2014届高三高考物理知识点总复习精讲课件：摩擦力

A．若是v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力
B ．若是 v 1>v2 ， A受到了 B所施加的向右的滑动摩擦 力 C．若是 v1 <v2 ， B受到了 A所施加的向右的滑动摩擦 力
D．若是 v1 >v2 ， B受到了 A所施加的向左的滑动摩擦 力
【解析】若v1＝v2，则A、B相对静止，故A对；若 v1>v2，则A相对B向右运动，故B对A施加向左的滑
摩擦力
一、摩擦力的分类： 静摩擦力 和 滑动摩擦力 二、 两类摩擦力的比较
摩擦力 定义 静摩擦力 两 相对静止 摩擦力 的物体间的 滑动摩擦力
．
两 相对运动 的物体间的 摩擦力 1.接触面 粗糙 2．接触处有 压力 3．两物体间有 相对运动
产生条件
1.接触面 粗糙 2．接触处有 压力 3．两物体间有 相对运动趋势
*2.如图所示，将粗糙的斜
面体放在粗糙水平地面上， 物块m放在斜面上，恰能沿 斜面匀速下滑，斜面体静止不动．若用平行斜面向 下的推力，使物块加速下滑，则斜面体 ( AC ) A．受到地面的摩擦力大小为零
B．受到地面的摩擦力方向水平向右
C．对地面的压力不变
D．可能沿水平面向右运动
【解析】m在斜面上能匀速下滑，说明斜面对它的支
大小、方 向 作用效果
大小：0≤Ff≤Fmax 方向：与受力物体相对运动 趋势的方向 相反
总是阻碍物体间的 相对运动 趋势
大小：Ff＝ μFN 方向：与受力物体相对运动 的方向 相反
总是阻碍物体间的 相对运动
题型一：静摩擦力的方向分析及大小计算
例1 指明质量为m的物体A在如图所示四种情况下所 受的静摩擦力的方向并计算静摩擦力的大小．
【方法与知识感悟】
1．静摩擦力方向的判断方法 (1)假设法(如下所示)
(2) 状态法：根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩 擦力的方向．当物体处于平衡状态 ( 静止或做匀速直线 运动 ) ，利用力的平衡条件判断静摩擦力的方向；当物 体处于变速运动状态时，利用牛顿第二定律来判断静摩 擦力的方向．
(3)利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)判断： 关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物 体受到的静摩擦力方向，再根据“反向”确定另一物体 受到的静摩擦力，利用牛顿第三定律来判断． 2．静摩擦力大小的计算 (1)静摩擦力没有直接公式可用，只能根据物体的运动 状态来求．当物体处于平衡状态时，静摩擦力的大小由 平衡条件来求；而物体处于非平衡态时应由牛顿第二定 律求解．当然对于滑动摩擦力的求解这种方法也是适用 的．
转动，物体与转台没有发生相对滑动，且物体离转
轴的距离为r，如图丁所示．
【思路点拨】
【解析】运用假设法不难判断出
图甲中物体有沿斜面向下滑动的趋势，所受的静摩 擦力沿斜面向上，由平衡条件求得： f＝mgsinθ；图 乙中的物体A有向右滑动的趋势，所受静摩擦力沿水 平面向左，由平衡条件求得： f ＝ F ；判断静摩擦力 方向，还可以根据共点力平衡条件以及牛顿第二定 律判断；图丙中A物体随车一起向右减速运动，其加 速度方向水平向左，故A物体所受静摩擦力方向水平 向左(与加速度同向)，先对整体运用牛顿第二定律得： μ(M＋m)g＝(M＋m)a，对物体A由牛顿第二定律得： f＝ma，联立两式得： f＝μmg；图丁中，A物体随转 台匀速转动，做匀速圆周运动，其加速度总指向圆 心，则A受到的静摩擦力也总指向圆心，由牛顿第二 定律得：f＝mω2r.
3．如右图甲所示，一物块在粗糙斜面上，在平行斜
面向上的外力 F作用下，斜面和物块始终处于静止状 态，当 F按图乙所示规律变化时，关于物块与斜面间 摩擦力的大小变化的说法中正确的是( A．一定增大 B．可能一直减小 C．可能先减小后增大 D．不可能一直增大 C)
【解析】由于不知力F与mgsinθ(θ为斜面的倾角)的大
2 A相对于圆柱体的合速度v＝ v0 v2 ＝3 m/s，
v 与竖直方向夹角θ＝arctan ＝arctan. v0
A所受摩擦力的方向与相对速度方向相反，其竖直向 上的分量与A所受重力平衡，有 Ffcosθ－mg＝0，Ff＝μFN＝μF，解得F＝50 N.
【巩固基础】 1．下列说法正确的是( D )
动摩擦力，B、D错；若v1<v2，则A相对B向左运动，
故B对A施加向右的滑动摩擦力，C错． 【答案】A
【方法与知识感悟】
1．滑动摩擦力的方向判断方法
滑动摩擦力的方向判断方法可以根据定义，利用“滑动 摩擦力的方向与相对运动的方向相反”判断，也可以和 静摩擦力的方向判断方法一样用“状态法”和“牛顿第 三定律”判断．
*4.物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然
按图中箭头所示方向转动，则传送带转动后(
A．M将减速下滑 B．M仍匀速下滑
BD)
C．M受到的摩擦力变小
D．M受到的摩擦力不变 【解析】皮带静止和皮带顺时针转动，M和皮带之 间相对速度变化了，但滑动摩擦力的大小与相对运 动速度的大小无关，且滑动摩擦力的方向都沿斜面 向上，所以M受力情况和运动情况都不变，选B、D.
