高中物理摩擦力教案
發(fā)表時間:2021-03-22高考物理摩擦力復(fù)習(xí)教案7。
第二課時摩擦力
【教學(xué)要求】
1.知道靜摩擦產(chǎn)生的條件,知道最大靜摩擦的概念,并正確判斷靜摩擦力的方向。
2.知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件,并正確判斷滑動摩擦力的方向。知道影響滑動摩擦力大小的因素,會用動摩擦因數(shù)計算滑動摩擦力。
【知識再現(xiàn)】
(一)靜摩擦力
1.靜摩擦力產(chǎn)生條件:a.接觸面粗糙;b.存在彈力;c.相對靜止且有相對運動趨勢。
2.靜摩擦力的方向:沿接觸面且與相對運動趨勢方向相反。
3.靜摩擦力的大?。?f≤fm(fm=μ0N)
一般由牛頓定律計算(平衡時等于除f外的切向合力)
(二)滑動摩擦力
1.滑動摩擦力產(chǎn)生條件:a.接觸面粗糙;b.存在彈力;c.有相對運動
2.滑動摩擦力的方向:沿接觸面且與相對運動方向相反。
3.滑動摩擦力的大?。篺=μN。
靜摩擦力大小與正壓力無關(guān),與平行于接觸面的外力有關(guān);而滑動摩擦力與平行于接觸面的外力無關(guān),與速度大小、接觸面積大小無關(guān),與正壓力成正比。
知識點一對滑動摩擦力的認識
滑動摩擦力大小與壓力成正比,即f=μFN;方向與相對運動方向相反,要注意“FN”并不總是等于物體重力,這是易錯點。
【應(yīng)用1】一傾斜傳送帶按如圖所示方向運動,現(xiàn)將一小物塊A慢慢放到傳送帶的上端,剛放上A后,A受的摩擦力方向如何?
導(dǎo)示:剛放上A后,A相對傳送帶向上運動,故A受的摩擦力方向沿傳送帶向下。
引申:經(jīng)過一段時間后,A受的摩擦力方向又如何呢?
知識點二靜摩擦力的特點
靜摩擦力具有可變性、不確定性,大小和方向都可以發(fā)生突變。
【應(yīng)用2】(南京一中08屆高三第一次月考試卷)關(guān)于靜摩擦力的說法正確的是()
A.靜摩擦力有最大值,說明靜摩擦力的值在一定范圍內(nèi)是可變的
B.靜止物體受到的摩擦力一定是靜摩擦力
C.靜摩擦力的方向可能與其運動方向相同
D.運動的物體可能受靜摩擦力作用
答案:ACD
考考你:如圖所示,手用力握住一個豎直的瓶子,瓶子靜止。有人認為,手握的力越大,瓶子所受的摩擦力越大。還有人認為,手越千燥、粗糙,瓶子所受的摩擦力越大。他們的觀點有什么不妥嗎?
類型一靜摩擦力的有無及方向的判定
靜摩擦力有無的判斷方法:1、假設(shè)法;2、根據(jù)平衡條件或者牛頓定律判斷。其方向總是跟接觸面相切、與相對運動趨勢的方向相反。
【例1】指明物體A在以下四種情況下所受的靜摩擦力的方向。
(1)物體A靜止于斜面上,如圖甲所示;
(2)物體A受到水平拉力F作用而仍靜止在水平面上,如圖乙所示;
(3)物體A放在車上,在剎車過程中A相對于車廂靜止,如圖丙所示;
(4)物體A在水平轉(zhuǎn)臺上,隨轉(zhuǎn)臺一起勻速轉(zhuǎn)動,如圖丁所示。
導(dǎo)示:運用假設(shè)法不難判斷,圖甲中,斜面上的物體有沿斜面向下滑動的趨勢,所受的靜摩擦力沿斜面向上;
圖乙中,物體A有向右滑動的趨勢,所受靜摩擦力沿水平面向左.判斷靜摩接力方向,還可以根據(jù)共點力作用下物體的平衡條件或牛頓第二定律判斷;
圖丙中,A物體隨車一起向右減速運動,其加速度方向水平向左,故A物體所受靜摩擦力水平向左(與加速度同向);
圖丁中,A物體隨轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動,做勻速圓周運動,其加速度總指向圓心,則A受到的靜摩擦力也總指向圈心。
答案:(1)沿斜面向上;(2)水平向左;
(3)水平向左;(4)總指向圓心。
類型二摩擦力大小的計算
【例2】(山東臨沂市08屆高三上學(xué)期期中考試)如圖所示,放在斜面上的物體處于靜止?fàn)顟B(tài).斜面傾角為30°物體質(zhì)量為m,若想使物體沿斜面從靜止開始下滑,至少需要施加平行斜面向下的推力F=0.2mg,則()
A.若F變?yōu)榇笮?.1mg沿斜面向下的推力,則物體與斜面的摩擦力是0.1mg
B.若F變?yōu)榇笮?.1mg沿斜面向上的推力,則物體與斜面的摩擦力是0.2mg
C.若想使物體沿斜面從靜止開始上滑,F(xiàn)至少應(yīng)變?yōu)榇笮?.2mg沿斜面向上的推力
D.若F變?yōu)榇笮?.8mg沿斜面向上的推力,則物體與斜面的摩擦力是0.7mg
導(dǎo)示:選C。由題意可知物體與斜面間最大靜摩擦力為FM=mgsin30°+F=0.7mg。
若F變?yōu)榇笮?.1mg沿斜面向下的推力,則物體與斜面的靜摩擦力應(yīng)該是0.6mg;
若F變?yōu)榇笮?.1mg沿斜面向上的推力,則物體與斜面的摩擦力應(yīng)是0.4mg;
若想使物體沿斜面從靜止開始上滑,F(xiàn)至少應(yīng)變?yōu)榇笮gsin30°+FM=0.5mg+0.7mg=1.2mg沿斜面向上的推力;
若F變?yōu)榇笮?.8mg沿斜面向上的推力,則物體與斜面間應(yīng)為靜摩擦力,其大小是0.3mg。
【例3】
【例4】如圖所示,一直角斜槽(兩槽面間夾角為900,兩槽面跟豎直面的夾角均為450)對水平面的傾角為θ,一個橫截面為正方形的物塊恰能沿此斜槽勻速下滑.假定兩槽面的材料和槽面的情況相同,求物塊和槽面之間的動摩擦因數(shù).
