《2019届高考物理大一轮复习专题二相互作用与物体平衡第2讲摩擦力课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理大一轮复习专题二相互作用与物体平衡第2讲摩擦力课件（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 摩擦力,一、摩擦力,相对运动或相对运动趋势,摩擦力,1定义：当相互接触且相互挤压的物体之间有_时，接触面间产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力，称为摩擦力固体、液体、气体的接触面上都会有_作用2摩擦力分类：_摩擦(初中已经学习过)、_摩擦力和_摩擦力,滚动,滑动,静,二、滑动摩擦力和静摩擦力,相对滑动,相对滑动,1滑动摩擦力,FN,材料,(1)定义：两个相互接触的物体有_时，在物体之间产生的阻碍相对滑动的作用力(2)产生条件(缺一不可)：两物体相互接触并挤压(有弹力)；接触面粗糙；两物体间有_(3)大小：与正压力成正比，即 f_.叫动摩擦因数，与接触面的_和_有关(4)方向：与物体_的
2、方向相反，与物体运动的,方向无关,粗糙程度,相对滑动,2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滑动趋势的力(2)产生条件(缺一不可)：两物体相互接触并挤压(有弹力)；接触面粗糙；两物体间有_(3)大小：物体间的静摩擦力大小可以改变(两物体间接触面的粗糙程度和弹力不变的情况下)，随着其他外力的变化而变化,相对滑动趋势,相对滑动趋势,(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)(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滑动时所需要的沿相对滑动趋势方向的外力静摩擦力的大小取值范围为：_.实际中，最大静摩擦力略大
3、于滑动摩擦力一般情况下，可近似认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,相对滑动趋势,最大值,0ffmax,【基础检测】1如图 2-2-1 所示，质量为 10 kg 的物体 A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为 5 N 时，物体 A 处于静止状,),态若小车以 1 m/s2 的加速度向右运动后，则(g10 m/s2)(A物体 A 相对小车向右运动B物体 A 受到的摩擦力减小C物体 A 受到的摩擦力大小不变,图 2-2-1,D物体 A 受到的弹簧拉力增大答案：C,2如图 2-2-2 所示，重 6 N 的木块静止在倾角30的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向、大小等于 4 N 的力推木块，,),木块
4、仍能保持静止，则木块所受的摩擦力大小是(图 2-2-2,A3 N,B4 N,C5 N,D6 N,解析：对木块受力分析，受推力 F、重力 G、支持力 N 和静摩擦力 f，将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力 F,答案：C,图D2,考点 1,静摩擦力的分析与计算,重点归纳1判断静摩擦力的有无及方向的三种方法(1)假设法利用假设法判断的思维程序如下：,(2)运动状态法,此法关键是先确定物体的运动状态(如平衡或有加速度)，再利用平衡条件或牛顿第二定律(Fma)确定静摩擦力的大小和方向,(3)牛顿第三定律法,“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定另
5、一物体受到的静摩擦力的大小和方向,2静摩擦力的大小,(1) 两物体间实际产生的静摩擦力 f 在零和最大静摩擦力fmax 之间，即 0ffmax.最大静摩擦力 fmax 是物体将要发生相对运动(临界状态)时的摩擦力，它的数值与 FN 成正比，在正压力FN 不变的情况下，最大静摩擦力 fmax 略大于滑动摩擦力在一般情况下，可近似认为物体受到的最大静摩擦力等于物体受到的滑动摩擦力,(2)静摩擦力的大小要依据物体的运动状态进行计算：如果物体处于平衡状态，可根据平衡条件求解静摩擦力；如果物体处于非平衡状态，可根据牛顿第二定律求解静摩擦力,方法技巧,(1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用
6、,整体法与隔离法进行分析；,(2)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；,(3)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，即摩擦力不一定是阻力,【考题题组】1如图 2-2-3 所示，物体 a、b 和 c 叠放在水平桌面上，水平力 Fb5 N，Fc10 N 分别作用于物体 b、c 上，a、b 和 c 仍保持静止，以 f1、f2、f3 分别表示 a 与 b、b 与 c、c 与桌面间的,静摩擦力的大小，则(,),Af15 N，f20，f35 N Bf15 N，f25 N，f30 N Cf10 N，f25 N，f35 N Df10
7、 N，f210 N，f35 N,图 2-2-3,解析：将 a 进行隔离分析可知，物体 a 相对物体 b 没有相对滑动趋势，故 a、b 间的摩擦力为零隔离 b 进行受力分析，可得 b、c 间的摩擦力大小等于 Fb 的大小，将三个物体看做整体进行受力分析可知，整体所受合力为零，相对地面有相对运动的趋势，物体 c 与地面间的摩擦力大小 f3FcFb5 N，故C 正确答案：C,2(2017 年无锡期末)如图 2-2-4 所示，质量为 1 kg 的物体与地面间的动摩擦因数为0.2，从 t0 开始以初速度 v0 沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力 F1 N 的作用，g 取 10 m/s2，取向
8、右为正方向，该物体受到的摩擦力 f 随,),时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(图 2-2-4,AC,BD,答案：A,考点 2,滑动摩擦力的分析与计算,1滑动摩擦力的方向滑动摩擦力的方向总与物体间的相对运动方向相反，判断滑动摩擦力的方向时一定要明确“相对”的含义是指相对跟它接触的物体，所以滑动摩擦力的方向可能与物体实际运动(对地运动)方向相反，也可能与实际运动方向相同，还可能与物体实际运动方向成一定的夹角,2滑动摩擦力的大小,(1)滑动摩擦力的大小可以用公式 fFN 计算,(2)结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动)，,利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解,方法技巧：应
