摩擦力-受力分析
高一物理摩擦力和受力分析(201911整理)
解析 (1)物块匀速运动时,在水平方向和竖直方向各 受到两个力的作用,如右图所示,水平方向受到水平
拉力F和滑动摩擦力f,物块匀速运动时,这两个力大
小相等,方向相反,即f=F所以物块所受的滑动摩擦
力f=8 N.
(2)由图可知,桌面对物块的
支持力N=G=20 N
由滑动摩擦力的公式f=μN
得μ=
f N
答案 (1)8 N (2)0.4 (3)8 N (4)8 N
针对练习1 如图3所示,一根重为G、 长为l的均匀长方体木料放在水平 桌面上.木料与桌面间的动摩擦因
二、滑动摩擦力大小的求解
典例2 如图2所示,重20 N的物块放在
水平桌面上,用F=8 N的水平拉力拉
物块可以使其做匀速直线运动.求:
(1)物块所受的摩擦力;
图2
(2)物块和桌面间的动摩擦因数;
(3)当水平拉力增大到16 N时,物块受到的摩擦力;
(4)物块在运动过程中突然撤去外力,在物块停止运
动前它受到的摩擦力.
的判断难度较大.因此,我们可用假
设法判断.
假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用,则当O1顺时针 转动时,O1与皮带间将会打滑,此时C点将相对于A 点向上运动.实际上,O1与皮带间没有打滑,可见C 点相对于A点有向上运动的趋势;反之,A点相对于C 点有向下运动的趋势.根据静摩擦力的方向与相对运 动趋势的方向相反,可知C、A两点受到的静摩擦力 fC、fA的方向分别是向下、向上.同样,我们可以得 到B、D两点受到的静摩擦力fB、fD的方向分别是向 上、向下.从而,A、B、C、D各点所受静摩擦力的 方向如上图所示,应选C项. 答案 C
8N 20 N
=0.4.
(3)当水平拉力增大到16 N时,这时拉力和滑动摩擦 力不再相等,应当用滑动摩擦力公式求解.
摩擦力 受力分析
(1)首先要明确研究对象(特别是对有多个物 体组成的系统,正确选择研究对象往往起着决定 作用)(整体法.隔离法)
(2)按照一定顺序进行受力分析.一般可先分 析场力,如重力、电场力、磁场力等;然后分 析接触力,分析接触力时,要先分析弹力,在 有弹力的接触面上,再判断是否存在摩擦力.在 受力分析的过程中,要边分析边画受力图(养 成画受力图的好习惯).
(3)受力分析完后,应仔细检查分析结果与物体 所处状态是否相符.
另外,检查时要能找出每个力的施力物体,这样 做看似费时,但只要能养成好习惯,分析受力时, 就会自觉地运用了.
2.受力分析时应注意: (1)不要把研究对象的受力与其他物体的受力混淆. (2)对物体所受的力,必须明确它的来源,不可 无中生有. (3)“向心力”、“回复力”等效果力,并不是物 实际受到的力,分析受力时应注意.
题6、如图所示,质量为m1的木块在质量为m2的 长木板上向右滑行,木块同时受到向右的拉力F 的作用,长木板处于静止状态,已知木块与木板 间的动摩擦因数为µ1,木板 与地面间的动摩擦因数为 µ2,则( AD) A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是1m1g B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是2(m1+m2)g C.当F> 2(m1+m2)g时,木板便会开始运动 D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
题3
f
画出f---t图像 F=Kt 走向高考 P33—考例3
mg
t 摩擦力随外界约束因素变化而变化.---具有被动性
o
F
题 4.
画出 f 随角度 的变化图像 f
o
题5、如图1-2-3所示,C是水平地面,A、B 是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水 平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速 直线运动,由此可知,A、B间的动摩擦因数 µ1和B、C间的动摩擦因数µ2有可能是( BD ) A.µ1 =0, µ2 =0 B.µ1 =0, µ2 ≠0 C.µ1 ≠0,µ2 =0 D.µ1 ≠0,µ2 ≠0 摩擦力与摩擦系数的关系: 有不一定f、 有f一定有
(完整版)摩擦力及受力分析
A
F
B
练习题:如图所示,物体 B 的上表面水平,B 上面载着物体 A,当它们一起沿斜面匀速
下滑时,A 物体受到的力:( )
A B
A.只有重力;
B.只有重力和支持力;
C.只有重力、支持力和摩擦力; D.有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力
类型题: 摩擦力方向的确定
1、由相对运动或相对运动的趋势确定,摩擦力的方向总与相对运动或相对运动趋势的方向 相反。
甲
已
【例 10】分析下列物体 A 的受力
丙
丁
【达标测试】
1. 运动员用双手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是 f1 和 f2,那 么( )
A. f1 向下,f2 向上,且 f1 f 2
B. f1 向下,f2 向上,且 f1>f2
C. f1 向上,f2 向上,且 f1 f 2
D. f1 向下,f2 向下,且 f1 f 2
4、用整体法来确定 【例 6】如图所示,三角形劈块放在粗糙的水平面上,劈块上放一个质量为 m 的物块,物块 和劈块均处于静止状态,则粗糙水平面对三角形劈块:( )
A.有摩擦力作用,方向向左; B.有摩擦力作用,方向向右;
C.没有摩擦力作用;
D.条件不足,地面与劈块之间的摩擦力情况?)
