《摩擦力的突变及动摩擦因数的测定》课件

拓展课三摩擦力的突变及动摩擦因数的测定目标要求1.进一步理解摩擦力的概念．2．会分析摩擦力的突变问题．3．会设计测定动摩擦因数的方案．拓展1摩擦力的突变【归纳】1．静摩擦力大小或方向发生突变．2．静摩擦力突然变为滑动摩擦力．3．滑动摩擦力突然变为静摩擦力．可概括为“静—静”突变，“静—动”突变，“动—静”突变，其中相对滑动与相对静止的临界条件为静摩擦力恰好达到最大值．

答案：AD解析：A对，B错：由图乙知木箱受的最大静摩擦力为Ffm＝21N．C错，D对：当木箱运动后受的是滑动摩擦力，大小为Ff＝μmg＝20N，解得μ＝0.2.例2把一重力为G的物体，用一个水平的推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙面上，如图所示．从t＝0开始物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化关系是下列中的哪一个(

)答案：B解析：选物体为研究对象，竖直方向上有重力、摩擦力．只要物体沿墙面下滑，滑动摩擦力就一直增大，Ff­t图像是过原点的直线；当物体停止运动前的瞬间，滑动摩擦力达到最大，此时Ff>G；当物体速度减为0之后，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小由平衡条件可知Ff＝G，物体静止后的图线为平行于t轴的直线．综上分析可知，选项B正确．

【典例】例3如图，甲、乙两图表示用同一套器材测量铁块P与长金属板之间的动摩擦因数的两种不同方法．已知铁块P所受重力大小为5N，甲图使金属板静止在水平桌面上，用手通过弹簧测力计向右拉P，使P向右运动；乙图把弹簧测力计的一端固定在墙上，用力水平向左拉金属板，使金属板向左运动．(1)你认为哪种方法较好？你判断的理由是______________________________________．(2)图中已经把两种方法中弹簧测力计的示数(单位：N)情况放大画出，则铁块P与金属板间的动摩擦因数为________．

3．比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的几个重要推论，用比例法求解．

5．图像法应用v-t图像，可把较复杂的物理问题转变为较简单的数学问题解决，用图像定性分析问题，可避开繁杂的计算，快速求解．6．巧用推论Δx＝xn＋1－xn＝aT2解题在匀变速直线运动中，连续相等的时间T内的位移之差为一恒量，即xn＋1－xn＝aT2，对一般的匀变速直线运动问题，若出现连续相等的时间间隔问题，应优先考虑用Δx＝aT2求解．

二、运动图像的意义及应用(核心素养之物理观念——图像法)要学会识图．识图就是通过“看”图寻找规律及解题的突破口．为方便记忆，这里总结为六看：一看“轴”，二看“线”，三看“斜率”，四看“面”，五看“截距”，六看“特殊值”．(1)“轴”：横、纵轴所表示的物理量，特别要注意纵轴是位移x，还是速度v.(2)“线”；从线反映运动性质，如x-t图像为倾斜直线表示匀速运动，v-t图像为倾斜直线表示匀变速运动．(3)“斜率”：斜率往往代表某个物理量．x-t图像的斜率表示速度；v-t图像的斜率表示加速度．(4)“面”即“面积”：主要看横、纵轴物理量的乘积有无意义．如x-t图线与t轴所围图形的面积无意义，v-t图线与t轴所围图形的面积表示位移．(5)“截距”：初始条件，纵轴截距表示初始位置x0或初速度v0.(6)“特殊值”：主要看图线交点，如两物体的x-t图线的交点表示两物体相遇，两物体的v-t图线的交点表示两物体速度相等．例2(多选)近期，一段特殊的“飙车”视频红遍网络，视频中，一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车在互相追赶．两车并排做直线运动，其运动情况如图乙所示，则(

)A．10s末和谐号的加速度比复兴号的大B．图乙中复兴号的最大速度为78m/sC．0到24s内，和谐号的平均速度大D．0到32s内，复兴号的平均速度大答案：BC

核心素养提升情境1交通情境——模型建构例3[酒驾]如图是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格，请根据表格计算：车速/(km·h－1)反应距离s/m刹车距离x/m停车距离L/m40101020601522.537.580A＝B＝C＝(1)如果驾驶员的反应时间一定，请在表格中填上A的数据；(2)如果路面情况相同，请在表格中填上B、C的数据；(3)如果路面情况相同，一名喝了酒的驾驶员发现前面50m处有一队学生正在横过马路，此时他的车速为72km/h，而他的反应时间比正常时慢了0.1s，请问他能在50m内停下来吗？

情境2体育运动情境——模型建构例42022年冬奥会在2月20日圆满闭幕．冰壶是冬奥会中最具有观赏性的项目之一．按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动．一个运动员以4m/s的速度投掷冰壶甲，冰壶甲做加速度大小为0.25m/s2的匀减速直线运动．另一个运动员也以4m/s的速度将冰壶乙投出，冰壶乙滑行4s后其队友开始在其滑行前方摩擦冰面直至冰壶停下，发现冰壶乙比甲多滑行4.5m，g取10m/s2，求：(1)冰壶甲能在冰面上滑行的距离；(2)冰壶乙在摩擦冰面后的加速度大小；(3)冰壶乙运动的平均速度．

[教你解决问题]模型建构建立冰壶甲、乙的运动模型——画出运动示意图：模型分析冰壶甲做初速度为v0＝4m/s，加速度大小为a1＝0.25m/s2的匀减速直线运动，最终速度减为零．冰壶乙先在t1＝4s内做匀减速直线运动，摩擦冰面后，做加速度大小为a2的匀减速运动直到速度减为零．

情境3避免相撞——科学推理、模型建构例5汽车正以10m/s的速度在平直的公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s2的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车，求关闭油门时汽车离自行车多远？

例6强行超车是道路交通安全的极大隐患之一、如图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以36km/h的速度在平直路面上匀速行驶，货车在甲车前面．若甲车司机发现附近无其他车辆后开始加速从货车左侧超车，加速度大小为4m/s2.假定货车速度保持不变，汽车