2013高考一輪復(fù)習(xí)優(yōu)秀課件：第二章研究物體間的相互作用第一單元第2課時(shí).ppt

第一單元:相互作用 第2課時(shí)-摩擦力,必修1 第二章:研究物體間的相互作用,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)一 滑動摩擦力,1滑動摩擦力的定義：兩個(gè)相互接觸且擠壓的物體有_時(shí)，物體之間產(chǎn)生阻礙_的力 2滑動摩擦力產(chǎn)生的條件：(1)物體表面有_； (2)接觸面_；(3)物體之間要相互_；(4)有_ 3滑動摩擦力的方向：與接觸面_，與相對運(yùn)動的方向_ 4滑動摩擦力的大小,答案： 1相對運(yùn)動 相對運(yùn)動 2(1)接觸 (2)粗糙 (3)擠壓 (4)相對運(yùn)動 3相切 相反 4FN FN 材料 接觸面粗糙程度 面積,滑動摩擦力的大小：F_；其中_是指正壓力，_叫動摩擦因數(shù)，它的大小是由_和_共同決定的，與接觸的_無關(guān),要點(diǎn)深化,對滑動摩擦力的理解 首先要明確滑動摩擦力是一種被動力在滑動摩擦力的問題中，某物體由于超前運(yùn)動而會使另一物體產(chǎn)生對自己的摩擦力來迫使自己緩慢運(yùn)動；相反，某物體由于運(yùn)動落后而會使另一物體產(chǎn)生對自己的摩擦力來促使自已跟進(jìn)運(yùn)動,根據(jù)以上道理，我們可分析上圖中滑動摩擦力的方向：小物塊A因相對長木板速度快而受到水平向左的摩擦力作用使其做勻減速運(yùn)動；長木板B(初速為零)因相對小物塊速度慢而受到水平向右的摩擦力作用而使其做勻加速運(yùn)動，直到雙方的速度相同為止,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)二 靜摩擦力,1靜摩擦力的定義：兩個(gè)相互接觸且擠壓的物體有_時(shí)，物體之間產(chǎn)生阻礙_的力 2靜摩擦力產(chǎn)生的條件：(1)物體表面有_； (2)接觸面_；(3)物體之間要相互_；(4)有_ 3靜摩擦力的方向：與接觸面_，與相對運(yùn)動趨勢的方向_ 4靜摩擦力的大小,答案： 1相對運(yùn)動趨勢 相對運(yùn)動趨勢 2(1)接觸 (2)粗糙 (3)擠壓 (4)相對運(yùn)動趨勢 3相切 相反 40ffmax,靜摩擦力大小可以變化，要根據(jù)力的平衡條件確定；但一定壓力下存在一個(gè)最大值fmax，實(shí)際存在的靜摩擦力f的大小，取值范圍為_,要點(diǎn)深化,對靜摩擦力的進(jìn)一步理解 首先要明確靜摩擦力是一種被動力某物體由于有超前運(yùn)動的趨勢而會使另一物體產(chǎn)生對自己的靜摩擦力來“咬住”自己帶他一起運(yùn)動；某物體由于有落后運(yùn)動的趨勢而會使另一物體產(chǎn)生對自己的靜摩擦力來“牽著”自己跟他一起運(yùn)動,根據(jù)以上道理，我們可分析如下圖所示的靜摩擦力的方向：主動輪A帶動皮帶B,一起運(yùn)動，則主動輪邊緣與皮帶“相咬”處某二點(diǎn)上雙方各自所受靜摩擦力的方向如圖所示，主動輪上P的靜摩擦力,方向沿切線向上，皮帶上P的靜摩擦力方向沿切線向下皮帶B又帶動從動輪C一起運(yùn)動，則皮帶與從動輪“相咬”處某二點(diǎn)上雙方各自所受靜摩擦力的方向如圖所示，皮帶上Q的靜摩擦力方向沿切線向下，從動輪上Q的靜摩擦力方向沿切線向上,方法一：假設(shè)接觸面光滑，看物體是否發(fā)生相對運(yùn)動；若發(fā)生相對運(yùn)動，則說明物體原來的靜止是有運(yùn)動趨勢的靜止，且假設(shè)接觸面光滑后物體發(fā)生的相對運(yùn)動方向即為相對運(yùn)動趨勢的方向，從而確定靜摩擦力的方向 方法二：根據(jù)物體所處的運(yùn)動狀態(tài)，應(yīng)用動力學(xué)規(guī)律判定如兩個(gè)疊放在水平面上的物體，上面的物體跟下面的物體一起沿水平方向做勻加速運(yùn)動，下面物體有施加拉力，上面的物體沒有，則根據(jù)牛頓第二定律：上面物體加速度是下面物體對它的靜摩擦力產(chǎn)生的,題型一 判斷摩擦力是否存在的方法,A、B、C三物塊的質(zhì)量分別為M，m和m0，作如圖所示的連接繩子不可伸長，且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計(jì)若B隨A一起沿水平桌面做勻速運(yùn)動，則可以斷定 ( ),A物塊A與桌面之間有摩擦力，大小為m0g B物塊A與B之間有摩擦力，大小為m0g,C桌面對A，B對A，都有摩擦力，兩者方向相同，合力為m0g D桌面對A，B對A，都有摩擦力，兩者方向相反，合力為m0g,解析：A、B、C三物體均處于平衡狀態(tài)，合外力為零，對于C可知繩子的拉力Tm0g；對于B，水平方向不受外力，即A、B間無摩擦力；對于A、B整體(或隔離A分析)水平方向受到繩子的拉力和桌面對A水平向左的滑動摩擦力f作用，有fTm0g.A選項(xiàng)正確 答案：A,題型訓(xùn)練,1如右圖所示，水平地面上疊放著A、B兩長方形物塊F是作用在物塊B的水平恒力，物塊A、B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動，若在運(yùn)動中突然將F改作用在物塊A上，則此后物塊A、B的運(yùn)動可能是 ( ),AA、B仍以相同的速度做勻速直線運(yùn)動 BA做加速運(yùn)動，B做減速運(yùn)動，A、B最終分離,CA做加速運(yùn)動，B做減速運(yùn)動，A、B最終沒有分離 DA、B最終以共同的加速度做勻加速運(yùn)動,答案：AB,解析：力作用在B上時(shí)，A沒有受到摩擦，這時(shí)A、B間接觸面可能是光滑的，可能是粗糙的，若是光滑的，當(dāng)力作用在B上時(shí)，上面的物體做勻加速運(yùn)動，下面的物體由于受地面的摩擦力作用而做勻減速運(yùn)動，雙方最終分離；若是粗糙的，一種情況是A、B的摩擦力小于F，則情況與上述相同；另一種情況是雙方存在的是靜摩擦，則雙方保持原來的速度勻速前進(jìn),題型二 判斷摩擦力的方向,滑動摩擦力的方向總是跟物體相對運(yùn)動的方向相反所謂相對運(yùn)動的方向，即被研究的物體相對于與它相互作用的另一個(gè)物體的運(yùn)動方向，相對運(yùn)動的方向并不一定與該物體的運(yùn)動方向相一致，也不能簡單地認(rèn)為與物體的運(yùn)動方向相反像例2相對運(yùn)動是檔板A和圓柱體的側(cè)面，就要在這里進(jìn)行研究相對運(yùn)動的方向靜摩擦力的方向總是跟接觸面相切，并且跟物體相對運(yùn)動趨勢的方向相反所謂相對運(yùn)動趨勢的方向，就是假設(shè)不存在這個(gè)靜摩擦力時(shí)，物體間要發(fā)生相對運(yùn)動的方向,一質(zhì)量為m2 kg的物體置于水平傳送帶上，隨傳送帶一起以速度v12.0 m/s向前運(yùn)動，中途因受到一光滑擋板的阻礙而停止向前,運(yùn)動；現(xiàn)要用一平行于擋板的水平力F將物體以速度v21.5 m/s沿著擋板拉離傳送帶，已知板與傳送帶運(yùn)動方向垂直(如圖所示)，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.3，試求拉力F和擋板對物體的彈力N的大小,解析：物體相對傳送帶的速度： v相 2.5 m/s 與擋板的夾角： arcsin arcos 由力的平衡關(guān)系得： Ff滑cos mgcos 3.6 N Nf滑sin mgsin 4.8 N.,答案：3.6 N 4.8 N,題型訓(xùn)練,2如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在水平放置的鋼板C上，與鋼板的動摩擦因數(shù)為.由于受到相對于地面靜止的光滑導(dǎo)槽A、B的控制，物體只能沿水平導(dǎo)槽運(yùn)動現(xiàn)使鋼板以速度v1向右勻速運(yùn)動，同時(shí)用力F拉動物體(方向沿導(dǎo)槽方向)使物體以速度v2沿導(dǎo)槽勻速運(yùn)動，以下說法正確的是 ( ),A拉力F一定等于物體所受的滑動摩擦力 B拉力F一定小于物體所受的滑動摩擦力,C鋼板的速度v1越大，拉力F越小 D鋼板的速度v1越大，拉力F越大,答案：BC,解析：物體相對鋼板具有向左的速度分量v1和側(cè)向的速度分量v2，故相對鋼板的合速度v的方向如圖所示，滑動摩擦力的方向與v的方向相反根據(jù)平衡條件可得： Ffcosmg 從上式可以看出：鋼板的速度v1越大，拉力F越小,如右圖所示，水平面上一個(gè)物體在水平向右的力F作用下向右做勻速直線運(yùn)動，已知物體的質(zhì)量m1 kg，與水平面的動摩擦因數(shù)為0.5.,題型三 摩擦力大小的計(jì)算,摩擦力是一種被動力，它的大小與物體本身的狀態(tài)等有關(guān)當(dāng)物體保持靜止時(shí)，其大小與其他力的合力相平衡，故隨其他力的合力的變化而變化；當(dāng)物體運(yùn)動時(shí)，其大小由公式 FFN，若不變，則F正比于FN.當(dāng)物體保持直線運(yùn)動時(shí)，無論其運(yùn)動狀態(tài)怎樣改變，F(xiàn)N不變，F(xiàn)也不變,(1)保持力F的方向不變，突然把力增大一倍，則物體所受的摩擦力變?yōu)槎嗌伲课矬w做什么運(yùn)動？,(2)保持力F的大小不變，突然把力改為豎直向上，則物體所受的摩擦力變?yōu)槎嗌?？物體做什么運(yùn)動？,解析：物體受到四個(gè)力作用：重力mg，支持力FN，摩擦力Ff，水平向右的力F；根據(jù)平衡條件：FNmg10 N FFfFN5 N (1)保持力F的方向不變，突然把力增大一倍，因支持力FN沒有變化，故摩擦力不變，故Ff15 N；但向右的合力變大，故物體將改做勻加速直線運(yùn)動,(2)保持力F的大小不變，突然把力改為豎直向上，因而造成水平面對物體的支持力變小，即FNmgF5 N，根據(jù)FfFN，得Ff22.5 N；雖摩擦力變小，但水平方向沒有牽引動力，故物體改做勻減速直線運(yùn)動 答案：見解析,題型訓(xùn)練,如右圖所示，ABCD為一傾角30的粗糙斜面，AD邊與BC邊平行，有一重力G10 N的物體放在斜面上，當(dāng)對物體施加一個(gè)與AB邊平行的拉力F時(shí)，物體恰能做勻速直線運(yùn)動已知物體與斜面的動摩擦因數(shù) ，求：,(1)物體受到的摩擦力大??； (2)拉力F的大??； (3)物體運(yùn)動方向與F方向之間的夾角,解析：物體在平行斜面的方向上，除了受摩擦力fF作用外，沿斜面向下還受重力的一個(gè)分力G1Gsin 305 N物體所受的摩擦力等于F和G1的合力將F和G1合成如右圖所示,答案：(1)5 N；(2)5 N；(3)45,(1)fNGcos305 N (2)F 5 N (3)運(yùn)動方向與f方向相反，即與F合相同，設(shè)其與F的夾角為，則： tan 1，故45,警示 錯(cuò)套滑動摩擦力公式求靜摩擦力,如圖所示，將一質(zhì)量為3 m的長木板靜止地放在水平地面上，另一質(zhì)量為m的木塊以水平初速度v0滑上長木板，若木塊與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為，則在木塊與長木板相對靜止之前，長木板受地面的摩擦力大小為 ( ) Amg B2mg C3mg D4mg,分析糾錯(cuò)：當(dāng)木塊在長木板上滑行時(shí)，長木板相對地面是滑動還是靜止應(yīng)先進(jìn)行判斷：兩物體的受力分析