導(dǎo)示:物塊沿斜槽勻速下滑,說明物塊所受摩擦力與重力在料槽方向的分力相等.滑動摩擦力等于動摩擦因數(shù)與物體間正壓力的乘積,要注意,此題中的正壓力并不等于mgcosθ。正確畫出受力圖是解答此題的關(guān)?。?br>
如圖所示,設(shè)左右槽面作用于物塊的支持力分別為FN1、FN2,由于對稱性,F(xiàn)N1=FN2,它們的合力FN垂直于槽底線,且
①
相應(yīng)的左、右兩槽面作用于物塊的滑動摩擦力F1,,和F2相等,它們的合力F平行于槽底線,且F=2F1=2fN1②
根據(jù)平衡條件F=mgsinθFN=mgcosθ
從上面兩個方程得③
將①②代入③可得
一、本題易錯處是求摩擦力大小時:①不能對物體正確的受力分析判斷FNl,FN2,FN的大小關(guān)系以及FN、mg、F的大小關(guān)系.②不能將不在同一平面內(nèi)的力轉(zhuǎn)化為同一平面內(nèi)的力。③需注意物體在任一接觸面上所受的滑動摩擦力與該接觸面上的壓力成正比。
二、求摩擦力大小要特別注意以下幾個問題:①區(qū)分靜摩擦力和滑動摩擦力,它們的大小影響因素不同;②畫好受力圖是解題關(guān)鍵,要知道把空間力轉(zhuǎn)換成平面力。
類型三受力分析問題
一、整體法和隔離法
分析判斷物體間的相互作用就選用隔離法.在不考慮物體間的相互作用力只需要考慮系統(tǒng)整體受力情況時用整體法.
(1)分析周圍哪些物體對它施加了力的作用.并注意每一個力都確定能找到施力物體,以防止“添力”;
(2)注意區(qū)分內(nèi)力和外力;
二、假設(shè)法
如果不知道某個力是否存在,可先對其作出存在或者不存在的假設(shè),然后再根據(jù)物體的運動狀態(tài)是否變化來判斷該力的存在情況。
【例3】(07年重慶市第一輪復(fù)習(xí)第三次月考卷6.)物體A、B疊放在斜面體C上,物體B上表面水平,如圖所示,在水平力F的作用下一起隨斜面向左勻加速運動的過程中,物體A、B相對靜止,設(shè)物體A受摩擦力為f1,水平地面給斜面體C的摩擦為f2(f2≠0),則()
A.f1=0
B.f2水平向左
C.f1水平向左
D.f2水平向右
導(dǎo)示:選CD。先整體分析,知f2與C運動方向相反,水平向右;再隔離A,對A由牛頓定律知f1與加速度方向相同,水平向左。
1.(08孝感一中屆高三期中檢測)汽車前進主要依靠發(fā)動機產(chǎn)生的動力,使車輪轉(zhuǎn)動,利用車輪與地面間的摩擦力使汽車前進,通常產(chǎn)生驅(qū)動力的輪子只有兩個,或前輪驅(qū)動,或后輪驅(qū)動,其余兩個輪子被拉著或推著前進,武漢制造的“富康”小汽車是采用前輪驅(qū)動的方式,而“城市獵人”越野吉普車是采用四輪驅(qū)動方式,則下列說法中正確的是()
A.“富康”小汽車在平直路面上勻速前進時,前輪受到的摩擦力向后,后輪受到的摩擦力向前
B.“富康”小汽車在平直路面上勻速前進時,前輪受到的摩擦力向前,后輪受到的摩擦力向后
C.“城市獵人”越野吉普車在平直路面上勻速前進時,前輪受到的摩擦力向后,后輪受到的摩擦力向前
D.“城市獵人”越野吉普車在平直路面上勻速前進時,前、后輪受到的摩擦力均向前
2.(08孝感一中屆高三期中檢測)一輛運送沙子的自卸卡車裝滿沙子,沙粒之間的動摩擦因數(shù)為μ1,沙子與車廂底部材料的動摩擦因數(shù)為μ2,車廂的傾角用θ表示(已知μ2μ1),,下列說法正確的是()
A、要順利地卸干凈全部沙子,應(yīng)滿足tanθμ2;
B、要順利地卸干凈全部沙子,應(yīng)滿足sinθμ2;
C、只卸去部分沙子,車上還留有一部分沙子,應(yīng)滿足μ2tanθμ1;
D、只卸去部分沙子,車上還留有一部分沙子,應(yīng)滿足μ2μ1tanθ。
3.(2006年上海)一質(zhì)量m=20kg的鋼件,架在兩根完全相同的、平行的長直圓柱上,如圖所示,鋼件的重心與兩柱等距,兩柱的軸線在同一水平面內(nèi),圓柱的半徑r=0.025m,鋼件與圓柱間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,兩圓柱各繞自己的軸線做轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)動,角速度ω=40rad/s,若沿平行于柱軸方向施加力推著鋼件做速度為v0=0.05m/s的勻速運動,推力是多大?設(shè)鋼件左右受光滑槽限制(圖中未畫出),不發(fā)生橫向運動.
