3.3-3摩擦力習(xí)題課解析

摩擦力習(xí)題課靜摩擦力1.概念:兩個(gè)相互接觸的物體,有

時(shí)產(chǎn)生的摩擦力.2.作用效果:總是起著阻礙物體間

的作用.3.產(chǎn)生條件:①相互接觸且

;②有

;③

.4.大小:隨引起相對運(yùn)動趨勢的外力的變化而變化,

即只與外力有關(guān),而與正壓力無關(guān).5.方向:總是與物體的

方向相反.6.最大靜摩擦力:靜摩擦力的最大值與接觸面的壓力成

,還與接觸面有關(guān)系.正比相對運(yùn)動趨勢相對運(yùn)動趨勢相對運(yùn)動趨勢擠壓相對運(yùn)動趨勢接觸面粗糙知識要點(diǎn)滑動摩擦力1.概念：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動的時(shí)候，會受到另一個(gè)物體阻礙它滑動的力，這種力叫做

.2.作用效果:總是起著阻礙物體間

的作用.3.產(chǎn)生條件:①相互接觸且

;②有

;③

.4.大小:滑動摩擦力大小與

成正比,即:f

=，5.方向:跟接觸面相切,并跟物體

相反.滑動摩擦力相對運(yùn)動擠壓相對運(yùn)動接觸面粗糙壓力相對運(yùn)動方向μFN知識要點(diǎn)問題1．如何判定摩擦力是否存在？1．根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件來判斷⑴先看接觸面是否光滑；光滑則不存在摩擦力。⑵然后兩物體在接觸面間是否存在著彈力；彈力是產(chǎn)生摩擦力的必要條件，沒有彈力就一定沒有摩擦力，有摩擦力就一定有彈力。⑶再看研究對象與接觸物體的速度（大小或方向）“不同”還是“相同”；如果不同，說明存在滑動摩擦力。如果相同，還要判斷是否有相對運(yùn)動趨勢。⑷“相對運(yùn)動趨勢”是以對研究對象施加摩擦力作用的物體為參考系來研究的。研究對象的運(yùn)動趨勢方向常利用“假設(shè)法”，化“靜”為“動”，即假設(shè)接觸面光滑，看研究對象是否會發(fā)生相對滑動（相對運(yùn)動趨勢），從而判斷有無相對運(yùn)動趨勢，從而確定有無靜摩擦力并且確定靜摩擦力的方向．深刻理解“相對”二字的物理意義?！跋鄬Α倍际且越佑|物體為參考系研究的。而我們說的“靜止”和“運(yùn)動”是以地面為參考系來研究的。受靜摩擦力的物體不一定靜止，受滑動摩擦力的物體不一定運(yùn)動。2．根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)結(jié)合平衡條件來判斷若物體處于平衡狀態(tài)，分析沿接觸面其它力（除靜摩擦力）的合力，若合力為零，則摩擦力不存在，若合力不為零，一定存在摩擦力，且摩擦力的大小等于合力，方向與合力方向相反。結(jié)合物體的運(yùn)動狀態(tài)（靜止和勻速、加速、減速）根據(jù)力產(chǎn)生的效果進(jìn)行受力分析是高中物理受力分析的主要方法。例1.如圖所示，A、B及B與地面之間接觸面粗糙，現(xiàn)用力F將物體B以速度v勻速向右拉出，分析A受到的摩擦力。ABF深刻理解“相對”二字的物理意義?！跋鄬Α倍际且越佑|物體為參考系研究的。而我們說的“靜止”和“運(yùn)動”是以地面為參考系來研究的。受靜摩擦力的物體不一定靜止，受滑動摩擦力的物體不一定運(yùn)動。A相對于B水平向左運(yùn)動，A受到B對它的滑動摩擦力方向水平向右。思考：1.分析B受到的摩擦力。2.現(xiàn)用力將物體B以速度2v勻速向右拉出，A受到的摩擦力如何?ADBC主動輪從動輪v例2．如圖為皮帶傳動裝置，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的方向如圖所示，當(dāng)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于主動輪上的A點(diǎn)、與主動輪接觸的皮帶上的B點(diǎn)、與從動輪接觸的皮帶上的C點(diǎn)及從動輪上的D點(diǎn)，這四點(diǎn)的摩擦力的方向的描述，正確的是（）A.A點(diǎn)受到的摩擦力沿順時(shí)針方向B.B點(diǎn)受到的摩擦力沿順時(shí)針方向C.C點(diǎn)受到的摩擦力沿逆時(shí)針方向D.D點(diǎn)受到的摩擦力沿逆時(shí)針方向AD解析：因?yàn)橹鲃虞喪怯蓜恿C(jī)器提供動力轉(zhuǎn)動的，而從動輪是由皮帶帶動而轉(zhuǎn)動的．假設(shè)皮帶光滑，則主動輪轉(zhuǎn)，皮帶不動，或皮帶動，從動輪不轉(zhuǎn)，由此可知主動輪是通過摩擦力帶動皮帶，皮帶阻礙主動輪轉(zhuǎn)動；皮帶靠摩擦力帶動從動輪，從動輪阻礙皮帶轉(zhuǎn)動．結(jié)合“假設(shè)法”根據(jù)力產(chǎn)生的條件分析靜摩擦力的方向。例3.力F拉著A、B共同作勻速運(yùn)動，A是否受到摩擦力？若A、B置于光滑水平面上，在水平力F作用下共同運(yùn)動，A是否受摩擦力？BAFA不受摩擦力，平衡法A受摩擦力，平衡法f思考1：若力F作用在A上，A、B共同作勻速運(yùn)動，A是否受到摩擦力？BAFA受摩擦力，條件法f思考2：分析上述情況中B是否受到摩擦力？問題2．如何判定摩擦力的方向？⑴條件法：根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的三個(gè)條件進(jìn)行判斷摩擦力是否存在，并根據(jù)相對運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的方向判斷摩擦力的方向。注意：“相對”二字指的是研究對象以施摩擦力的物體為參考系的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢方向。⑵假設(shè)法：假設(shè)接觸面光滑，若兩物體發(fā)生相對滑動，則其運(yùn)動方向就是原來的運(yùn)動趨勢方向。若無相對滑動，則原來沒有運(yùn)動趨勢。（只適用于靜摩擦力）⑶反證法：假設(shè)該摩擦力存在（或不存在），看該受力物體的運(yùn)動狀態(tài)變化是否會發(fā)生變化。⑷力的相互性法：直接判斷物體受的靜摩擦力的方向不易，可以先判斷出它施給接觸的另一物體的靜摩擦力，然后有力的相互性特點(diǎn)判斷。靜摩擦力的方向與物體的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向相反，而與物體的運(yùn)動方向相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動方向垂直，即靜摩擦力可以是動力，也可以是阻力，還可以既不是動力也不是阻力。摩擦力阻礙的是相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，而不是阻礙物體的運(yùn)動。例1．水平皮帶傳輸裝置如圖所示，皮帶的速度保持不變，物體被輕輕地放在皮帶A端，開始時(shí)物體在皮帶上滑動，當(dāng)它到達(dá)位置C后滑動停止，之后就隨皮帶一起勻速運(yùn)動，直至傳送到目的地B端．在傳送過程中，物體受到的摩擦力（

