高考物理一輪 第2單元第2講 摩擦力課件

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1、第2講摩擦力第第2講摩擦力講摩擦力1 1摩擦力是重要的性質(zhì)力，分為滑動摩擦力和靜摩擦力由于摩擦力是重要的性質(zhì)力，分為滑動摩擦力和靜摩擦力由于靜摩擦力的大小、方向具有較強的隱蔽性，在今后的高考試題中肯定靜摩擦力的大小、方向具有較強的隱蔽性，在今后的高考試題中肯定會成為命題專家所關(guān)注的一個知識點摩擦力在后續(xù)知識如動力學(xué)、會成為命題專家所關(guān)注的一個知識點摩擦力在后續(xù)知識如動力學(xué)、功能關(guān)系及曲線運動等知識中多有涉及，所以本講教學(xué)中要充分調(diào)查功能關(guān)系及曲線運動等知識中多有涉及，所以本講教學(xué)中要充分調(diào)查學(xué)生存在的誤區(qū)，進(jìn)行針對性補充強化學(xué)生存在的誤區(qū)，進(jìn)行針對性補充強化2 2在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生掌握摩擦力產(chǎn)

2、生的條件，知道摩擦力的在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生掌握摩擦力產(chǎn)生的條件，知道摩擦力的大小和方向，特別是靜摩擦力的大小和方向大小和方向，特別是靜摩擦力的大小和方向3 3對于靜摩擦力要求學(xué)生會根據(jù)物體的運動情況、受力情況分對于靜摩擦力要求學(xué)生會根據(jù)物體的運動情況、受力情況分析靜摩擦力的大小和方向，能夠分析外界條件變化時靜摩擦力的變化析靜摩擦力的大小和方向，能夠分析外界條件變化時靜摩擦力的變化，理解靜摩擦力的最大值，理解靜摩擦力的最大值 1掌握摩擦力產(chǎn)生的條件，知道摩擦力的大小和方向，特別是靜摩擦力的大小和方向 2會根據(jù)物體的運動情況、受力情況分析靜摩擦力的大小和方向，能夠分析外界條件變化時靜摩擦力的變化，理

3、解靜摩擦力的最大值 1摩擦力 當(dāng)一個物體在另一個物體的表面上有相對運動或有相對運動趨勢時，受到阻礙相對運動或相對運動趨勢的力，叫做摩擦力摩擦力可分為靜摩擦力和滑動摩擦力 2摩擦力產(chǎn)生的條件 (1)相互接觸的物體間有壓力存在 (2)接觸面粗糙 (3)接觸面間有相對運動或相對運動趨勢 3.摩擦力的大小 (1)滑動摩擦力的大小跟壓力成正比，即FFN，F(xiàn)N指接觸面的壓力，不一定等于重力G，是動摩擦因數(shù)，與接觸面的_材料、_結(jié)構(gòu)(如粗糙程度)有關(guān)，與接觸面積、接觸面上受力情況和物體運動狀態(tài)無關(guān)(2)靜摩擦力大小不能用滑動摩擦力公式FFN計算，而由物體的受力情況和運動情況共同決定靜摩擦力的大小可以在_零和

4、最大靜摩擦力之間變化，即0FFm，靜摩擦力的大小與物體間的_壓力無關(guān)，只與外力有關(guān)，但物體間的最大靜摩擦力與物體間的_壓力有關(guān)(3)靜摩擦力與滑動摩擦力的區(qū)別產(chǎn)生原因不同：靜摩擦力是由于一個物體在另一個不光滑物體表面具有相對運動的趨勢時產(chǎn)生的；滑動摩擦力是由于一個物體在另一個不光滑的物體表面上發(fā)生相對滑動時產(chǎn)生的影響兩者大小的因素不同：滑動摩擦力的大小跟接觸面間的壓力FN大小和動摩擦因數(shù)有關(guān)，與引起滑動摩擦力的外力的大小無關(guān)；而靜摩擦力的大小跟壓力而靜摩擦力的大小跟壓力F FN N( (不為零不為零) )無關(guān)，由引起這個摩擦力的外力無關(guān)，由引起這個摩擦力的外力決定，但最大靜摩擦力的大小跟壓力決

