2013届高三总复习课件(第1轮)物理(广西专版)课件：1.2摩擦力物体的受力分析

1第2讲摩擦力物体的受力分析力物体的平衡第一章2一、摩擦力1.定义：两个相互接触并相互挤压的物体，当其沿接触面有相对运动或相对运动的趋势时，在接触面所产生的阻碍其相对运动或相对运动趋势的力.2.产生条件(1)两物体相互接触且接触面粗糙；3(2)两物体垂直于接触面有相互挤压的弹力；(3)两物体沿接触面有相对运动或相对运动的趋势.说明：由摩擦力产生条件可知，有摩擦力一定有弹力，但两物体间有弹力时，不一定有相对运动或者相对运动趋势，所以有弹力不一定有摩擦力.4如图1-2-1所示，A、B两物体均处于静止状态，则关于B物体的受力情况，下列叙述中不正确的是()A.B物体一定受3个力B.B物体一定受4个力C.B物体必受到地面的静摩擦力D.B物体必受到地面的支持力图1-2-1思考1A5以A为研究对象，根据平衡条件可知，绳子对A的拉力大小等于mAg，故绳子对B的拉力大小也等于mAg，由于绳子对B的拉力沿水平方向有向左的分力，故地面对B有向右的静摩擦力作用，有静摩擦力必有弹力，所以A错误，B、C、D正确.63.方向：与接触面相切，并跟物体相对于施力者的相对运动或相对运动趋势的方向相反.说明：摩擦力阻碍物体的相对运动或相对运动的趋势，并不是阻碍物体的运动(相对于地面)，与物体的运动方向可能相同，也可能相反，还可能垂直.7关于摩擦力的下列说法中正确的是()A.运动物体所受摩擦力是滑动摩擦力，静止物体所受的摩擦力为静摩擦力B.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向在同一条直线上，且跟运动方向相反C.静摩擦力方向与物体运动方向可能不在同一条直线上D.滑动摩擦力或静摩擦力，可能是动力，也可能是阻力思考2CD8在没有特别说明的前提下，题目所说的“运动”都是指相对于地面运动.当接触面不是地面时，物体的“运动”与物体相对于“施力(摩擦力)物体的运动”就很可能不同；静止的物体可以受到滑动摩擦力，运动的物体也可以受到静摩擦力，所以A错误.摩擦力方向一定跟物体相对于施力物体的运动方向(或运动趋势方向)相反.9当施力物体也相对于地面运动时，物体相对于施力物体的运动方向(或运动趋势方向)与物体相对于地的运动方向可能在一条直线上，也可能不在同一条直线上，还可能成任一夹角，即摩擦力方向可能与物体的运动方向在同一条直线上，也可能不在同一条直线上，在同一直线上时，可能方向相同，也可能方向相反，所以B错误，C、D正确.104.大小(1)滑动摩擦力F=μFN.FN是两物体间相互挤压的弹力，它与滑动摩擦力F的方向相垂直.μ是动摩擦因数，与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关.说明：FN不一定等于物体的重力，只是在特殊的情况下才会等于物体的重力.滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积、相对运动速度的大小无关.11如图1-2-2所示，放在静止皮带上的物体m在水平向右拉力F作用下向右匀速运动，如使皮带轮逆时针转起来，为使物体m仍向右匀速运动，与原来相比，拉力F将()A.增大B.减小C.不变D.无法确定皮带轮不动与皮带轮逆时针转动相比，只是物体与皮带间的相对速度增大了，而滑动摩擦力与相对速度无关，所以C正确.图1-2-2思考3C12(2)静摩擦力静摩擦力随着运动趋势强弱的变化而在0至最大值Fm之间变化.其具体的大小以及方向要结合物体的运动状态及受其他力的情况用平衡条件或牛顿运动定律求解.说明：最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，如无特殊说明，可认为两者大小相等.13如图1-2-3所示，位于固定斜面上的物体m在斜面上处于静止状态，斜面倾角为θ，当向上的拉力F由0逐渐增大时，斜面作用于物块的摩擦力将()A.不变B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小图1-2-3思考4C14画出物体除静摩擦以外的受力示意图如下，为什么静摩擦力要除外，因为静摩擦力是一种被动力，它的有无及方向由物体的运动状态及受其他力的情况决定.根据平衡条件可知：15当0≤Fmgsinθ时，物体所受的静摩擦力方向沿斜面向上，且随着F的增大而减小.当F=mgsinθ时，物体所受静摩擦力为零.当mgsinθF≤(mgsinθ+Ffm)时(Ffm为最大静摩擦力)，物体所受静摩擦力向下，且随着F的增大而增大.