高中物理(人教版)必修1配套課件+專(zhuān)題復(fù)習(xí)二+摩擦力問(wèn)題

1、專(zhuān)題復(fù)習(xí)二專(zhuān)題復(fù)習(xí)二 摩擦力問(wèn)題摩擦力問(wèn)題因?yàn)殪o摩擦力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方因?yàn)殪o摩擦力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，如果我們所研究的問(wèn)題中，物體相對(duì)向相反，如果我們所研究的問(wèn)題中，物體相對(duì)靜摩擦力方向的判斷靜摩擦力方向的判斷圖圖21運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)很明顯，就可以由相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)直接判斷這是運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)很明顯，就可以由相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)直接判斷這是判斷靜摩擦力方向的基本方法如圖判斷靜摩擦力方向的基本方法如圖21所示，判斷靜止在所示，判斷靜止在斜面上的物體斜面上的物體P所受靜摩擦力的方向，物體所受靜摩擦力的方向，物體P相對(duì)斜面的運(yùn)動(dòng)相對(duì)斜面的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)很明顯趨勢(shì)很明顯(沿斜面有下滑趨勢(shì)沿斜面有下滑趨勢(shì)

2、)我我們就可以由靜摩擦力的們就可以由靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反直接判斷出物體方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反直接判斷出物體P受的靜摩擦受的靜摩擦力的方向?yàn)檠匦泵嫦蛏狭Φ姆较驗(yàn)檠匦泵嫦蛏?由相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)直接判斷由相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)直接判斷2用假設(shè)法判斷用假設(shè)法判斷3根據(jù)平衡條件來(lái)判斷根據(jù)平衡條件來(lái)判斷如圖如圖21所示，物體所示，物體P在斜面上處于平衡狀態(tài)，則沿斜面在斜面上處于平衡狀態(tài)，則沿斜面方向合力必為零，而靜摩擦力必須與重力沿斜面向下的方向合力必為零，而靜摩擦力必須與重力沿斜面向下的分力平衡所以可判斷出斜面給物體分力平衡所以可判斷出斜面給物體P的靜摩擦力的方向的靜摩擦力的方向必與重力沿斜面向下

3、的分力方向相反，即沿斜面向上必與重力沿斜面向下的分力方向相反，即沿斜面向上4根據(jù)牛頓第二定律來(lái)判斷根據(jù)牛頓第二定律來(lái)判斷用牛頓第二定律判斷，關(guān)鍵是先判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變用牛頓第二定律判斷，關(guān)鍵是先判斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化化(即加速度方向即加速度方向)，再利用牛頓第二定律，再利用牛頓第二定律(Fma)確定合確定合力的方向，然后根據(jù)受力分析判定靜摩擦力的方向力的方向，然后根據(jù)受力分析判定靜摩擦力的方向圖圖22如圖如圖22中物塊中物塊A和和B在外力在外力F作用下一起作用下一起沿水平方向以加速度沿水平方向以加速度a做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力提供時(shí)，靜摩擦力提供A物體的加速度，大小物體的

4、加速度，大小為為ma，方向水平向右，方向水平向右5利用牛頓第三定律來(lái)判斷利用牛頓第三定律來(lái)判斷此法關(guān)鍵是抓住此法關(guān)鍵是抓住“摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)的摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)的”，先確定受力較，先確定受力較少的物體受到的摩擦力方向，再確定與其接觸的物體受少的物體受到的摩擦力方向，再確定與其接觸的物體受到的摩擦力方向到的摩擦力方向在圖在圖22中，用牛頓第二定律判斷出中，用牛頓第二定律判斷出B對(duì)對(duì)A的靜摩擦力的的靜摩擦力的方向?yàn)樗较蛴矣捎谀Σ亮κ浅蓪?duì)出現(xiàn)的，所以，根方向?yàn)樗较蛴矣捎谀Σ亮κ浅蓪?duì)出現(xiàn)的，所以，根據(jù)牛頓第三定律可知，據(jù)牛頓第三定律可知，A對(duì)對(duì)B的靜摩擦力方向?yàn)樗较虻撵o摩擦力方向?yàn)樗较蜃笞蟆镜淅?/p>

5、典例1】 如圖如圖23所示，重為所示，重為G的木棒，可繞光滑軸的木棒，可繞光滑軸O自自由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將棒擱在表面粗糙的小車(chē)上，小車(chē)原來(lái)靜由轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將棒擱在表面粗糙的小車(chē)上，小車(chē)原來(lái)靜止，如果用水平力止，如果用水平力F拉動(dòng)小車(chē)，則棒受到的摩擦力方向拉動(dòng)小車(chē)，則棒受到的摩擦力方向 ()圖圖23A向右向右 B向左向左C等于零等于零 D都有可能都有可能解析解析由題圖可直接判斷出木棒相對(duì)小車(chē)有水平向左的運(yùn)動(dòng)由題圖可直接判斷出木棒相對(duì)小車(chē)有水平向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，則棒受到小車(chē)給棒的摩擦力方向水平向右趨勢(shì)，則棒受到小車(chē)給棒的摩擦力方向水平向右答案答案A1如圖如圖24所示，汽車(chē)所示，汽車(chē)B以速度以速度v1行駛，車(chē)上的

6、貨物行駛，車(chē)上的貨物A的速的速度為度為v2(相對(duì)于地面相對(duì)于地面)，v1v2，如在，如在A(yíng)、B間出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦間出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力，則力，則B施于施于A(yíng)的摩擦力的方向是的摩擦力的方向是_，A施于施于B的摩的摩擦力的方向是擦力的方向是_圖圖24解析解析取取A、B為研究對(duì)象，由于為研究對(duì)象，由于v2v1，即，即vAvB，則，則A相對(duì)相對(duì)于于B向左運(yùn)動(dòng)，故向左運(yùn)動(dòng)，故B施于施于A(yíng)的摩擦力的方向向右同理可知的摩擦力的方向向右同理可知A施于施于B的摩擦力的方向向左的摩擦力的方向向左答案答案向右向左向右向左2如圖如圖25所示，三角形劈塊放在粗糙的水平面上，劈塊所示，三角形劈塊放在粗糙的水平面上，劈塊上放一個(gè)質(zhì)量

7、為上放一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，物塊和劈塊均處于靜止?fàn)畹奈飰K，物塊和劈塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則粗糙水平面對(duì)三角形劈塊態(tài)，則粗糙水平面對(duì)三角形劈塊 ()圖圖25A有摩擦力作用，方向向左有摩擦力作用，方向向左B有摩擦力作用，方向向右有摩擦力作用，方向向右C沒(méi)有摩擦力作用沒(méi)有摩擦力作用D條件不足，無(wú)法判定條件不足，無(wú)法判定解析解析此題用此題用“整體法整體法”(把整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)做一個(gè)研究對(duì)象來(lái)分把整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)做一個(gè)研究對(duì)象來(lái)分析的方法析的方法)分析因?yàn)槲飰K和劈塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此把分析因?yàn)槲飰K和劈塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此把物塊和劈塊看作是一個(gè)整體，由于劈塊對(duì)地面無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨物塊和劈塊看作是一個(gè)整體，由于劈塊對(duì)地面無(wú)相

8、對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故沒(méi)有摩擦力存在勢(shì)，故沒(méi)有摩擦力存在答案答案C在確定摩擦力的大小時(shí)，要特別注意物體間的摩擦力是靜摩擦在確定摩擦力的大小時(shí)，要特別注意物體間的摩擦力是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，因?yàn)槎叩拇笮∽兓闆r是不同的滑動(dòng)力還是滑動(dòng)摩擦力，因?yàn)槎叩拇笮∽兓闆r是不同的滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力摩擦力的大小跟壓力N有關(guān)，成正比，與引起滑動(dòng)摩擦力的外有關(guān)，成正比，與引起滑動(dòng)摩擦力的外力的大小無(wú)關(guān)；而靜摩擦力的大小跟壓力力的大小無(wú)關(guān)；而靜摩擦力的大小跟壓力N無(wú)關(guān)，由引起這個(gè)無(wú)關(guān)，由引起這個(gè)摩擦力的外力決定，但最大靜摩擦力的大小跟壓力摩擦力的外力決定，但最大靜摩擦力的大小跟壓力N有關(guān)因有關(guān)因此，在確定摩擦力

9、的大小時(shí)，靜摩擦力的大小應(yīng)由引起靜摩擦此，在確定摩擦力的大小時(shí)，靜摩擦力的大小應(yīng)由引起靜摩擦力的外力的大小來(lái)確定，不能用力的外力的大小來(lái)確定，不能用FFN計(jì)算計(jì)算滑動(dòng)摩擦力的大小常用公式滑動(dòng)摩擦力的大小常用公式FFN求得，而靜摩擦力的大小求得，而靜摩擦力的大小常根據(jù)平衡條件確定常根據(jù)平衡條件確定摩擦力大小的確定摩擦力大小的確定【典例典例2】 一質(zhì)量為一質(zhì)量為M、傾角為、傾角為的斜面體在水平地面上，的斜面體在水平地面上，質(zhì)量為質(zhì)量為m的小木塊的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))放在斜面上，現(xiàn)用一平行放在斜面上，現(xiàn)用一平行于斜面的、大小恒定的拉力于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木塊，拉力在斜面作用于

10、小木塊，拉力在斜面所在的平面內(nèi)繞小木塊旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，斜面體和木所在的平面內(nèi)繞小木塊旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，斜面體和木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法中正確的是塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法中正確的是 ()圖圖26B小木塊受到斜面的最大摩擦力為小木塊受到斜面的最大摩擦力為Fmgsin C斜面體受到地面的最大摩擦力為斜面體受到地面的最大摩擦力為FD斜面體受到地面的最大摩擦力為斜面體受到地面的最大摩擦力為Fcos 解析解析對(duì)小木塊，當(dāng)對(duì)小木塊，當(dāng)F沿斜面向下時(shí)，此時(shí)小木塊受力平沿斜面向下時(shí)，此時(shí)小木塊受力平衡，則靜摩擦力方向沿斜面向上，大小衡，則靜摩擦力方向沿斜面向上，大小fFmgsin ，此，此時(shí)為最大摩

11、擦力分析地面對(duì)斜面的作用時(shí)，把時(shí)為最大摩擦力分析地面對(duì)斜面的作用時(shí)，把M和和m當(dāng)作當(dāng)作一個(gè)整體分析，一個(gè)整體分析，F(xiàn)的一個(gè)分力最大為的一個(gè)分力最大為Fcos ；所以地面對(duì)斜；所以地面對(duì)斜面的最大靜摩擦力為面的最大靜摩擦力為Fcos .答案答案D1如圖如圖27所示，兩塊相同的木塊被豎直的木所示，兩塊相同的木塊被豎直的木板夾住保持靜止，設(shè)每一個(gè)木塊的質(zhì)量為板夾住保持靜止，設(shè)每一個(gè)木塊的質(zhì)量為m，則兩木塊之間的摩擦力大小為，則兩木塊之間的摩擦力大小為 ()圖圖27解析解析以以A、B整體為研究對(duì)象，豎直方向上的受力如圖甲整體為研究對(duì)象，豎直方向上的受力如圖甲所示，由平衡條件得所示，由平衡條件得2F2m

12、g，即，即Fmg.再以再以A為研究對(duì)為研究對(duì)象，豎直方向的受力如圖乙所示，因象，豎直方向的受力如圖乙所示，因Fmg，所以，所以A、B間間的摩擦力為的摩擦力為0，A正確正確答案答案A2重為重為400 N的木箱放在水平地面上，木箱與地面間的最大靜的木箱放在水平地面上，木箱與地面間的最大靜摩擦力是摩擦力是120 N，動(dòng)摩擦因數(shù)是，動(dòng)摩擦因數(shù)是0.25，如果分別用，如果分別用70 N和和150 N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分別是多少？的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分別是多少？解析解析此題中要使水平力推動(dòng)木箱，推力必須大于或等于此題中要使水平力推動(dòng)木箱，推力必須大于或等于最大靜摩擦力最大靜摩擦力

13、120 N用用70 N水平力推木箱時(shí)，木箱沒(méi)有運(yùn)水平力推木箱時(shí)，木箱沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，此時(shí)木箱受靜摩擦力作用，由二力平衡知靜摩擦力大動(dòng)，此時(shí)木箱受靜摩擦力作用，由二力平衡知靜摩擦力大小為小為70 N當(dāng)用當(dāng)用150 N的水平力推時(shí)，木箱相對(duì)地面發(fā)生相的水平力推時(shí)，木箱相對(duì)地面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)木箱受滑動(dòng)摩擦力作用，滑動(dòng)摩擦力對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)木箱受滑動(dòng)摩擦力作用，滑動(dòng)摩擦力FfFN.根據(jù)豎直方向二力平衡得根據(jù)豎直方向二力平衡得FNmg，故，故FfFNmg0.25400 N100 N.答案答案70 N100 N1靜靜靜靜“突變突變”物體在摩擦力和其他力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)作用在物物體在摩擦力和其他力的作用下

14、處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)作用在物體上的其他力的合力發(fā)生變化時(shí)，如果物體仍然保持靜止?fàn)铙w上的其他力的合力發(fā)生變化時(shí)，如果物體仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到的靜摩擦力的大小和方向?qū)l(fā)生突變態(tài)，則物體受到的靜摩擦力的大小和方向?qū)l(fā)生突變2靜動(dòng)靜動(dòng)“突變突變”物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)其他力變化物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)其他力變化時(shí)，如果物體不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到的靜摩擦力將時(shí)，如果物體不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，則物體受到的靜摩擦力將“突變突變”成滑動(dòng)摩擦力成滑動(dòng)摩擦力摩擦力的摩擦力的“突變突變”問(wèn)題問(wèn)題3動(dòng)靜動(dòng)靜“突變突變”在摩擦力和其他力作用下，做減速運(yùn)動(dòng)的物體突然停止在摩擦力

15、和其他力作用下，做減速運(yùn)動(dòng)的物體突然停止滑行時(shí)，物體將不受摩擦力作用，或滑動(dòng)摩擦力滑行時(shí)，物體將不受摩擦力作用，或滑動(dòng)摩擦力“突變突變”成靜摩擦力成靜摩擦力【典例典例3】 一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力即力即F1、F2和摩擦力的作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖和摩擦力的作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖28所示，其中所示，其中F110 N，F(xiàn)22 N，若撤去，若撤去F1，則木塊，則木塊受到的摩擦力為受到的摩擦力為 ()圖圖28A10 N，方向向左，方向向左 B6 N，方向向右，方向向右C2 N，方向向右，方向向右 D0解析解析當(dāng)物體受當(dāng)物體受F1、

16、F2及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時(shí)，由平衡條件可知物體所受的摩擦力的大小為由平衡條件可知物體所受的摩擦力的大小為8 N，可知最大，可知最大靜摩擦力靜摩擦力Ffmax8 N當(dāng)撤去力當(dāng)撤去力F1后，后，F(xiàn)22 NFfmax，物體，物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可知物體所受的靜摩擦力大小仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可知物體所受的靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變，且與作用在物體上的和方向發(fā)生突變，且與作用在物體上的F2等大反向等大反向C正正確確答案答案C1長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一鐵長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一鐵塊，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)塊，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)(即

17、木板與水平面的夾角即木板與水平面的夾角變大變大)，另，另一端不動(dòng)，如圖一端不動(dòng)，如圖29所示則鐵塊所示則鐵塊圖圖29受到的摩擦力受到的摩擦力Ff隨角度隨角度的變化圖象可能正確的是下圖的變化圖象可能正確的是下圖中的中的(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力) ()解析解析設(shè)木板與水平面間的夾角增大到設(shè)木板與水平面間的夾角增大到時(shí)，鐵塊開(kāi)始滑動(dòng)，時(shí)，鐵塊開(kāi)始滑動(dòng)，顯然當(dāng)顯然當(dāng)時(shí)，鐵塊與木板相對(duì)靜止由力的平衡條件可知，時(shí)，鐵塊與木板相對(duì)靜止由力的平衡條件可知，鐵塊受到的靜摩擦力的大小為鐵塊受到的靜摩擦力的大小為Ffmgsin ；當(dāng)；當(dāng)時(shí)鐵塊與時(shí)鐵塊與木板間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，設(shè)

18、動(dòng)摩擦因數(shù)為木板間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為，由滑動(dòng)摩，由滑動(dòng)摩擦力公式得，鐵塊受到的滑動(dòng)摩擦力為擦力公式得，鐵塊受到的滑動(dòng)摩擦力為Ffmgcos .通過(guò)上述分析知道：通過(guò)上述分析知道：時(shí)，靜摩擦力隨時(shí)，靜摩擦力隨角增大按正弦函數(shù)角增大按正弦函數(shù)增加；當(dāng)增加；當(dāng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力隨時(shí)，滑動(dòng)摩擦力隨角增大按余弦規(guī)律減小，所角增大按余弦規(guī)律減小，所以正確選項(xiàng)為以正確選項(xiàng)為C.答案答案C2如圖如圖210所示，在水平面上，質(zhì)量所示，在水平面上，質(zhì)量為為10 kg的物塊的物塊A拴在一水平被拉伸彈拴在一水平被拉伸彈簧的一端，彈簧的另一端固定在簧的一端，彈簧的另一端固定在圖圖210小車(chē)上，當(dāng)它們都處于靜止時(shí)，彈簧對(duì)物塊的彈力大小為小車(chē)上，當(dāng)它們都處于靜止時(shí)，彈簧對(duì)物塊的彈力大小為3 N，若小車(chē)以，若小車(chē)以a0.5 m/s2的加速度水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí) ()A物塊物塊A相對(duì)于小車(chē)仍然靜止相對(duì)于小車(chē)仍然靜止B物塊物塊A受到的摩擦力方向不變