重力弹力摩擦力专题

1、受力分析专题受力分析专题 审题时应注意审题时应注意 状态：状态： 静止？静止？ 匀速直线运动？匀速直线运动？ 匀变速直线运动？匀变速直线运动？ 受力分析受力分析:一重二弹三摩擦一重二弹三摩擦 难点难点: 每一个力都有施力物体！每一个力都有施力物体！ 若找不到施力物体，则说明这个力不存在！若找不到施力物体，则说明这个力不存在！ 接触面：接触面： 光滑？光滑？粗糙？粗糙？ 接触面接触面 问题：问题： 审清问的是谁受力！审清问的是谁受力！ 题型一：叠放在水平面的物体题型一：叠放在水平面的物体 1.质量为质量为m的木块在质量为的木块在质量为M的长木板上滑行的长木板上滑行(如如 图图)，长木板与水平地面

2、间的动摩擦因数为，长木板与水平地面间的动摩擦因数为1，木，木 块与木板间的动摩擦因数为块与木板间的动摩擦因数为2，若长木板处于静，若长木板处于静 止止状态，则此时长木板受到的地面的摩擦力的大状态，则此时长木板受到的地面的摩擦力的大 小为小为 A.2mg B.1Mg C.1(m+M)g D.2mg +1Mg 【答案】【答案】A 状态：状态： 受力分析受力分析: 接触面：接触面： 问题：问题： AD 相互作用力相互作用力 P19 状态：状态： 受力分析受力分析: 接触面：接触面： 问题：问题： 两个物体静止在地面上，它们的质量均为两个物体静止在地面上，它们的质量均为1kg，各，各 接触面间的动摩擦

3、因数均为接触面间的动摩擦因数均为0.3，同时有，同时有F =1N的两的两 个水平力分别作用于个水平力分别作用于A、B上，上，A、B仍静止，如图仍静止，如图 所示，则地面对物体所示，则地面对物体B、物体、物体B对对A的摩擦力分别为的摩擦力分别为 （ ） A6N，3N B1N，1N C0，1N D0，2N 【答案】【答案】C 状态：状态： 受力分析受力分析: 接触面：接触面： 问题：问题： 整体法整体法 隔离法隔离法 4如图所示，用一水平力 F 把 A、B 两个物体挤压在 竖直的墙上，A、B 两物体均处于静止状态，下列判断 正确的是 () AB 物体对 A 物体的静摩擦力方向向上 BF 增大时，A

4、 和墙之间的摩擦力也增大 C若 B 的重力大于 A 的重力，则 B 受到的摩擦 力大于墙对 A 的摩擦力 D不论 A、B 的重力哪个大，B 受到的摩擦力一 定小于墙对 A 的摩擦力 题型二：挤压在竖直面的物体题型二：挤压在竖直面的物体 整体法隔离法整体法隔离法 D P18 状态：状态： 受力分析受力分析: 接触面：接触面： 问题：问题： 题型三：斜面上的物体题型三：斜面上的物体 质量为质量为m的木块静止在一固定的斜面上，已知的木块静止在一固定的斜面上，已知 动摩擦因素为动摩擦因素为，斜面倾角为，斜面倾角为，木块所受摩擦，木块所受摩擦 力为（力为（ ） Amgcos Bmgsin Cmgcos

5、Dmgsin 【答案】【答案】D 状态？状态？ 【答案】【答案】D P19 【答案】【答案】BD P19 6如图甲所示，斜面固定在地面上，倾角为如图甲所示，斜面固定在地面上，倾角为 37，质量为，质量为1 kg 的滑块，以一定的初速度沿斜的滑块，以一定的初速度沿斜 面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦 因数为因数为0.8。该滑块所受摩擦力。该滑块所受摩擦力f随时间变化的图随时间变化的图 象是图乙中的象是图乙中的(取初速度方向为正方向，取初速度方向为正方向，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)() 乙乙 【答案】【答案】A P

6、259 5(2015安庆质检)如图所示，倾角为的斜面体 c 置 于水平地面上，小物块 b 置于斜面上，通过细绳跨过光滑 的定滑轮与沙漏斗 a 连接， 连接 b 的一段细绳与斜面平行， 在 a 中的沙子缓慢流出的过程中， a、 b、 c 都处于静止状态， 则() P19 【答案】【答案】B 6如图甲所示，长直木板的上表面的一端放有 一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水 平面的夹角变大)，另一端不动，如图所示，则铁块 受到的摩擦力 Ff随角度的变化图象可能正确的是 图乙中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) () 【答案】【答案】C P19 3在如图所示的装置中，小球的质量均在如图所示的装