）

A．在AC段為水平向左的滑動摩擦力B．在AC段為水平向右的滑動摩擦力C．在CB段不受靜摩擦力D．在CB段受水平向右的靜摩擦力AO1O2BCBC解析1.理解滑動摩擦力產(chǎn)生的條件“兩個(gè)物體速度不同存在相對運(yùn)動”滑動摩擦力的方向總是與物體“相對運(yùn)動”的方向相反。解析2：結(jié)合物體的運(yùn)動狀態(tài)考慮，物體先向右加速、后勻速。根據(jù)力和運(yùn)動的關(guān)系可知B、C正確。A例2.如圖所示，A相對平板向右運(yùn)動。分析在下列兩種情況下A受到的滑動摩擦力的方向與運(yùn)動方向的關(guān)系⑴平板靜止⑵平板向上運(yùn)動。靜摩擦力的方向與物體的相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢的方向相反，而與物體的運(yùn)動方向相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動方向垂直，即靜摩擦力可以是動力，也可以是阻力，還可以既不是動力也不是阻力。摩擦力阻礙的是相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢，而不是阻礙物體的運(yùn)動。⑴滑動摩擦力的方向水平向左，與運(yùn)動方向相反⑵滑動摩擦力的方向水平向左，與運(yùn)動方向垂直問題3．如何計(jì)算摩擦力的大小？兩個(gè)有關(guān)：動摩擦因數(shù)μ和正壓力N；兩個(gè)無關(guān)：物體運(yùn)動的速度v大小和接觸面積S的大小。靜摩擦力大小與正壓力無關(guān)，但最大靜摩擦力的大小與正壓力成正比。最大靜摩擦力大于滑動摩擦力。粗略計(jì)算時(shí)認(rèn)為靜摩擦力等于滑動摩擦力。1.滑動摩擦力的大小靜摩擦力的大小沒有計(jì)算公式，大小可以在零到最大靜摩擦力之間變化。只能根據(jù)平衡條件求解靜摩擦力。⑴如果物體處于平衡狀態(tài)，也可以結(jié)合平衡條件求解。⑵根據(jù)滑動摩擦定律求解。正壓力N與物體的重力G是兩回事,N并不都等于G.2.靜摩擦力的大小例1。如圖所示，木板B放在粗糙水平面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過一不可伸長的輕繩固定在豎直墻上，用水平恒力F向左拉動B，使其以速度v做勻速運(yùn)動，此時(shí)繩水平且拉力大小為T，下面說法正確的是（）A．繩上拉力T與水平恒力F大小相等B．木塊A受到的是靜摩擦力，大小等于TC．木板B受到一個(gè)靜摩擦力，一個(gè)滑動摩擦力，合力大小等于FD．若木板B以2v勻速運(yùn)動，則拉力大小仍為FDFTAB兩個(gè)有關(guān)：動摩擦因數(shù)μ和正壓力FN；兩個(gè)無關(guān)：物體運(yùn)動的速度v大小和接觸面積S的大小?；瑒幽Σ炼散颇Σ亮Ψ较驖M足的規(guī)律相似：①跟接觸面相切，②跟彈力的方向垂直。而與物體的運(yùn)動方向可能相同、相反、垂直或成某一角度，所以摩擦力可能是動力，也可能是阻力。問題4.總結(jié)靜摩擦力和滑動摩擦力的異同1.共性⑴滑動摩擦力和靜摩擦力產(chǎn)生的前兩個(gè)條件相同，