5、定，但最大靜摩擦力的大小跟壓力F FN N有關(guān)，有關(guān)，F(xiàn) FFFN N只適用于滑動只適用于滑動摩擦力計算摩擦力計算4 4摩擦力的方向摩擦力的方向跟接觸面相切，并跟物體間相對運動或相對運動趨勢方向跟接觸面相切，并跟物體間相對運動或相對運動趨勢方向_相反相反1 1圖示是圖示是20082008年殘奧會開幕式上我國殘疾田徑運動員侯斌將年殘奧會開幕式上我國殘疾田徑運動員侯斌將點燃火炬的一幅感人的照片關(guān)于侯斌在拉繩過程中繩對侯斌的摩點燃火炬的一幅感人的照片關(guān)于侯斌在拉繩過程中繩對侯斌的摩擦力的敘述正確的是擦力的敘述正確的是( () ) A由于侯斌向上運動，繩對侯斌的摩擦力是滑動摩擦力，方向向下 B由于侯斌

6、向上運動，繩對侯斌的摩擦力是滑動摩擦力，方向向上 C侯斌受的是靜摩擦力，方向向上 D侯斌受的是靜摩擦力，方向向下 【解析】運動員上升時，手相對于繩靜止且具有相對于繩向下運動的趨勢，所以運動員受到靜摩擦力作用，方向向上，C正確 【答案】C 2裝修工人在搬運材料時施加一個水平拉力將其從水平臺面上拖出，如圖所示，則在勻加速拖出的過程中() A材料與平臺之間的接觸面積逐漸減小，摩擦力逐漸減小 B材料與平臺之間的相對速度逐漸增大，摩擦力逐漸增大 C平臺對材料的支持力逐漸減小，摩擦力逐漸減小 D材料與平臺之間的動摩擦因數(shù)不變，支持力也不變，因而工人拉力也不變 【解析】滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)，

7、只與壓力和動摩擦因數(shù)有關(guān)，A、B錯誤；在勻加速拖出的過程中，支持力始終等于重力，動摩擦因數(shù)又不變，因此工人的拉力也不變，C錯誤，D正確 【答案】D 3木塊A、B分別重50 N和60 N，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25；夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2 cm，彈簧的勁度系數(shù)為400 N/m.系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動現(xiàn)用F1 N的水平拉力作用在木塊B上，如圖所示力F作用后() A木塊A所受摩擦力大小是12.5 N B木塊A所受摩擦力大小是11.5 N C木塊B所受摩擦力大小是9 N D木塊B所受摩擦力大小是7 N 【解析】設(shè)靜摩擦力最大值等于滑動摩擦力，則FAGA12.5 N、FBG

8、B15 N施加力F之前，靜摩擦力Fkx8 N，施加力F之后，對B物體有Fkx9 N g gsinsin ，則摩擦力，則摩擦力f f00，摩擦力沿斜面向下；如果，摩擦力沿斜面向下；如果a a g gsinsin ，則摩擦力，則摩擦力f f00，摩擦力一定沿斜面向上，摩擦力一定沿斜面向上【模擬試解模擬試解】【答案答案】見解析見解析二、摩擦力大小的計算方法二、摩擦力大小的計算方法【例例2 2】如圖甲所示，斜面固定在地面上，傾角為如圖甲所示，斜面固定在地面上，傾角為3737(sin (sin 37370.60.6，coscos 37 370.8)0.8)，質(zhì)量為，質(zhì)量為1 kg1 kg的滑塊以一定的初

9、速度沿的滑塊以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足夠長，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)斜面向下滑，斜面足夠長，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)0.8.0.8.該滑該滑塊所受摩擦力塊所受摩擦力F Ff f隨時間變化的圖象是圖乙中的隨時間變化的圖象是圖乙中的( (取初速度方向為正方取初速度方向為正方向，取向，取g g10 m/s10 m/s2 2)()() ) 【名師點金】解答本題時要首先分析滑塊的運動，判斷是加速下滑還是減速下滑，其次要明確摩擦力的方向與題目所規(guī)定正方向的關(guān)系，最后要理解斜面足夠長的含義 【規(guī)范全解】由于重力的下滑分力小于滑動摩擦力，即mgsin 371mgcos ，即12mgcos ，即2tan