答案:1.BD2.AC3.F=2N
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摩擦力-
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、知道摩擦力產(chǎn)生的條件;
2、能在簡單的問題中,根據(jù)物體的運動狀態(tài),判斷靜摩擦力的有無、大小和方向;知道存在著最大靜摩擦力;
3、掌握動摩擦因數(shù),會在具體問題中計算滑動摩擦力,掌握判定摩擦力方向的方法;
4、知道影響動摩擦因數(shù)的因素;
能力目標(biāo)
1、通過觀察演示實驗,概括出摩擦力產(chǎn)生的條件以及摩擦力的特點,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力.通過靜摩擦力與滑動摩擦力的區(qū)別對比,培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力.
情感目標(biāo)
滲透物理方法的教育.在分析物體所受摩擦力時,突出主要矛盾,忽略次要因素及無關(guān)因素,總結(jié)出摩擦力產(chǎn)生的條件和規(guī)律.
教學(xué)建議
一、基本知識技能:
1、兩個互相接觸且有相對滑動或的物體,在它們的接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運動的摩擦力,稱為滑動摩擦力;
2、兩個物體相互接觸,當(dāng)有相對滑動的趨勢,但又保持相對靜止?fàn)顟B(tài)時,在它們接觸面上出現(xiàn)的阻礙相對滑動的作用力
3、兩個物體間的滑動摩擦力的大小跟這兩個物體接觸面間的壓力大小成正比.
4、動摩擦因數(shù)的大小跟相互接觸的兩個物體的材料有關(guān).
5、摩擦力的方向與接觸面相切,并且跟物體相對運動或相對運動趨勢相反.
6、靜摩擦力存在最大值——最大靜摩擦力.
二、重點難點分析:
1、本節(jié)課的內(nèi)容分滑動摩擦力和靜摩擦力兩部分.重點是摩擦力產(chǎn)生的條件、特性和規(guī)律,通過演示實驗得出關(guān)系.
2、難點是在理解滑動摩擦力計算公式時,尤其是理解水平面上運動物體受到的摩擦力時,學(xué)生往往直接將重力大小認為是壓力大小,而沒有分析具體情況.
教法建議
一、講解摩擦力有關(guān)概念的教法建議
介紹滑動摩擦力和靜摩擦力時,從基本的事實出發(fā),利用二力平衡的知識使學(xué)生接受摩擦力的存在.由于摩擦力的內(nèi)容是本節(jié)的難點,所以在講解時不要求“一步到位”,關(guān)于摩擦力的概念可以通過實驗、學(xué)生討論來理解.
1、可以讓學(xué)生找出生活和生產(chǎn)中利用摩擦力的例子;
2、讓學(xué)生思考討論,如:
(1)、摩擦力一定都是阻力;
(2)、靜止的物體一定受到靜摩擦力;
(3)、
運動的物體不可能受到靜摩擦力;
主要強調(diào):摩擦力是接觸力,摩擦力是阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢的,但不一定阻礙物體的運動,即在運動中也可以充當(dāng)動力,如傳送帶的例子.
二、有關(guān)講解摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的教法建議
1、滑動摩擦力的大小,跟相互接觸物體材料及其表面的光滑程度有關(guān);跟物體間的正壓力有關(guān);但和接觸面積大小無關(guān).注意正壓力的解釋.
2、滑動摩擦力的大小可以用公式:,動摩擦因數(shù)跟兩物體表面的關(guān)系,并不是表面越光滑,動摩擦因數(shù)越?。畬嶋H上,當(dāng)兩物體表面很粗糙時,由于接觸面上交錯齒合,會使動摩擦因數(shù)很大;對于非常光滑的表面,尤其是非常清潔的表面,由于分子力起主要作用,所以動摩擦因數(shù)更大,表面越光潔,動摩擦因數(shù)越大.但在力學(xué)中,常稱“物體表面是光滑的”這是忽略物體之間的摩擦力的一種提法,實際上是一種理想化模型,與上面敘述毫無關(guān)系.
