高考物理大一轮复习 第二章 第2讲 摩擦力课件.ppt

物体间的相互作用 第二章 第2讲摩擦力 一 滑动摩擦力1 定义 两个相互接触的物体有 时 在接触面上产生的 的作用力 2 产生条件 1 两物体 2 接触面 3 两物体间有 3 大小 与 成正比 即f 叫动摩擦因数 与接触面的材料和 有关 与物体间的正压力无关 与接触面的面积无关 4 方向 跟接触面相切 并与物体 的方向相反 相对滑动 阻碍相对滑动 相互接触并挤压 粗糙 相对滑动 正压力 fn 粗糙程度 相对滑动 跟踪训练 1 单选 2015年肇庆质检 如图2 2 1所示 p是位于水平粗糙桌面上的物块 用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳将p与小盘相连 小盘内有砝码 小盘与砝码的总质量为m 在p向右加速运动的过程中 桌面以上的绳子始终是水平的 关于物体p受到的拉力和摩擦力的描述 正确的是 图2 2 1a p受到的摩擦力方向水平向左 大小一定大于mgb p受到的摩擦力方向水平向左 大小一定小于mgc p受到的摩擦力方向水平向左 大小一定等于mgd p受到的摩擦力方向水平向左 大小可能等于mg 答案 b 解析 滑动摩擦力只与动摩擦因数和压力直接相关 方向与相对滑动方向相反 由于是加速运动 b正确 二 静摩擦力1 定义 两个相互接触的物体间有 时 在接触面上产生的阻碍相对运动 的力 2 产生条件 1 两物体 2 接触面 3 两物体间有 3 大小 随着其他外力的变化而变化 计算时只能根据物体所处的状态由平衡条件或牛顿运动定律求解 两物体间接触面的粗糙程度和弹力不变的情况下 4 方向 跟物体的 方向相反 并且摩擦力的方向总跟接触面平行 或相切 相对运动趋势 趋势 相互接触并挤压 粗糙 相对运动的趋势 相对运动趋势 5 最大静摩擦力fmax 静摩擦力有一个 在数值上等于物体刚要运动时所需要的沿相对运动趋势方向的外力 静摩擦力的大小取值范围 实际中 最大静摩擦力略大于滑动摩擦力 一般情况下 可近似认为最大静摩擦力约等于滑动摩擦力 最大值 0 f fmax 答案 a 解析 由弹簧秤的示数为4 9n可知细绳对物体的拉力大小也为4 9n 刚好等于物体的重力沿斜面向下的分力 因此物体在重力 绳子的拉力和斜面的支持力下能够保持平衡状态 故选项a正确 选项b错误 由平衡条件 斜面对物体的支持力fn mgcos30 4 9n 方向垂直斜面向上 故选项c d错误 1 静摩擦力的有无及其方向的判断 1 假设法利用假设法判断静摩擦力的有无及其方向的思维程序如下 摩擦力的有无及其方向的判断 2 反推法 从研究物体表现出的运动状态这个结果反推出它必须具有的条件 分析组成条件的相关因素中摩擦力所引起的作用 就容易判断摩擦力的方向了 3 用牛顿运动定律判断 关键是先判断物体的运动状态 即加速度方向 再利用牛顿第二定律 f ma 确定合力的方向 然后由受力分析判定静摩擦力的方向 先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向 再确定与其接触的物体受到的摩擦力方向 如图2 2 3所示 物块a和b在外力f的作用下一起沿水平面向右以加速度a做匀加速直线运动时 摩擦力提供a物体的加速度 根据牛顿第二定律 可知a b之间的摩擦力大小为maa b对a的摩擦力方向水平向右 由牛顿第三定律还可得到a对b的摩擦力方向水平向左 2 滑动摩擦力方向的判断滑动摩擦力方向总是跟相对运动的方向相反 要确定滑动摩擦力的方向首先要判断出研究对象跟它接触的物体的相对运动方向 单选 如图2 2 4所示 物体a置于倾斜的传送带上 它能随传送带一起向上或向下做匀速运动 下列关于物体a在上述两种情况下的受力描述 正确的是 a 物体a随传送带一起向上运动时 a所受的摩擦力沿斜面向下b 物体a随传送带一起向下运动时 a所受的摩擦力沿斜面向下c 物体a随传送带一起向下运动时 a不受摩擦力作用d 无论a随传送带一起向上还是向下运动 传送带对物体a的作用力均相同 解析无论a随传送带向上还是向下匀速运动 a都处于平衡状态 由平衡条件 可知a受到的摩擦力方向沿斜面向上 而传送带给a的作用力与重力大小相等 方向相反 所以选项d正确 