摩擦力方向判断技巧PPT课件.ppt

摩擦力方向和大小的判断 初中物理 1 物理学中 物体的受力分析 是物理学中的难点 在三种性质的力中 弹力 摩擦力 属于中高考热点 而摩擦力大小的计算和方向的判断是每年中高考必考内容之一 在学习摩擦力中容易出现的思维误区 如何避免陷入这些误区呢 2 摩擦力的方向总与物体的运动方向相反解决办法 正确理解 摩擦力的方向总与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反 中的 相对运动 相互作用的物体 把其中一个作为参考系 另一个作为研究对象 则研究对象相对于该参考系的运动 即为 相对运动 误区之一 3 摩擦力的方向总与物体的运动方向相反例题简析 如图1 在光滑水平面上有一静止的长木板B 另一木块A以一定的初速度v滑上表面粗糙的长木板 此时木块A受到的摩擦力与其运动方向 相对地面 相反 而木板B受到的摩擦力则与其运动方向 相对地面 相同 但二者受到的摩擦力均与其相对运动 以相互作用的另一物体为参考系 方向相反 误区之一 B 4 摩擦力的方向总是与物体的运动方向在同一条直线上解决办法 正确理解 摩擦力的方向沿两个物体的接触面的切线方向 且与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反 但不一定与物体的运动方向在同一条直线上 误区之一 5 摩擦力的方向总是与物体的运动方向在同一条直线上例题简析 如图2 一小物块放在水平粗糙圆盘上 与圆盘一起做匀速转动 物块相对圆盘具有沿径向向外运动的趋势 所以物块所受的静摩擦力方向沿径向指向转轴 即物块所需的向心力 显然 物块所受的摩擦力 沿沿径 与物块运动方向 沿切向 不在同一条直线上 误区之一 6 摩擦力总是阻力 或者说总是阻碍物体的运动解决办法 正确理解 摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动 滑动摩擦力 或阻碍物体间的相对运动趋势 静摩擦力 但不一定阻碍物体间的实际运动 摩擦力可以是阻力 也可以是动力 误区之三 7 摩擦力总是阻力 或者说总是阻碍物体的运动例题简析 如图1中木块A受到的摩擦力为阻力 而木板B受到的摩擦力为动力 见图3 汽车启动时 后轮受的摩擦力为动力 而前轮受到的摩擦力为阻力 同理 人行走跑步 人骑自行车 汽车运动过程中所受到摩擦力均为前脚 前轮摩擦力方向向后与运动方向相反为阻力 驱动端后脚 后轮摩擦力方向与运动方向相同 为动力 误区之三 8 静止物体只能受到静摩擦力 运动物体只能受到滑动摩擦力解决办法 正确理解 如果静止或运动的物体并不是以相互作用的另一个物体作为参考系 而是以地面或者相对地面静止的物体作为参考系 那么静止的物体可能受到静摩擦力 也可能受到滑动摩擦力 运动的物体可能受到滑动摩擦力 也可能受到静摩擦力 误区之四 9 静止物体只能受到静摩擦力 运动物体只能受到滑动摩擦力例题简析 如图4 两物体A B叠放在粗糙斜面上 用力F拉着B 使物体A B一起无相对运动地沿斜面向上运动 此时 A具有相对B向下运动的趋势 所以A B之间总存在着相互作用的静摩擦力 而物体B相对斜面滑动 静止的斜面又受滑动摩擦力作用 可见 静止的物体不一定只受静摩擦力 运动的物体也不一定只受滑动摩擦力 误区之四 10 沿粗糙水平面相对滑动的物体一定受到摩擦力解决办法 正确理解 摩擦力产生条件 正压力 若两物体相互接触 但不挤压 不存在正压力 则物体不一定受到摩擦力 误区之五 11 沿粗糙水平面相对滑动的物体一定受到摩擦力例题简析 如图所示一小球沿一粗糙墙面通过细线竖直悬挂 由于小球与墙面没有挤压且无相对运动趋势 则小球与墙壁间无静摩擦力 剪短细线后小球沿墙壁竖直下落 由于小球与墙面没有挤压 则小球与墙壁之间无滑动摩擦力 误区之五 12 由F N计算时 认为正压力FN的大小等于物体所受的重力解决办法1 正确理解 正压力N 正压力属于弹力 方向总垂直于接触面并指向受力物体 一般情况下正压力和重力并不相等 只有在一些特殊情况下才相等 误区之六 13 由F N计算时 认为正压力FN的大小等于物体所受的重力例题简析1 如图6 沿粗糙斜面滑动的物块 所受的摩擦力的大小由动摩擦因数 和物体对斜面的压力 重力沿垂直斜面向下的分力F2 mgcos 决定 并不等于物体的重力 误区之六 14 由F N计算时 认为正压力FN的大小等于物体所受的重力解决办法2 正确理解 公式F N 滑动摩擦力与正压力成正比 正压力越大 滑动摩擦力越大 最大静摩擦力也是与正压力成正比 但静摩擦力则由平衡条件和牛顿运动定律来确定 例题简析2 用手紧握瓶子等物体 使其在空中处于静止状态 则手与瓶子等物体间的静摩擦力大小总等于物体重力的大小 与正压力无关 误区之六 15 接触面积越大 滑动摩擦力越大解决办法 正确理解 F N 的物理意义 滑动摩擦力的大小只由 