3、動摩擦因數(shù)()是一個無單位的物理量,它能直接影響物體的運動狀態(tài)和受力情況.
4、靜摩擦力的大小,隨外力的增加而增加,并等于外力的大?。o摩擦力不能無限度的增大,而有一個最大值,當(dāng)外力超過這個最大值時,物體就要開始滑動,這個最大限度的靜摩擦力叫做最大靜摩擦力().實驗證明,最大靜摩擦力由公式所決定,叫做靜摩擦因數(shù),
為物體所受的正壓力.摩擦力的大小變化隨著外力的變化關(guān)系如圖:滑動摩擦力的大小小于最大靜摩擦力,但一般情況下認為兩者相等.
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摩擦力
摩擦力
【要點導(dǎo)學(xué)】
1.兩個物體相互接觸,當(dāng)有相對滑動的趨勢,但又保持相對靜止?fàn)顟B(tài)時,在它們接觸面上出現(xiàn)的阻礙相對滑動的靜摩擦力。
(1)產(chǎn)生條件:兩物體必須接觸且接觸面粗糙;有正壓力;有相對滑動趨勢
(2)靜摩擦力方向:沿接觸面且與相反。
靜摩擦力大?。弘S外力的變化而變化。一般與迫使物體發(fā)生相對運動的外力(或沿著接觸面的分量)大小相等。
(3)靜摩擦力有一個最大值,它是物體即將開始相對滑動時的靜摩擦力,即最大靜摩擦力。
2.兩個互相接觸且有相對滑動的物體,在它們的接觸面上會產(chǎn)生阻礙相對運動的摩擦力,稱為滑動摩擦力。
(1)產(chǎn)生條件:;;。
(2)滑動摩擦力方向:沿接觸面且與相反。
(3)滑動摩擦力的大?。夯瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c兩物體間的壓力成正比,即Ff=μFN,其中μ為動摩擦因數(shù),無單位,它與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),而與物體間的相對速度的大小、接觸面的大小、壓力的大小無關(guān)。
【范例精析】
例1.關(guān)于摩擦力的說法,下列說法中正確的是()
A.兩個接觸的相對靜止的物體間一定有摩擦力
B.受靜摩擦作用的物體一定是靜止的
C.滑動摩擦力方向一定與運動方向相反
D.物體間正壓力一定時,靜摩擦力的大小可以變化,但有一個限度
解析:兩個相對靜止的物體間不一定有靜摩擦力,還要看它們間是否有相對滑動趨勢。例如靜止在水平地面上的汽車,它們之間就沒有靜摩擦力。受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的,例如與傾斜的勻速運動的輸送帶相對靜止的物體,物體與輸送帶之間有相對滑動的趨勢,所以有靜摩擦力存在,但物體并不是靜止的。產(chǎn)生靜摩擦力時只要與接觸面相對靜止就行了。上述的輸送帶如突然加速,物體就可能受到與運動方向一致的滑動摩擦力。所以A、B、C三個選項都是錯的。在正壓力一定時,靜摩擦力的大小可以因外力的變化而變化,但不能超過最大靜摩擦力,這就是一個限度。本題目正確的選項是D。
拓展:(1)不管靜摩擦還是滑動摩擦力的方向,都要注意與接觸面的“相對性”
(2)值得注意的是,正壓力變化時靜摩擦力不一定變化,但最大靜摩擦力肯定變化。
例2要使木塊在水平木桌上滑動受到的摩擦力小些,下列措施中有效的是()
A.將木塊和木桌的接觸面刨光滑些B.在木桌表面上墊一張平整的鐵皮
C.使木塊的滑動速度增大D.減小木塊與桌面的接觸面積
解析:影響滑動摩擦力大小的因素有兩個,一是正壓力的大小,二是動摩擦因數(shù)。本題中正壓力不變,只要考慮動摩擦因數(shù)的大小。動摩擦因數(shù)的大小與接觸面的光滑程度和接觸面的材料有關(guān),A選項正確。根據(jù)教材的表格,木與木之間的動摩擦因數(shù)是0.3,而木與金屬之間的動摩擦因數(shù)為0.2,所以B選項正確。動摩擦因數(shù)與運動速度無關(guān)(汽車剎車時路面摩擦因數(shù)改變是因為溫度變化)所以C選項錯誤。動摩擦因數(shù)與接觸面積無關(guān),D選項錯誤。本題目正確選項為AB。
拓展:正因為動摩擦因數(shù)與接觸面積的大小無關(guān),所以一塊勻質(zhì)長木板在水平桌面上滑動時,在它伸出桌面的長度小于總長度的1/2的情況下,木板所受滑動摩擦力不變。