7、置中，小球的质量均 相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦 忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、 F2、F3，其大小关系是，其大小关系是() AF1F2F3 BF1F2F2 DF3F1F2 题型三：弹簧类问题题型三：弹簧类问题 P259 【答案】【答案】A 5(2015贵阳六校联考贵阳六校联考)如图所示，一直杆倾斜如图所示，一直杆倾斜 固定并与水平方向成固定并与水平方向成30的夹角；直杆上套有一的夹角；直杆上套有一 个质量为个质量为0.5 kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在的圆环，圆环与轻弹簧相连，在 轻弹簧上端施加一竖

8、直向上、大小轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F10 N的力，的力， 圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩 擦因数为擦因数为0.7，g10 m/s2。下列说法正确的是。下列说法正确的是( ) A圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上 B圆环受到直杆的弹力大小等于圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 N C圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上 D圆环受到直杆的摩擦力大小等于圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N 【答案】【答案】D P259 10. (2015福州模拟福州模拟)如图所示，

9、轻质弹簧连如图所示，轻质弹簧连 接接A、B两物体，两物体，A放在水平地面上，放在水平地面上，B的上端的上端 通过细线挂在天花板上。已知通过细线挂在天花板上。已知A的重力为的重力为8 N， B的重力为的重力为6 N，弹簧的弹力为，弹簧的弹力为4 N，则地面受，则地面受 到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是到的压力大小和细线受到的拉力大小可能是( ) A18 N和和10 N B.4 N和和10 N C12 N和和4 N D.14 N和和2 N P259 【答案】【答案】A 12(2015杨陵模拟杨陵模拟)木块木块A、B的重力均为的重力均为40 N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为，它们与水平地面

10、间的动摩擦因数均为0.25， 夹在夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了之间的轻弹簧被压缩了x2.0 cm， 弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数k400 N/m，系统置于水平地，系统置于水平地 面上静止不动，现用面上静止不动，现用F10 N的水平力推木块的水平力推木块B， 如图所示，力如图所示，力F作用后作用后() A木块木块A所受静摩擦力大小为所受静摩擦力大小为4 N B弹簧的压缩量变为弹簧的压缩量变为2.5 cm C木块木块B所受静摩擦力为零所受静摩擦力为零 D木块木块B所受静摩擦力大小为所受静摩擦力大小为2.0 N P260 【答案】【答案】AD 4(2012浙江高考)如图所示，与水平面夹角为 30

11、的固定斜面上有一质量m1.0 kg 的物体，细绳的一端与 物体相连， 另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相 连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N。关于物 体受力的判断(取 g9.8 m/s2)，下列说法正确的是() P259 A斜面对物体的摩擦力大小为零 B斜面对物体的摩擦力大小为 4.9 N，方向沿斜面向上 C斜面对物体的支持力大小为 4.9 3 N，方向竖直向上 D斜面对物体的支持力大小为 4.9 N，方向垂直斜面向上 【答案】【答案】A 一、摩擦力的产生及分类：一、摩擦力的产生及分类： 摩擦力发生在摩擦力发生在相互接触相互接触且且挤压挤压而又发生而又发生相对运动相对运动 或

12、是具有或是具有相对运动趋势相对运动趋势的两物体间，其效果总是的两物体间，其效果总是 起着阻碍两物体间起着阻碍两物体间相对相对运动的作用。它分为运动的作用。它分为f滑 滑和 和f 静静两种。 两种。 注意：注意： 起着阻碍起着阻碍相对相对运动的作用运动的作用起着阻碍运动的作用起着阻碍运动的作用 如图：如图： f对物块起着动力的作用对物块起着动力的作用 二、判断静摩擦力方向的方法（有三种） 1、根据、根据“静摩擦力与物体相对运动的趋势方向静摩擦力与物体相对运动的趋势方向 相反相反”来判断来判断 例例1：如图，物体：如图，物体B叠放在物体叠放在物体A上，水平地面光滑，外力上，水平地面光滑，外力 F作

13、用于作用于A上，使它们一起加速运动，试分析两物体受到上，使它们一起加速运动，试分析两物体受到 的静摩擦力的方向的静摩擦力的方向 分析：用假设法判断分析：用假设法判断 可见：可见：A对对B摩擦力向右，摩擦力向右， B对对A摩擦力向左摩擦力向左 F B A fABfBA 2、用牛顿第二定律来判断、用牛顿第二定律来判断 此方法的关键是：先确定运动状态（即加速度方此方法的关键是：先确定运动状态（即加速度方 向），再确定合力方向，从而通过受力分析决定向），再确定合力方向，从而通过受力分析决定 静摩擦力的方向静摩擦力的方向 例例2、一圆盘可绕垂直于盘面的、一圆盘可绕垂直于盘面的 轴转动，置于盘上的小物块随

14、轴转动，置于盘上的小物块随 盘一起做匀速转动，试分析物盘一起做匀速转动，试分析物 块受到的静摩擦力的方向块受到的静摩擦力的方向 o A N G 分析可见，物块受到的分析可见，物块受到的 f静 静必指向圆心 必指向圆心 f静 静 3、利用牛顿第三定律（即作用力与反利用牛顿第三定律（即作用力与反 作用力反向）来判断作用力反向）来判断 抓住关键：摩擦力是成对出现的，先确定受 力较少的物体的静摩擦力方向，再确定另一 个物体 例3、在例1中，分析B 受到的静摩擦力 F B A 因为B随A一起加速，其合力由A给B的 静摩擦力提供，方向向右，所以由作用 力和反作用力可知B给A的静摩擦力向左 fABfBA 三

15、、摩擦力大小的计算三、摩擦力大小的计算 在确定大小之前，先要判断是静摩擦力 还是滑动摩擦力 1、如果是滑动摩擦力，可用f=N来计 算 （fN） 注意：在这里N指两接触面的压力， 并不总是等于物体的重力 2、如果是静摩擦力，则不能用f=N来 计算 。只能根据物体所处的状态（平衡 或加速）由平衡条件或牛顿定律求解 注意：不能绝对地说，静止的物体受到的 摩擦力必定是静摩擦力，运动的物体受到 的摩擦力必定是滑动摩擦力 例4：一木块放在水平面上，在水平方向受到 三个力的作用，即F1=10N、F2=2N和摩擦力， 木块处于静止状态，若撤去F1 ，则木块在水 平方向受到的合力为 A、10N 方向向左 B 、

16、6N 方向向 右 C、2N 方向向左 D、零 F1F2 分析与解答： 未撤去F1前，木块静止，说明木块所受静摩 擦力f=F1-F2=8N方向向左，也说明了最大静 摩擦力至少为8N。 F1F2 f f/ 在F2=2N 作用下，木块仍然不动， 但有向左的运动趋势，地面给物 体的静摩擦力方向变为向右，大 小为f/ =2N，所受合外力为零，所 以选D。 当撤去F1后 1. 例5、如图3，两木块A和B被水平力F压在 竖直墙上，处于静止状态，试判断AB之间的 摩擦力大小，已知A、B的质量分别为M和m。 A B F 分析：对物进行受力分析 B G FN fAB 物体共受G、F、N、 fAB四个力的作用，其

17、中F=N、G=fAB 可见：B物受到竖直向上 的静摩擦力fAB ，大小为G。 由牛顿第三定律可知，A物受到竖直向下的 静摩擦力fBA，大小也为G fBA A B 例6：如图所示，当A、B一沿斜面起匀速下 滑时，则A、B两物受到的摩擦力情况如何？ 分析 方法： 利用整体法和隔离法 (1)将A、B视为一个整体， 分析其受力情况 GA+GB N fB 可见：B物受到斜面给予的摩擦力， 方向沿斜面向上，大小(GA+GB)sin （2）隔离A物，分析其受力情况 可见：A物受到的摩擦力fA=0 A GA NBA A B F 例7：如下图，A和B叠放在水平面上，同时用细绳 通过光滑的轻滑轮相连，A在水平拉力

18、F的作用下 匀速向左运动，若A与B之间的摩擦力为5N，B与 水平面之间的摩擦力为10N，则F的大小为多少？ 分析： A、B两物的受 力情况（水平方向） 如图所示。 T fBA 由平衡条件可知: B TfAB f地B (1)F=T+fBA. (2)T=fAB+f地B （略） 可见： 所以， F= fAB+f地B + fBA=5N+10N+5N=20N 例8：一物块m从某曲面上的Q点自由下滑，通过一 粗糙的静止传送带后，落到地面的P点，如果传送 带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带也随 之运动，再把该物放到Q点让它自由滑下，那么它 将落在那里（P点？ P点左方？ P点右方？） 分析：物块落在那里， 取决于它离开皮带时的 水平速度Vt,而又取决于 物块在皮带上运动时所 受的力,设物块离开曲面 时的速度为V0,皮带长为 L,由动能定理： Vt G N f fL=mgL= 2 0 2 2 1