一般应按先分析重力,然后环绕物体一周找出与研究对象接触的物体、并逐个分析这些物体
对研究对象的弹力,在有弹力的接触面上分析是否存在摩擦力(只有在有弹力的接触面之间
才可能有摩擦力),;最后再分析其他场力(电场力、磁场力),边分析边画出力的示意图。
3、画完后进行定性检验,看物体能否处于题目所给的状态
二,受力分析的注意事项
1、明确研究对象。选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量简便。研究对象可以是单
高中物理必修一《力与物体平衡》摩擦力与受力分析
§2.2 摩擦力 受力分析【考点聚焦】1.摩擦力摩擦力的产生条件是 ○1 相互接触的物体间有弹力存在;○2 接触面粗糙; ○3 接触的物体之间存在相对运动或有相对运动趋势.摩擦力方向总是与接触面平行,且与 相对运动方向相反或与相对运动趋势方向相反.摩擦力大小:对滑动摩擦力而言,其大小F = μF N .对静摩擦力而言,其大小则与接触面平行方向的其它外力及物体的运动状态有关,但其有个范围即介于最大静摩擦力与零之间.2.受力分析对物体进行受力分析的一般步骤:○1 首先确定研究对象; ○2 然后根据力的概念,从物体处所的环境与其他物体的联系,按重力、弹力、摩擦力及其他力等顺序依次分析,○3 最后检查分析结果能否使物体处于题目中所给的运动状态.【好题精析】例1 如图2.2-1所示,用细绳拴着一个小球,小球静止在光滑的斜面上.试作出小球所受的弹力示意图.解析:小球只与斜面和细绳接触,根据弹力的产生条件及其方向可作出小球受力图如图2.2-1(解).点评:弹力是接触力,接触面间的压力、支持力方向总是与接触面垂直指向被压力或起支持作用的物体;而绳的拉力总是沿着绳子,并指向收缩方向.例2 下列关于摩擦力的说示中正确的是:( )A .阻碍物体运动的力称为摩擦力B .滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C .静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直D .接触面上的摩擦力总是与接触面平行解析:摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的,而不是阻碍物体的运动,因此A 选项错误.另一方面摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势方向相反,故B 选项错误.当相对运动趋势方向与运动方向垂直时,静摩擦力的方向就与运动方向垂直,故C 正确.摩擦力是切向力,故与接触面平行,D 正确.综上所述C 、D 正确. 点评:本题要求考生正确理解摩擦力的概念,并能把握相对运动与物体运动的区别. 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2.2-2所示.铁块受到摩擦力f 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):( )解析:本题应分三种情况进行分析:○1 当0 ≤α<arctan μ(μ为铁块与木板间的动摩擦因数)时,铁块相对木板处于静止状态,铁块受静摩擦力作用其大小与重力沿木板面(斜面)方向分力大小相等,即f = 图2.2-1(解)图2.2-2 A B CD 图2.2-1mg sin α,α=0时,f = 0;f 随α增大按正弦规律增大.○2 当α= arctan μ时处于临界状态,此时摩擦力达到最大静摩擦,由题设条件可知其等于滑动摩擦力大小.○3 当arctan μ<α≤900时,铁块相对木板向下滑动,铁块受到滑动摩擦力的作用,根据摩擦定律可知f = μF N =μmg cos α,f 随α增大按余弦规律减小.综合上述分析可知C 图可能正确地表示了f 随α变化的图线.点评:本题由铁块运动状态的不确定性来巧妙地设计了考查静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力三者区别的,这三者在产生条件和大小计算上都有一些区别,分析过程中要求考生能够从物体运动状态来进行科学分析与推理. 例4 如图2.2-3所示,质量为m 、横截面为直角三角形的物块ABC ,α=∠ABC ,AB 边靠在竖直墙面上,F 是垂直于斜面BC 的推力.现物块静止不动,则摩擦力大小为 ___________. 解析:对三角形物块进行受力分析,如图2.2-3(解)所示.由平衡条件可以有:f mg -αsin F -=0、N αcos F -=0解得摩擦力f = mg + F sin α. 点评:本题要求考生掌握物体的受力分析与平衡条件及处理平衡问题的数学方法.例5 利用一个小木块(一端带挂钩)、一个长木板、一根橡皮条和一把刻度尺,怎样粗略地测出小木块与木板之间的动摩擦因数.解析:橡皮条不能直接测量力的大小,但在其发生弹性形变时,可以粗略地认为其遵循胡克定律,可以根据其形变量来比较力的大小,可以借助借助于比例关系估算出动摩擦因数.其具体方法:○1 用刻度尺测量出橡皮条自由长度l 0,将橡皮条把木块竖直悬挂起来,测量木块静止时橡皮条的长度l 1,并计算其形变量∆l 1 = l 1 l -0;○2 将木块放在水平放置的木板上,用橡皮条水平拉动木块,使木块在木板上匀速运动,测量出这时橡皮条的长度l 2,并计算其形变量∆l 2 = l 2 l -0;○3 计算动摩擦因数μ= ∆l 2/∆l 1. 