例3如圖3-3-1所示,用50N的水平推力F將重24N的物塊壓在豎直墻面上,物塊沿墻面下滑,物塊與墻面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,求:墻面對物塊的摩擦力大小。
解析:由題意可知,物塊與墻面間存在滑動摩擦力,物塊與墻面間存在相互作用力,即:墻面對物塊的彈力和物塊對墻面的壓力,它們大小相等。而水平推力與墻面對物塊的彈力相平衡,故物塊對墻面的壓力大小與水平推力大小相等,即:FN=50N,根據(jù)Ff=μFN可得:Ff=0.4×50N=20N。
拓展:有同學(xué)誤認為物塊對墻面的壓力大小FN與物體的重力大小相等,這完全是沒有真正理解正壓力的含義,而是死記住初中階段學(xué)習(xí)摩擦力時,壓力大小等于重力大小這類簡單問題。如圖3-3-2所示,甲、乙、丙三個物體的質(zhì)量相等,與地面的動摩擦因數(shù)相同,受到三個大小相同的作用力,當(dāng)它們滑動時,受到的摩擦力大小的情況,下列說法正確的是:()
A.甲、乙、丙三個物體所受摩擦力大小相等
B.甲受到的摩擦力最大
C.乙受到的摩擦力最大
D.丙受到的摩擦力最大
由于F‘N乙>F’N丙>F‘N甲
故物塊所受滑動摩擦力大小關(guān)系:Ff乙Ff丙Ff甲,選項C正確。
【能力訓(xùn)練】
1當(dāng)一個物體在另一個物體的表面上________另一個物體______時,要受到另一個物體阻礙它__________的力,這種力叫做滑動摩擦力,研究滑動摩擦力時我們選擇的參考系是相互滑動的兩物體中我們認為________的那個物體,滑動摩擦力的方向總是與___________方向相反.相對于,滑動,相對滑動,靜止,相對滑動
2.滑動摩擦力的大小可以用公式Ff=μFN,其中FN叫做_______,它屬于_______,方向與接觸面______;叫做_____________,它與接觸面的_______及_________有關(guān).壓力,彈力,垂直;動摩擦因數(shù),材料,粗糙程度
3.產(chǎn)生靜摩擦力的條件是_______、________、___________.靜摩擦力的方向總是與_________________________相反,靜摩擦力的大小可以在____________范圍內(nèi)變化.有彈力、并且有相對滑動的趨勢,相對滑動趨勢的方向,零到最大靜摩擦力
4.如圖3-3-3所示,用力F將質(zhì)量為1kg的物體壓在豎直墻上,F(xiàn)=50N.方向垂直于墻,若物體勻速下滑,物體受到的摩擦力是______N,動摩擦因數(shù)是______,若物體靜止不動,它受到的靜摩擦力是______N,方向______.若撤去力F,當(dāng)鐵塊沿著墻壁自由下落時,鐵塊受到的滑動摩擦力(g=10N/kg)10,0.2,10豎直向上,0
5.關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是(A)
A.物體受到摩擦力作用時,一定受到彈力作用
B.只有運動的物體才能受到滑動摩擦力作用
C.具有相對運動的兩物體間一定存在滑動摩擦力作用
D.摩擦力的方向與物體運動方向相反
6下列關(guān)于摩擦力的說法正確的是(D)
A.摩擦力的方向總與物體的運動方向相反
B摩擦力的大小與相應(yīng)的正壓力成正比
C.運動著的物體不可能受靜摩擦力作用,只能受滑動摩擦力作用
D.靜摩擦力的方向與接觸物體相對運動的趨勢方向相反
7關(guān)于動摩擦因數(shù)μ,下列說法正確的是(D)
A.兩物體間沒有摩擦力產(chǎn)生說明兩物體間的動摩擦因數(shù)μ=0
B.增大兩物體的接觸面積,則兩物體間的動摩擦因數(shù)增大
C.增大兩物體間的正壓力,則兩物體間的動摩擦因數(shù)增大
D.兩物體的材料一定,兩物體間的動摩擦因數(shù)決定于兩接觸面的粗糙程度
8.物體與支持面間有滑動摩擦力時,下列說法中正確的是(D)
A.物體與支持面間的壓力越大,滑動摩擦力就越大;
B.物體與支持面間的壓力不變,動摩擦因數(shù)一定,速度越大,滑動摩擦力就越大;
C.物體與支持面間的壓力不變,動摩擦因數(shù)一定,接觸面越大,滑動摩擦力就越大;
D.物體與支持面的壓力一定,材料越粗糙,滑動摩擦力就越大.