10、 .所以要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足tan 2，滿足2tan 1時只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，A、C正確 【答案】AC 1下列關(guān)于物體受靜摩擦力作用的敘述中，正確的是() A靜摩擦力的方向一定與物體的運動方向相反 B靜摩擦力的方向可能與物體的運動方向相同 C靜摩擦力的方向可能與物體的運動方向垂直 D靜止物體所受摩擦力一定為零 【解析】靜摩擦力的方向與物體間相對運動趨勢的方向相反，而物體此時可能相對地面是運動的，也可能是靜止的，A、D錯，B對在圓盤上與圓盤一起做勻速圓周運動的物體，受的靜摩擦力指向圓心，與物體運動方向垂直，C對 【答案】BC 3如圖所示，物體P放在粗糙水平面上，左邊用

11、一根輕彈簧與豎直墻相連，物體靜止時彈簧的長度大于原長若再用一個從0開始逐漸增大的水平力F向右拉P，直到拉動，那么在P被拉動之前的過程中，彈簧對P的彈力FT的大小和地面對P的摩擦力Ff的大小的變化情況是() AFT始終增大，F(xiàn)f始終減小 BFT保持不變，F(xiàn)f始終增大 CFT保持不變，F(xiàn)f先減小后增大 DFT先不變后增大，F(xiàn)f先增大后減小 【解析】對物體進(jìn)行受力分析可知，開始時物體受到向左的彈力和向右的靜摩擦力彈力FTkx，物體靜止不動則彈簧的形變不變，彈力不變，故A、D錯誤施加向右的水平拉力時，根據(jù)共點力平衡條件FTFfF，當(dāng)FFT時，摩擦力為負(fù)值，方向向左，且隨力F的增大摩擦力增大，所以B錯誤

12、、C正確 【答案】C 4在如圖所示的四幅圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈相連接下列說法正確的是() A圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的有(1)、(2) B圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的有(1)、(3) C圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的有(2)、(3) D圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的有(2)、(4) 【解析】如果桿端受拉力作用，則可用等長的繩代替，若桿端受到沿桿的壓力作用，則桿不可用等長的輕繩代替，如圖(1)、(3)、(4)中的AB桿受拉力作用，而(1)、(2)、(4)中的BC桿均受沿桿的壓力作用，故A、C、D均

13、錯誤，只有B正確 【答案】BA繩子的張力將變大繩子的張力將變大B物體物體P受到的靜摩擦力將變小受到的靜摩擦力將變小C物體物體P對斜板的壓力將變小對斜板的壓力將變小D繩子張力和物體繩子張力和物體P受到的摩擦力均不變受到的摩擦力均不變6如圖所示，在水平力作用下，木塊如圖所示，在水平力作用下，木塊A、B保持靜止若木塊保持靜止若木塊A與與B 的接觸面是水平的，且的接觸面是水平的，且F0，則關(guān)于木塊，則關(guān)于木塊B的受力個數(shù)可能是的受力個數(shù)可能是() A3 個或4個 B3 個或5 個 C4 個或5 個 D4 個或6 個 【解析】對A、B分別進(jìn)行受力分析可知：當(dāng)(mAmB)gsin Fcos 時B受4個力的

14、作用否則，B受5個力作用 【答案】C 7如圖所示，放在粗糙水平面上的物體A上疊放著物體B，A和B之間有一根處于壓縮狀態(tài)的彈簧物體A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法中正確的是() AB受到向左的摩擦力 BB對A的摩擦力向右 C地面對A的摩擦力向右 D地面對A沒有摩擦力 【解析】彈簧被壓縮，給物體B的彈力水平向左，因此物體B平衡時必受到水平向右的摩擦力，而B對A的摩擦力水平向左，故A、B均錯誤；取A、B為一整體，因系統(tǒng)靜止，水平方向合力為零，地面對A的摩擦力一定為零，故D正確，C錯誤 【答案】D 8如圖甲所示，重為80 N的物體A放在傾角為30的粗糙斜面上，有一根原長為10 cm、勁度系數(shù)為1000

