2011年高中物理摩擦力复习.ppt
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1、第2课时 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 . 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 ; . 4.大小:滑动摩擦力大小与 成正比,即:Ff= 5.方向:跟接触面相切,并跟物体 相反.,滑动摩擦力,相对运动,挤压,相对运动,接触面粗糙,压力,相对运动方向,FN,二、静摩擦力 1.概念: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 ; . 4.大小:随引起相对运动趋势的外力的变化而变化, 即只
2、与外力有关,而与正压力无关. 5.方向:总是与物体的 方向相反. 6.最大静摩擦力:静摩擦力的最大值与接触面的压力 成 ,还与接触面有关系.,正比,相对运动趋势,相对运动趋势,相对运动趋势,挤压,相对运动趋势,接触面粗糙,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.受静摩擦力作用的物体不一定静止,受滑动摩 擦力作用的物体不一定运动. 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. 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.,热点一 滑动摩擦力的理解 1.如何理解公式“Ff=FN”? 滑动摩
3、擦力的大小用公式Ff=FN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.,热点聚焦,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
4、物体如果没有发生 位移,滑动摩擦力对物体不做功.,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,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
5、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,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.,【例1】,变式练习1,【例2】,变式练习2,自我批阅,素能提升,1.BC 2.D 3.BCD 4.D 5.C 6.A,7. 21本,2.2,答案 BCD,答案 (1)
6、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,答案 C,答案,答案 B,答案 (1)7 N 水平向右 (2)6 N 水平向左 (3)8 N 水平向右,变式练习3,【例4】,30N,答案 FfP=2mgcos ,8.,题型1 静摩擦力的有无及方向的判定 如图2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( ) 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
7、是阻力,从动轮受到的 摩擦力是动力,图2,题型探究,思路点拨 静摩擦力的方向一定与物体相对运动 趋势方向相反,利用“假设法”可以判断出物体 相对运动趋势的方向. 解析 P为主动轮,假设接触面光滑,B点相对于A 点的方向一定与B的运动方向相同,A错误;Q为从动轮,D相对于C的运动方向与C点的运动方向相反,Q 轮通过静摩擦力带动,因此,D点所受的静摩擦力方向与D点的运动方向相同,B、C均正确;主动轮靠摩擦带动皮带,从动轮靠摩擦被皮带带动,故D也正确. 答案 BCD,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3,2.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
8、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.,变式练习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
9、,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.,图4,解析 运用假设法不难判断出图甲斜面上的物体有 沿斜面向下滑动的趋势,所受的静摩擦力沿斜面向上; 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.对乙图中的A物体也可以根据共点力作用 下物体的平衡条件判定所受静摩擦力的方向水平向左. 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,由A物体的受力情况及牛顿第二定律可知, A物体所受静摩擦水平向左(与加速度同向);图丁 中,A物体随转台匀速转动,做匀速圆周运动,其加速 度方向总指向圆心,由A物体的受力情况及牛顿第二定 律可
10、知,A受到的静摩擦力也总指向圆心. 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,题型2 滑动摩擦力方向的判定 如图5所示,质量为m的工件置于水平放置的 钢板C上,二者间动摩擦因数为,由于固定的光 滑导槽A、B的控制,工件只能沿水平导槽运动. 现使钢板以速度v1向右运动,同时用F拉动工件 (F方向与导槽平行)使其以速度v2沿导槽运动, 则F的大小为( ) A.等于mg B.大于mg C.小于mg D.不能确定,图5,思路点拨 1.工件相对光滑导槽向哪个方向运动? 2.工件相对钢板的运动方向如何? 3.工件所受摩擦力的方向该向哪呢? 4
11、.工件受几个力的作用?受力平衡吗? 解析 钢板以速度v1向右运动,则工件以等大速度 相对钢板向左移动,设为v1,同时工件被拉动也 具有另一速度v2,故工件相对于钢板的运动速度应是 v1与v2的合成,即如图中的速度v.,滑动摩擦力阻碍二者的相对运动,做工件所受摩 擦力Ff与v方向相反,要使工件沿导槽匀速运动, 所施加的拉力只需与Ff一个分力平衡,故:FFf=mg. 答案 C,规律总结 滑动摩擦力方向的判定 (1)其依据是“滑动摩擦力的方向与物体相对运 动的方向相反”. (2)其步骤为: 选研究对象(即受摩擦力作用的物体). 选跟研究对象接触的物体为参考系. 找出研究对象相对参考系的速度方向. 滑
12、动摩擦力的方向与相对运动的方向相反.,变式练习2 如图6所示,倾角=30的粗糙斜面上放一个物体, 物体的重力为G,静止在斜面上. 现用一个平行于斜面底边的力F=G/2拉该物体使其 恰好在斜面内做匀速直线运动,则物体与斜面间的 动摩擦因数为多少?物体的运动方向与底边成多 大的角度? 解析 画出m在斜面上的俯视图如下图,因为物体 做匀速直线运动,故合力为零,即拉力F(G/2) 与重力沿斜面向下的分力(G/2)的合力与滑动摩 擦力平衡(注意:在相对滑动的两个接触面之间只能存在滑动摩擦力),有,图6,物体的相对运动方向与滑动摩擦力 相反,所以物体运动方向与底边成45角. 答案,题型3 摩擦力大小的计算
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- 2011 年高 物理 摩擦力 复习
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