点评:这是一道设计性实验问题,它要求考生能够借助于比例关系求解.【当堂反馈】1.如图2.2-4所示,用力F 将一个木块压在倾斜板上静止不动,则木块的受力情况分析正确的是:( ) A .有可能只受两个力的作用 B .有可能只受三个力的作用C .必定受四个力的作用D .以上说法都不对2.如图2.2-5所示的所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b = 5N 、F c = 10N 分别作用于b 、c 上,a 、b 和c 仍保持静止状态.以f 1、f 2、f 3分别表示a 与b 、b与c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小,则:A .f 1 = 5N 、f 2 = 0、f 3 = 5NB .f 1 = 5N 、f 2 = 5N 、f 3 = 0C .f 1 = 0N 、f 2 = 5N 、f 3 = 5ND .f 1 = 0N 、f 2 = 10N 、f 3 = 5N【强化训练】1.运动员用双手握住竖直的竹秆匀速攀上和匀速下滑时,他所受到的摩擦力分别为F 1和F 2,那么它们的关系是:( )A .F 1向上,F 2向下,F 1 = F 2B .F 1向下,F 2向上,F 1 > F 2C .F 1向上,F 2向上,F 1 = F 2D .F 1向上,F 2向下,F 1 > F 22.把一重为G 的物体,用一个水平推力F = kt (k 是为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高图2.2-3(解) A C Fmg N B fA B C F 图2.2-3 图 2.2-5 图2.2-4F的平整的墙上,如图2.2-6所示.从t = 0开始物体所受的摩擦力f 随时间t 的变化关系是图下图中的:( )3.如图2.2-7所示,物体B 的上表面水平,B 上面载着物体A ,当它们一起沿固定斜面C 匀速下滑的过程中物体A 受力是:( ) A .只受重力 B .只有重力和支持力C .有重力、支持力和摩擦力D .有重力、支持力、摩擦力和斜面对它的弹力4.如图2.2-8所示,用水平力F 将物体压在竖直墙壁上,保持静止状态,现保持力F 的大小不变,使F 的方向与水平方向夹角逐渐增大的过程中,若物体A 仍保持平衡,则物体A 受到的摩擦力:( )A .可能保持不变B .可能增大C .可能减小D .一定会发生变化5.如图2.2-9所示,在粗糙水平面上放一个三角形木块a ,物体b 在a 的斜面上匀速下滑,则下列判断中正确的是:( )A .a 保持静止,而且没有相对水平面运动的趋势B .a 保持静止,但有相对水平面向右运动的趋势C .a 保持静止,但有相对水平面向左运动的趋势D .因未给出所需数据,无法对a 是否运动或有无运动趋势做出判断6.如图2.2-10所示,放在水平地面上的物体a 上叠放着物体b ,a 和b 间用轻质弹簧相连,已知弹簧处于压缩状态,整个装置处于静止状态,则关于a 、b 的受力分析正确的是:( ) A .b 受到向右的摩擦力 B .a 受到m 对它的向左的摩擦力C .地面对a 的摩擦力向右D .地面对a 无摩擦力作用7.如图2.2-11所示,质量为m 的物体放在水平放置的钢板c 上,与钢板间的动摩擦因数为μ.由于光滑导轨槽a 、b 控制,物体只能沿水平导轨槽运动.现使钢板以速度v 1向右运动,同时用力F 沿导轨槽的方向拉动物体使物体以速度v 2沿轨槽运动,则F 的大小为:( )A .F =μmgB .F >μmgC .F <μmgD .不能确定 8.如图2.2-12所示,放在倾斜的的木板上,当木板倾角θ为30o 和45o时,物体所受的摩擦力大小恰好相等,则物体与木板间的动摩擦因数是多少?9.某同学用一个弹簧秤、木块和细线去粗略地测定木块与一个固定的斜面间之间的动摩擦因数μ,设此斜面的倾角不大,不加拉力时,木块放在斜面上将保持静止.(1) 他是否要用弹簧秤称出木块的重力?(2) 写出实验的主要步骤;(3) 导出求动摩擦因数μ的计算式.图2.2-6图2.2-7 图2.2-8 图2.2-9 图2.2-10图2.2-11图2.2-1210.如图2.2-13所示,两块轻质竖直平行板A 、B 之间夹着一块重力为6N 的长方体木块C ,此时A 、B 对C 的压力均为10N 。
易错点04 弹力 摩擦力 受力分析(解析版)
易错点04 弹力摩擦力受力分析例题1.(2022·福建·模拟预测)人形机器人阿特拉斯(A tla s)可以模仿人类完成自主连续跳跃、空中转体180°等一系列高难度动作。
如图所示,某次测试中,该机器人从木箱跳跃到前方矮桌后站稳,则机器人()A.从开始起跳到离开木箱的过程中,木箱对其支持力大于其对木箱的压力B.从开始起跳到离开木箱的过程中,木箱对其摩擦力方向向前C.从开始起跳到离开木箱的过程中,木箱对其支持力做正功D.离开木箱后上升到最高点时,其速度为零【答案】B【解析】A.木箱对其支持力大于其对木箱的压力互为相互作用力,故二者大小相等,A错误;B.从开始起跳到离开木箱的过程中,机器人脚对木箱有向后的运动趋势,故木箱对其摩擦力方向向前,B正确;C.从开始起跳到离开木箱的过程中,木箱对其支持力主要作用于机器人脚上,而机器人脚并没有发生位移,故木箱支持力对机器人不做功。
