新课标2013高考物理总复习讲与练配套课件：2-2摩擦力 受力分析.ppt

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1、课时2摩擦力受力分析知识点一静摩擦力知识回顾1产生：两个相互接触的物体，有 时产生的摩擦力2作用效果：总是起着阻碍物体间 的作用3 产 生 条 件：相 互 接 触 且 ；有 ；相对运动趋势相对运动趋势相对运动趋势相对运动趋势挤压挤压相对运动趋势相对运动趋势接触面粗糙接触面粗糙思考：受静摩擦力作用的物体一定静止吗？受静摩擦力作用的物体不一定静止；可能静止，可能运动4大小：随外力的变化而变化，大小在零和最大静摩擦力之间5 方 向：与 接 触 面 相 切，且 总 是 与 物 体 的 方向相反6最大静摩擦力：静摩擦力的最大值，叫做最大静摩擦力相对运动趋势相对运动趋势要点深化对静摩擦力的理解1物体受到静

2、摩擦力时，物体不一定是静止的，也可能是运动的，但一定是相对静止的如图1所示，物体随传送带一起以速度v向上运动，物体相对传送带静止物体虽然运动受到的却是静摩擦力图图12其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，但跟接触面相互间压力FN无直接关系因而静摩擦力具有大小、方向的可变性，变化性强是它的特点，其大小只能依据物体的运动状态进行计算，若为平衡态，静摩擦力将由平衡条件建立方程求解；若为非平衡态，可由动力学规律建立方程求解3最大静摩擦力Ffm是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力，它的数值与FN成正比，在FN不变的情况下，滑动摩擦力略小于Ffm，而静摩擦力可在0Ffm间变化基础自测如图

3、2所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是()图图2A容器受到的摩擦力不变B容器受到的摩擦力逐渐增大C水平力F可能不变D水平力F必须逐渐增大答案：BC知识点二滑动摩擦力知识回顾1产生：两个相互接触的物体发生 时产生的摩擦力2作用效果：总是起着阻碍物体间 的作用3产生条件：相互接触且 ；有 运动；相对运动相对运动相对运动相对运动挤压挤压相对相对接触面粗糙接触面粗糙4大小：滑动摩擦力大小与压力成正比，即：Ff .5方向：跟接触面相切，并跟物体 相反 FN相对运动方向相对运动方

4、向特别提示要正确理解摩擦力产生条件中“相对”的含义：“相对”既不是对“地”，也不是对“观察者”，“相对”的是跟它接触的物体，即把其中一个物体作参考系，分析另一个物体相对于参考系的运动要点深化1如何理解公式“FfFN”？滑动摩擦力的大小用公式FfFN来计算，应用此公式时要注意以下几点：(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无关，与接触面的大小也无关2如何理解滑动摩擦力的特点？(1)物体受到滑动摩擦力时，物体不一定是运动的，也可能是静止的，但一定发生了相对运动(2)滑动摩擦力一定与相对

5、运动的方向相反，一定阻碍物体的相对运动，并不是说一定与物体运动的方向相反，即不一定阻碍物体的运动，滑动摩擦力可以作动力，对物体做正功，也可以作阻力，对物体做负功受滑动摩擦力的物体如果没有发生位移，滑动摩擦力对物体不做功图图3 2关于滑动摩擦力，下列说法正确的是()A受滑动摩擦力的物体一定是运动的B滑动摩擦力一定阻碍物体的运动C滑动摩擦力一定与物体的运动方向相反D两物体之间有滑动摩擦力，则两物体间一定存在弹力解析：受滑动摩擦力的物体可能是静止的，如黑板擦在讲桌上滑动，讲桌是静止的，但讲桌受到了滑动摩擦力，故A错滑动摩擦力可以是动力，也可以是阻力，如在桌子上平放一本书，书上放铅笔盒，快速抽动书本，

6、铅笔盒会落在桌子上，铅笔盒受到了滑动摩擦力，这个力使铅笔盒向前运动了，故B错上面这个例子中，铅笔盒的运动方向与摩擦力方向是相同的，滑动摩擦力的方向只能说与相对运动方向相反，所以C错由于两物体间只有相互挤压才会产生摩擦力，故D正确答案：D知识点三受力分析知识回顾1概念：把研究 对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的 ，这个过程就是受力分析2受力分析的一般顺序先分析 ，再分析 (弹力、摩擦力)，最后分析其他力(电磁力、浮力等)示意图示意图重力重力接触力接触力要点深化对物体受力分析时应注意以下几点(1)不要把研究对象所受的力与它对其他物体的作用力相混淆；(2)对

