2013高考一輪復(fù)習(xí)優(yōu)秀課件：第二章研究物體間的相互作用第一單元第2課時(shí).ppt

第一單元:相互作用 第2課時(shí)-摩擦力,必修1 第二章:研究物體間的相互作用,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)一 滑動(dòng)摩擦力,1滑動(dòng)摩擦力的定義：兩個(gè)相互接觸且擠壓的物體有_時(shí)，物體之間產(chǎn)生阻礙_的力 2滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件：(1)物體表面有_； (2)接觸面_；(3)物體之間要相互_；(4)有_ 3滑動(dòng)摩擦力的方向：與接觸面_，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向_ 4滑動(dòng)摩擦力的大小,答案： 1相對(duì)運(yùn)動(dòng) 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 2(1)接觸 (2)粗糙 (3)擠壓 (4)相對(duì)運(yùn)動(dòng) 3相切 相反 4FN FN 材料 接觸面粗糙程度 面積,滑動(dòng)摩擦力的大小：F_；其中_是指正壓力，_叫動(dòng)摩擦因數(shù)，它的大小是由_和_共同決定的，與接觸的_無(wú)關(guān),要點(diǎn)深化,對(duì)滑動(dòng)摩擦力的理解 首先要明確滑動(dòng)摩擦力是一種被動(dòng)力在滑動(dòng)摩擦力的問(wèn)題中，某物體由于超前運(yùn)動(dòng)而會(huì)使另一物體產(chǎn)生對(duì)自己的摩擦力來(lái)迫使自己緩慢運(yùn)動(dòng)；相反，某物體由于運(yùn)動(dòng)落后而會(huì)使另一物體產(chǎn)生對(duì)自己的摩擦力來(lái)促使自已跟進(jìn)運(yùn)動(dòng),根據(jù)以上道理，我們可分析上圖中滑動(dòng)摩擦力的方向：小物塊A因相對(duì)長(zhǎng)木板速度快而受到水平向左的摩擦力作用使其做勻減速運(yùn)動(dòng)；長(zhǎng)木板B(初速為零)因相對(duì)小物塊速度慢而受到水平向右的摩擦力作用而使其做勻加速運(yùn)動(dòng)，直到雙方的速度相同為止,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)二 靜摩擦力,1靜摩擦力的定義：兩個(gè)相互接觸且擠壓的物體有_時(shí)，物體之間產(chǎn)生阻礙_的力 2靜摩擦力產(chǎn)生的條件：(1)物體表面有_； (2)接觸面_；(3)物體之間要相互_；(4)有_ 3靜摩擦力的方向：與接觸面_，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向_ 4靜摩擦力的大小,答案： 1相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 2(1)接觸 (2)粗糙 (3)擠壓 (4)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 3相切 相反 40ffmax,靜摩擦力大小可以變化，要根據(jù)力的平衡條件確定；但一定壓力下存在一個(gè)最大值fmax，實(shí)際存在的靜摩擦力f的大小，取值范圍為_(kāi),要點(diǎn)深化,對(duì)靜摩擦力的進(jìn)一步理解 首先要明確靜摩擦力是一種被動(dòng)力某物體由于有超前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而會(huì)使另一物體產(chǎn)生對(duì)自己的靜摩擦力來(lái)“咬住”自己帶他一起運(yùn)動(dòng)；某物體由于有落后運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而會(huì)使另一物體產(chǎn)生對(duì)自己的靜摩擦力來(lái)“牽著”自己跟他一起運(yùn)動(dòng),根據(jù)以上道理，我們可分析如下圖所示的靜摩擦力的方向：主動(dòng)輪A帶動(dòng)皮帶B,一起運(yùn)動(dòng)，則主動(dòng)輪邊緣與皮帶“相咬”處某二點(diǎn)上雙方各自所受靜摩擦力的方向如圖所示，主動(dòng)輪上P的靜摩擦力,方向沿切線向上，皮帶上P的靜摩擦力方向沿切線向下皮帶B又帶動(dòng)從動(dòng)輪C一起運(yùn)動(dòng)，則皮帶與從動(dòng)輪“相咬”處某二點(diǎn)上雙方各自所受靜摩擦力的方向如圖所示，皮帶上Q的靜摩擦力方向沿切線向下，從動(dòng)輪上Q的靜摩擦力方向沿切線向上,方法一：假設(shè)接觸面光滑，看物體是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；若發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則說(shuō)明物體原來(lái)的靜止是有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的靜止，且假設(shè)接觸面光滑后物體發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向即為相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，從而確定靜摩擦力的方向 方法二：根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)用動(dòng)力學(xué)規(guī)律判定如兩個(gè)疊放在水平面上的物體，上面的物體跟下面的物體一起沿水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，下面物體有施加拉力，上面的物體沒(méi)有，則根據(jù)牛頓第二定律：上面物體加速度是下面物體對(duì)它的靜摩擦力產(chǎn)生的,題型一 