C错误;D.离开木箱后上升到最高点时,其竖直方向上的分速度为零,水平方向分速度不为零,D 错误。
故选B。
【误选警示】误选A的原因:错误认为向上跳起时支持力大于压力。
支持力和压力是作用力与反作用力,两者始终大小相等。
误选C的原因:错误认为支持力对机器人做功。
支持力的作用点没有移动,支持力不做功。
误选D 的原因:错误认为最高点速度是零。
斜上抛运动,最高点速度等于抛出时初速度的水平分速度。
例题2. (2022·福建省龙岩第一中学模拟预测)木块A 、B 的质量分别为5kg 和6kg ,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。
夹在A 、B 之间的轻质弹簧被压缩了2cm ,弹簧的劲度系数为400N/m ,初始时两木块在水平地面上静止不动。
现用与水平方向成60°的拉力F =6N 作用在木块B 上,如图所示。
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取g =10m/s 2,则在力F 作用后( )A .木块A 所受摩擦力的方向向左B .木块A 所受摩擦力大小是12.5NC .木块B 所受摩擦力大小是11ND .木块B 所受摩擦力大小是15N【答案】C【解析】 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,所以A 受到的最大静摩擦为mA NA 0.255012.5N F F μ==⨯=B 受到的最大静摩擦为mB NB 0.256015N F F μ==⨯=此时弹簧的弹力为40000.028N F kx ==⨯=弹弹簧的弹力的大小小于物体受到的最大静摩擦力的大小,物体处于静止状态,根据平衡条件,A 受到的摩擦力大小为8N ,方向向右,B 受到的摩摩擦力也是8N ,方向向左,当与水平方向成60°的拉力6N F =作用在木块B 上,假设物体B 仍静止,则B 受到的摩擦力为11N ,此时小于最大静摩擦,则B 仍然静止,摩擦力方向向左,施加F 后,弹簧的形变量不变,则A 受力情况不变,A 受到的摩擦力大小仍为8N ,方向向右,C 正确。
摩擦力对物体受力分析问题及解答
摩擦力对物体受力分析问题及解答摩擦力是指两个物体相互接触时产生的阻碍运动的力量。
在物体受力分析中,摩擦力起着重要的作用。
本文将对摩擦力对物体受力的分析问题进行探讨,并提供一些解答。
一、什么是摩擦力?摩擦力是由两个物体之间的接触产生的力量。
当一个物体相对于另一个物体运动时,两者之间的接触面会产生摩擦力。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指物体尚未开始运动时受到的阻碍力。
当施加的力没有超过静摩擦力的极限时,物体将保持静止。
一旦施加的力超过了静摩擦力的极限值,物体将开始运动。
动摩擦力是指物体在相对运动时受到的阻碍力。
当物体运动时,两个接触面之间会产生相对滑动,从而引发动摩擦力。
动摩擦力的大小通常小于或等于静摩擦力。
二、摩擦力的影响因素摩擦力的大小会受到多个因素的影响,主要包括以下几点:1. 物体之间的材质:不同材料之间的摩擦力大小有所差异。
例如,金属之间的摩擦力通常较小,而金属和木材之间的摩擦力较大。
2. 物体的接触面积:接触面积越大,摩擦力越大。
例如,一个平放在地面上的物体与地面的接触面积较大,因此摩擦力较大。
3. 物体之间的压力:压力越大,摩擦力越大。
当施加在物体上的力增大时,物体与接触面之间的压力也会增加,从而导致摩擦力增大。
三、如何计算摩擦力?在物体受力计算中,计算摩擦力的大小可以使用以下公式:F = μN其中,F代表摩擦力的大小,μ代表摩擦系数,N代表物体与接触面之间的压力。
摩擦系数μ是一个表示不同材质之间摩擦力大小的常数。
它的值可以通过实验或文献资料获得。
四、摩擦力的应用与解答1. 问题:一个质量为5kg的物体放在水平地面上,施加在物体上的力为10N,已知静摩擦系数为0.4,求物体静止不动时的摩擦力。
解答:首先计算物体与地面之间的压力N,N = mg,其中m表示物体的质量,g表示重力加速度。
因此,N = 5kg × 9.8m/s² = 49N。
然后使用摩擦力公式计算摩擦力F,F = μN = 0.4 × 49N = 19.6N。
(完整版)摩擦力及受力分析
摩擦力及受力分析学案知识精解一,摩擦力1、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙; ②两物体接触面上有压力; ③两物体间有相对滑动.(2)方向:总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反.(3)大小—滑动摩擦定律滑动摩擦力跟正压力成正比,也就跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
即N F f μ=其中的F N 表示正压力,不一定等于重力G 。
μ为动摩擦因数,取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度,与接触面的面积无关。
