高考物理一輪總復(fù)習(xí)第二章相互作用第2節(jié)(課時(shí)3)摩擦力：摩擦力在臨界情況下“突變”問(wèn)題的分析方法課件

思想方法：摩擦力在臨界情況下“突變”問(wèn)題的分析方法1.方法指導(dǎo)2.例證突破3.方法總結(jié)4.備選訓(xùn)練5.真題演練第二章相互作用思想方法：1.方法指導(dǎo)2.例證突破3.方法總結(jié)4.備選訓(xùn)練5一、方法指導(dǎo)1.方法指導(dǎo)一、方法指導(dǎo)1.方法指導(dǎo)1．問(wèn)題特征2．常見(jiàn)類型靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力突變滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力突變1．問(wèn)題特征2．常見(jiàn)類型靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力突變滑動(dòng)摩擦力靜摩二、例證突破2.例證突破二、例證突破2.例證突破“動(dòng)靜”突變?cè)谀Σ亮推渌ψ饔孟?，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“突變”成靜摩擦力.“動(dòng)－動(dòng)”突變?cè)谀澄矬w相對(duì)于另一物體滑動(dòng)的過(guò)程中，若突然相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向變了，則滑動(dòng)摩擦力方向發(fā)生“突變”.“動(dòng)靜”突變“動(dòng)－動(dòng)”突變解答本題的關(guān)鍵是判斷物體可能的運(yùn)動(dòng)情況：是一直減速運(yùn)動(dòng),還是F減小的過(guò)程中，物體速度減為零？【例3】(多選)如圖示用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),從t＝0時(shí)刻起水平力F的大小隨時(shí)間均勻減小,到t1時(shí)刻F減小為零。物體所受的摩擦力Ff隨時(shí)間t變化的圖象可能是()FvF減小的t1時(shí)間內(nèi)，物塊的運(yùn)動(dòng)情況如何變化？Ff解析顯隱解答本題的關(guān)鍵是判斷物體可能的運(yùn)動(dòng)情況：是一直減速運(yùn)動(dòng),還是“靜－靜”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)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．

“靜－靜”突變【變式訓(xùn)練】一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力即F1、F2和摩擦力的作用,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖示，其中F1＝10N，F(xiàn)2＝2N，若撤去F1，則木塊受到的摩擦力為(

)．A．10N，方向向左B．6N，方向向右C．2N，方向向右D．0F1F2最大靜摩擦力Ffmax≥8N靜摩擦力Ff=2N,木塊保持靜止?fàn)顟B(tài).Ff解析顯隱【變式訓(xùn)練】一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力“靜－動(dòng)”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”成滑動(dòng)摩擦力.“靜－動(dòng)”突變?chǔ)?θ①②③mgFfFN【備選】如圖所示,在平板與水平面間的夾角θ逐漸變大的過(guò)程中,分析木塊m受到的摩擦力的情況.1.平板轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,木塊出現(xiàn)幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程？2.各過(guò)程中木塊分別受到幾個(gè)力作用，各力怎樣變化？解析顯隱α=θ①②③mgFfFN【備選】如圖所示,在平板與水平面間三、方法總結(jié)3.方法總結(jié)三、方法總結(jié)3.方法總結(jié)規(guī)律方法解答摩擦力“突變”問(wèn)題的方法1.正確對(duì)物體受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析

找到物體摩擦力的突變“臨界點(diǎn)”.

