【高考调研】2013届高考物理一轮复习 第二章第2节 摩擦力课件 新人教版必修1

第二章相互作用第2节摩擦力2013届高考一轮物理复习课件（人教版）一、滑动摩擦力1．概念：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做①________.2．作用效果：总是起着阻碍物体间②________的作用．3．产生条件：相互接触且③________；有④________；⑤________.4．大小：滑动摩擦力大小与⑥________成正比，即：Ff＝⑦________.5．方向：跟接触面相切，并跟物体⑧________相反．二、静摩擦力1．概念：两个相互接触的物体，有⑨________时产生的摩擦力．2．作用效果：总是起着阻碍物体间⑩________的作用．3．产生条件：相互接触且⑪________；有⑫________；⑬________.4．大小：随引起相对运动趋势的外力的变化而变化，即只与外力有关，而与正压力无关.0F≤Fm.5．方向：总是与物体的⑭________方向相反．6．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值与接触面的压力成⑮________，还与接触面有关系．【重点提示】(1)滑动摩擦力与静摩擦力中的“动”和“静”是指研究对象相对于跟它接触的物体而言的，并不是相对于地面的运动和静止．(2)滑动摩擦力阻碍的是相对运动，其方向总跟相对运动的方向相反，并不是阻碍物体的运动，所以其方向可能跟运动方向相同；同理，静摩擦力阻碍相对运动的产生，但存在静摩擦力的两物体可能是运动的.①滑动摩擦力②相对运动③挤压④相对运动⑤接触面粗糙⑥正压力⑦μFN⑧相对运动方向⑨相对运动的趋势⑩相对运动趋势⑪挤压⑫相对运动趋势⑬接触面粗糙⑭相对运动趋势⑮正比一、滑动摩擦力方向的判断规律方法滑动摩擦力方向总是跟相对运动的方向相反，要确定滑动摩擦力的方向，首先要判断出研究对象相对于跟它接触的物体的相对运动方向．．．．．．．．例1一倾斜传送带按如图所示方向运动，现将—小物块A慢慢放到传送带的上端．刚放上A后，A受的摩擦力方向如何？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【解析】慢慢放上A后，可认为A的速度为零，而传送带相对于A正在向斜下方运动，即A相对传送带向斜上方运动，故A受滑动摩擦力方向沿传送带向下．题后反思(1)教学过程中发现，很多学生认为A受的摩擦力方向沿传送带向上．导致错误的原因有二：一是没有分清是滑动摩擦力还是静摩擦力，认为这和静止于斜面上的物体受的静摩擦力沿斜面向上是一样的．二是对“滑动摩擦力方向总跟相对运动方向相反”这一判断方法理解不深刻．(2)几乎所有的同学认为滑动摩擦力方向判断要比静摩擦力方向的判断容易，因而忽视了对滑动摩擦力方向判断方法的深刻理解．跟踪训练1(2010·西城区)如图所示，物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送带启动后()A．M静止在传送带上B．M可能沿斜面向上运动C．M受到的摩擦力不变D．M下滑的速率不变诱思启导(1)传送带不动时，物块所受滑动摩擦力方向怎样？为什么？(2)传送带以速度v运动后，物块相对传送带向什么方向运动？所受摩擦力方向怎样？(3)两种情况比较，物块M的受力情况变化了吗？运动情况会改变吗？【解析】影响物块运动情况的因素是它受的力，而物块受的力包括重力、支持力和滑动摩擦力．传送带运动与否，物块受到的滑动摩擦力均沿传送带向上且大小不变，所以物块的受力情况并不因传送带运动而改变，即物块仍沿传送带匀速下滑，A、B选项错误，C、D选项正确．【答案】CD二、静摩擦力的有无及方向判断规律方法静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，而相对运动趋势不如相对运动直观，它具有很强的隐蔽性，所以静摩擦力的方向判定较困难．为此常用下面几种方法：1．假设法：假定没有摩擦力(即光滑)，分析相对静止的物体间能否发生相对运动．若能，则有静摩擦力，方向与相对运动方向相反；若不能，则没有静摩擦力．2．运动状态法(1)若物体处于平衡状态，分析沿接触面其它力(除静摩擦力)的合力，若合力为零，则静摩擦力不存在，若合力不为零，一定存在静摩擦力，且静摩擦力的大小等于合力．方向与合力方向相反．(2)若物体处于非平衡状态，则利用牛顿运动定律来判断静摩擦力的有无、方向及大小．即假设无摩擦力，考查物体能否满足题设给定的状态，若不满足则物体要受静摩擦力作用，其大小和方向可由牛顿运动定律确定．例2(2011·北京东城区检测)如上图所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上．已知mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统保持静止．