2、静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙的;②两物体有相对运动的趋势;③两物体接触面上有压力.(2)方向:沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反.(3)大小:静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤f m ,具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
必须明确,静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μF N 计算,只有当静摩擦力达到最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既Fm=μF N3、摩擦力与物体运动的关系①摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反.而不一定与物体的运动方向相反. 如:课本上的皮带传动图。
物体向上运动,但物体相对于皮带有向下滑动的趋势,故摩擦力向上。
②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的.而不一定是阻碍物体的运动的.如上例,摩擦力阻碍了物体相对于皮带向下滑,但恰恰是摩擦力使物体向上运动。
注意:以上两种情况中,“相对”两个字一定不能少.这牵涉到参照物的选择。
一般情况下,我们说物体运动或静止,是以地面为参照物的。
而牵涉到“相对运动”,实际上是规定了参照物。
如“A 相对于B",则必须以B 为参照物,而不能以地面或其它物体为参照物。
物理必修一重难点之受力分析:摩擦力
受力分析——摩擦力一、重点:摩擦力摩擦力的产生条件为:(1)两物体相互接触,且接触面粗糙;(2)接触面间有挤压;(3)有相对运动或相对运动趋势。
摩擦力的方向为与接触面相切,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
判断摩擦力有无和方向的方法:假设法、运动状态分析法、牛顿第三定律分析法。
【例1】如图1—8所示,判断下列几种情况下物体A 与接触面间有、无摩擦力。
图a 中物体A 静止。
图b 中物体A 沿竖直面下滑,接触面粗糙。
图c 中物体A 沿光滑斜面下滑。
图d 中物体A 静止。
【例2】如图1—9所示为皮带传送装置,甲为主动轮,传动过程中皮带不打滑,P 、Q 分别为两轮边缘上的两点,下列说法正确的是:( ) A .P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反 B .P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反, Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 C .P 点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同, Q 点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反 D .P 、Q 两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同【例3】如图1—10所示,物体A 叠放在物体B 上,水平地面光滑,外力F 作用于物体B 上使它们一起运动,试分析两物体受到的静摩擦力的方向。
【例4】如图1—12所示,A 、B 两物体竖直叠放在水平面上,今用水平力F 拉物体,两物体一起匀速运动,试分析A 、B 间的摩擦力及B 与水平面间的摩擦力。
二. 受力分析的步骤:一重、二弹、三摩擦、再其它。
三.受力分析的方法:整体法和隔离法。
【例5】如图1—14所示,A、B、C叠放于水平地面上,加一水平力F,三物体仍静止,分析A、B、C的受力情况。
【例6】如图1—15所示,物体A、B静止,画出A、B的受力图。
【例7】如图1—16所示,用两相同的夹板夹住三个重为G 的物体A 、B 、C ,三个物体均保持静止,请分析各个物体的受力情况.【例8】如图1—18所示,放置在水平地面上的直角劈M 上有一个质量为m 的物体,若m 在其上匀速下滑,M仍保持静止,那么正确的说法是( )A.M对地面的压力等于(M+m )gB.M对地面的压力大于(M+m )gC.地面对M没有摩擦力D.地面对M有向左的摩擦力四、强化训练1、如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角。
摩擦力及受力分析
摩擦力及受力分析
一,摩擦力
1.滑动摩擦力
(1)条件:a。
接触b,粗糙, c,压力, d, 相对滑动
(2)大小F f﹦N
压力:与接触面垂直;不一定等于重力,由物体的所受外力和运动情况决定。
(3)方向
与相对滑动的方向相反
二,静摩擦力
(1)定义
两个物体这间有相对运动趋势时产生的阻碍物体相对运动的力。
(2)条件
前三条与滑动摩擦力相同,第四条为:两个物体间有相对运动的趋势。
