【名師一號(hào)】2021年新課標(biāo)版物理必修一-典例分析-3-3-相互作用

一、對(duì)摩擦力及產(chǎn)生條件的理解典例1關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的說法，以下正確的是()A．只有運(yùn)動(dòng)的物體才受到滑動(dòng)摩擦力B．滑動(dòng)摩擦力總跟物體的重力成正比C．滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)D．滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)解析滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生于兩個(gè)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間，但受滑動(dòng)摩擦力的物體不肯定運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)．滑動(dòng)摩擦力總跟物體的正壓力成正比，與重力不肯定成正比，B錯(cuò)．滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并不肯定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)，D對(duì)．答案D名師點(diǎn)撥有關(guān)摩擦力的幾個(gè)需要留意的問題(1)不論物體是靜止還是運(yùn)動(dòng)，都可能受靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力．(2)摩擦力并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，它既可作動(dòng)力，又可作阻力．(3)摩擦力的方向可以與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，也可以與運(yùn)動(dòng)方向相同，甚至可能與運(yùn)動(dòng)方向不在同始終線上．鞏固練習(xí)1(多選題)關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生，下列說法正確的是()A.只有相互接觸且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間才可能產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力B.只有運(yùn)動(dòng)的物體才可能受到滑動(dòng)摩擦力C.受彈力作用的物體肯定會(huì)受到滑動(dòng)摩擦力D.受滑動(dòng)摩擦力作用的物體肯定會(huì)受到彈力作用解析滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生在直接接觸、有擠壓、不光滑，存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間．故A、D選項(xiàng)正確．答案AD二、靜摩擦力有無及方向的推斷典例2如圖所示，A、B兩物塊豎直疊放在水平面上．今用水平力F拉B物塊，兩物塊均靜止，那么物塊A和B是否受靜摩擦力作用呢？若有，請(qǐng)推斷其方向．解析本題可以結(jié)合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來推斷，假設(shè)A受到靜摩擦力作用，該摩擦力方向肯定與接觸面相切，即沿水平方向．依據(jù)力的作用效果知，A物塊在摩擦力作用下不行能處于靜止?fàn)顟B(tài)．因此與題意是相沖突的，故A物塊不受靜摩擦力作用．再對(duì)B進(jìn)行分析，B受到向右的拉力F作用處于平衡狀態(tài)，由二力平衡特點(diǎn)，則B肯定受到地面產(chǎn)生的向左的靜摩擦力作用．答案A不受靜摩擦力，B受靜地面的靜摩擦力作用，方向向左．名師點(diǎn)撥在推斷摩擦力方向時(shí)，弄清物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向是關(guān)鍵．相對(duì)運(yùn)動(dòng)(趨勢)是指受力物體相對(duì)于相接觸的物體的運(yùn)動(dòng)(趨勢)，而不肯定是相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)．物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并不肯定與物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)(相對(duì)地)方向相同，兩者方向可能相同，也可能相反．如汽車上的木箱，當(dāng)汽車突然加速時(shí)，箱子相對(duì)汽車向后滑動(dòng)，與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相反；汽車急剎車時(shí)，木箱相對(duì)車向前滑動(dòng)，與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相同．牢記：摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)(趨勢)方向相反，而不是與運(yùn)動(dòng)方向相反．鞏固練習(xí)2如圖為皮帶傳動(dòng)裝置，當(dāng)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于主動(dòng)輪上A點(diǎn)、與主動(dòng)輪接觸的皮帶上的B點(diǎn)、與從動(dòng)輪接觸的皮帶上的C點(diǎn)及從動(dòng)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)受到的摩擦力沿順時(shí)針方向解析主動(dòng)輪邊緣有相對(duì)于皮帶逆時(shí)針方向滑動(dòng)趨勢，A點(diǎn)受到順時(shí)針方向的摩擦力，A項(xiàng)正確．皮帶上與主動(dòng)輪接觸點(diǎn)有相對(duì)主動(dòng)輪順時(shí)針方向滑動(dòng)趨勢，B點(diǎn)受到逆時(shí)針方向的摩擦力，B項(xiàng)錯(cuò)誤．皮帶上與從動(dòng)輪接觸點(diǎn)有相對(duì)從動(dòng)輪逆時(shí)針方向滑動(dòng)趨勢，C點(diǎn)受到順時(shí)針方向的摩擦力，C項(xiàng)錯(cuò)誤．從動(dòng)輪上與皮帶接觸點(diǎn)有相對(duì)皮帶順時(shí)針方向滑動(dòng)趨勢，D點(diǎn)受到逆時(shí)針方向的摩擦力，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案A三、摩擦力大小的計(jì)算典例3如圖所示，一重為40N的木塊原來靜止在水平桌面上，某瞬間在水平方向上同時(shí)受到兩個(gè)方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13N，F(xiàn)2＝6N．已知木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：(1)木塊所受的摩擦力的大小和方向．(2)當(dāng)只將F1撤去時(shí)，木塊受到的摩擦力的大小和方向．(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木塊受到的摩擦力的大小和方向.解析當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力為F滑＝μFN＝μG＝0.2×40N＝8N，故木塊受到桌面的最大靜摩擦力為8N.(1)加上F1、F2后，F(xiàn)1和F2相當(dāng)于一個(gè)方向向右的F＝F1－F2＝7N的力．由于F小于最大靜摩擦力，故木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則木塊受到桌面靜摩擦力的作用，大小為7N，方向水平向左．(2)將F1撤去后，由于F2小于最大靜摩擦力，故木塊仍舊保持靜止．由二力平衡學(xué)問知，木塊受到的靜摩擦力大小等于F2，即大小為6N，方向水平向右．(3)撤掉F2后，由于F1大于最大靜摩擦力，則木塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為8N，方向水平向左．答案(1)7N水平向左(2)6N水平向右(3)8N水平向左名師點(diǎn)撥求解摩擦力大小的方法(1)明確所求摩擦力是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力．(2)靜摩擦力一般依據(jù)二力平衡來求．求解時(shí)應(yīng)留意物體是否處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，若物體處于減速或加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則二力平衡不成立．(3)滑動(dòng)摩擦力一般依據(jù)公式法計(jì)算，計(jì)算時(shí)留意滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的速度大小、物體是否勻速運(yùn)動(dòng)無關(guān)，只取決于動(dòng)摩擦因數(shù)和壓力的大小．鞏固練習(xí)3將一張A4紙(質(zhì)量可忽視不計(jì))夾在英漢字典內(nèi)，書對(duì)A4紙的壓力為3N，A4紙與書之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，要把A4紙從書中拉出，拉力