下列说法正确的是()A．细绳对A的拉力将增大B．A对斜面的压力将减小C．A受到的静摩擦力不变D．A受到的合力将增大____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【解析】当斜面倾角θ＝45°时，先不考虑摩擦力，因mAgsin45°mBg，故A受到沿斜面向上的静摩擦力，当由45°增为50°时，静摩擦力增大，A对斜面压力mAgcosθ减小，绳对A的拉力总等于mBg不变，B正确.A、C、D错误．【答案】B题后反思(1)课本中讲到“静摩擦力随着外力的变化而变化”这一外力正是除静摩擦力以外的合力，在平衡类问题中，只要直接考虑“沿接触面其它力．．．．．．．(除静摩擦力)的合力．．．，即可判断静摩擦力的有、无，以及确定其方向，还可同时把静摩擦力的大小计算出来．(2)上面讲到的“假设法”，只适用于“沿接触面．．．．只受静摩擦或受力个数较少”的问题．跟踪训练2用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧的伸长量为L，现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L，斜面倾角为30°，如图所示．则物体所受摩擦力()A．等于零B．大小为12mg，方向沿斜面向下C．大小为32mg，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向下诱思启导(1)用弹簧拉住2m的物体静止时，弹簧对物体的弹力多大？方向怎样？(2)除摩擦力外，沿斜面方向其它力的合力多大？【解析】弹簧的伸长量不变，则弹力不变，物体受到斜面向上的弹力大小为mg，除摩擦力外，沿斜面方向，其它力的合力2mgsin30°－F弹＝0，则物体受的摩擦力为零，A正确．【答案】A三、摩擦力大小计算方法规律方法1．对滑动摩擦力计算方法有两种：一是由Fμ＝μFN计算；二是根据运动状态计算(平衡类由合力为零计算，非平衡类由牛顿第二定律计算)．2．滑动摩擦力的大小跟运动速度无关，跟接触面积无关，压力FN应当由平衡条件或牛顿运动定律来求，其大小不一定等于物体的重力．3．静摩擦力的计算没有确定的公式，只能根据运动状态(平衡与非平衡)计算．4．在进行摩擦力计算时，一个关键的问题是要先判断清是滑动摩擦力还是静摩擦力．因为若为静摩擦力，其大小跟正压力大小无关，Fμ＝μFN是不适用的．建议同学们在平时养成遇到摩擦力就要先判断是哪种摩擦力的好习惯．例3质量为m0＝20kg、长为L＝5m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数为μ1＝0.15.将质量m＝10kg的小木块(可视为质点)，以v0＝4m/s的速度从木板的左端水平抛射到木板上(如上图所示)，小木块与木板面的动摩擦因数为μ2＝0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2)．则以下判断中正确的是()A．木板一定静止不动，小木块不能滑出木板B．木板一定静止不动，小木块能滑出木板C．木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板D．木板一定向右滑动，小木块能滑出木板____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【解析】m0与地面间的摩擦力为Ff1＝μ1(m0＋m)g＝0.15×(20＋10)×10N＝45N，m与m0之间的摩擦力为Ff2＝μ2mg＝0.4×10×10N＝40N，Ff1Ff2，所以木板一定静止不动；小木块在木板上滑行的距离为l，v20＝2μ2gl，解得l＝2mL＝5m，小木块不能滑出木板，故A正确．【答案】A题后反思(1)在计算摩擦力时，先判断是哪种摩擦力是进行正确计算的前提．(2)对于两种摩擦力的转变(由“动”变“静”或由“静”变“动”)是同学们最容易忽视的．解决的方法是要对运动过程进行详尽的分析．跟踪训练3如图所示，水平面上有一重为40N的物体，受到F1＝13N和F2＝6N的水平力作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)物体所受的摩擦力的大小与方向．(2)若只将F1撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向．(3)若撤去的力不是F1而是F2，则物体受到的摩擦力的大小、方向又如何？【解析】(1)设物体相对地面静止，则有：F1＝F2＋Ff，得Ff＝7N，而fm＝μFN＝μmg＝8NFf，故物体没动，受的静摩擦力为7N，方向向右．(2)撤去F1后，Ff1＝F2＝6NFfm故物体受静摩擦力，大小为6N，方向向左，(3)撤去F2后，因F1Ffm，物体将向左运动，受到滑动摩擦力作用Ff2＝8N，方向向右．【答案】(1)7N水平向右(2)6N水平向左(3)8N水平向右