答案d一题一得 1 受静摩擦力作用的物体不一定是静止的 受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的 2 摩擦力阻碍的是物体间的相对滑动或相对滑动趋势 但摩擦力不一定是阻碍物体的运动 即摩擦力不一定是阻力 摩擦力的方向与物体运动方向可能相同 也可能相反 还可能成一定夹角 多选 2015年广东六校联考 如图2 2 5所示 倾角为 的斜面体c置于水平面上 b置于斜面上 通过细绳跨过光滑的定滑轮与a相连接 连接b的一段细绳与斜面平行 a b c都处于静止状态 则 a b受到c的摩擦力可能为零b c受到水平面的摩擦力一定为零c 不论b c间摩擦力大小 方向如何 水平面对c的摩擦力方向一定向左d 水平面对c的支持力与b c的总重力大小相等 答案 ac 解析 在斜面方向上 若b的重力分力与绳的拉力 等于a的重力 相等 则b不受摩擦力作用 a正确 对于b c 水平向右有拉力分力 故必受水平向左的摩擦力作用 b错误 c正确 对b c 竖直方向上的拉力为gasin 故水平面的支持力为 gb gc gasin 显然d错误 计算摩擦力的大小 首先要弄清需计算的是静摩擦力还是滑动摩擦力 只有滑动摩擦力才可以用f fn计算 而静摩擦力是被动力 当它小于最大静摩擦力时 取值要由其他力的情况及运动状态来分析 跟正压力的大小无关 摩擦力大小的计算 单选 长直木板的上面的一端放有一铁块 木板由水平位置缓慢向上转动 即木板与水平面间的夹角 变大 另一端不动 如图2 2 6所示 则铁块受到的摩擦力f随角度 的变化图象可能是下图中的 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 解析设木板与水平面间的夹角增大到 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 可知铁块受到的摩擦力的大小f 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f mgcos 通过上述分析知道 当 时 静摩擦力随 角增大按正弦规律增加 当 时 滑动摩擦力随 角增大按余弦规律减小 所以选项c正确 答案c 单选 如图2 2 7所示 物体b叠放在物体a上 a b的质量均为m且上 下表面均与斜面平行 它们以共同速度沿倾角为 的固定斜面c匀速下滑 则 a a b间没有静摩擦力b a受到b的静摩擦力方向沿斜面向上c a受到斜面的滑动摩擦力大小为mgsin d a与斜面间的动摩擦因数 tan 答案 d 解析 以a b整体为研究对象 a b以共同速度沿斜面c匀速下滑 由平衡条件 得2mgsin 2 mgcos tan a受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin a b之间存在静摩擦力 a受到b对它的静摩擦力沿斜面向下 b受到a对它的静摩擦力沿斜面向上 大小为mgsin 故正确选项为d 单选 如图2 2 8所示 m n为两块平行水平固定的光滑夹板 其下方有一木板水平向右匀速运动 为使放在木板上方 两夹板间的小木块水平匀速抽出 已知小木块与木板间的动摩擦因数为 小木块的质量为m 则所需的水平拉力f为 a f mgb f mgc f mgd 无法判断 判断摩擦力的方向 误区警示有的同学错误地认为小木块相对木板的运动是沿力f的方向 即物体相对地面的运动方向 所以错选a项 正确解析其实小木块相对木板的运动方向是斜向左下方 根据摩擦力方向总是阻碍相对运动 可知摩擦力f的方向是斜向右上方 摩擦力f的一个分力与水平拉力f相等 即f mg 故选项c正确 答案c一题一得滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反 这个 相对运动方向 与施加摩擦力的物体的运动方向有关 静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反 与运动方向可成任意夹角 单选 2015年茂名模拟 如图2 2 9所示 放在粗糙水平面上的物体a上叠放着物体b a和b之间有一根处于压缩状态的弹簧 物体a b均处于静