趋势:将要或者说想要发生相对运动,但它们之间没有发生相对运动,它们是相对静止的。
(3)方向
与相对运动的趋势的方向相反。
(4)大小
最大静摩擦力:物体之间刚好发生相对滑动时的静摩擦力。
0﹤F≤Fm
三分析摩擦力必须注意的问题
一是要弄清楚是滑动摩擦力还是静摩擦力,二是要注意两个词:相对和接触面四实例
物体的受力分析一,选定研究对象,
二,隔离对象
三,画受力分析图
一重力,二弹力,三摩擦力。
绕圈找接触的物体,看看对它有没有弹力和摩擦力。
高一物理《第2讲 摩擦力 受力分析》
探究点二 摩擦力的方向的分析
例2 水平皮带传输装置如右图所示.O1为主动轮, O2为从动轮.当主动轮顺时针匀速转动时,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后停止滑动,之后就随皮带一起匀速运
动,直至传送的质量都是m,滑轮的质量、滑轮
上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它做 匀速运动,则F的大小为 ()
ppt课件
14
A. 4μmg B. 3μmg C. 2μmg D. μ
mg 【解析】以Q为研究对象,Q在水平方向受绳的拉 力F1和P对Q的摩擦力Ff1作用,由平衡可知:F1=Ff1=μmg
质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长 为l、劲度系数为k的弹簧连接起来,木块与地
面间动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木
块2,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的
距离是
()
ppt课件
7
A. l k
m1g
C.
l k
m2g
B. lk(m1m2)g
D.l( m1m2 )g
k m1m2
【解析】 对木块1,F弹=Ff=μm1g.又F弹=
中的
()
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【解析】 物体受到的动摩擦力Ff=μkt随时间的
增加而从零开始增加. 开始时,Ff<G,物体向下做加
速运动.当Ff=μkt=G时,物体的速度最大; 此后Ff>G,
物体做减速运动;当速度减为零时,物体处于静止.动摩
擦力变为静摩擦力,大小突变为与重力大小相等.
【答案】 B
(3)力的示意图要能大致反应各力的大小关系.
关于摩擦力的受力分析即判断
摩擦力受力分析专题练习例1、如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速例2、用水平推力F=20N将A、B两木块挤压在竖直墙壁上,如图示,画出A、B的受力示意图。
若GA=5N , GB=10N,求墙面对B的摩擦力f=A和B上。
A和B均静止,画出物体A、B所受的力。
并求物体A受到的的摩擦力大小为_____ N,方向 _________ 地面对B的摩擦力f=例3、如图把重为5N的木块A用20N的水平拉力F压在竖直墙上,木块静止不动, 木块受到的摩擦力为 _____ N,方向是(1) 若将水平压力改为30N,则木块受到的摩擦力为(2) 若用3N的竖直向下的拉力向下拉木块,使木块沿墙壁匀速下滑,则墙对木直线运动,分析A、B所受的力厶F7///////甲练习4、如图物体重30N,被50N的水平压力F压在竖直墙壁上保持静止,画出物体总结:隔离法——适用于涉及两物体接触面的力,隔离受力简单的物体所受的力,墙面对物体的摩擦力f=No整体法一一适用于不涉及物体接触面的力,只求地面或墙面的作用力练习1:如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(A•甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为FB.甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为FC.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F练习5:如图是“竹筷提米”实验。
在玻璃杯内装满米,将竹筷竖直插入米中,然后D.乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F练习2:如图所示,A B两物体重力都等于10N,同时有F=8N的两个水平力分别作用在用竹筷将玻璃杯和米沿竖直方向慢慢提起,画出玻璃杯与米(整体)受到的力。
N oN oN o块的摩擦力大小为N,方向是练习3:如图所示,木板B放在粗糙的水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上,用水平力F向左拉动B,使B以速度1’做匀速运动,(3)若用竖直向上的拉力向上拉木块,使木块沿墙壁匀速上滑,则墙对木块的摩擦力大小为这时绳水平,张力为T,求B受到地面给它的摩擦力。
2、 摩擦力及受力分析
有,例如,物体做圆周运动时,有可能会错把“向心力”当作物体受的力. ③ 合力和分力不能重复考虑,“性质力”与“效果力”不能重复考虑.
