與名師對話·高三課標(biāo)版物理2-2摩擦力.ppt

1、相對運(yùn)動(dòng)趨勢,相對運(yùn)動(dòng)趨勢,擠壓,相對運(yùn)動(dòng)趨勢,接觸面粗糙,最大靜摩擦力,相對運(yùn)動(dòng)趨勢,(1)靜摩擦力大小、方向都跟產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)趨勢的外力密切相關(guān)，但跟接觸面相互間壓力FN無直接關(guān)系因而靜摩擦力具有大小、方向的可變性，變化性強(qiáng)是它的特點(diǎn)，其大小只能依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，若為平衡態(tài)，靜摩擦力將由平衡條件建立方程求解；若為非平衡態(tài)，可由動(dòng)力學(xué)規(guī)律建立方程求解,(2)最大靜摩擦力Ffm是物體將要發(fā)生相對滑動(dòng)這一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力，它的數(shù)值與FN成正比，在FN不變的情況下，滑動(dòng)摩擦力略小于Ffm，而靜摩擦力可在0Ffm間變化,思考1受靜摩擦力的物體一定靜止嗎？舉例說明 提示 物體是否受到靜摩擦力

2、，與物體處于靜止還是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有關(guān)系，關(guān)鍵是物體是否相對于與其接觸的物體靜止例如，皮帶傳送機(jī)把貨物運(yùn)往高處，貨物是運(yùn)動(dòng)的，但相對皮帶沒有滑動(dòng)，受到的是靜摩擦力其實(shí)，生活中很多運(yùn)動(dòng)的物體都受到靜摩擦力的作用，如一個(gè)人端著一杯水走路，杯子所受手的摩擦力；人走路時(shí)所受地面的摩擦力；站在啟動(dòng)的火車上的人所受車廂底板的摩擦力；拔河比賽時(shí)所受繩子的摩擦力等，都是靜摩擦力你還能舉出更多的例子嗎？,相對運(yùn)動(dòng),相對運(yùn)動(dòng),擠壓,相對運(yùn)動(dòng),接觸面粗糙,壓力,FN,相對運(yùn)動(dòng),(1)滑動(dòng)摩擦力的大小用公式FfFN來計(jì)算，應(yīng)用此公式時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： 為動(dòng)摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān)；FN為兩接觸面

3、間的正壓力，其大小不一定等于物體的重力 滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，與接觸面的大小也無關(guān),(2)物體受到滑動(dòng)摩擦力時(shí)，物體不一定是運(yùn)動(dòng)的，也可能是靜止的，但一定發(fā)生了相對運(yùn)動(dòng) (3)滑動(dòng)摩擦力一定與相對運(yùn)動(dòng)的方向相反，一定阻礙物體的相對運(yùn)動(dòng)，并不是說一定與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反，即不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力可以作動(dòng)力，對物體做正功，也可以作阻力，對物體做負(fù)功受滑動(dòng)摩擦力的物體如果沒有發(fā)生位移，滑動(dòng)摩擦力對物體不做功,思考2怎樣正確理解摩擦力產(chǎn)生條件中“相對”的含義？ 提示 “相對”既不是對“地”，也不是對“觀察者”，“相對”的是跟它接觸的物體，即把其中一個(gè)物體作參考系，分析另一個(gè)物

4、體相對于參考系的運(yùn)動(dòng).,2狀態(tài)法：根據(jù)二力平衡條件、牛頓第二定律或牛頓第三定律，可以判斷靜摩擦力的方向假如用一水平力推桌子，若桌子在水平地面上靜止不動(dòng)，這時(shí)地面會(huì)對桌子施一靜摩擦力根據(jù)二力平衡條件可知，該靜摩擦力的方向與推力的方向相反，加速狀態(tài)時(shí)物體所受的靜摩擦力可由牛頓第二定律確定 3利用牛頓第三定律(即作用力與反作用力的關(guān)系)來判斷，此法關(guān)鍵是抓住“力是成對出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力方向，再根據(jù)“反向”確定另一物體受到的靜摩擦力,A汽車一定向右做加速運(yùn)動(dòng) B汽車也可能向左運(yùn)動(dòng) Cm1除受到重力、底板的支持力作用外，還一定受到向右的摩擦力作用 Dm1除受到重力、底板的支持力

