否存在【典例精析】【例1】如图所示，甲、乙两个小球的质量均为m，两球间用细线连接，甲球用细线悬挂在天花板上现分别用大小相等的力f水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧则平衡时两球的可能位置是下列选项中的【试题分析】由于甲、乙通过线相连，可从整体分析入手，再单独研究甲、乙个体，需注意2个方面：（1）大小相等的力f水平向左、向右拉球；（2）平衡时细线都被拉紧【参考答案】a【精准解析】用整体法分析，把两个小球看做一个整体，此整体受到的外力为竖直向下的重力2mg、水平向左的力f（甲受到的）、水平向右的力f（乙受到的）和细线1的拉力，两水平力相互平衡，故细线1的拉力一定与重力2mg等大反向，即细线1一定竖直；再用隔离法，分析乙球受力的情况，乙球受到向下的重力mg、水平向右的拉力f、细线2的拉力要使得乙球受力平衡，细线2必须向右倾斜【感悟升华】受力分析的三个常用判据（1）条件判据：不同性质的力产生条件不同，进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件（2）效果判据：有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的，可先根据物体的运动状态进行分析，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力物体平衡时必须保持合外力为零物体做变速运动时必须保持合力方向沿加速度方向，合力大小满足fma.物体做匀速圆周运动时必须保持合外力大小恒定，满足fm，方向始终指向圆心（3）特征判据：从力的作用是相互的这个基本特征出发，通过判定其反作用力是否存在来判定该力是否存在1（2018绥化联考）l形木板p（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块q相连，如图所示若p、q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力则木板p 的受力个数为a3b4 c5 d6【答案】c2（多选）如图所示，两个相似的斜面体a、b在竖直向上的力f的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上关于斜面体a和b的受力情况，下列说法正确的是aa一定受到四个力bb可能受到四个力cb与墙壁之间一定有弹力和摩擦力da与b之间一定有摩擦力【答案】ad【解析】对a、b整体受力分析，如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力f，由平衡条件可知b与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，故c错；对b受力分析如图乙所示，其受到重力、a对b的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故b只能受到三个力，b错；对a受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、b对a的弹力和摩擦力，共四个力，a、d对3如图所示，一小球用两根轻绳挂于天花板上，球静止，绳1倾斜，绳2恰好竖直，则小球所受的作用力有a1个b2个 c3个 d4个【答案】b4（摩擦力的理解及计算）如图所示，在研究摩擦力的实验中，用弹簧测力计拉一个放在水平板上的木块，部分实验记录如表所示则实验中木块受到的实验次序木块状态弹簧测力计读数/n第1次静止0.60第5次匀速0.50第10次加速0.90a静摩擦力恒为0.60 nb静摩擦力可能大于0.60 nc滑动摩擦力为0.90 nd滑动摩擦力一定小于静摩擦力【答案】b【解析】当木块保持静止时，静摩擦力的大小随着拉力的变化而变化，选项a错误；当拉力为0.60 n时，木块处于静止，静摩擦力大小为0.60 n，随着拉力的增大，静摩擦力可能大于0.60 n，选项b正确；当弹簧拉力为0.50 n时，木块做匀速直线运动，知滑动摩擦力等于0.50 n，选项c错误；静摩擦力随着拉力的变化而变化，因此可能大于滑动摩擦力，可能小于滑动摩擦力，也可能等于滑动摩擦力，选项d错误5（简单的受力分析问题）（多选）物体b在水平推力f作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图所示，a、b处于静止状态，关于a、b两物体的受力分析，下列说法正确的是aa受到两个摩擦力的作用ba共受到四个力的作用cb共受到三个力的作用da受到墙壁摩擦力的大小不随f的增大而增大【答案】ad6（摩擦力大小的计算）如图所示，一个质量为m2 kg的物体放在粗糙水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数0.2，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个质量为m00.1 kg的小桶相连，已知：m受到的最大静摩擦力fmax4.5 n，细绳水平，滑轮上的摩擦不计，g取10 n/kg，求在以下情