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力、物体的平衡2摩擦力、物体的受力分析第二章一、摩擦力1.相互接触的物体间发生或有时,在接触面处产生的阻碍物体或的力.相对滑动相对滑动的趋势相对滑动相对滑动的趋势2.产生条件:①两物体接触并;②接触面;③两物体相对或.3.方向:与物体或.的方向相反,但与物体的运动方向可以相同也可以相反,还可以成一定角度.相互挤压粗糙滑动有相对滑动趋势相对滑动相对滑动的趋势4.大小:滑动摩擦力f=.静摩擦力:可以在到.之间取值,静摩擦力是一种被动力,与物体的受力和运动情况有关,随外界因素的改变可突变.求解静摩擦力的方法是用或.5.作用效果:阻碍物体间的或,但对物体来说,可以作为动力,也可以作为阻力.μN0最大静摩擦力力的平衡牛顿运动定律相对运动相对运动的趋势二、物体的受力分析1.受力分析的基本步骤①明确研究对象,隔离分析.研究对象可以是质点、结点、物体或物体系,将研究对象从周围环境隔离出来进行分析.②按一定的顺序分析作用力,做到不多不漏.一般先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后再分析场力(电场力、洛伦兹力、安培力).③受力分析要注意三个判断依据,才能不多不漏.从力的概念上判断,寻找对应的施力物体;从力的性质判断,寻找产生的原因;从力的效果判断,寻找是否产生了形变或改变了运动状态.2.受力分析的技巧①通常只画根据性质命名的力,不要把按效果分解的分力或合成的合力分析进来.合力与分力不得同时参与计算分析.②区分内力和外力,对几个物体的整体进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当隔离某一物体分析时,原来的内力变成了外力,要画在受力图上.③在难以确定物体的某些受力情况时,可先根据物体的运动状态,再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力.准确理解“滑动摩擦力方向与相对运动方向相反”的意义如图2-2-2所示,质量为m的工件放在水平传送带C上,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,由于传动过程中突然在垂直传送带方向出现水平障碍挡板P,工件只能沿该障碍挡板运动.设传送带运行速度为v1,现有一位工人用力F沿障碍挡板P方向拉动工件使它以速度v2贴着挡板运动,则力F的大小为(不计挡板与工件之间的摩擦)()A.等于μmgB.大于μmgC.小于μmgD.无法确定图2-2-2部分学生解答此类问题时,没有很好地理解并应用“滑动摩擦力方向与相对运动方向相反”关系.有的学生认为滑动摩擦力f方向与速度v2方向相反,得出拉力F与f大小相等、方向相反;因而错误地认为选项A正确.还有一种常见错误:认为工件受到了两个滑动摩擦力,即与速度v1反向的摩擦力f1和与速度v2反向的摩擦力f2,如图(a)所示.根据平衡条件得拉力F与摩擦力f1平衡、障碍挡板对工件支持力与摩擦力f2平衡.故F=f1=μ·mg,因而错误地认为选项A正确.要确定传送带对工件的滑动摩擦力,首先要确定工件相对传送带的运动方向.如图(b)所示,工件相对传送带运动方向与速度v方向相同、滑动摩擦力方向沿f方向.如图(c)所示,将滑动摩擦力沿平行于挡板方向和垂直于挡板方向分解,其分力分别为f1、f2.根据平衡条件得:F=fsinθ=μmgsinθ,故选项C正确.传送带对工件只产生一个滑动摩擦力,其方向与工件相对传送带的运动方向相反.以上分析中所指出的第二种错误,问题出在:因为工件相对传送带有两个方向的相对运动,所以传送带对工件产生两个摩擦力.事实上只能产生一个摩擦力且方向与相对合运动的方向相反.点评如图2-2-3所示,在水平面上向右运动的物体,质量为2kg,物体与水平面的动摩擦因数μ=0.5,在运动过程中,还受到一个水平向左的大小为10N的拉力的作用,则物体受到的滑动摩擦力为(g取10m/s2)()A.10N,向右B.10N,向左C.20N,向右D.20N,向左图2-2-3辨析滑动摩擦力与静摩擦力,区别分析两种摩擦力的方法用大小为100N的握力握住一个重为40N的瓶子,瓶子竖直始终处于静止状态.已知手掌与瓶子间动摩擦因数μ=0.5,则()A.瓶子受到的摩擦力大小为50NB.瓶子受到的摩擦力大小为40NC.当握力进一步增大时,瓶子受到的摩擦力将成正比增大D.当握力持续减小时,瓶子受到的摩擦力大小也持续减小当手握静止的瓶子时,手对瓶子产生的是静摩擦力.此时手对瓶子的摩擦力与瓶子重力相等,即静摩擦力等于40N;当握力进一步增大时,瓶子仍静止,故手对瓶子的摩擦力仍等于瓶子重力;当握力减小时,最大静摩擦力会跟着减小,开始瓶子仍静止,此时仍为静摩擦力,其大小仍等于40N.选项B正确.分析摩擦力时有两个关键:一是要明确所分析的是滑动摩擦力还是静摩擦力;二是要区别求解两种摩擦力的方法.静摩擦力大小不能随意运用公式f=μN求解.该公式只适用于滑动摩擦力大小的求解.点评水平桌面上放置一重为200N的物体,与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15N、30N、80N的水平力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A.15N、30N、40NB.15N、30N、80NC.0、0、40ND.40N、40N、40N受力分析注意做到不多不漏下列说法中正确的是()A.静止在水平面的物体受到重力、支持力、压力的作用B.在空中飞行的足球没有受到脚的踢力作用C.汽车在水平广场做匀速圆周运动时,受到牵引力、摩擦力以及向心力的作用D.沉在水中的石块受到重力、水的压力和浮力的作用A选项中压力是物体对地面的作用力而不是物体受到的力;B中脚对足球的踢力就是脚对球的弹力性质的力,属接触力,一旦足球离开了脚,这个力随之消失;C选项中向心力属效果力,是由其他按性质分类的力所提供的;D中浮力同样也是效果力,由水对其上下表面的压力来提供,分析时不可重复.故B正确.受力分析做到不多不漏,注意以下几点:①按一定顺序分析力做到不漏;②性质力与效果力不同时分析以免多力;③每个力都应能找到其对应的施力物体;④合力与分力不可重复计算;⑤一些不确定有无的力可根据平衡条件或牛顿运动定律来判断有无.点评画出图224中物体A的受力示意图,其中甲图A静止于光滑斜面上;乙图中A静止于光滑斜面与光滑墙面间;丙图中AB一起静止于粗糙斜面上;丁图中AB接触面粗糙,AB叠放在光滑斜面上自由下滑.图224受力图如下:
本文标题:2013届高考物理第一轮考点总复习课件20
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