和N决定 与接触面积的大小没有关系 这是因为接触面的大小并不能改变两个物体间的动摩擦因数和正压力 当然 在正压力一定的情况下 接触面的大小直接影响受力面上的压强大小 误区之七 16 例题简析 如图7 一块长L 质量为m的均匀木板 放在水平桌面上 木板与桌面间的动摩擦因数为 当木板受到水平推力向右运动伸出桌面的1 3时 木板受到的摩擦力依然为 mg 而非2 mg 3 误区之七 17 1 下列关于摩擦力的说中正确的是 A 阻碍物体运动的力称为摩擦力B 滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C 静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直D 接触面上的摩擦力总是与接触面平行 例题 CD 18 例2 长直木板的上表面的一端放置一个铁块 木板放置在水平面上 将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起 木板另一端相对水平面的位置保持不变 如图1 2 3所示 铁块受到摩擦力f木板倾角变化的图线可能正确的是 设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小 ABCD 例题 本题由铁块运动状态的不确定性来巧妙地设计了考查静摩擦力 最大静摩擦力 滑动摩擦力三者区别的 这三者在产生条件和大小计算上都有一些区别 分析过程中要求考生能够从物体运动状态来进行科学分析与推理 C 19 例3 如图1 2 4所示 质量为m 横截面为直角三角形的物块ABC 角ABC 30度 AB边靠在竖直墙面上 F是垂直于斜面BC的推力 现物块静止不动 则摩擦力大小为 例题 20 例4 把一重为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 如图1 2 7 从t 0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图1 2 8中的哪一个 例题 B 21 例5 在水平路面上 一辆卡车上放着一只集装箱 下列分析正确的是 A 当卡车启动时 卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动 方向向前B 卡车匀速运动时 卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动 方向向前C 当卡车匀速运动时 卡车对集装箱的摩擦力为零D 当卡车刹车时 卡车对集装箱的静摩擦力为零 例题 A 22 例6 手握直立的瓶子处于静止状态 下列说法中正确的是 A 握力增大时 瓶子受到的静摩擦力也增大B 握力增大时 瓶子受到的最大静摩擦力也增大C 握力增大时 瓶子受到的静摩擦力却保持不变D 向瓶中倒入水时 瓶子受到的静摩擦力将随之增大 例题 BCD 23 例7 运动员用双手握住竖直的竹秆匀速攀上和匀速下滑时 他所受到的摩擦力分别为F1和F2 那么它们的关系是 A F1向上 F2向下 F1 F2B F1向下 F2向上 F1 F2C F1向上 F2向上 F1 F2D F1向上 F2向下 F1 F2 例题 C 24 例8 如图所示 放在水平地面上的物体a上叠放着物体b a和b间用轻质弹簧相连 已知弹簧处于压缩状态 整个装置处于静止状态 则关于a b的受力分析正确的是 A b受到向右的摩擦力B a受到b对它的向左的摩擦力C 地面对a的摩擦力向右D 地面对a无摩擦力作用 例题 ABD 25 例9 一物块m在水平力拉动下 沿静止的水平传送带由A端运动到B端 如图甲所示 这时所受摩擦力为F1 现开动机械让传送带向左匀速传动 再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动右端 这时所受摩擦力大小为F2 如图乙所示 则F1 F2的大小关系满足 A F1 F2B F1F2D 上述三种情况都有可能 例题 A 26 例10 木块A B分别重50N和60N 它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0 25 夹在A B之间的轻弹簧被压缩了2cm 弹簧的劲度系数为400N m 系统置于水平地面上静止不动 现用F 1N的水平拉力作用在木块B上 如图所示 力F作用后A 木块A所受摩擦力大小是12 5NB 木块A所受摩擦力大小是11 5NC 木块B所受摩擦力大小是9ND 木块B所受摩擦力大小是7N 例题 C 27 例11 如下图所示 拉力F使叠放在一起的A B两物体以共同速度沿F方向做匀速直线运动 则 A 甲 乙图中A物体均受静摩擦力作用 方向与F方向相同 B 甲 乙图中A物体均受静摩擦力作用 方向与 方向相反C 甲 乙图中A物体均不受静摩擦力作用D 甲图中A物体不受静