还剩8页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
悖科高中物理适用年级高一适用区域沪科版区域课时时长(分钟)2课时知识点1^^.I
1.摩擦力产生的条件
2.滑动摩擦力的大小
3.静摩擦力的大小
4.摩擦力的方向5改变摩擦力的方法
6.摩擦力的分类
1.理解摩擦力产生的条件教学目标
2.掌握静摩擦力和滑动摩擦力的计算
3.掌握摩擦力方向的判定
4.理解改变摩擦力的方法L摩擦力产生的条件教学重点\
2.摩擦力方向的判定;
3.改变摩擦力的方法■!
1.摩擦力方向的判定教学难点小:
2.摩擦力产生的条件准备两本较厚的书,首先把两本书口对口地平放在桌面上,然后将两本书一页一页相互交叉相叠,当交叉的书页分别到达十页、五十页、一百页时,分别用力拉两本书的两侧,看需要多大的力才能够将两本书完全分开根底知识回忆在初中我们学过关于摩擦力产生的条件和两种摩擦力大小的计算静摩擦力取决于外力,对于滑动摩擦力的大小是物体处在平衡状态条件下考查的,再根据二力平衡的知识得到解决并且也只讨论了滑动摩擦力的影响因素并没有给出具体的计算公式,现在我们进一步来讨论摩擦力的问题应用“状态法〃解题时应注意的问题状态法是分析判断静摩擦力有无及方向、大小的常用方法,在使用状态法处理问题时,需注意以下两点:如图,46两物体叠放在水平地面上/物体质量勿=20kg夕物体质量=30kgo处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与/物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250N/m力与6之间、8与地面之间的动摩擦因数均为〃=
0.5现用一水平推力厂作用于物体8上,使8缓慢地向墙壁移动,43始终保持相对静止当8移动
0.2m时,水平推力的大小为(g取10m/s2)()A.200NB.250NC.300ND.350N【参考答案】C【解析】B相对地面移动8与地面之间为滑动摩擦力,大小f=〃(〃+4g=250N因缓慢移动,故受力平衡,分=4x+£代入数据Q300N故C正确A、B、D错误
3.【题干】如下列图,质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数〃=
0.2从方=0开始以初速度及沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力方=1N的作用,g取10m/s2向右为正方向,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)()【参考答案】A【解析】物体在力尸和摩擦力作用下向右做匀减速直线运动,此时滑动摩擦力水平向左,大小为汽尸〃侬=2N物体的速度为零后,物体在力尸作用下处于静止状态,物体受水平向右的静摩擦力,大小为Ff2=F=lN故只有图A正确解决摩擦力突变问题的关键点受到的外力发生变化时,物体受到的摩擦力的种类就有可能发生突变解决这类问题的关键是正确对物体受力分析和运动状态分析从而找到物体摩擦力的突变“临界点〃⑴明确物体的运动状态,分析物体的受力情况,根据平衡方程或牛顿定律求解静摩擦力的大小和方向⑵静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系,可能相同,也可能相反,还可能成一定的夹角.摩擦力产生条件摩擦力的产生条件两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势这四个条件缺一不可我们已经学过,两物体间有弹力的条件是直接接触、相互挤压发生弹性形变故两物体间有弹力是有摩擦力的必要条件,即两物体间有摩擦力一定有弹力,有弹力不一定有摩擦力.滑动摩擦力大小滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关,还和正压力有关其计算公式为F=uF\其中的Fn表示正压力,口为摩擦系数⑴在接触力中,必须先分析弹力,再分析摩擦力⑵只有滑动摩擦力才能用公式F=uFn其中的心表示正压力,不一定等于重力Go.静摩擦力大小静摩擦力的大小与正压力无关,静摩擦力在未到达最大静摩擦力之前,总是跟引起它发生相对运动趋势的外力大小相等,方向相反,即f*F;随着相对运动趋势的增强,静摩擦力逐渐增大,但不能一直增大静摩擦力的大小f静介于零和最大静摩擦力之间0〈储WFm当静摩擦力到达最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,即Fm二uFno静摩擦力大小的计算,一般应根据物体的运动状况〔静止、匀速运动、加速运动),利用物体的平衡条件或牛顿运动定律求解.摩擦力方向⑴摩擦力方向和物体间相对运动〔或相对运动趋势)的方向相反⑵摩擦力的方向和物体的运动方向可能成任意角度通常情况下摩擦力方向可能和物体运动方向相同〔作为动力)可能和物体运动方向相反〔作为阻力),可能和物体速度方向垂直〔作为匀速圆周运动的向心力)在特殊情况下,可能成任意角度.增大、减小摩擦的方法增大有益摩擦力的方法
①增大正压力;
②增加接触面的粗糙程度;
③变滚动为滑动
②减小接触面的粗糙程度;
③变滑动摩擦力为滚动摩擦力;
④别离摩L滑动摩擦力的计算方法可用公式凡=A计算,注意对物体间相互挤压的弹力A的分析,并不总是等于物体的重力,它与研究对象受到的垂直接触面方向的力密切相关,也与研究对象在该方向上的运动状态有关
