2019高考物理一轮复习课件：第2讲摩擦力.ppt
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第2讲 摩 擦 力
知识建构 技能建构
一、滑动摩擦力和静摩擦力的定义 1.滑动摩擦力:两个相互接触且发生形变的粗糙物体,当它们发生① 相对滑动时,就会在接触面上产生阻碍②相对滑动的力.
2.静摩擦力:两个相互接触且发生形变的粗糙物体,当它们具有③相 对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍④相对运动趋势的力.
A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N
知识建构
技能建构
7
【解析】设静摩擦力最大值等于滑动摩擦力,则FA=μGA=12.5 N、 FB=μGB=15 N.施加力F之前,静摩擦力Fμ=kx=8 N,施加力F之后,对B 物体有F+kx=9 N<15 N,即物体B静止不动,所受摩擦力大小为9 N.A
(2)反推法:是从研究物体表现出的运动状态反推它必须具有的条件, 分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,就容易判断摩擦力 的方向了.
3.根据摩擦力的效果来判断其方向.摩擦力的效果表现为:平衡其他 力、做动力、做阻力、提供向心力等.
知识建构
技能建构
14
变式训练1 在例1中其他条件不变时: (1)若物体A随传送带向上匀加速运动,其所受摩擦力方向如何?
静止不动,所受摩擦力仍为8 N.所以A、B、D错误,C正确. 【答案】C
知识建构
技能建构
8
4.如图甲所示,一木块放在动摩擦因数为3 的平板上,在板与水平面
3
的夹角α由0°增大到90°的过程中,木块所受的摩擦力F和倾角α的关 系图象是图乙中的 ( )
甲
乙
知识建构
技能建构
9
【解析】如图丙所示,随α增大,木块将由静止变为运动.当α增大到 某一定值时,假设木块刚好滑动,此时木块受到的静摩擦力Fm=μ mgcos α
(2)若物体A随传送带向下匀加速运动,其所受摩擦力方向又如何? 【规范全解】(1)物体A沿斜面向上匀加速运动,取向上为正方向,根 据牛顿第二定律可得:f-mgsin θ=ma,摩擦力沿斜面向上.
知识建构
技能建构
15
(2)物体A沿斜面向下匀加速运动,取向下为正方向,根据牛顿第二定 律可得:f+mgsin θ=ma,如果a=gsin θ,则摩擦力f=0;如果a>gsin θ,则摩 擦力f>0,摩擦力沿斜面向下;如果a<gsin θ,则摩擦力f<0,摩擦力沿斜 面向上.
知识建构
技能建构
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2.装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖 出,如图所示,则在匀加速拖出的过程中 ( )
A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小
B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大
C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小
D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人拉 力也不变
作用效果
总是阻碍物体间的 相 总是阻碍物体间的 相
对运动趋势
对运动
知识建构
技能建构
3
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)受静摩擦力作用的物体不一定静止,受滑动摩擦力的物体不一定 运动.
(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力,且弹力与摩擦力总垂直,反之不 一定成立.
甲
A.物体A随传送带一起向上匀速运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下 B.物体A随传送带一起向下匀速运动时,A所受摩擦力沿斜面向下
C.物体A随传送带一起向下匀速运动时,A不受摩擦力作用
D.无论A随传送带一起向上还是向下匀速运动,传送带对物体A的 作用力均相同
知识建构
技能建构
11
【名师点金】物体A无论随传送带一起向上还是向下做匀速运动, 均为平衡状态,故可根据摩擦力的作用效果来判断. 【规范全解】无论传送带向上还是向下运动,物块A随传送带匀速 运动处于平衡状态,在重力作用下有相对于传送带沿斜面向下运动 的趋势,传送带对物块有沿斜面向上的静摩擦力,根据平衡条件可得f =mgsin θ,所以D正确.