9如圖3-3-4所示,木塊質(zhì)量為m,跟水平桌面的動摩擦因數(shù)為μ,受水平向右的力F的作用勻速運動,從物體到邊緣開始,到物體下落為止,在此過程中物體保持勻速運動,下列說法正確的是(C)
A.推力F因物體懸空部分越來越大而變小
B.推力F在物體下落前會變?yōu)樵瓉淼?/2
C.推力F始終是μmg
D.因接觸面變小,動摩擦因數(shù)μ會變大
10.如圖3-3-5所示,在μ=0.1的水平面上向右運動的物體,質(zhì)量為20kg,在運動過程中,還受到一個水平向左的大小為10N的拉力作用,則物體受到的滑動摩擦力為(g=10N/kg)(D)
A.10N,向右B.10N,向左C.20N,向右D.20N,向左
11、馬拉著自重600N的雪橇在水平冰面上做勻速直線運動,馬需用水平拉力18N.如在雪橇上載貨500kg,馬要用多大的水平力可使雪橇仍做勻速直線運動?雪橇和冰面間的動摩擦因數(shù)為多少?1680.03
12水平地面上放一個重為200N的鐵塊,鐵塊與地面間的最大靜摩擦力大小為63N,鐵塊與地面間動摩擦因數(shù)為0.3,一個人用水平方向的力推靜止的鐵塊,試求下列各種情況下鐵塊所受的摩擦力的大小:
⑴物體靜止時,用F=50N的向右推力;50N
⑵物體靜止時,用F=80N的向右推力;63N
⑶物體以10m/s的初速度向左,用F=62N的推力向右60N
高考物理第一輪摩擦力專題考點復(fù)習(xí)教案
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案:
第一章《力物體的平衡》專題二摩擦力(人教版)
【考點透析】
一本專題考點:靜摩擦力的大小和方向,滑動摩擦力的大小和方向
二理解和掌握的內(nèi)容
1.摩擦力的產(chǎn)生
相互接觸又相互擠壓的物體之間若相對滑動則產(chǎn)生滑動摩擦力;若存在相對滑動的趨勢則產(chǎn)生靜摩擦力。
注意:(1)無論是滑動摩擦力還是靜摩擦力都起著阻礙物體相對滑動的作用,但應(yīng)注意是阻礙相對滑動,并不一定阻礙物體的運動。無論是滑動摩擦力還是靜摩擦力都即可以充當(dāng)動力,又可以充當(dāng)阻力(請讀者自己針對這四種情況各舉一例);(2)我們通常所說物體運動與否一般是以地為參照物的,所以不能絕對的說靜止的物體受到的就是靜摩擦力,運動的物體受到的就是滑動摩擦力;(3)由于靜摩擦力和滑動摩擦力規(guī)律不同,分析摩擦力的有無、大小和方向應(yīng)首先明確是靜摩擦力還是滑動摩擦力。
2.摩擦力的方向
滑動摩擦力的方向一定和相對滑動的方向相反,即A受B的摩擦力和A相對B滑動的方向相反。
靜摩擦力方向與相對運動趨勢方向相反,它的判斷方法有如下幾種:
(1)直接根據(jù)相對滑動的趨勢判斷。一般采用“假設(shè)光滑法”,即先假設(shè)接觸面光滑,不存在摩擦力,分析物體將會發(fā)生怎樣的相對運動,從而判斷相對滑動趨勢的方向。
(2)根據(jù)物體的運動狀態(tài),通過牛頓第二定律分析。關(guān)鍵是先搞清物體的加速度方向,再根據(jù)牛頓第二定律確定合外力,然后做受力分析確定摩擦力方向。如圖1-7滑塊隨水平轉(zhuǎn)臺一起做勻速圓周運動,需要指向圓心的向心力,受力分析知,這個力只能由靜摩擦力提供,由此得到靜摩擦力的方向。當(dāng)物體處在平衡態(tài)時則可根據(jù)力的平衡條件判斷。
(3)通過牛頓第三定律判斷。
(4)如果物體處于平衡態(tài),可以根據(jù)力的平衡(各個方向的合外力為零)判斷。
3.摩擦力的大小
如果是滑動摩擦力,可直接由摩擦力定律計算,即f=μN,注意其中N不一定等于物體的重力。
如是靜摩擦力,則不能用摩擦力定律計算,而應(yīng)根據(jù)物體的運動狀態(tài),運用共點力的平衡條件或牛頓第二定律求解。
在彈力相同的情況下,兩個物體之間的最大靜摩擦力一般大于滑動摩擦力,但在有的計算中往往認為近似相等。
【例題精析】
例題1如圖1-8,物體被皮帶向上傳送,皮帶的速度為V1=5m/s,物體的速度為V2=3m/s,下列有關(guān)物體和皮帶所受摩擦力的說法正確的是
A.物體所受摩擦力方向向下
B.物體所受摩擦力方向向上
C.皮帶所受摩擦力方向向下
D.皮帶所受摩擦力方向向上
解析:本題要考查的是對滑動摩擦力方向的認識,因為滑動摩擦力的方向是與物體間的相對運動方向相反,不一定與物體運動方向相反,而現(xiàn)在所指的相對性是針對某一摩擦力的施力者和受力者而言。在本例中,物體所受摩擦力的施力者是皮帶,雖然物體向上運動,但這個向上運動是相對地面的,而地面對物體是沒有摩擦力的,因為它們之間并不接觸。由于物體相對皮帶是向下運動的,它受到皮帶的摩擦力當(dāng)然方向是向上的,。確答案是BC。
例題2下列關(guān)于摩擦力的敘述中,正確的有