持力FN和斜面对它的摩擦力f的合力F与它所受的重
力mg等大反向，竖直向上．M静止，它受到重力Mg， 地面支持力N，m对它的压力FN′，m对它的摩擦力
f′，由牛顿第三定律可知，FN′和f′的合力F′应竖直
向下，因此，M水平方向不可能受到地面对它的摩擦 力．
用平行于斜面斜向下的力F推m、m加速度运动，但f、 FN不变．故f′、FN′也不变，M的的受力情况不变，所 以A、C对，B、D错．
【思路点拨】弄清摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦 力是解题的关键． 【解析】铁块开始相对木板不动，受静摩擦力作用， Ff1 ＝ mgsin α ，当 α 增大到一定程度，铁块相对木板滑 动时，受滑动摩擦力作用， Ff2＝μmgcosα，由数学知 识可知，只有C正确．
【答案】C
【方法与知识感悟】 这类题的特点是物体经过了几个 过程，分析时应抓住以下几点： (1)分析物体所经历的过程，哪个过程中受的是静摩擦 力，哪个过程中受的是滑动摩擦力； (2)静摩擦力的大小由平衡或动力学方程来求解，弄清 这一过程中其它力的变化情况再确定静摩擦力如何变 化； (3)滑动摩擦力的大小由公式 Ff＝μFN来计算，弄清 FN 是否变化、如何变化再确定滑动摩擦力如何变化．
小关系，故无法确定开始时摩擦力的方向，因此当
F>mgsinθ时，随力F的减小，Ff可能先向下减小再向 上增大，当F≤mgsinθ时，Ff一直向上增大，故C正 确．
4．如图所示，有一半径为r＝0.2 m的
圆柱绕竖直轴OO′以ω＝9 rad/s的
角速度匀速转动．今用力F将质量为
1 kg的物体A压在圆柱侧面，使其以
*1．如图所示是主动轮P通过 皮带带动从动轮Q的示意图， A与B、C与D分别是皮带上 与轮缘上相互接触的点，
则下列判断正确的是( BCD )
A．B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反 B．D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反 C．D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同 D．主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力 是动力
(1) 物体 A 静止于倾角为 θ 的固定斜面上，如图甲所 示； (2)物体A受到水平拉力F作用而仍静止在水平面上， 如图乙所示；
(3)质量为m的物体A放在质量为M的车上，当车在紧 急刹车过程中 ( 车与地面间的动摩擦因数为 μ ) ，随车 一起停止运动，如图丙所示； (4)物体A在水平转台上，随转台一起以角速度ω匀速
【解析】B的受力分析如图所示． 由于B物体处于静止状态，它受到 的摩擦力不可能为0；又FT＝mAg， 故B受到的摩擦力为Ff＝FTcosθ＝ mAgcosθ，故A错B对．在竖直方向上：有摩擦力必 有弹力，故B对地面的压力也不可能为0，则FNB＋ FTsinθ＝mBg，所以FNB＝mBg－FTsinθ＝mBg－ mAgsinθ，C错D对．
mgsinα.沿斜面向上，为正，∴A错，t＝0时刻，如果F0＝
2mgsinα，则F在2mgsinα到mgsinα区间变化时，f在mgsinα 到0之间变化，方向沿斜面向下为负；F在mgsinα到0区间变
化时，f在0到mgsinα之间变化，方向沿斜面向上为正．故D
可能正确．t＝0时刻，如果F＝mgsinα，则 f＝0，当F在mgsinα到0之间变化时，f在0到mgsinα之间变 化，方向沿斜面向上为正，故选B.t＝0时刻，如果 F0<mgsinα，则0时刻f≠0，方向沿斜面向上为正，故选C.式Ff＝μFN来计算，应用此公式时 要注意：
( 1) μ 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，与接触面的大小无关； 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． (3)在分析摩擦力的方向时，要注意静摩擦力的方向的 “可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”． (4)无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，利用物体的运动
运动方向相反，而不是与运动方向相反，B错误．
*2.如图所示，轻质光滑滑轮
两侧用细绳连着两个物体A 与B，物体B放在水平地面 上，A、B均静止．已知A和 B的质量分别为 mA、 mB，绳与水平方向的夹角为 θ，则 ( BD ) A．物体B受到的摩擦力可能为0 B．物体B受到的摩擦力为mAgcosθ C．物体B对地面的压力可能为0 D．物体B对地面的压力为mBg－mAgsinθ
状态不仅可以判断摩擦力的有无、摩擦力的方向、还
可以求解摩擦力的大小．
题型三：滑动摩擦力与静摩擦力的综合分析
例3 长直木板的上表面的一端放置一个铁块，木板放 置在水平面上，将放置铁块的一端由水平位置缓慢地 向上抬起，木板另一端相对水平面的位置保持不变， 如图所示．铁块受到的摩擦力Ff随木板倾角α 变化的图 线可能正确的是(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦 力大小)( )