2.静摩擦力的计算方法
(1)最大静摩擦力Eax的计算最大静摩擦力凡ax只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来,比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,即凡『〃小
(2)一般静摩擦力的计算结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或加速运动),利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解如下列图,倾角为〃的斜面体C置于水平地面上,小物体8置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,连接夕的一段细绳与斜面平行4B、都处于静止状态,那么()A.8受的摩擦力一定不为零B.C受地面的摩擦力一定为零C.C有沿地面向右滑的趋势,一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断,假设8依然静止在斜面上,此时地面对的摩擦力水平向左【参考答案】c【解析】假设细绳对6的拉力恰好等于8的下滑分力,那么6与间的摩擦力为零A错误;将8和看成一个整体那么8和受到细绳向右上方的拉力作用,故有向右滑动的趋势,一定会受到地面向左的摩擦力,B错误C正确;将细绳剪断,假设夕依然静止在斜面上,对反整体分析,可知反整体在水平方向不受外力作用,那么地面对的摩擦力为零D错误(多项选择)如下列图,三个物块4B、叠放在斜面上,用方向与斜面平行的拉力尸作用在6上,使三个物块一起沿斜面向上做匀速运动设物块对力的摩擦力为七对8的摩擦力为源以下说法正确的选项是()A.如果斜面光滑,工与6方向相反,且水6B.如果斜面光滑,工与益方向相同,且心>6C.如果斜面粗糙,方与介方向相同,且方>介D.如果斜面粗糙,方与方方向相反,且/X方【参考答案】AD【解析】以/为研究对象进行受力分析可知无论斜面是否光滑,方方向均沿斜面向上,那么/对的摩擦力K沿斜面向下以为研究对象进行受力分析可知我=蠢+勿吆sin0即fnc>fAc由牛顿第二定律知fn—fBCfA=fAC且介方向沿斜面向下,方〉方且方向相反如下列图,固定在水平地面上的物体只左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮,一端系有质量为加=4kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角=60°绳的另一端水平连接物块3三个物块重均为50N作用在物块2的水平力分=20N整个系统处于平衡状态,取g=10m/s2那么以下说法正确的选项是()A.1和2之间的摩擦力是20NB.2和3之间的摩擦力是20NC.3与桌面间的摩擦力为20ND.物块3受6个力作用【参考答案】B【解析】对小球受力分析可知,绳的拉力等于小球重力沿圆弧面切线方向的分力,由几何关系可知绳的拉力等于20No将三个物块看成一个整体受力分析,可知水平方向整体受到拉力厂和绳的拉力的作用,由于少的大小等于绳的拉力的大小,故整体受力平衡,与桌面间没有摩擦力,故物块3与桌面间的摩擦力为0C错误由于物块
1、2之间没有相对运动的趋势,故物块1和2之间没有摩擦力的作用,A错误对物块
1、2整体受力分析,水平方向受力平衡可知物块2和3之间摩擦力的大小是20NB正确物块3受重力、桌面的支持力、物块2的压力、物块2的摩擦力、绳的拉力5个力作用,D错误(多项选择)如下列图,质量为力的木块在质量为的长木板上,受到向右的拉力分的作用而向右滑行,长木板处于静止状态,木块与木板间的动摩擦因数为小,木板与地面间的动摩擦因数为2以下说法正确的选项是()A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是加gB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是〃2(勿+」协gC.当冷心(加+肪g时,木板便会开始运动D.无论怎样改变尸的大小,木板都不可能运动【参考答案】AD【解析】力和物之间是滑动摩擦力,大小汇=小加g材与地面之间是静摩擦力,由平衡得分=£=小/〃g故A正确B错误木板〃之所以能静止,是因为小侬小于木板与地面之间的最大静摩擦,所以无论怎样改变少的大小木板都不可能运动判断图1中静止在光滑水平面上的球是否受到斜面对它的弹力作用?如下列图,物块力放在倾斜的木板上,木板的倾角分别为30和45时物块所受摩擦力的大小恰好相同那么物块和木板间的动摩擦因数为()B•乎D.【参考答案】C【解析】木板的倾角为30时物块静止,所受摩擦力为静摩擦力,由沿斜面方向二力平衡可知其大小为侬sin30°;木板的倾角为45时物块滑动,所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为〃侬cos450由二者相等可得物块和木板间的动摩擦因数为〃=乎【题干】置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下,仍处于静止,那么物体所受静摩擦力的大小()A.与压力成正比B.等于水平拉力C.小于滑动摩擦力D.