2.分析清楚“突變”后摩擦力的變化情況

是靜靜變化，還是動(dòng)靜（靜動(dòng)）變化；是大小變化，還是方向也發(fā)生變化.規(guī)律方法解答摩擦力“突變”問(wèn)題的方法1.正確對(duì)物體受力分析四、備選訓(xùn)練4.備選訓(xùn)練四、備選訓(xùn)練4.備選訓(xùn)練【備選訓(xùn)練】如圖示，質(zhì)量為1kg的物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，從t＝0開始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時(shí)受到一個(gè)水平向左的恒力F＝1N的作用，取g＝10m/s2，向右為正方向，該物體受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)．(

)．1.判斷物塊運(yùn)動(dòng)形式有幾個(gè)階段？2.分析物塊受力及變化情況.FFfv0Ff轉(zhuǎn)解析【備選訓(xùn)練】如圖示，質(zhì)量為1kg的物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)轉(zhuǎn)原題解析：運(yùn)動(dòng)階段受向左的滑動(dòng)摩擦力Fn=μmg=2N物體減速運(yùn)動(dòng)，速度為0后靜止靜止階段Fmax=Fn=2N受向右的靜摩擦力Ff2=F=1N外力F=1N<FmaxA正確轉(zhuǎn)原題解析：運(yùn)動(dòng)階段受向左的滑動(dòng)摩擦力Fn=μmg=2N物【備選訓(xùn)練】(多選)將力傳感器A固定在光滑水平桌面上,測(cè)力端通過(guò)輕質(zhì)水平細(xì)繩與滑塊相連,滑塊放在較長(zhǎng)的小車上.如圖甲所示,傳感器與計(jì)算機(jī)相連接,可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律.一水平輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪,一端連接小車,另一端系砂桶,整個(gè)裝置開始處于靜止?fàn)顟B(tài).在滑塊與小車分離前緩慢向砂桶里倒入細(xì)砂,力傳感器采集的F－t圖象如圖乙所示.則(

)A．2.5s前小車做變加速運(yùn)動(dòng)B．2.5s后小車做變加速運(yùn)動(dòng)C．2.5s前小車所受摩擦力不變D．2.5s后小車所受摩擦力不變解析由題圖乙可知，在F的變化階段，砂桶質(zhì)量在由小變大，滑塊與小車之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，屬于靜摩擦力，所以2.5s前，小車、滑塊均靜止，A錯(cuò)誤.2.5s后小車受恒定摩擦力，但是外力增加，因此做變加速直線運(yùn)動(dòng)，B正確.根據(jù)上述分析，2.5s前滑塊受靜摩擦力，且靜摩擦力在變化，2.5s后受滑動(dòng)摩擦力，且大小不變，故D正確.答案

BD解析顯隱【備選訓(xùn)練】(多選)將力傳感器A固定在光滑水平桌面上,測(cè)力端【備選訓(xùn)練】

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)(即木板與水平面的夾角α變大)，另一端不動(dòng)，如圖所示．則鐵塊受到的摩擦力Ff隨角度α的變化圖象可能正確的是下圖中的(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.審題視角1).建立木板及鐵塊的運(yùn)動(dòng)模型2).①到②過(guò)程中鐵塊受力怎樣？轉(zhuǎn)動(dòng)到③位置后，鐵塊受力又怎樣？自己分析一下！α=θ①②③mgFfFN【解析】設(shè)木板與水平面間夾角增大到θ時(shí)，鐵塊開始滑動(dòng),顯然當(dāng)α<θ時(shí),鐵塊與木板相對(duì)靜止.由力的平衡條件知,鐵塊受到的靜摩擦力的大小為Ff＝mgsinα;當(dāng)α≥θ時(shí)鐵塊與木板間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力;設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由滑動(dòng)摩擦力公式得，鐵塊受到的滑動(dòng)摩擦力為Ff＝μmgcosθ.由上述分析知：α<θ時(shí)，靜摩擦力隨α角增大按正弦函數(shù)增加；當(dāng)α≥θ時(shí)，滑動(dòng)摩擦力隨α角增大按余弦規(guī)律減小，所以正確選項(xiàng)為C.答案C解析顯隱【備選訓(xùn)練】長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一鐵塊，木板由水五、真題演練5.真題演練五、真題演練5.真題演練

【真題】

(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ卷，15)如圖7，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上.若要物塊在斜面上保持靜止，