A.滑動摩擦力的方向總是跟物體運動方向相反
B.靜摩擦力既能做正功,又能做負功
C.滑動摩擦力只能做運動物體的阻力
D.物體靜止時一定受到靜摩擦力作用
解析:本題重在考察對摩擦力概念的辨析?;瑒幽Σ亮Φ姆较蚺c物體的相對運動方向相反,這里的“相對”是對與其相接觸的存在摩擦的物體而言,而物體的運動在中學(xué)階段一般是指相對地球的,所以二者的方向不總是相同的。故A錯。靜摩擦力與物體的相對運動趨勢方向相反,與物體的運動方向可能相同,也可能相反,所以可能做正功,也可能做負功?;瑒幽Σ亮Φ姆较蚩赡芎臀矬w的運動方向一致(你能舉例碼?),這時它是動力,注意滑動摩擦力是和相對運動方向相反,跟物體的運動方向沒有必然聯(lián)系。故C錯。靜摩擦力產(chǎn)生在物體有相對運動趨勢時,雖然這時的物體處于相對靜止,但不是等同于靜止(通常說的靜止是以地面為參照物)。故D錯。所以正確選B。
【能力提升】
Ⅰ.知識與技能
1.關(guān)于摩擦力下面說法中正確的是
A.摩擦力的大小隨正壓力的增大而增大
B.兩個物體之間有彈力不一定有摩擦力,有摩擦力不一定有彈力
C.摩擦力一定與速度方向在同一直線上,或者與速度方向相同,或者與速度方向相反
D.兩個物體間的正壓力減小時,靜摩擦力可能反而增大
2.如圖1-9所示,在粗糙的水平面上疊放著物體A和B,A和B間的接觸面也是粗糙的,如果將水平拉力F施于A,而A、B仍保持靜止,,則下面的說法中正確的是
①物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于F
②物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于零
③物體A與B間的靜摩擦力的大小等于F
④物體A與B間的靜摩擦力的大小等于零
A.①②③B.②④C.①④D.②③④
3.由摩擦力定律可推出,下面說法正確的是
A.動摩擦因數(shù)μ與摩擦力f成正比,f越大,μ越大
B.動摩擦因數(shù)μ與正壓力N成反比,N越大,μ越小
C.μ與f成正比,與N成反比
D.μ的大小由兩物體接觸面的情況及其材料決定
4.置于水平地面上的物體受到水平作用力F而保持靜止,如圖1-10所示。今在大小不變的條件下將作用力F沿逆時針方向緩緩轉(zhuǎn)過180°,則在此過程中物體對地面的正壓力N和地面給物體的摩擦力f的變化是
A.N先變小后變大,f不變
B.N不變,f先變小后變大
C.N、f都是先變大后變小
D.N、f都是先變小后變大
5.汽車的發(fā)動機通過變速器與后輪相連,當(dāng)汽車由靜止開始向前開動時,前輪和后輪所受的摩擦力的方向
A.前后輪受到的摩擦力方向都向后
B.前后輪受到的摩擦力方向都向前
C.前輪受到摩擦力向前,后輪向后
D.前輪受到摩擦力向后,后輪向前
Ⅱ.能力與素質(zhì)
6.A、B、C為三個質(zhì)量相同的木塊,疊放于水平桌面上。水平恒力F作用于木塊B,三木塊以共同速度v沿水平桌面做勻速直線運動,如圖1-11所示,則在運動過程中
A.B作用于A的靜摩擦力為F/2
B.B作用于A的靜摩擦力為F/3
C.B作用于C的靜摩擦力為2F/3
D.B作用于C的靜摩擦力為F
7.如圖1-12所示,甲、乙、丙三個物體,質(zhì)量相同,與地面摩擦因數(shù)相同,受到三個大小相同的作用力F,它們受到的摩擦力的大小關(guān)系是
A.三者相同B.乙最大
C.丙最大D.已知條件不夠,無法判斷誰最大
8.如圖1-13所示,物體A置于傾角為θ的斜面體B上,A與B、B與水平地面間接觸面均粗糙?,F(xiàn)對物體A施加一水平向右的恒力F(F≠0)后,A、B都保持靜止不動,則下面判斷正確的是
A.A、B之間,B與水平地面之間一定存在摩擦力
B.B對A的摩擦力方向一定沿斜面向下,地面對B的摩擦力方向一定沿水平向右
C.B對A的摩擦力方向可能沿斜面向上或沿斜面向下,地面對B的摩擦力方向可能向左也可能向右
D.B對A的摩擦力可能為零也可能不為零,方向可能沿斜面向上也可能沿斜面向下;地面對B的摩擦力一定不為零,且方向只能是水平向左
9.在傾角為30o的斜面上,有一重為10N的物塊,被平行于斜面大小為8N的恒力推著沿斜面勻速上行,如圖1-14所示。在突然撤去力F的瞬間,物塊受到的摩擦力大小為________。
專題二1.D2.C3.D4.D5.D6.D7.D8.D9.3N
高一物理《摩擦力》復(fù)習(xí)學(xué)案
高一物理《摩擦力》復(fù)習(xí)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.理解彈靜摩擦力的產(chǎn)生條件,會用假設(shè)法判定靜摩擦力的方向。
2.能用“二力平衡”計算靜摩擦力的大小。
3.理解滑動摩擦力的概念,知道產(chǎn)生條件、大小計算。