9、用滑动摩擦力的决定式 fFN 时要注意以下,几点：,(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；FN 为两接触面间的正压力，其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和接触面的面积均无关；其方向一定与物体间相对运动方向相反，与物体运动(对地)的方向不一定相反,3(2017 年辽宁铁岭月考)如图 2-2-5 所示，木板 B 放在粗糙的水平面上，木块 A 放在 B 的上面，A 的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上用水平恒力 F 向左拉动 B，使其以速度 v 做匀速运动，此时绳水平且拉力大小为 T.下列说法正确,的是(,),A绳上拉力 T 与水平恒力 F
10、 大小相等,B木块 A 受到的摩擦力大小等于 T,图 2-2-5,C木板 B 受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，二者合力大小等于 FD若木板 B 以速度 2v 匀速运动，则拉力大于 F,解析：以 A、B 整体为研究对象，分析受力情况，在水平方向受到水平向左的拉力 F、绳子水平向右的拉力 T 和地面对B 水平向右的滑动摩擦力，根据平衡条件得，绳上拉力 T 小于水平恒力 F，选项 A 错误；A、B 间产生相对滑动，木块 A 受到的是滑动摩擦力，大小等于 T，选项 B 正确；木板 B 受到两个滑动摩擦力，二者合力大小等于 F，选项 C 错误；若木板 B以速度 2v 匀速运动，A、B 受力情况都没有变
11、化，则拉力 F 也不变，选项 D 错误,答案：B,易错点 1,摩擦力方向的判断,例 1：如图 2-2-6 所示，激情爬杆在春晚受到观众的好评当杂技演员用双手握住固定在竖直方向的杆匀速攀上和匀,),速攀下时，他所受的摩擦力分别是 f1 和 f2，那么(Af1 向下，f2 向上，且 f1f2Bf1 向下，f2 向上，且 f1f2Cf1 向上，f2 向上，且 f1f2,Df1 向上，f2 向下，且 f1f2,图 2-2-6,错解分析：认为摩擦力的方向与速度方向相反选择 A.正解分析：杂技演员在爬上与爬下的过程中，手与杆保持相对静止，故受到的是静摩擦力的作用，根据重力与摩擦力平衡，可得匀速攀上和匀速攀
12、下时，摩擦力方向均沿杆向上，大小与重力相等，故 C 正确,答案：C,指点迷津：静摩擦力的方向与物体的运动方向无关，与物体相对运动趋势的方向相反，可用平衡条件或牛顿第二定律求解,【触类旁通】1(多选，2016 年福建福州格致中学期中)如图 2-2-7 所示，质量为 m 的物体在与斜面平行向上的拉力 F 作用下，沿着水平地面上质量为 M 的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静,止，则地面对斜面(,),A无摩擦力B支持力等于(mM)g,C支持力为(Mm)gFsin ,图 2-2-7,D有水平向左的摩擦力，大小为 Fcos 答案：CD,2(多选)如图 2-2-8 所示，小车的质量为 m0，人的质量为
13、m，人用恒力 F 拉绳，若人和小车保持相对静止，不计绳和滑轮质量及小车与地面间的摩擦，则小车对人的摩擦力可能是,(,)A0,B.C.,mm0F，方向向右 mm0mm0F，方向向左 mm0,D.,m0mF，方向向右 mm0,图 2-2-8,解析：假设小车对人的静摩擦力方向向右，先对整体分析受力有 2F(m0m)a，再隔离出人，对人分析受力有 FFf,确；若 m0m，则静摩擦力为零，A 正确；若 m0m，则静摩擦力方向向左，C 正确答案：ACD,易错点 2,摩擦力的“突变”问题,1静静“突变”物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态
14、，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变2静动“突变”物体在静摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力,3动动“突变”,某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方,向变了，则滑动摩擦力方向发生“突变”,例 2：(2013 年新课标卷)如图 2-2-9 所示，在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用，F 平行于斜面向上若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定范围，已知其最大值和,)图 2-2-9,最小值分别为 F1 和 F2(F20)由此可求出(A物块的质量B斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力D物
15、块对斜面的正压力,F1F2,解析：物块受与斜面平行的外力 F 作用，而在斜面上静止，此时摩擦力的大小和方向将随 F 的变化而变化设斜面倾角为，由平衡条件F1mgsin Ffmax0，F2mgsin Ffmax0，,解得 Ffmax,2,，故选项 C 正确,答案：C,【触类旁通】3(多选)将力传感器 A 固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上如图2-2-10 甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态在滑块与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的 F-t 图象如图乙,所示则(,),乙,甲图 2-2-10A2.5 s 前小车做变加速直线运动B2.5 s 后小车做变加速直线运动C2.5 s 前小车所受摩擦力不变D2.5 s 后小车所受摩擦力不变答案：BD,4如图 2-2-11 所示，将两相同的木块 a、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁开始时 a、b 均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受摩擦力 Ffa0，b 所受摩擦力 Ffb0，现将右侧细绳剪断，则剪,