15、N/m的彈簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物體A后，彈簧長度縮短為8 cm.現(xiàn)用一測力計沿斜面向上拉物體A，若物體與斜面間最大靜摩擦力為25 N，當(dāng)彈簧的長度仍為8 cm時，測力計的讀數(shù)不可能為() A10 N B20 N C40 N D60 N 【解析】對物體A受力分析，如圖乙所示，當(dāng)彈簧長度為8 cm時，彈力大小F1kx110000.02 N20 NGsin 40 N 故A所受靜摩擦力f1Gsin 30F120 N25 N 當(dāng)拉力向上時，向上的拉力最大為F，有FF1Gsin 30fmFGsin 30fmF140252045 N 故拉力0F45 N. 【答案】D 9把一重為G的物體，用一

16、個水平推力Fkt(k為恒量，t為時間)壓在豎直的足夠高的平整墻上，如圖甲所示從t0開始物體所受的摩擦力f隨t的變化關(guān)系是圖乙中的() 【解析】開始時推力F為零，物體和墻面間沒有擠壓，摩擦力為零，物體在重力作用下開始沿豎直墻面下滑，所以開始時為滑動摩擦力，由fFN，又FNkt，所以fkt，即f隨時間t成正比增加，當(dāng)f增大到等于G時，物體具有一定速度，由于慣性仍然滑行，隨著滑行的繼續(xù)，最后物體靜止于墻面，變?yōu)殪o摩擦力，豎直方向根據(jù)二力平衡，則有fG，故選B. 【答案】B 10某同學(xué)用傳感器來探究摩擦力，他的實驗步驟如下：將力傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，再連接到計算機上；將一質(zhì)量m3.75 kg的木塊置于

17、水平桌面上，用細(xì)繩將木塊和傳感器連接起來；打開計算機，使數(shù)據(jù)采集器工作，然后沿水平方向緩慢地拉動細(xì)繩，木塊運動一段時間后停止拉動；將實驗得到的數(shù)據(jù)經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示出如圖所示的圖象.下列有關(guān)這個實驗的幾個說中，正確的是() A06 s內(nèi)木塊一直受到靜摩擦力的作用 B最大靜摩擦力比滑動摩擦力大 C木塊和桌面間的動摩擦因數(shù)為0.08 D木塊和桌面間的動摩擦因數(shù)為0.11 【解析】根據(jù)圖線可知02 s內(nèi)拉力F為零，物體不受靜摩擦力作用，所以A錯誤；力F始終與摩擦力平衡，在第6 s時力F瞬間減小，此時物體開始滑動，可知靜摩擦力最大值為4 N，滑動摩擦力為3 N，B正確；根據(jù)摩擦力公式有FFNm

18、g，解得0.08，所以C正確，D錯誤 【答案】BC 11如圖所示，物塊P靜止在水平面上分別對它施加互相垂直的兩個水平拉力F1、F2時(F1F2)，物塊將分別沿F1、F2方向滑動，對應(yīng)的滑動摩擦力大小分別是f1、f2；若從靜止開始同時施加這兩個水平拉力，物塊受到的摩擦力大小是f3.則比較這三個摩擦力的大小，有f1_f2，f1_f3. 【解析】因為三種情況下，摩擦力大小均為mg，故f1f2f3. 【答案】 12如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，勁度系數(shù)分別為k1、k2的兩個輕彈簧沿斜面懸掛著，兩彈簧之間有一質(zhì)量為m1的重物A，最下端掛一質(zhì)量為m2的重物B.試求： (1)用力沿斜面向上緩慢推動B，當(dāng)兩彈簧的總長度等于兩彈簧原長之和時，A、B各上移的距離 (2)用力沿斜面向上緩慢推動B，當(dāng)上面彈簧處于原長時，推力F的大小