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1、第4讲摩擦力落实基础主干落实基础主干滑动摩擦力和静摩擦力的比较 比较项静摩擦力滑动摩擦力定义两相互接触且相对静止的物体间的摩擦力两相互接触且相对运动的物体间的摩擦力产生条件接触面粗糙接触处有压力两物体间有相对运动趋势接触面粗糙接触处有压力两物体间有相对运动大小、方向大小:0FfBB.如果斜面光滑,FfA与FfB方向相反,且FfAFfBD.如果斜面粗糙,FfA与FfB方向相反,且FfAFfBBD解析斜面光滑,A匀速向上运动,故FfA沿斜面向上,C匀速向上运动,故C受到B的摩擦力沿斜面向上,因此FfB沿斜面向下;以C为研究对象,设斜面倾斜角为,故有FfB=FfA+mCgsin,故FfA与FfB方向
2、相反,且FfAFfB,A错误,B正确。如果斜面粗糙,A匀速向上运动,A受到斜面的摩擦力沿斜面向下,故FfA沿斜面向上,C匀速向上运动,故C受到B的摩擦力沿斜面向上,因此FfB沿斜面向下,以C为研究对象,设斜面倾斜角为,故仍有FfB=FfA+mCgsin,C错误,D正确。总结提升静摩擦力有无及方向的判断“三法”1.状态法根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的有无及方向。2.牛顿第三定律法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一物体受到的静摩擦力的方向。3.假设法 考点三摩擦力的综合分析与计算考点三摩擦力的综合分析与计算摩擦力的突变问题,无论怎样变化,其题目就是静摩
3、擦力和滑动摩擦力大小或方向的变化分析问题,解题时应注意是否因某个物理量变化造成摩擦力突变,要特别注意临界状态;静摩擦力的连接系统中,静摩擦力达到最大值就是状态即将变化的标志;特别注意传送带问题中传送带与物体的速度关系,常见下列几种突变情况。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,则物体受到的静摩擦力可能发生突变。2.“静动”突变或“动静”突变物体在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。两物体相对滑动的过程中,若相对速度变为零,则滑
4、动摩擦力突变为静摩擦力,突变点常常为两物体相对速度刚好为零时。3.“动动”突变某物体相对于另一物体滑动的过程中,若相对运动方向突然变了,则滑动摩擦力方向发生“突变”。典例(2023浙江杭州萧山三中高三月考)如图所示,接通电动机电源,它通过细绳开始拉动平板小车,小车上的长方体木块随小车一起向左运动,到一定程度,小车继续向左运动而木块却不再运动。下列说法正确的是()A.木块开始随小车一起向左运动过程,木块受到的摩擦力为滑动摩擦力B.小车继续向左运动而木块却不再运动,木块受到的摩擦力为静摩擦力C.保持木块与小车间接触面的粗糙程度不变,在木块上方增加砝码,重复上述实验,木块最后静止下来时仍在原来的位置
5、D.保持压力不变,换用接触面更粗糙的木块,重复上述实验,木块最后静止下来时位置离定滑轮更远D解析木块开始随小车一起向左运动过程,木块相对小车静止,受到的摩擦力为静摩擦力,故A错误;小车继续向左运动而木块却不再运动,木块相对小车滑动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,故B错误;保持木块与小车间接触面的粗糙程度不变,在木块上方增加砝码,导致滑动摩擦力增大,重复上述实验,木块最后静止下来时,弹簧弹力增大,则弹簧形变量增大,木块静止在原来的位置的左侧,故C错误;保持压力不变,换用接触面更粗糙的木块,也会导致滑动摩擦力增大,重复上述实验,木块最后静止下来时位置离定滑轮更远,故D正确。变式练如图所示,货车卸货时,
6、随着千斤顶A逐渐伸长,货车底板B与水平面间的夹角逐渐增大,直至货物C滑下底板B。在角由零逐渐增大的过程中,B、C之间的动摩擦因数为定值,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则C受到的摩擦力()A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大C解析在货物C滑动之前,货物所受摩擦力为静摩擦力大小为Ff=mgsin,随着变大,Ff逐渐增大,当货物C开始滑动之后,货物所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为Ff=mgcos,随着变大,Ff逐渐变小,故C受到的摩擦力先变大后变小。故选C。总结提升用临界法分析摩擦力突变问题的三点注意事项1.静摩擦力是被动力,其大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势,而且静摩擦力存在最大值。存在静摩擦力的连接系统,相对滑动与相对静止的临界状态是静摩擦力达到最大值。2.滑动摩擦力的大小与接触面的动摩擦因数和接触面受到的压力均成正比,发生相对运动的物体,如果接触面的动摩擦因数发生变化或接触面受到的压力发生变化,则滑动摩擦力就会发生变化。3.研究传送带问题时,物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质发生变化的分界点。