①接觸面不光滑；②兩物體相互接觸且相互擠壓；第三個(gè)條件中說的“相對”都是以接觸物體為參考系研究的。⑴滑動摩擦力和靜摩擦力產(chǎn)生的條件的不同之處，是存在著“相對運(yùn)動”，還是“相對運(yùn)動趨勢”，就要看研究對象與接觸物體的速度（大小或方向）“不同”還是“相同”。⑶滑動摩擦力和靜摩擦力計(jì)算方法不同：滑動摩擦力的大小既可以根據(jù)f=μN(yùn)（注意公式中的N是指兩接觸面的正壓力，它并不總等于重力）公式直接求解，也可以結(jié)合物體的運(yùn)動狀態(tài)根據(jù)平衡條件或動力學(xué)規(guī)律求解。而靜摩擦力是一種被動力，大小可以在零到最大靜摩擦力之間變化，它由主動力和物體的運(yùn)動狀態(tài)共同決定，只能結(jié)合運(yùn)動狀態(tài)根據(jù)平衡條件或動力學(xué)規(guī)律求解。⑵滑動摩擦力和靜摩擦力的方向規(guī)律不同之處，滑動摩擦力是與“相對運(yùn)動”方向相反，而靜摩擦力的方向是與“相對運(yùn)動趨勢”方向相反。2.個(gè)性1、某同學(xué)用彈簧測力計(jì)稱一木塊重為5N，把木塊放在水平面上，用彈簧測力計(jì)水平向右拉木塊．(1)當(dāng)彈簧測力計(jì)讀數(shù)是1.5N時(shí)，木塊未被拉動，這時(shí)木塊受到的是________摩擦力，大小是________N，方向______．(2)當(dāng)彈簧測力計(jì)讀數(shù)是2.1N時(shí)，木塊剛好要被拉動，這時(shí)木塊受到的是______摩擦力，大小是_____N，方向________．(3)木塊開始運(yùn)動后，若使木塊保持勻速運(yùn)動，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為2N，這時(shí)木塊受到的是______摩擦力，大小是______N，動摩擦因數(shù)μ＝________.靜1.5水平向左最大靜2.1滑動20.4水平向左2、如圖所示，G＝200N的物體在水平面上向左運(yùn)動，若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1，在運(yùn)動過程中受到水平向左，大小為10N的拉力作用，則物體所受摩擦力為

N，方向

。VF20向右3、如圖所示，位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面作用于物體的靜摩擦力（）A、方向可能沿斜面向上B、方向可能沿斜面向下C、方向可能垂直斜面D、大小可能等于零MFABD4．如圖所示，左右兩邊對木板所加壓力都等于F時(shí)，夾在板中間的木塊靜止不動?，F(xiàn)在使兩邊用的力都增加到2F，那么木塊所受的摩擦力將（）A．是原來的4倍B．是原來的2倍C．和原來的相等D．無法判斷C5、水平桌面上，重200N的物體，與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.1，最大靜摩擦力為32N,當(dāng)依次用15N、30N、60N的水平拉力拉此物體時(shí)，物體受到的摩擦力依次為（）A．15N、30N、20NB．0N、0N、20NC．0N、30N、20ND．15N、30N、40NA6、如圖所示，在μ＝0.2的粗糙水平面上，有一質(zhì)量為20kg的物體以一定的速度向右運(yùn)動，同時(shí)還有一水平向左的力F作用于物體上，其大小為50N，則物體受到的摩擦力大小為______，方向?yàn)開______。（g取10N/kg）40N水平向左7．為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)，小明同學(xué)在老師的指導(dǎo)下做如圖所示的實(shí)驗(yàn)：（1）比較____兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)；（2）比較1、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以初步得出的結(jié)論是