故C正确.16二、受力分析要根据力的概念，从物体所处的环境(与多少个物体接触)和运动状态着手，其步骤如下：1.确定研究对象.以整体为研究对象或从整体中隔离出某一物体为研究对象.2.按“性质力”的顺序分析，即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序进行分析，并同时画出受力示意图.说明：(1)分析研究对象受到的力，不要分析研究对象对周围物体的力；17(2)分析研究对象直接受到的力，不要把另一个物体受到的力转移到研究对象上，力不能传递；(3)不能无中生有或将惯性视为一种力，比如踢出的足球在空中并没有受到向前的推力；(4)不能遗漏力，最容易遗漏的是上面物体对下面物体的弹力以及重叠滑块间的静摩擦力.18(5)不能重复力，分析了性质力就不要同时计入效果力，分析了合力就不要分析分力.(6)当以整体为研究对象时，不要分析系统内部物体间相互作用力(内力)，只需分析系统内物体受到系统外物体的作用力(外力).193.检查受力图.检查每个力是否都能找到它的施力物体，分析结果能否使物体处于题设的运动状态，避免多画力或漏掉力的现象.20如图1-2-4所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P与斜放其上的固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到的外力个数可能有()A.2个B.3个C.4个D.5个图1-2-4思考5AC21P可能受重力、弹簧的弹力而平衡，故A正确.当弹簧的弹力大于重力时，挡板给P垂直指向P的弹力，此时，挡板还必须同时给P作用一个静摩擦力才能使P处于平衡状态，故C正确.22如图1-2-8所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态.已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，以下几种说法中正确的是()图1-2-8例1AD23A.木板受到木块的摩擦力的大小一定是μ1mgB.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)gC.当Fμ2(m+M)g时，木板便会开始运动D.无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动静摩擦力，最大静摩擦力，滑动摩擦力.24根据题意可知，木块和木板之间的摩擦为滑动摩擦，木板与地面间的摩擦为静摩擦，设前者滑动摩擦力大小为F1，根据滑动摩擦力计算公式得：F1=μ1mg，所以A正确.设后者静摩擦力大小为F2，以木板为研究对象，根据平衡条件得：F2=F1=μ1mg，所以B错误.因为木块运动而木板处于平衡状态，所以有μ1mg≤μ2(M+m)g，所以C错误，D正确.25以A、B组成的系统为研究对象，根据牛顿第二定律得(mA+mB)gsinθ-μ1(mA+mB)gcosθ=(mA+mB)aa=gsinθ-μ1gcosθ以A为研究对象，设B作用于A的静摩擦力为F1，根据牛顿第二定律得mAgsinθ-F1=mAa解得F1=μ1mAgcosθ，方向沿斜面向上.所以B、C正确.变式练习126把一个重为G的物体，用一个水平推力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上(如图1-2-10)，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随时间t的关系是下图中的哪一个()图1-2-10例2B27静摩擦力与滑动摩擦力.28物体受到的滑动摩擦力Ff=μkt随时间的增加而从零开始增加，开始时FfG，物体向下做加速运动.当Ff=μkt=G时，物体的速度最大;此后FfG，物体做减速运动；当速度减为零时，物体处于静止.滑动摩擦力突变为静摩擦力，大小突变为与重力大小相等.所以B正确.29木块开始滑动前所受的摩擦力Ff为静摩擦力，根据平衡条件得：Ff=mgsinθ，由此可见，随着θ的增大静摩擦力一直在增大，所以A错.开始滑动后，木块所受的摩擦力变为滑动摩擦力，即Ff=μmgcosθ，由此可见，随着θ的增大滑动摩擦力减小，所以B错误.木块刚开始滑动时有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，所以D正确.变式练习2