题型1: 题型 :静摩擦力的有无及方向的判定
静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反, 静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,而相对运动趋势不如相对运 动直观,它具有很强的隐蔽性,所以静摩擦力的方向判定较困难. 动直观,它具有很强的隐蔽性,所以静摩擦力的方向判定较困难.为此常用下面几 种方法: 种方法: 1.假设法: .假设法:
简单明了,而不必考虑内力的作用. 简单明了,而不必考虑内力的作用. ② 当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法, 当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时系统中
物体间相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力. 物体间相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力.
(3)受力分析的步骤 )
第2 节
摩擦力及受力分析
一、静摩擦力
1.产生:两个相互接触的物体,有 相对运动趋势 .产生: 个相互接触的物体, 2.作用效果:总是起着阻碍物体间 .作用效果:
相对运动趋势
时产生的摩擦力. 时产生的摩擦力. 的作用. 的作用.
3.产生条件:①相互接触且 挤压 ;②有相对运动趋势 ③ 接触面粗糙 . .产生条件: ; 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. .大小: 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 相对运动趋势 .方向: 接触面相切, 方向相反. 方向相反.
二、滑动摩擦力
1.产生:两个相互接触的物体发生 相对运动 .产生: 2.作用效果:总是起着阻碍物体间 相对运动 的作用. .作用效果: 的作用. 3.产生条件:①相互接触且 挤压 .产生条件: 运动; ;②有相对 运动;③ 接触面粗糙 . . 时产生的摩擦力. 时产生的摩擦力.
摩擦力与受力分析
) ( 力擦摩受所体物则�示 所图如�°03 为角倾面斜.L 为也量长伸簧弹时止静统系�体物的 m2 为量质住拉向方面斜沿簧 弹该用现.L 为量长伸簧弹时止静�体物的 m 为量质挂悬直竖簧弹轻用)考联校八安西·(�9 D 】案答【 �确正 D 故�am�gmμ�有 m 块物对�a)M�m( �)gM�gm(μ�F�知可律定二第顿牛由体整对�供提力擦摩静的间之板木与块物由度速加且 �度速加有具定一 m 块物则�动运线直速加匀做且�止静对相持保板木与块物 】析解【 g)m�M(μ 于等小大力擦摩的间面桌与板木�D gMμ 于等小大力擦摩的间面桌与板木�C F 于等小大力擦摩的间面桌与板木�B 0 于等小大力擦摩的间块物与板木�A ) ( 是的确正法说列下.g 为 度速加力重知已�止静对相持保板木与块物�动运线直速加匀做右向同共块物和板木使�板 木拉右向 F 力恒平水一用现.μ 为均数因擦摩动的间面桌与板木、间块物与板木�上板木于置 块物的 m 为量质个一�上面桌平水在放板木的 M 为量质�示所图如)试测区城西京北·(�8 DA 】案答【 �确正 DA 故�上 向面斜沿向方�θnisG 于等小大力擦摩时此�止静持保仍体物�力擦摩的来原于小力擦摩的 受所上面斜在体物�后 F 去撤�反相向方力合与并�小大力合的 F 与 θnisG 于等小大 fF 力擦
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受力分析和摩擦力
C (A)5cm、10cm (B)10cm、5cm
(C)15cm、10cm S1 m1 S2 m2
(D)10cm、15cm
练习3:如图所示,C是水平地面,A B是两个长方 形物块,F是作用在物体B上沿水平方向的力,物 体A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可 知,A B间的动摩擦因数u1和B 、C 间的动摩擦因 数u2可能是 CD A u1=0 u2=0 B u1≠0 u2=0
摩擦力大小为
A、μ1m2g
C
B、μ1(m1+m2)g
C 、 μ 2 m 1g
a
D、μ1m2g+μ2m1g
υ P
b
例2:如图所示,A、B、C三个物体叠放在 桌面上,在A的上面再加一个作用力F,则C 物体在竖直方向总共受几个力? A、2个力 B、3个力 F C、4个力 D、5个力 A B C
例3:如图所示在水平地面上放一个质量为 M、倾角为θ的斜面体,一个质量为m的木块 沿斜面匀速下滑,斜面体受到的力有 A、重力、地面支持力、木块压力 B、重力、木块压力、木块的滑动摩擦力、地 面支持力 C、重力、木块压力、木块的滑动摩擦力、地 面支持力、地面的滑动摩擦力 D、重力、木块压力、木块的滑动摩擦力、地 面支持力、地面的静动摩擦力
一、滑动摩擦力
1、滑动摩擦力产生条件: 2、滑动摩擦力的方向: 3、滑动摩擦力的大小:
二、静摩擦力
1、静摩擦力产生条件:
2、静摩擦力方向:
3、静摩擦力的大小:
基本问题一:
最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系: 一般来讲最大静摩擦力比滑动摩擦力略大(推 桌子的感受)。但通常也可以认为最大静摩擦力 与滑动摩擦力相等。
基本问题二:
“假设法”判断静摩擦力的有无和方向。 静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反, 但有些情况相对运动趋势很难判断。我们可以 用假设法判断相对运动势的方向:
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热点聚焦
热点一 滑动摩擦力的理解 1.如何理解公式“Ff=μFN”?