7、于作用在物体上的每一个力，都必须明确它的来源，不能无中生有；(3)分析的是物体受到哪些“性质力”(按性质分类的力)，不能把“效果力”与“性质力”混淆重复分析特别提示假设法是受力分析有效的辅助方法当不容易确定某力的有无或方向时，可先假设该力有或无，看引起的结果是否符合给定的运动状态或形变效果基础自测1在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体，m1m2，如图4所示，若三角形木块和两物体都是静止的则粗糙水平面对三角形木块()A有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左图图4 C有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定

8、，因m1、m2、1、2的数值均未给出D以上结论均不对解析：解法一隔离法：把三角形木块隔离出来，它的两个斜面上分别受到两物体对它的压力FN1、FN2，静摩擦力F1、F2.由两物体的平衡条件知，这四个力的大小分别为：FN1m1gcos1，FN2m2gcos2F1m1gsin1，F2m2gsin2 图图5它们的水平分力的大小(如图5所示)分别为FN1xFN1sin1m1gcos1sin1，FN2xFN2sin2m2gcos2sin2F1xF1cos1m1gcos1sin1F2xF2cos2m2gcos2sin2其中FN1xF1x，FN2xF2x，即它们的水平分力互相抵消，木块在水平方向无滑动趋势，因

9、此不受地面的摩擦力作用解法二 整体法：由于三角形木块和斜面上的两物体都静止，可以把它们看成一个整体，如图6所示，竖直方向受到重力(m1m2M)g和支持力FN作用处于平衡状态，水平方向无任何滑动趋势，因此不受摩擦力作用答案：D图图62一球被轻绳斜挂着靠在墙上处于静止状态，如图7所示，则此时球受到的力有()A重力、绳子的拉力、墙对球的支持力B重力、绳子的拉力、球对墙的压力C重力、绳子的拉力、墙对球的支持力和静摩擦力D重力、绳子的拉力、球对墙的压力和静摩擦力图图7 解析：小球受到重力、墙壁对它的弹力、绳子对它的拉力，这三个力多数学生都能正确地分析得到，但是通过仔细分析图形发现，绳子所在的直线没有通过

10、球心，所以球体将有逆时针旋转的趋势，因此小球还受到墙壁给它的一个静摩擦力，故答案选C.答案：C题型一摩擦力有无及方向的确定例1卡车上装着一只始终与它相对静止的集装箱，不计空气阻力，下列说法正确的是()A当卡车开始运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动B当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力使集装箱随卡车一起运动C当卡车匀速运动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零D当卡车制动时，卡车对集装箱的静摩擦力等于零解析集装箱随卡车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则卡车加速时，集装箱由于惯性要保持原有的静止状态，因此它将相对于卡车向后滑动，而实际上集装箱没有滑动，说明只有相对卡

11、车向后滑的趋势，所以集装箱受到向前的静摩擦力故A对；集装箱随卡车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设集装箱受水平向右的摩擦力，则其受力如图8所示，跟木箱接触的物体只有卡车，卡车最多对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2)，由二力平衡条件知：F1与G抵消，但没有力与F2抵消，力是改变物体运动状态的原因，木箱在F2的作用下，速度将发生变化，不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，故B错C对；图图8卡车刹车时，速度减小，假设木箱与卡车的接触面是光滑的，则集装箱相对卡车将向前滑动，而实际没动，说明集装箱受到向后的摩擦力故D错综上选AC.答案AC题后反思摩擦力的判断比较复杂，有时只根据摩擦力产生的条件是无法判

12、断出来的，要结合物体的运动情况来进行判断，这也是在进行受力分析时，要把摩擦力放在最后分析的原因变式11如图9(a)、(b)所示，拉力F使叠放在一起的A、B两物体一起以共同速度沿F方向做匀速直线运动，则()图图9A两图中A物体受到的摩擦力方向均与F方向相同B两图中A物体受到的摩擦力方向均与F方向相反C两图中A物体均不受摩擦力作用D(a)图中的A物体不受摩擦力，(b)图中的A物体受到的摩擦力方向与F方向相同解析：分别对两图中的A物体进行受力分析，(a)图中如果A受到摩擦力，则A物体受到的合力不为0，A物体不能做匀速直线运动，故(a)图中物体不受摩擦力作用(b)图中，A物体相对于B物体有向下运动的趋

