《2015名师导学物理一轮课件 第二章 相互作用2.2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015名师导学物理一轮课件 第二章 相互作用2.2（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第 2节 摩擦力 一 、 摩擦力的分类： 和 二 、 两类摩擦力的比较 静摩擦力 滑动摩擦力 摩擦力 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 两 的物体间的摩擦力 两 的物体间的摩擦力 产生条件 2接触处有 3两物体间有 2接触处有 3两物体间有 大小、方向 大小： 0 向：与受力物体相对运动趋势的方向 大小： 方向：与受力物体相对运动的方向 作用效果 总是阻碍物体间的 总是阻碍物体间的 相对静止 相对运动 粗糙 压力 相对运动趋势 相对运动 压力 粗糙 相反 相反 对运动 趋势 相对运动 题型一：静摩擦力的方向分析及大小计算 例 1 指明质量为 m 的物体 A 在如图所示四种情况下所受的静摩擦力的方向
2、并计算静摩擦力的大小 (1) 物体 A 静止于倾角为 的固定斜面上，如图甲所示； (2) 物体 A 受到水平拉力 F 作用而仍静止在水平面上，如图乙所示； (3) 质量为 m 的物体 A 放在质量为 M 的车上，当车在紧急刹车过程中的加速度为 a ，物体 A 随车一起停止运动，如图丙所示； (4) 物体 A 在水平转台上，随转台一起以角速度 匀速转动， 物体与转台没有发生相对滑动，且物体离转轴的距离为 r ，如图丁所示 【 思路点拨 】 【解析】 运用假设法判断 图甲中物体有沿斜面向下滑动的趋势，所受的静摩擦力沿斜面向上，由平衡条件求得： f mg ；图乙中的物体 A 有向右滑动的趋势，所受静
3、摩擦力沿水平面向左，由平衡条件求得： f F ；判断静摩擦力方向，还可以根据共点力平衡条件以及牛顿第二定律判断；图丙中 A 物体随车一起向右减 速运动，其加速度方向水平向左，故 A 物体所受静摩擦力方向水平向左 ( 与加速度同向 ) ，对物体 A 由牛顿第二定律得： f 图丁中， A 物体随转台匀速转动，做匀速圆 周运动，其加速度总指向圆心，则 A 受到的静摩擦力也总指向圆心，由牛顿第二定律得： f 【方法与知识感悟】 1 静摩擦力方向的判断方法 (1) 假设法 ( 如下所示 ) (2) 状态法：根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的方向当物体处于平衡状态 ( 静止或做匀速直线运动 ) ，
4、利用力的平衡条件 判断静摩擦力的方向；当物体处于变速运动状态时，利用牛顿第二定律来判断静摩擦力的方向 (3) 利用牛顿第三定律 ( 即作用力与反作用力的关系 ) 判断： 关键是抓住 “ 力是成对 出现的 ” ，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向，再根据 “ 反向 ” 确定另一物体受到的静摩擦力，利用牛顿第三定律来判断 2 静摩擦力大小的计算 (1) 静摩擦力没有直接公式可用，只能根据物体的运动状态来求当物体处于平衡状态时，静摩擦力的大小由平衡条件来求；而物体处于非平衡态时应由牛顿第二定律求解当然对于滑动摩擦力的求解这种方法也是适用的 (2) 最大静摩擦力并不一定是物体实际受到的力，物体实际
5、受到的静摩擦力一般小于或等于最大静摩擦力最大静摩擦力与接触面间的压力成正比一般情况下，为了处理问题的方便，最 大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦力处理 题型二：滑动摩擦力的方向分析和大小计算 例 2 如图所示，质量为 m 的 木块在质量为 M 的长木板上受到 向右的拉力 F 的作用而向右滑行， 长木板处于静止状态，已知木 块 与木板间的动摩擦因数为 1，木板与地面间的动摩擦因数为 2. 下列说法正确的是 ( ) A 木板受到地面的摩擦力的大小一定是 1B 木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2( m M ) g C 当 F 2( m M ) g 时，木板便会开始运动 D 无论怎样改变 F 的大小，木
6、板都不可能运动 【思路点拨】 木块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力，运用 F f F N 计算，木板与地面之间的摩擦力是静摩擦力，只能由木板的受力情况确定其大小 【解析】 由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为 1根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为 1 又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力 1地面的静摩擦力的作用，二力平衡，选项 A 正确， B 错误若增大 F 的大小，只能使木块加速度大小变化，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，选项 C 错误，D 正确 【 答案 】 方法与知识感悟】 1 滑动摩擦力的方向判
7、断方法 滑动摩擦力的方向判断方法可以根据定义，利用“ 滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反 ” 判断，也可以和静摩擦力的方向判断方法一样用 “ 状态法 ”和 “ 牛顿第三定律 ” 判断 2 滑动摩擦力大小的计算 滑动摩擦力的大小用公式 用此公式时要注意： (1) 为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关，与接触面的大小无关； 大小不一定等于物体的重力 (2) 滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无 关 (3) 在分析摩擦力的方向时，要注意静摩擦力的方向的 “ 可变性 ” 和滑动摩擦力方向的 “ 相对性 ” (4) 无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，利用物体的运动状态不仅可以判断摩擦力的有
8、无、摩擦力的方向、还可以求解摩擦力的大小 题型三：滑动摩擦力与静摩擦力的综合分析 例 3 水平皮带传输装置如图所示， 2为从动轮当主动轮顺时针匀速转动时，物体被轻轻地放在 A 端皮带上，开始时物体在皮 带上滑动，当它到达位置 C 时滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地 B 端在传送过程中，若皮带与轮不打滑，则物体受到的摩擦力和图中皮带上 P 、 在 所受摩擦力的情况，有下列几种说法，其中正确的是 ( ) A 在 物体受水平向左的滑动摩擦力， P 处受向上的滑动摩擦力 B 在 物体受水平向右的滑动摩擦力， P 处受向下的静摩擦力 C 在 物体不受静摩擦力， Q 处受向下的静摩擦力
9、 D 在 物体受水平向右的 静摩擦力， P 、 【解析】 物体自 A 至 C 是在滑动摩 擦力的作用下向前加速运动，故物体受水平向右的滑动摩擦力，自C 至 B 物体与传送带相对静止，摩擦力为零由于 O 1为主动轮，所以皮带上 P 点在轮子对其静摩擦力的作用下向下运动，即 P 处受向下的静摩擦力， O 2 为从动轮，皮带带动 O 2 向顺时针转动，所以皮带上 Q 点受向下的静摩擦力综上所述， B 、 C 项正确 【 答案 】 方法与知识感悟】 这类题的特点是物 体经过了几个过程，分析时应抓住以下几点： ( 1) 分析物体所经历的过程，哪个过程中受的是静摩擦力，哪个过程中受的是滑动摩擦力； (2)
10、 静摩擦力的大小由平衡或动力学方程来求解，弄清 这一过程中其它力的变化情况再确定静摩擦力如何变化； (3) 滑动摩擦力的大小由公式 清 何变化再确定滑动摩擦力如何变化 1 关于摩擦力，下列说法正确的是 ( ) A 两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力 B 受静摩擦作用的物体一定是静止的 C 滑动摩擦力方向一定与运动方向相反 D 物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度 D 【解析】 两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力，还要看它们间是否有相对滑动趋势例如静止在水平地面上的汽车，它们之间就没有静摩擦力受静摩擦力作用的物体不一定是 静止的，例如与倾斜的匀速运动的输送带相对静止的物
11、体，物体与输送带之间有相对滑动的趋势，所以有静摩擦力存在，但物体并不是静止的 产生静摩擦力时只要与接触面相对静止就行了上述的输送带如突然加速，物体就可能受到与运动方向一致的滑动摩擦力所以 A 、 B 、 C 三个选项都是错的在正压力一定时，静摩擦力的大小可以因外力的变化而变化，但不能超过最大静摩擦力，这就是一个限度故本题正确的选项是 D. 2 ( 多选 ) 如图所示，将粗糙的斜面体放在粗糙水平地面上，物块 m 放在斜面上，恰能沿斜面匀速下滑，斜面体静止不动 若用平行斜面向下的推力，使物块加速下滑，则斜面体 ( ) A 受到地面的摩擦力大小为零 B 受到地面的摩擦力方向水平向右 C 对地面的压力
12、不变 D 可能沿水平面向右运动 【解析】 m 在斜面上能匀速下滑，说明斜面对它的支持力 F N 和斜面对它的摩擦力 f 的合力 F 合 与它所受的重力 大反向，竖直向上 M 静止，它受到重力 地面支持力 N ， m 对它的压力 F N ， m 对它的摩擦力 f ，由牛顿 第三定律可知， F N 和 f 的合力 F 应竖直向下，因此， M 水平方向不可能受到地面对它的摩擦力 用平行于斜面斜向下的力 F 推 m 、 m 加速度运动，但 f 、 F N 不变故 f 、 F N 也不变， M 的的受力情况不变，所以 A 、 C 对， B 、 D 错 3 ( 多选 ) 一个物块放在水平的传送带上，始终与
13、传送带无相对运动，关于物块所受摩擦力的性质和方向，下列说法正确的是 ( ) A 传送带静止时，物块受静摩擦力；传送带运动时， 物块受滑动摩擦力 B 无论传送带运动状态如何，物块始终受静摩擦力的作用 C 传送带起动时，物块所受摩擦力方向与传送带运动方向相同 D 传送带止动时，物块所受摩擦力方向与传送带运动方向相反 【解析】 传送带起动时，物体所受摩擦力是动力；传送带止动时，物体所受摩擦力是阻力；传送带匀速运动时，物体不受摩擦力选项 C 、 D 正确 4 ( 多选 ) 如图所示， A 、 B 两物体叠放在水平面上，水平力 F 作用在 A 上 ，使两者一起向右做匀速直线运动，下列判断正确的是 ( )
14、 A 由于 A 、 B 一起做匀速直线运动，故 A 、 B 间无摩擦力 B A 对 B 的静摩擦力大小为 F ，方向向左 C B 对地面的滑动摩擦力的大小为 F ，方向向右 D B 物体受到向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力 【解析】 以 A 为研究对象，它和 B 一起做匀速直线运动，也就是说它们之间没有相对运动，它受到了一个向右的水平拉力，它一定还要受到向左的水平力与拉力 F 平衡，而 A 只与 B 有接触，故 B 给 A 一个水平向 左的静摩擦力 f ，与 F 平衡由于力的作用是相互的， A 受到 B 对它向左的静摩擦力， A 一定要对B 施加一个向右的静摩擦力， B 做匀速直线运动，它在水平方向上一定要受到一个向左的力来与 A 对 B 的静摩擦力平衡， B 是在水 平面上运动，显然，地面对B 有一个向左的滑动摩擦力，那么， B 对地面施加一个向右的滑动摩擦力综上所述， C 、 D 三选