5、作用外，還可能受到向左的摩擦力作用 思路啟迪根據(jù)m的受力情況得出汽車的加速度方向，但不能得出運(yùn)動(dòng)方向；m1受到底板的摩擦力的方向可用“假設(shè)法”或“牛頓第二定律”分析得出,嘗試解答因小球受到豎直向下的重力和斜向右上的繩的拉力作用，因此，合力一定向右，故汽車的加速度水平向右，但有可能是向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；分析m1的受力可知，只有受到的摩擦力水平向右，m1才能產(chǎn)生向右的加速度，故C正確，D錯(cuò)誤 答案 BC,本題中m1受到的靜摩擦力的方向也可以用假設(shè)法分析，汽車向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，若底板光滑，m1將相對底板向左滑，即m1有相對底板向左滑動(dòng)的趨勢，因此m1受到的靜摩擦力方向一定向右,有一輛

6、遙控電動(dòng)玩具汽車，已知車內(nèi)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)玩具汽車的后輪、前輪分別放在平板小車甲、乙之上，如圖所示按動(dòng)遙控器上的“前進(jìn)”、“后退”鍵，汽車就能前進(jìn)或后退，地面與甲、乙車之間的摩擦力不計(jì)以下敘述正確的是(),A按動(dòng)遙控器上的“前進(jìn)”鍵，甲車對后輪摩擦力向前，甲車相對地面向后退 B按動(dòng)遙控器上的“前進(jìn)”鍵，乙車對前輪摩擦力向前，乙車相對地面向前進(jìn) C按動(dòng)遙控器上的“后退”鍵，甲車對后輪摩擦力向后，甲車相對地面向前進(jìn) D按動(dòng)遙控器上的“后退”鍵，乙車對前輪摩擦力向后，乙車相對地面向后退,解析因?yàn)檐噧?nèi)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，汽車前進(jìn)時(shí)，后輪受力向前，前輪受力向后，汽車后退時(shí)，后輪受力向后，前輪受力

7、向前，根據(jù)牛頓第三定律知選項(xiàng)AC正確 答案 AC,思路啟迪F撤去之前物塊M在斜面平面內(nèi)受到幾個(gè)力的作用？此時(shí)摩擦力大小為多少？能否判斷最大靜摩擦力的范圍？撤去F之后，在斜面平面內(nèi)又受到幾個(gè)力的作用？判斷物體的狀態(tài)及摩擦力的大小,解決本題的關(guān)鍵是由受力平衡判斷靜摩擦力的大小和方向，判斷最大靜摩擦力的范圍，進(jìn)一步判斷撤去F后物體的狀態(tài)認(rèn)為摩擦力的方向只能沿斜面向下是很多同學(xué)經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤，應(yīng)引起足夠的重視,(2012南京期末)如圖甲所示，一物塊在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物塊始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)F按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，關(guān)于物塊與斜面間摩擦力的大小變化的說法中正確的是(),A一

8、定增大 B可能一直減小 C可能先減小后增大 D可能一直增大 解析由于不知力F與mgsin(為斜面的傾角)的大小關(guān)系，故無法確定開始時(shí)摩擦力的方向，因此當(dāng)Fmgsin時(shí)，隨力F的減小，F(xiàn)f可能先向下減小再向上增大，當(dāng)Fmgsin時(shí)，F(xiàn)f一直向上增大，故C、D正確 答案 CD,(對應(yīng)學(xué)生用書P27) 摩擦力的“突變”問題 涉及摩擦力的各類問題是我們學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，要正確分析摩擦力，往往需要對物體的其他受力情況、運(yùn)動(dòng)情況等有全面的了解，進(jìn)行綜合考慮當(dāng)影響摩擦力的一些因素發(fā)生“突變”時(shí)，摩擦力也可能隨之改變這類“突變”問題的剖析有助于暴露摩擦力分析中的思維弱點(diǎn)，加深對兩種摩擦力的理解，提高解題能力,嘗試解