在物体上叠放另一物体该物体受到的静摩擦力不变【参考答案】BD【解析】物体处于静止状态,所受合力为零在水平方向上,物体只受摩擦力和拉力,所以根据二力平衡可知摩擦力大小等于拉力叠放一个物体后摩擦力仍等于拉力,拉力不变,因此摩擦力还是不变【题干】关于弹力和摩擦力的关系,以下说法正确的选项是〔)A.两物体间假设有弹力,就一定有摩擦力B.两物体间假设有摩擦力,就一定有弹力C.弹力和摩擦力的方向必互相垂直D.当两物体间的弹力消失时,摩擦力仍可存在一段时间【参考答案】BC【解析】摩擦力产生的条件是要有压力,所以要有摩擦力的同时一定要有弹力弹力的方向一定是垂直于接触面,而摩擦力是平行于接触面,所以两力一定是垂直的弹力消失的同时摩擦力自然也就不能存在了【题干】如下列图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以下判断正确的选项是()A.由于A、B一起做匀速直线运动,故A、B间无摩擦力A对B的静摩擦力大小为F方向向右B对地面的滑动摩擦力的大小为F方向向右B物体受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力【参考答案】BCD【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,它一定还要受到一个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与拉力F平衡由于力是相互作用的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
1、【题干】如以下列图所示,木块在水平桌面上,受水平力F.=10NF2=3N而静止,当撤去日后,木块仍静止,那么此时木块受的摩擦力为()A.0B.水平向右,3N—3*老一/Z/Z/ZZZZZ/ZZ///C.水平向左,7ND.水平向右7N【参考答案】B【解析】当撤去R后,木块仍静止,说明物体仍处于平衡状态,所受合力为零其所受摩擦力等于F2o
2.【题干】关于滑动摩擦力,以下说法正确的选项是1)A.压力越大,滑动摩擦力越大B.压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大C.压力不变,动摩擦因数不变,速度越大,滑动摩擦力越大D.动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大【参考答案】D【解析】滑动摩擦力的影响因素是接触面的粗糙程度和压力,与接触面积无关动摩擦因数越大,压力越大自然滑动摩擦力就越大
3.【题干】水平的皮带传输装置如下列图,皮带的速度保持不变,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后停止,随后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B端,在传输过程中,该物体受摩擦力的情况是〔)A.在AC段受水平向左的滑动摩擦力B.在AC段受水平向右的滑动摩擦力C.在CB段不受静摩擦力D.在CB段受水平向右的静摩擦力【参考答案】BC【解析】A、B、在AC段滑块向右加速运动,加速度向右,故合力向右;滑块受重力、支持力和滑动摩擦力,滑动摩擦力向右,故A错误B正确;C、D、在CB段滑块匀速直线运动,加速度为零,故合力为零;滑块受到重力和支持力,假设有摩擦力,合力不为零矛盾,故C正确D错误;应选BC.
1、如下列图,小车A上放一木块B在以下情况下A、B均相对静止试分析A对B的摩擦力.1小车A在水平面上匀速运动;2小车A突然向右启动【参考答案】1没有摩擦力的作用2A对B有向右摩擦力作用【解析】小车在水平面上匀速运动,所以A和B所受合力为零A对B不能有摩擦力当小车突然向右启动时B相对于A向左运动,所以会给B一个向右的摩擦力
2、【题干】如下列图C是水平地面A、B是两块长方形物块F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度作匀速直线运动.由此可知A、B间的动摩擦因数山和B、C间的动摩擦因数一有可能是A.ufO口2=0B.ui=0U2WOC.UiWOU2=0D.UiWOU2WO【参考答案】BD【解析】物体A和B以相同的速度作匀速直线运动,所以均处于平衡状态,所受合力为零B受到右的一个力作用,所以必须还受到地面的摩擦力A在水平方向上不受其他力,所以不受摩擦力A和B之间光滑或不光滑均可,但是B和地面一定要粗糙
3.【题干】如下列图,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动,那么木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像正确的选项是以下列图中的【参号答案】D【解析】在物体保持静止时物体受到的一直是静摩擦力,而静摩擦力这时一支等于外力当外力到达最大静摩擦力时,物体开始发生相对滑动这时物体受到的是滑动摩擦力,所以和外力大小无关最大静摩擦力比滑动摩擦力略大当物体的受力情况发生变化时,摩擦力的大小和方向往往会发生变化,有可能会导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化该类问题常涉及摩擦力的突变问题,在分析中很容易发生失误在解决此类问题时应注意以下两点1如题干中无特殊说明,一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力2由于此类问题涉及的过程较为复杂,采用特殊位置法解题往往比采用过程分析法解题更为简单
