高中物理摩擦力课件沪科版必修1.ppt

摩擦力 一 摩擦力产生的条件 如图1 1的四个图中的物体a和b 表面都粗糙 请对它们接触面间摩摈力的有无作出判断 图1一1 1 2 3 4 1 如图 1 所示 a和b有共同速度v 沿水平方向匀速运动 2 如图 2 所示 物体a沿固定不动的物体b的竖直面下滑 3 如图 3 所示 物体a b一起沿光滑斜面下滑 斜面固定不动 4 如图份所示 重l0n的物体a 受到跟水平方向成 30 的斜向上的拉力作用 沿水平方向运动 拉力大小为20n 练习 如图1 2所示 质量分别为m和m的物体 在f作用下处于静止状态 试分析m和m所受摩擦力的情况 图1 2 f 答案 地面对m有向左的摩擦力作用 m不受摩擦力作用 练习 如图1 2所示 质量分别为m和m的物体 在f作用下处于静止状态 试分析m和m所受摩擦力的情况 图1 2 f 讨论 若地面光滑 且m和m在运动过程中相对静止 情况又如何 点拨 1 产生摩擦力的条件可总结为 1 两物体接触 且接触面必须粗糙 动摩擦因数 0 2 两物体接触面相互挤压 n 0 且要有相对运动或相对运动趋势 2 在对具体问题分析时 要特别注意第 2 个条件的判断 题中 陷阱 往往在此 3 由产生条件进行正面分析有困难的问题 可用假设法去推理判断 摩擦力的方向 例2 如图1 3所示 木板a沿光滑水平面向右运动 速度为v1 物体b以速度v2 对地 沿a物体上表面滑动 己知vl v2方向相同 且vl v2 a b接触面租横 木板a足够长 则下列说法正确的是 a物体b始终受到a对它的摩擦力作用 方向水平向右 b物体b始终受到a对它的摩擦力作用 方向水平向左 abc疑问a b两物体所受摩擦力的方向都跟它们的运动方向相反 所以摩擦力方向都水平向左 d在a b两物体的速度达到相同之前 物体a受摩擦力方向为水平向右 物体b受摩擦力方向水平向左 当两物体有共同速度之后 它们之间不存在摩擦力作用 d 例3如图1 4所示物体a置于倾角为b的斜面b上 a与b b与水平地面间接触面均粗糙 现对物a施加一水平向右的恒力f f o 后 a b都保持静止不动 则下面判断正确的是 aa b之间 b与水平面之间一定存在摩擦力bb对a的摩擦力方向一定沿斜面向下 地面对b的摩擦力方向一定沿水平向右cb对a的摩攘力方向可能沿斜面向上或沿斜面向下 地面对b的摩擦力的方向可能向左也可能向右db对a的摩擦力可能为零也可能不为零 方向可能沿斜面向上也可能沿斜面向下 地面对b的摩擦力一定不为零 且方向只能是水平向左 答案 d 练习 沿水平向左做匀加速运动的斜面体b上有物体a相对于斜面体静止 如图1 5所示 已知斜面倾角为 a与b之间接触面粗糙 下面关于a b之间摩擦力的说法正确的是 aa一定受到b对它的摩擦力作用ba b之间可能无摩擦力cb对a的摩擦力方向可能沿斜面向上 也可能沿斜面向下da受到的靡擦力的方向只能沿斜面向上 不可能沿斜面向下 答案 bc 练习 如图1 6所示 在水平面内绕中心o以角速度 匀速转动的圆盘上 距0处为真有一质量为m的物体随盘一起转动 则物体受摩擦力的方向如何 答案 方向指向圆心且与运动方向垂直 点拨 1 注意摩擦力的方向总是跟相对运动或相对运动趋势方向相反 而不能理解成跟运动方向相反 2 相对运动趋势不如相对运动直观 具有很强的隐蔽性 所以 静摩擦力的方向判断较困难 常用的方法有 假设法 和 反推法 假设法 是假定沿某方向 再分析物体运动状态是否出现跟已知条件相矛盾的结果 进而对假设方向作出取舍 反推法 是从研究物体表现出的运动状态的这个结果反推它必须具有的条件 分析组成条件的相关因素中所起的作用 就很容易判断出摩擦力的方向了 摩擦力大小的计算 例4 