9、答(1)開始時(shí)，0，F(xiàn)f靜0. (2)開始一段時(shí)間，物體相對木板靜止，所受的是靜摩擦力；木板緩慢豎起時(shí)，可認(rèn)為物體處于平衡狀態(tài)，由平衡關(guān)系可知，靜摩擦力大小等于物體重力沿斜面向下的分力：Ff靜mgsin.因此，靜摩擦力隨的增大而增大，它們呈正弦規(guī)律變化圖線為正弦函數(shù)圖象 (3)在物體剛好要滑動(dòng)而沒滑動(dòng)時(shí)，F(xiàn)f靜達(dá)到最大值繼續(xù)增大，物體將開始滑動(dòng)，靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，且滿足Ff靜Ff滑,物塊在摩擦力和其他力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)其他力變化時(shí)，如果物體不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到的靜摩擦力將“突變”成滑動(dòng)摩擦力,解析當(dāng)物體受F1、F2及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，由平衡條件可知，物體所受的摩

10、擦力的大小為8 N，可知最大靜摩擦力Ffmax8 N當(dāng)撤去力F1后，F(xiàn)22 NFfmax，物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可知，物體所受的靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變，且與作用在物體上的F2等大反向，故C選項(xiàng)正確 答案 C,易錯(cuò)分析 沒有真正理解靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的概念，特別是最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力的關(guān)系，錯(cuò)選A或D項(xiàng)實(shí)際上當(dāng)物體剛剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)物體所受的拉力或推力，在數(shù)值上就等于最大靜摩擦力，一旦物體發(fā)生了運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的摩擦力就是滑動(dòng)摩擦力,正確解答 由題給條件知未施加力F時(shí)，彈簧的彈力大小為 fkx4000.02 N8 N 物塊A與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小為 fAFNA0.2550 N12.5

11、N 物塊B與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小為 fBFNB0.2560 N15 N,令施加力F后裝置仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，B受地面的摩擦力為fB，A受地面的摩擦力為fA，由平衡條件有： FffB，fAf 代入數(shù)據(jù)解得：fB9 N，fA8 N 綜合以上分析可知，所給選項(xiàng)中只有C項(xiàng)正確,摩擦力是被動(dòng)力，它以其他力的存在為前提，并與物體間相對運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)，它會(huì)隨著其他力或者物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化，所以分析時(shí)，要謹(jǐn)防摩擦力隨著其他力或者物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而發(fā)生突變要分清是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，只有滑動(dòng)摩擦力才可以根據(jù)FFN來計(jì)算，而FN并不總等于物體的重力,把重為G的物體用一水平力F壓在豎直的足夠高的平整墻壁上，

12、F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，則從t0時(shí)刻開始，物體所受的摩擦力F隨時(shí)間t變化的圖象是下圖中的哪一個(gè) (),易錯(cuò)點(diǎn)2：對摩擦力的認(rèn)識(shí)不夠深刻導(dǎo)致錯(cuò)解,易錯(cuò)分析 錯(cuò)解一：對物塊P的受力分析不全面，對滑動(dòng)摩擦力的認(rèn)識(shí)不到位，認(rèn)為地面對物塊P的摩擦力就是動(dòng)摩擦因數(shù)與重力的乘積mg，選D； 錯(cuò)解二：對物塊P進(jìn)行受力分析時(shí)，只考慮到地面對P的摩擦力而忽略了物塊Q對物塊P的摩擦力，選B； 錯(cuò)解三：對Q對P的摩擦力的方向判斷錯(cuò)誤，對物塊P利用平衡狀態(tài)分析時(shí)，得到答案是C.,正確解答 已知物塊P向右做勻速運(yùn)動(dòng)，由于輕繩的牽制，則物塊Q必然向左做勻速運(yùn)動(dòng)由于物塊Q與物塊P間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，所以兩者間具有滑動(dòng)摩擦力