【學(xué)習(xí)重點】摩擦力產(chǎn)生的條件,摩擦力有無的判斷,摩擦力方向的確定。
【知識回顧】
【習(xí)題專練】
一、靜摩擦力習(xí)題精煉
基礎(chǔ)鞏固部分
1、兩個物體相互接觸,關(guān)于接觸處的彈力和摩擦力,以下說法正確的是()
A.一定有彈力,但不一定有摩擦力
B.如果有彈力,則一定有摩擦力
C.如果有摩擦力,則一定有彈力
D.如果有摩擦力,則其大小可能與彈力成正比
2、自行車在平直公路上勻速前進時,前后輪所受摩擦力的方向是()
A.都向后
B.都向前
C.前輪向后,后輪向前
D.前輪向前,后輪向后
3、幽默大師卓別林常用的一個藝術(shù)造型,他身子側(cè)傾,依靠手杖的支持使身軀平衡。下列說法正確的是()
A.水平地面對手杖沒有摩擦力的作用
B.水平地面對卓別林沒有摩擦力的作用
C.水平地面對手杖的彈力方向沿桿向上
D.水平地面對卓別林的作用力方向一定不是豎直向上的
能力提升部分
1、如圖所示,質(zhì)量為m的木塊被水平推力F壓著,靜止在豎直墻面上,當(dāng)推力F的大小增加到2F時,則()
A.木塊所受墻面的彈力增加到原來的2倍
B.木塊所受墻面的摩擦力增加到原來的2倍
C.木塊所受墻面的彈力不變
D.木塊所受墻面的摩擦力不變
2、如圖所示,A、B兩物體重力都等于10N,各接觸面間的動摩擦因數(shù)都等于0.3,同時有F=1N的兩個水平力分別作用在A和B上,A和B均靜止,則地面對B和B對A的摩擦力分別為()
A.6N,3N
B.1N,1N
C.0,1N
D.0,2N
3、甲、乙兩位同學(xué)做“拔河”游戲,兩人分別用伸平的手掌托起長凳的一端,保持凳子的水平,然后各自向兩側(cè)拖拉,如圖所示。若凳子下表面各處的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四塊磚,則下列判斷正確的是()
A.凳子向甲方移動
B.凳子向乙方移動
C.凳子在原處不會被移動
D.凳子向體重大的一方移動
二、滑動摩擦力專練
基礎(chǔ)鞏固部分
1、關(guān)于滑動摩擦力的方向,以下說法正確的是()
A.滑動摩擦力的方向總是和物體的運動方向相反
B.滑動摩擦力不可能是動力
C.滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運動
D.滑動摩擦力可能是動力,也可能是阻力
2、三個質(zhì)量相同的物體,與水平桌面間的動摩擦因數(shù)相同,由于所受水平拉力不同,A做勻速運動,B做加速運動,C做減速運動,那么它們受到的摩擦力大小關(guān)系應(yīng)是()
A.fA>fB>fC
B.fA<fB<fC
C.fB=fA=fC
D.不能比較大小
3、如圖所示,將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計)夾在物理書內(nèi),書對A4紙的壓力為3N,A4紙與書之間的動摩擦因數(shù)為0.3,要把A4紙從書中拉出,拉力至少應(yīng)為()
A.0.3N
B.0.9N
C.1.2N
D.1.8N
4、如圖所示,質(zhì)量為20kg的物體,沿粗糙水平地面以某一速度開始向右運動,一水平向左的力F=10N作用于物體上,物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,則物體所受的摩擦力的大小為(取g=10N/kg)()
A.10N,向右
B.10N,向左
C.20N,向右
D.20N,向左
5、如圖所示,物體A、B的質(zhì)量分別為mA=10kg,mB=20kg,A與B、B與水平桌面間的動摩擦因數(shù)都等于0.3,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.當(dāng)用水平力F=80N向右拉輕滑輪時,B對A的摩擦力和桌面對B的摩擦力為多大?(g取10m/s2)
能力提升部分
1、如圖,汽車B在水平路面上以相對于地面的速度v1向右運動,車上的貨物A以相對于地面的速度v2向右運動。下列判斷正確的是()
A.若v1iv2,貨物A受到了汽車B所施加的向右的滑動摩擦力
B.若v1iv2,汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力
C.若v1v2,貨物A受到了汽車B所施加的向左的滑動摩擦力
D.若v1v2,汽車B受到了貨物A所施加的向右的滑動摩擦力
2、一質(zhì)量為2kg的物體放在水平的地板上,用一輕彈簧水平拉該物體,當(dāng)物體剛開始運動時,彈簧伸長了3cm,當(dāng)拉著物體勻速前進時,彈簧伸長了2cm,已知彈簧的勁度系數(shù)為k=200N/m,g取10m/s2,求:
(1)物體所受的最大靜摩擦力為多少?
(2)物體與地板間的滑動摩擦因素是多少?
知識歸納: