物理静摩擦力和滑动摩擦力的相互转化问题

物理静摩擦力和滑动摩擦力的相互转化问题第1页，共36页，2023年，2月20日，星期六

目录基础扫描1核心突破2热点题型3第2页，共36页，2023年，2月20日，星期六基础扫描第3页，共36页，2023年，2月20日，星期六相对运动趋势

相对运动趋势

挤压

相对运动趋势

接触面粗糙

一、静摩擦力

1．产生：两个相互接触的物体，有

时产生的摩擦力．

2．作用效果：总是起着阻碍物体间

的作用．

3．产生条件：①相互接触且

；②有

；

③

．

4．大小：随外力的变化而变化，大小在零和最大静摩擦力之间．

第4页，共36页，2023年，2月20日，星期六相对运

动趋势第5页，共36页，2023年，2月20日，星期六相对运动

相对运动

挤压

相对运动

接触面粗糙

压力

μFN

相对运动方向

第6页，共36页，2023年，2月20日，星期六针对训练1.受静摩擦力的物体一定静止吗？举例说明．解析：

不一定．如加速列车的车厢内的物体与车厢

保持相对静止．但对地是加速运动的．

第7页，共36页，2023年，2月20日，星期六2.怎样正确的理解相对的含义？解析：

“相对”既不是对“地”，也不是对“观察者”，“相对”的是跟它接触的物体，即把其中一个物体作参考系，分析另一个物体相对于参考系的运动．

返回目录第8页，共36页，2023年，2月20日，星期六

核心突破第9页，共36页，2023年，2月20日，星期六考点一静摩擦力1.静摩擦力有无及方向的判断第10页，共36页，2023年，2月20日，星期六

(1)静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，二者一定具有相对运动的趋势，如(a)图中，物体A有相对于传送带下滑的趋势．

(2)静摩擦力的方向一定与相对运动趋势方向相反，如图(c)中，A相对于竖直墙有下滑的趋势，它受到的静摩擦力方向却向上．

(3)还可以根据物体的运动状态来判断，如图(e)中，物体A受的静摩擦力起着动力作用，使A与B一起加速．即静摩擦力可能是动力，也可能是阻力．

(4)受静摩擦力作用的物体不一定静止．

第11页，共36页，2023年，2月20日，星期六(5)静摩擦力的方向与物体的运动方向可能相同，也可能相反，也可能成任意夹角，如图(d)中手拿瓶子可以向任意一个方向运动．

2.静摩擦力大小的计算

(1)最大静摩擦力Ffm是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力，它的数值与FN成正比；在FN不变的情况下，滑动摩擦力略小于Ffm，而静摩擦力可在0～Ffm间变化．

(2)物体处于平衡状态时(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件求解．

(3)若有加速度时，可由动力学规律建立方程求解．

第12页，共36页，2023年，2月20日，星期六第13页，共36页，2023年，2月20日，星期六1.用轻弹簧竖直悬挂的质量为m物体，静止时弹簧伸长量为L0．现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L0斜面倾角为30°，如图所示．则物体所受摩擦力

变式训练第14页，共36页，2023年，2月20日，星期六答案

A第15页，共36页，2023年，2月20日，星期六2.（2010全国新课标）如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为A．B．

C．

D．第16页，共36页，2023年，2月20日，星期六答案

B

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第17页，共36页，2023年，2月20日，星期六热点题型第18页，共36页，2023年，2月20日，星期六题型一

静摩擦力和滑动摩擦力的相互转化1.问题界定当物体的受力情况发生变化时，摩擦力的大小和方向往往会发生变化，有可能会导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化.

第19页，共36页，2023年，2月20日，星期六2.注意事项(1)如题干中无特殊说明，一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.(2)由于此类问题涉及的过程较为复杂，采用特殊位置法解题往往比采用过程分析法解题更为简单.第20页，共36页，2023年，2月20日，星期六【例1】长直木板的上表面的一端放有一个木块，如图所示，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大)，另一端不动，则木块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图象是下列图中的()第21页，共36页，2023年，2月20日，星期六【思路点拨】解决本题的关键在于理清物理过程，分析物体所受摩擦力的类型，然后分阶段或选用恰当的位置进行分析.下面通过“过程分析法”和“特殊位置法”分别求解：解法一：过程分析法(1)木板由水平位置刚开始运动时：α=0，Ff静=0.(2)从木板开始转动到木板与木块发生相对滑动前：木块所受的是静摩擦力.由于木板缓慢转动，可认为木块处于平衡状态，受力分析如图：第22页，共36页，2023年，2月20日，星期六由平衡关系可知，静摩擦力大小等于木块重力沿斜面向下的分力：Ff静=mgsinα.因此，静摩擦力随α的增大而增大，它们满足正弦规律变化.(3)木块相对于木板刚好要滑动而没滑动时，木块此时所受的静摩擦力为最大静摩擦力Ffm.α继续增大，木块将开始滑动，静摩擦力变为滑动摩擦力.且满足：Ffm＞Ff滑.(4)木块相对于木板开始滑动后，Ff滑=μmgcosα，此时，滑动摩擦力随α的增大而减小，满足余弦规律变化.(5)最后，Ff滑=0综上分析可知选项C正确.第23页，共36页，2023年，2月20日，星期六解法二：特殊位置法本题选两个特殊位置也可方便地求解，具体分析见表：由以上分析知，选项C正确.特殊位置分析过程木板刚开始运动时此时木块与木板无摩擦，即Ff静=0，故A选项错误.木块相对于木板刚好要滑动而没滑动时木块此时所受的静摩擦力为最大静摩擦力，且大于刚开始运动时所受的滑动摩擦力，即Ffm＞Ff滑，故B、D选项错误.第24页，共36页，2023年，2月20日，星期六第25页，共36页，2023年，2月20日，星期六第26页，共36页，2023年，2月20日，星期六第27页，共36页，2023年，2月20日，星期六甲第28页，共36页，2023年，2月20日，星期六乙第29页，共36页，2023年，2月20日，星期六随堂巩固

1．如图所示，质量为m的物体，在沿斜

面向上的拉力F作用下，沿放在水平地

面上的质量为M的倾角为?的粗糙斜面

匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则地

面对斜面

(

)

A．无摩擦力

B．有水平向右的摩擦力

C．支持力为(M＋m)g

D．支持力小于(M＋m)g

第30页，共36页，2023年，2月20日，星期六答案D第31页，共36页，2023年，2月20