13、，且物塊Q受到物塊P的摩擦力向右，物塊P受到物體Q的摩擦力向左 設(shè)物塊P與物塊Q間輕繩的拉力為FT，對物塊Q進(jìn)行分析，根據(jù)二力平衡有：FTmg 對物塊P進(jìn)行受力分析，水平方向受力如圖所示，f1為物塊Q對物塊P的摩擦力，f2為物塊P與地面之間的摩擦力，由滑動(dòng)摩擦力公式得f1mg，f22mg 根據(jù)平衡條件有FFTf1f24mg.答案為A.,摩擦力的大小不一定與正壓力成正比，由滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式fFN可知滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比；最大靜摩擦力的大小也與正壓力成正比；而靜摩擦力的大小與正壓力沒有直接關(guān)系,(2012寧波檢測)如右圖所示，物塊M在靜止的傳送帶上以速度v勻速下滑時(shí)，傳送帶突然啟動(dòng)，

14、方向如圖中箭頭所示，若傳送帶的速度大小也為v，則傳送帶啟動(dòng)后() AM靜止在傳送帶上 BM可能沿斜面向上運(yùn)動(dòng) CM受到的摩擦力不變 DM下滑的速度不變,解析由M勻速下滑可知其處于平衡狀態(tài)，受重力、摩擦力、支持力作用，合力為零，傳送帶啟動(dòng)以后滑動(dòng)摩擦力不變，對M受力情況沒有影響，自然也不會(huì)影響其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故C、D正確 答案 CD,(對應(yīng)學(xué)生用書P28) 1一物體由圓錐和與它底面相同的半球組成(如下圖所示)，置于粗糙的水平地面上用水平外力拉它做圖中所示三種情況的運(yùn)動(dòng)比較它所受的摩擦力大小分別為Ff1、Ff2、Ff3.則 (),AFf1Ff2Ff3 BFf3Ff2ff1 CFf1Ff2Ff3 DFf

15、3Ff2Ff1 解析物體在三種不同的運(yùn)動(dòng)情況下，都相對水平面有相對運(yùn)動(dòng)，故它受到滑動(dòng)摩擦力的作用在三種情況下，水平地面對物體的支持力的大小都等于物體的重力，故物體對地面的正壓力的大小都等于其重力，即FNmg.由FFN，知以上三種情況下摩擦力的大小相等故選項(xiàng)C正確 答案 C,2水平桌面上一重為200 N的物體，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物體時(shí)，物體受到的摩擦力依次為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)() A15 N30 N40 N B15 N30 N80 N C0040 N D40 N40 N40 N,解析物體與桌面間的最大靜摩擦力Fmmg40

16、N 故F115 NFm，物體受滑動(dòng)摩擦力Ff3mg40 N，故A項(xiàng)正確 答案 A,3.如右圖所示是2008年殘奧會(huì)開幕式上我國殘疾田徑運(yùn)動(dòng)員侯斌即將點(diǎn)燃火炬的一幅感人的照片，關(guān)于侯斌在拉繩過程中繩對侯斌的摩擦力的敘述正確的是(),A由于侯斌向上運(yùn)動(dòng)，繩對侯斌的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，方向向下 B由于侯斌向上運(yùn)動(dòng)，繩對侯斌的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，方向向上 C侯斌受的是靜摩擦力，方向向上 D侯斌受的是靜摩擦力，方向向下,解析侯斌拉繩過程中，盡管向上運(yùn)動(dòng)，但手和繩相對靜止，故受到的是靜摩擦力，A、B均錯(cuò)；侯斌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對繩有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢，故摩擦力的方向向上，即C正確，D錯(cuò)誤 答案 C,4.(2012洛陽四校聯(lián)考)如圖所示，物體P放在粗糙水平面上，左邊用一根輕彈簧與豎直墻相連，物體靜止時(shí)彈簧的長度小于原長若再用一個(gè)從0開始逐漸增大的水平力F向右拉P，直到拉動(dòng)，那么在P被拉動(dòng)之前的過程中，彈簧對P的彈力FT的大小和地面對P的摩擦力f的大小