滑动摩擦力的大小用公式Ff=μFN来计算,应用 此公式时要注意以下几点: (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;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.
图4
摩擦力-受力分析
答案 (1)甲图中,沿斜面向上 (2)乙图中,水平向左 (3)丙图中,水平向左 (4)丁图中,总指向圆心
摩擦力-受力分析
练习2:如图所示,物体B叠放在A上,物体A置于地面上, 若在物体A上施加一个力F,分析以下几种情况下,物体A 和B所受的摩擦力。 (1)一起静止; (2)一起向右匀速直线运动; (3)一起以加速度a水平向右运动.
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
答案 BCD
摩擦力-受力分析
方法提炼 静摩擦力方向的判断方法 1.假设法(如图3所示)
图3
摩擦力-受力分析
2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律或牛 顿第三定律,可以判断静摩擦力的方向.假如用 一水平力推桌子,若桌子在水平地面上静止不动, 这时地面会对桌子施一静摩擦力.根据二力平衡 条件可知,该静摩擦力的方向与推力的方向相反, 加速状态时物体所受的静摩擦力可由牛顿第二定 律确定.
3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系) 来判断,此法关键是抓住“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.
三 受力分析
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 示意图
,
这个过程就是受力分析.
2.受力分析的一般顺序
先分重析力
后分析其他力
,再分接析触力
(弹力、摩擦力),最
(电磁力、浮力等).
摩擦力-受力分析
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.
摩擦力-受力分析
练习1 指明物体A在以下四种情况下所受的 静摩擦力的方向. (1)物体A静止于斜面上,如图4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)物体A放在车上,在刹车过程中,A相对于车厢静 止,如图丙所示; (4)物体A在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图 丁所示.
摩擦力-受力分析
水平地面光滑,外力F作用于物体A上,使它们一起运 动.因B随A一起向右加速,故B受合力一定向右,而B 在水平方向只受静摩擦力的作用,所以,B受静摩擦力 一定向右,如图1中的乙图,对B起动力的作用.由作用 力与反作用力关系知A受到B的静摩擦力向左,对A起 阻力的作用.
图1
摩擦力-受力分析
摩擦力-受力分析
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.
摩擦力-受力分析
热点二 静摩擦力的理解 1.如何理解最大静摩擦力?
最大静摩擦力并不是物体实际受到的静摩擦力, 物体实际受到的静摩擦力小于最大静摩擦力;最 大静摩擦力与接触面间的正压力成正比;一般情 况下,为了处理问题的方便,最大静摩擦力可按 近似等于滑动摩擦力处理. 2.静摩擦力的作用效果有什么特点? 静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势,并不 是阻碍物体的运动.它可以作阻力,也可以作动 力.例如,如图1中的甲图,物体B叠放在物体A上,
特别提示 1.受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,受滑 动摩擦力作用的物体不一定是运动的. 2.摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动 趋势,但摩擦力不一定阻碍物体的运动,摩擦力 的方向与物体运动的方向可能相同也可能相反, 还可能成一夹角或垂直,即摩擦力可能是动力也 可能是阻力.
摩擦力-受力分析
摩擦力-受力分析
二、静摩擦力 1.概念:两个相互接触的物体,有 相对运动趋势 时
产生的摩擦力. 2.作用效果:总是起着阻碍物体间 相对运动趋势的
作用. 3.产生条件:①相互接触且挤压 ;②有相对运动趋势;
③ 接触面粗糙 . 4.大小:随引起相对运动趋势的外力的变化而变化,
即只与外力有关,而与正压力无关. 5.方向:跟接触面相切,总是与物体的相对运动趋势 方向相反. 6.最大静摩擦力:静摩擦力的最大值与接触面的压力
成 正比 ,还与接触面有关系.
摩擦力-受力分析
名师点拨 1.摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动 趋势,但不一定阻碍物体的运动. 2.受静摩擦擦力时一定有弹力,且弹力与摩 擦力总垂直,反之不一定成立. 4.最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,无特殊说 明时,可以认为它们数值相等.
摩擦力
考点自清
一、滑动摩擦力
1.概念:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,
会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做
滑动摩擦力 .
2.作用效果:总是起着阻碍物体间
的作用.
3.产生条件:①相互接触且 挤压 ;②有
;
③接触面粗糙.
4.大小:滑动摩擦力大小与 压力 成正比,即:Ff= μFN 5.方向:跟接触面相切,并跟物体 相对运动方向
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(或方向),看引起的结果是否符合给定的运动状态或 形变效果.
摩擦力-受力分析
题型探究
题型1 静摩擦力的有无及方向的判定 【例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( )