知识建构
技能建构
4
1.关于摩擦力的作用,下列说法中正确的是 ( ) A.摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势 B.摩擦力的方向与物体运动方向有时是一致的 C.摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上 D.摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相 反 【解析】摩擦力阻碍的是相对运动或相对运动趋势与物体运动的 方向不一定相反. 【答案】ABD
知识建构
技能建构
2
二、两种摩擦力的比较
名称 项目 产生条件
大小、方向
静摩擦力
滑动摩擦力
①接触面⑤粗糙
①接触面⑧粗糙
②接触处有⑥弹力
②接触处有⑨弹力
③两物体间有⑦相对运 ③两物体间有⑩相对运
动趋势
动
大小: 0<F静≤ fm
大小:F= μFN
方向:与受力物体相对 方向:与受力物体相对
运动趋势的方向 相反 运动的方向 相反
【答案】D
乙
知识建构
技能建构
12
方法概述
1.滑动摩擦力的方向:与相对运动的方向相反,但与物体运动的方向 不一定相反.
2.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,为此常用下面几种方法.
知识建构
技能建构
13
(1)假设法:假设接触面光滑,看物体是否发生相对运动,若发生相对 运动,则说明物体受静摩擦力,且物体发生相对运动的方向即为相对 运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向.
由平衡条件有:F=mgsin α=μmgcos α
又μ= 3 ,得:α=30°
3
丙
因此0≤α≤30°时,F=mgsin α;α≥30°时,F=μmgcos α
故正确的图象是B.
【答案】B
知识建构
技能建构
10
一、摩擦力方向的判断
例1 如图甲所示,物体A置于倾斜的传送带上,它能随传送带一 起向上或向下做匀速运动.下列关于物体A在上述两种情况下的受 力描述,正确的是 ( )
【解析】滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关,只与压力和 动摩擦因数有关,A、B错误;在匀加速拖出的过程中,支持力始终等 于重力,动摩擦因数又不变,因此工人的拉力也不变,C错误,D正确.
【答案】D
知识建构
技能建构
6
3.木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数 均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为 400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用 在木块B上,如图所示.力F作用后 ( )
知识建构 技能建构
一、滑动摩擦力和静摩擦力的定义 1.滑动摩擦力:两个相互接触且发生形变的粗糙物体,当它们发生① 相对滑动时,就会在接触面上产生阻碍②相对滑动的力.
2.静摩擦力:两个相互接触且发生形变的粗糙物体,当它们具有③相 对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍④相对运动趋势的力.
A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N
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7
【解析】设静摩擦力最大值等于滑动摩擦力,则FA=μGA=12.5 N、 FB=μGB=15 N.施加力F之前,静摩擦力Fμ=kx=8 N,施加力F之后,对B 物体有F+kx=9 N<15 N,即物体B静止不动,所受摩擦力大小为9 N.A
(2)反推法:是从研究物体表现出的运动状态反推它必须具有的条件, 分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用,就容易判断摩擦力 的方向了.
3.根据摩擦力的效果来判断其方向.摩擦力的效果表现为:平衡其他 力、做动力、做阻力、提供向心力等.
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技能建构
14
变式训练1 在例1中其他条件不变时: (1)若物体A随传送带向上匀加速运动,其所受摩擦力方向如何?
静止不动,所受摩擦力仍为8 N.所以A、B、D错误,C正确. 【答案】C
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4.如图甲所示,一木块放在动摩擦因数为3 的平板上,在板与水平面
3
的夹角α由0°增大到90°的过程中,木块所受的摩擦力F和倾角α的关 系图象是图乙中的 ( )
甲
乙
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【解析】如图丙所示,随α增大,木块将由静止变为运动.当α增大到 某一定值时,假设木块刚好滑动,此时木块受到的静摩擦力Fm=μ mgcos α
(2)若物体A随传送带向下匀加速运动,其所受摩擦力方向又如何? 【规范全解】(1)物体A沿斜面向上匀加速运动,取向上为正方向,根 据牛顿第二定律可得:f-mgsin θ=ma,摩擦力沿斜面向上.
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(2)物体A沿斜面向下匀加速运动,取向下为正方向,根据牛顿第二定 律可得:f+mgsin θ=ma,如果a=gsin θ,则摩擦力f=0;如果a>gsin θ,则摩 擦力f>0,摩擦力沿斜面向下;如果a<gsin θ,则摩擦力f<0,摩擦力沿斜 面向上.
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2.装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖 出,如图所示,则在匀加速拖出的过程中 ( )
A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小
B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大
C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小
D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人拉 力也不变
作用效果
总是阻碍物体间的 相 总是阻碍物体间的 相
对运动趋势
对运动
知识建构
技能建构
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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)受静摩擦力作用的物体不一定静止,受滑动摩擦力的物体不一定 运动.
(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力,且弹力与摩擦力总垂直,反之不 一定成立.
甲
A.物体A随传送带一起向上匀速运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下 B.物体A随传送带一起向下匀速运动时,A所受摩擦力沿斜面向下
C.物体A随传送带一起向下匀速运动时,A不受摩擦力作用
D.无论A随传送带一起向上还是向下匀速运动,传送带对物体A的 作用力均相同
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【名师点金】物体A无论随传送带一起向上还是向下做匀速运动, 均为平衡状态,故可根据摩擦力的作用效果来判断. 【规范全解】无论传送带向上还是向下运动,物块A随传送带匀速 运动处于平衡状态,在重力作用下有相对于传送带沿斜面向下运动 的趋势,传送带对物块有沿斜面向上的静摩擦力,根据平衡条件可得f =mgsin θ,所以D正确.
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1.关于摩擦力的作用,下列说法中正确的是 ( ) A.摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势 B.摩擦力的方向与物体运动方向有时是一致的 C.摩擦力的方向与物体运动方向总是在同一直线上 D.摩擦力的方向总是与物体间相对运动或相对运动趋势的方向相 反 【解析】摩擦力阻碍的是相对运动或相对运动趋势与物体运动的 方向不一定相反. 【答案】ABD
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二、两种摩擦力的比较
名称 项目 产生条件
大小、方向
静摩擦力
滑动摩擦力
①接触面⑤粗糙
①接触面⑧粗糙
②接触处有⑥弹力
②接触处有⑨弹力
③两物体间有⑦相对运 ③两物体间有⑩相对运
动趋势
动
大小: 0<F静≤ fm
大小:F= μFN
方向:与受力物体相对 方向:与受力物体相对
运动趋势的方向 相反 运动的方向 相反
【答案】D
乙
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12
方法概述
1.滑动摩擦力的方向:与相对运动的方向相反,但与物体运动的方向 不一定相反.
2.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,为此常用下面几种方法.
知识建构
技能建构
13
(1)假设法:假设接触面光滑,看物体是否发生相对运动,若发生相对 运动,则说明物体受静摩擦力,且物体发生相对运动的方向即为相对 运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向.
由平衡条件有:F=mgsin α=μmgcos α
又μ= 3 ,得:α=30°
3
丙
因此0≤α≤30°时,F=mgsin α;α≥30°时,F=μmgcos α
故正确的图象是B.
【答案】B
知识建构
技能建构
10
一、摩擦力方向的判断
例1 如图甲所示,物体A置于倾斜的传送带上,它能随传送带一 起向上或向下做匀速运动.下列关于物体A在上述两种情况下的受 力描述,正确的是 ( )
【解析】滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关,只与压力和 动摩擦因数有关,A、B错误;在匀加速拖出的过程中,支持力始终等 于重力,动摩擦因数又不变,因此工人的拉力也不变,C错误,D正确.
【答案】D
知识建构
技能建构
6
3.木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数 均为0.25;夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为 400 N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1 N的水平拉力作用 在木块B上,如图所示.力F作用后 ( )