高中物理 第三章《摩擦力》学案 新人教版必修1.docVIP

3.3摩擦力学案【课标要求】1.知道静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件，会判断这两种摩擦力的方向.2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关.3.知道什么是最大静摩擦力.4.掌握静摩擦力和滑动摩擦力大小的计算方法【重点难点】重点：判断静摩擦力和滑动摩擦力的方向。难点：计算静摩擦力和滑动摩擦力大小。【课前预习】1摩擦力(1)定义：两个相互接触的物体，当它们发生 或具有 ，就会在接触面上产生阻碍 或 的力(2)分类 ； 2两种摩擦力的比较摩擦力静摩擦力滑动摩擦力定义两个只有 ，没有相对运动的物体间的摩擦力两个具有 ，的物体间的摩擦力产生条件(1)接触面(2)接触面处有(3)两物体间有(1)接触面(2)接触面处有(3)两物体间有大小0f或ff1+f2时无解。4.已知f的大小和方向及f1的方向，则分解情况有四种，方法是以f的一端a为圆心，以f2的大小为半径画圆，如图所示：f1f1ff2（1）若f2fsin，不能分解（即无解）；（2）若f2=fsin，有一解；（3）若fsinf2fsin ，有两个平行四边形，即有两解，如图7甲所示；但若f2f，则只有一个解，如图乙所示 图7f2fsin ，有一个平行四边形，即唯一解，如图丙所示f2fsin ，此时构不成平行四边形，即无解，如图丁所示 (4)已知两个分力的大小，求两个分力的方向如图8所示，当绕着力f的方向将图在空间中转过一定角度时，仍保持f1、f2大小不变，但方向变了，此时有无穷组解图8【问题3】力的正交分解法例3如图4所示，在同一平面内有三个共点力，它们之间的夹角都是120，大小分别为f120 n，f230 n，f340 n，求这三个力的合力f. 图4拓展与分享3如图所示，质量为m的木块在与水平面夹角斜向下的推力f作用下，在水平地面上做匀速运动已知木块与地面间的动摩擦因数为，那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个?amgb（mg+fsin）c（mg+fcos）dfcos小结：（1）在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说，在分析问题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。（2）矢量的合成分解，一定要认真作图。在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。（3）各个矢量的大小和方向一定要画得合理。（4）在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是小锐角，不可随意画成45。（当题目规定为45时除外）【小结】1概念：将物体受到的所有力沿已选定的两个相互垂直的方向分解的方法，是处理相对复杂的多力的合成与分解的常用方法2目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分解”的目的是为了更好地“合成”3适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成4步骤(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上 图3(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图3所示(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：fxf1xf2xfyf1yf2yabog(4)求共点力的合力：合力大小f ，合力的方向与x轴的夹角为，则tan ，即arctan .【课堂练习】1一个10n的力可以分解为下面哪两个力（ ）a. 30n和5n b. 20n 和 5n c. 10n和5n d. 10n和10n2如图所示，oa t2 b. t1 n2n3； b.t1t2t3，n1=n2=n3；c.t1=t2=t3，n1=n2=n3； d.t1t2t3，n1n2n3。【探讨与生成】例1在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图所示，靠在一起的两个材料相同，质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行，下列说法正确的是()a匀速上行时b受3个力作用b匀加速上行时b受4个力作用c若上行过程传送带因故突然停止时，b受4个力作用d若上行过程传送带因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原来大例2如图所示，两根轻绳ao与bo所能承受的最大拉力大小相同，轻绳长度aobo，若把所吊电灯的重力逐渐增大，则()aao绳先被拉断 bbo绳先被拉断cao绳和bo绳同时被拉断 d条件不足，无法判断例3 如图，重为5n的小球静止在光滑的斜面上，光滑的挡板挡住小球，斜面的倾角为300，问：o（1）小球受到几个力的作用？并在图中画出。（2）求斜面及挡板对小球的作用力的大小。（要有必要得到示意图和文字说明）（3）当挡板以其下端o点为转轴，顺时针方向缓慢转至水平，在此过程中，分析斜面对小球的作用力和挡板对小球的作用力的大小将如何变化？【小结】受力分析的步骤:（认真阅读，体会）1确定研究对象 ：分析的是研究对象的受力情况。所以分析出的各力的受力物体必须是研究对象受到的力。画受力图时，可以用一个点表示物体。 物体受到的各力一般画到同一点。 2受力分析的顺序（只分析性质力，不分析效果力）按先找已知力，再找重力，再找接触力（弹力，摩擦力）（以上三种力要根据力产生的原因、条件、特点进行分析）3画出研究对象所受各力的示意图注意事项（）不能总认为物体在运动方向上一定受到力的作用。即在画力时要明确该力的施力物体是哪一个。（）受力分析是分析物体受到的力，不能把研究对象对外界物体施加的力也画在受力图上。（）判断弹力的有无可假设把外界物体移走，通过物体的运动状态是否变化来判断接触面处有没有弹力。判断静摩擦力的有无及方向可假设接触面光滑，通过物体是否发生相对运动和相对运动的方向来判断静摩擦力的有无和方向。章末检测【a组】1.如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30的斜面上，杆的另一端固定一个重量是2 n的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力()a大小为2 n，方向平行于斜面向上b大小为1 n，方向平行于斜面向上c大小为2 n，方向垂直于斜面向上d大小为2 n，方向竖直向上2.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，则在匀加速拖出的过程中()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材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大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，因而工人拉力也不变3.如图所示，两个共点力f1、f2的大小一定，夹角是变化的，合力为f.在角从0逐渐增大到180的过程中，合力f的大小变化情况为a.从最小逐渐增大到最大b.从最大逐渐减小到零c.从最大逐渐减小到最小d.先增大后减小4.如图所示，质量为m的木块a，放在斜面b上，若a和b在水平地面上以相同的速度向左做匀速直线运动，则a和b之间的相互作用力大小为a.mgb.mgsinc.mgcosd.不能确定vf5.如图所示，质量为m的物体在与天花板夹角为的恒力f作用下，沿天花板做匀速直线运动，物体与天花板间的动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力大小为：fsin，fcos，(fsin-mg)，(mg- fsin)。以上正确的有a.只有 b.只有 c.只有 d.只有【b组】fqp1.如图，位于水平桌面上的物块p，由跨过定滑轮的轻绳与物块q相连，从滑轮到p和到q的两段绳都是水平的。已知q与p之间以及p与桌面之间的动摩擦因数都是，两物块的质量都是m，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力f拉p使它做匀速运动，则f的大小为a4mg b3mg c2mg dmg1234mn2.如图，用两块相同的木板m、n夹着4块相同的长方体形木块。用手挤压m、n，使整个系统处于静止。已知每个木块的重力为g。下列说法中正确的是a.1木块给2木块的摩擦力大小为g，方向竖直向下b. 2木块给3木块的摩擦力大小为g，方向竖直向下c. 3木块给4木块的摩擦力大小为g，方向竖直向下d.