1、如下列图,两块固定的木板A、B之间夹着一块长方体木块C木块重6N木板A、B对C的压力大小都是10NC与A、B之间的动摩擦因数都为
0.4今对C施以一外力F将C从两板间水平向前匀速拉出,那么F的大小为GN.假设对C施加水平向前外力F将C从两板间拉出,那么F的大小为N.【参考答案】10N
5.3N【解析】假设将C物体沿水平方向匀速拉出,物体C竖直方向受到重力、水平拉力和两侧木板的斜向上滑动摩擦力,处于平衡状态,滑动摩擦力f=uN=O.4X10NMN根据平衡条件得F«2f2+mg2=Vs2+62=ion;假设对C施加水平向前外力F’将C从两板间拉出,物体C竖直面内受到重力、拉力和两侧木板的斜向上的滑动摩擦力,滑动摩擦力f=uN=
0.4X10N=4N根据平衡条件得F=V2f2-mg2=Vs2-62=2由N七
5.3N
2、【题干】在水平力F作用下,重为G的物体匀速沿墙壁下滑如下列图假设物体与墙壁之间的动摩擦因数为U那么物体所受的摩擦力的大小为A.nFB.uF+GC.GD.加+G、【参考答案】AC【解析】物体匀速下滑,所以所受合力为零竖直方向上受重力和摩擦力,满足二力平衡所以大小等于重力从另一个角度,滑动摩擦力等于动摩擦因数乘以压力
3.【题干】如下列图,物体A、B各重10N,水平拉力Fi=5NF2=2N物体保持静止,那么A、B间的静摩擦力大小为NB与地面间的摩擦力大小为No【参考答案】5N3N【解析】以A为研究对象,根据平衡条件得到B对A的静摩擦力大小f.AB二F尸5N.以AB整体为研究对象,根据平衡条件得到fB=Fi-F2=5-2=3N.
1.一木块静止在水平桌面上木块重20N木块与桌面间的动摩擦因数为
0.4滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,求1用6N的水平力拉木块,木块所受摩擦力的大小.2要使木块由静止开始运动,至少要用多大的水平拉力.3木块在桌面上滑动过程中,使水平拉力大小变为6N木块所受的摩擦力的大小.【参考答案】16N28N38N【解析】当木块在桌面上滑动时,其受到的摩擦力为Fu=liF\=
0.4X20N=8N.1用6N的水平力拉物体,由于6N小于8N物体不动,所以此时Fu=6N.2要使木块开始运动,水平拉力必须大于最大静摩擦力,而最大静摩擦力可近似认为等于滑动摩擦力,故要使木块由静止开始运动,至少要用8N的水平拉力.3木块滑动后,滑动摩擦力与水平拉力无关.Fu=uFx=O.4X20N=8N.
2.【题干】如下列图,传送带以一定的速度向左匀速运动,现在轻轻的把一个物体放在皮带上,求物体在运动过程中所受摩擦力的是怎样的?【参考答案】刚开始摩擦力的方向向左,当物体运动到与传送带的速度相同时,不再受摩擦力【解析】先在物体上取一点A在传动带与物体接触的地方取一点B在刚开始的一小段的时间内,由于传送带比物体运动的快,所以B在左A在右A相对于B是向右,所以滑动摩擦力的方向是向左当物体运动的速度与传动带的速度相同时,不再有相对运动,将不再有摩擦力了
3.【题干】如下列图,在水平桌面上放一块重为Ga二20N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数5二
0.4使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为多大如果再在木块A上加一块重为Gb=10N的木块BB与A之间的动摩擦因数ub=
0.2那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时对木块A的水平拉力应为多大?此时木块B受到木块A的摩擦力多大?【参考答案】8N12N0【解析】未放上木块B时Fn=Gi桌面对A的摩擦力为:Fn=uiFn=uiGi=
0.4X20N=8N因此拉力F=Fn=8N加上木块B后Fn=Gi+g2桌面对A的摩擦力为F,fi=uFn=UiG1+G2=
0.4X[20+10〕N=12N因此拉力F,=F门=12N由于A、B两木块间无相对运动,所以A、B两木块间不产生摩擦力,即B受到的摩擦力f2=
0.
1.如下列图,质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,木块与长木板间的动摩擦因数为长木板与地面间的动摩擦因数为口2那么A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是uimgB.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是U2m+MgC.当Fu2m+Mg时,长木板便开始运动D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动【参考答案】AD【解析】选A、D.木块向右滑行,木块受到水平向左的滑动摩擦力,其大小f=Uinig那么木板受到木块水平向右的滑动摩擦力为Uimg由于木板处于静止状态,故木板受到地面的静摩擦力的大小一定是uimg方向水平向左A正确B错误;力F发生变化,只能改变木块的运动状态,但木块所受的滑动摩擦力不会发生变化,因此长木板仍保持静止状态,C错误、D正确.
2.【题干】。