13、势，故A物体受到的摩擦力方向与F方向相同答案：D题型二摩擦力大小的计算例2重100 N的木块放在水平面上，它与水平面的动摩擦因数为0.25，最大静摩擦力为27 N现用水平拉力拉木块，当此拉力的大小由0增大到26 N时，木块受到的摩擦力大小为f1，当拉力大小由30 N减小到27 N时，木块受到摩擦力大小为f2，则下列说法正确的是()Af125 N，f225 N Bf125 N，f227 NCf126 N，f225 N Df126 N，f227 N解析物体要发生相对运动，拉力应克服最大静摩擦力，本题最大静摩擦力为27 N，当外力由0增大到26 N的过程中，拉力小于最大静摩擦力，所以物体受到的是静摩

14、擦力，大小与拉力相等，即f126 N；当拉力为30 N时，物体发生相对运动，从30 N减小到27 N的过程中，拉力一直大于滑动摩擦力(25 N)，所以物体受到的是滑动摩擦力，即f2G25 N.答案C题后反思在求摩擦力的时候，先判断物体受的是哪种摩擦力，如果是静摩擦力，就用外力等于静摩擦力来求；如果是滑动摩擦力，就根据公式FFN来计算变式21如图10所示，A，B两个物体叠放，在外力F的作用下一起匀速运动，已知A，B的质量分别是mA和mB，A与B间的动摩擦因数为1，B，C间的动摩擦因数为2，求A与B和B与C间的摩擦力分别是多大图图10解析：根据题知，物体A，B一起匀速直线运动，即A，B之间没有发生

15、相对运动，所以A，B间不存在摩擦力作用；而物体B，C之间发生了相对运动，B受到一个与它运动方向相反的滑动摩擦力的作用，大小为FFN2(mAmB)g.答案：A，B之间摩擦力为0B，C之间的摩擦力为2(mAmB)g题型三受力分析例3如图11所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止物体B的受力个数为()A2B3C4D5图图11解析A、B保持静止，都处于平衡状态，合外力应该是零首先对A、B组成的整体进行受力分析，竖直方向受重力(mAmB)g、A与墙壁的摩擦力fA和F，三力平衡；水平方向可判断墙壁和A之间没有作用力，否则不能保持水平方向平衡如图12a所示，隔离物体A，受重力mAg和B提供

16、的弹力NBA，因为物体A保持静止，必然受到B提供的摩擦力fBA，且沿AB的接触面向上；由此再隔离物体B，如图12b所示，根据牛顿第三定律和已知条件，物体B共受四个力的作用答案C图图12 题后反思因为摩擦力和弹力都是接触力，所以进行受力分析时，在正确选择整体或隔离的情况下，将研究对象环绕一周，观察研究对象和外界有几个接触点，然后针对每个接触点都分析一下是否存在弹力和摩擦力，这样可防止受力分析时的漏力现象变式31(2011山东济南模拟)如图13，物体M在竖直向上的拉力F的作用下静止在斜面上，关于M受力的个数，下列说法中正确的是()AM一定是受两个力作用BM一定是受四个力作用CM可能受三个力作用DM

17、不是受两个力作用就是受四个力作用图图13解析：若拉力F大小等于重力，则物体与斜面之间没有相互作用力，所以物体就只受到两个力的作用；若拉力F小于物体的重力时，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，且支持力与静摩擦力的合力竖直向上，故物体就受到四个力作用答案：D1如图14所示，P是位于水平的粗糙桌面上的物块用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是()A拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面B拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面C重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面D重力mg和摩擦

18、力，施力物体是绳和桌面图图14解析：物块P在粗糙桌面上运动受重力，方向竖直向下，施力物体是地球；受桌面对物体的弹力，方向竖直向上，施力物体是桌面；受拉力，方向水平向右，施力物体是绳；受滑动摩擦力，方向水平向左，施力物体是桌面故选B.答案：B图图15解析：由题知mgkL.设物体所受摩擦力大小为 f，方 向 沿 斜 面 向 上，由 平 衡 条 件 得2mgsin30kLf，解得f0，故A正确，B、C、D错误答案：A图图16答案：A4(2009天津高考)物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后

19、物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是()图图17解析：本题考查了共点力平衡及静摩擦力等知识，意在考查考生的分析和理解能力由于物块始终静止在斜面上，物块所受静摩擦力与正压力无直接关系，对物块进行受力分析，沿斜面方向列平衡方程可判断出选项D正确答案：D5(2010安徽理综)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图18所示若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力则木板P的受力个数为()A3B4C5D6图图18解析：木板P上表面光滑，对Q进行受力分析可知，弹簧处于压缩状态，则木板P受重力GP、斜面对P支持力FN、弹簧弹力F弹、斜面对P的摩擦力Ff和Q对P的压力F压共5个力的作用，选项C正确答案：C