重100n的木块放在水平面上 它与水平面的动摩擦因数为0 25 最大静摩擦力为27n 现用水平拉力拉木块 当此拉力的大小由零增大到26n时木块受到的摩擦力大小为fl 当拉力大小由30n减小到27n时 木块受到摩擦力大小为f2 则下列关于的说法正确的是 af1 25nf2 25nbf1 25nf2 27ncf2 26nf2 25ndf1 26nf2 27n 答案 c 练习 如图1 7所示 小车的质量为m 人的质量为m 人用恒力f拉绳 若人和车保持相对静止 不计绳和滑轮质量 车与地面的摩擦 则车对人的摩擦力可能是 答案 acd 练习 一根金属棒mn放在倾斜的导轨abcd上处于静止 如图1 8所示 若在垂直于导轨abcd平面的方向加一个磁感应强度逐渐增强的匀强磁场 随着磁感应强度的增大 金属棒在倾斜导轨上由静止变为运动 在这个过程中 关于导轨对金属棒的摩擦力其的大小变化情况是 b a如果匀强磁场的方向垂直于导轨平面斜向下 则摩擦力f一直减小b如果匀强磁场的方向垂直于导轨平面斜向下 则摩擦力其先减小后增大c如果匀强磁场的方向垂直于导轨平面斜向上 则摩擦力其一直增大d如果匀强磁场的方向垂直于导轨平面斜向上 则摩擦力f先增大后减小 答案 b 练习 如图1 9所示 套在绝缘棒上的小球 质量为0 19 带有q 4 10 4c的正电荷 小球在棒上可以自由滑动 直棒放在互相垂直且沿水平方向的匀强电场e lon c和匀强磁场b 0 5t之中 小球和直棒之间的动摩擦因数 0 2 求小球由静止沿竖直下滑的最大加速度和最大速度 设小球在运动中电量不变 g lom s2 答案 点拨 摩擦力大小的计算应注意的问题可归纳为 1 首先分清摩擦的性质 静摩擦还是滑动摩擦 2 滑动摩擦由公式 f n计算 f跟接触面的大小无关 跟运动状态无关 式中动摩擦因数由两接触面的状况决定 跟n无关 计算中最关键的是相互挤压力的分析 它跟研究物垂直于接触面方向的力的组成有关 跟研究物在该方向上的运动状态有关 特别是后者 最容易忽视 注意变化的动态关系 四 摩擦力的功 例5 如图1 10所示 一物体从a点以6m s的初速度沿ab圆弧下滑到b点时 速率仍为6m s 若该物体以5m s的初速从a点沿同一路线滑到b点 则到b点时速率应是 a小于5m sb等于5m sc大于5m sd不能确定 c 练习 如图1 11所示 木块a放在木板b上表面左端 现用水平恒力f将a拉至b的右端 已知ab间的摩擦力为f 第一次将木板固定在地面上 f对a做功数值为wl 此过程中产生热能为q1 第二次木板b可以在光滑水平地面上自由滑动 这一次其对a做功数值为w2 此过程中产生热能为q2 则 aw1 w2ql q2bw1 w2ql q2cw1 w2ql q2dw1 w2ql q2 a 练习 如图1 12所示 两块很长的粗糙的绝缘水平板上下放置 空间充满垂直纸面向里的匀强磁场 磁感应强度为b 一个质量为m 带电量为村 高度略小于两扳间距的物体放在两板之间 物体从权的左端以水平初速v0向右运动 试分析物体在磁场中可能有几种运动情况 并分别求出在这几种运动过程中物体克服摩擦力所做的功 若开始qvob mg 物体不受摩擦力的作用 做匀速直线运动 wn 0若开始qvobmg 物体受上板摩擦力的作用 做减速直线运动直至匀速 点拨 1 摩擦力对物体运动的作用可为动力也可为阻力 所以做功可做正功也可做负功 关键是分析摩擦力方向跟物体对地运动方向的关系 复杂做功过程 也可从能量变化反推功的性质和相关情况 2 摩擦力做功跟实际移动灼路径相关 在计算中不能只分析起点 终点的情况 特别是复杂的路径 非直线轨迹 更要分析过程中各点的状况 找出规律 3 系统内物体问相互作用的摩擦力