判斷摩擦力是否存在的方法,A、B、C三物塊的質(zhì)量分別為M，m和m0，作如圖所示的連接繩子不可伸長(zhǎng)，且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計(jì)若B隨A一起沿水平桌面做勻速運(yùn)動(dòng)，則可以斷定 ( ),A物塊A與桌面之間有摩擦力，大小為m0g B物塊A與B之間有摩擦力，大小為m0g,C桌面對(duì)A，B對(duì)A，都有摩擦力，兩者方向相同，合力為m0g D桌面對(duì)A，B對(duì)A，都有摩擦力，兩者方向相反，合力為m0g,解析：A、B、C三物體均處于平衡狀態(tài)，合外力為零，對(duì)于C可知繩子的拉力Tm0g；對(duì)于B，水平方向不受外力，即A、B間無(wú)摩擦力；對(duì)于A、B整體(或隔離A分析)水平方向受到繩子的拉力和桌面對(duì)A水平向左的滑動(dòng)摩擦力f作用，有fTm0g.A選項(xiàng)正確 答案：A,題型訓(xùn)練,1如右圖所示，水平地面上疊放著A、B兩長(zhǎng)方形物塊F是作用在物塊B的水平恒力，物塊A、B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若在運(yùn)動(dòng)中突然將F改作用在物塊A上，則此后物塊A、B的運(yùn)動(dòng)可能是 ( ),AA、B仍以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng) BA做加速運(yùn)動(dòng)，B做減速運(yùn)動(dòng)，A、B最終分離,CA做加速運(yùn)動(dòng)，B做減速運(yùn)動(dòng)，A、B最終沒(méi)有分離 DA、B最終以共同的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),答案：AB,解析：力作用在B上時(shí)，A沒(méi)有受到摩擦，這時(shí)A、B間接觸面可能是光滑的，可能是粗糙的，若是光滑的，當(dāng)力作用在B上時(shí)，上面的物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，下面的物體由于受地面的摩擦力作用而做勻減速運(yùn)動(dòng)，雙方最終分離；若是粗糙的，一種情況是A、B的摩擦力小于F，則情況與上述相同；另一種情況是雙方存在的是靜摩擦，則雙方保持原來(lái)的速度勻速前進(jìn),題型二 判斷摩擦力的方向,滑動(dòng)摩擦力的方向總是跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反所謂相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向，即被研究的物體相對(duì)于與它相互作用的另一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)方向，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向并不一定與該物體的運(yùn)動(dòng)方向相一致，也不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反像例2相對(duì)運(yùn)動(dòng)是檔板A和圓柱體的側(cè)面，就要在這里進(jìn)行研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向靜摩擦力的方向總是跟接觸面相切，并且跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反所謂相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，就是假設(shè)不存在這個(gè)靜摩擦力時(shí)，物體間要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向,一質(zhì)量為m2 kg的物體置于水平傳送帶上，隨傳送帶一起以速度v12.0 m/s向前運(yùn)動(dòng)，中途因受到一光滑擋板的阻礙而停止向前,運(yùn)動(dòng)；現(xiàn)要用一平行于擋板的水平力F將物體以速度v21.5 m/s沿著擋板拉離傳送帶，已知板與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向垂直(如圖所示)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，試求拉力F和擋板對(duì)物體的彈力N的大小,解析：物體相對(duì)傳送帶的速度： v相 2.5 m/s 與擋板的夾角： arcsin arcos 由力的平衡關(guān)系得： Ff滑cos mgcos 3.6 N Nf滑sin mgsin 4.8 N.,答案：3.6 N 4.8 N,題型訓(xùn)練,2如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在水平放置的鋼板C上，與鋼板的動(dòng)摩擦因數(shù)為.由于受到相對(duì)于地面靜止的光滑導(dǎo)槽A、B的控制，物體只能沿水平導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)現(xiàn)使鋼板以速度v1向右勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)用力F拉動(dòng)物體(方向沿導(dǎo)槽方向)使物體以速度v2沿導(dǎo)槽勻速運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是 ( ),A拉力F一定等于物體所受的滑動(dòng)摩擦力 B拉力F一定小于物體所受的滑動(dòng)摩擦力,C鋼板的速度v1越大，拉力F越小 D鋼板的速度v1越大，拉力F越大,答案：BC,解析：物體相對(duì)鋼板具有向左的速度分量v1和側(cè)向的速度分量v2，故相對(duì)鋼板的合速度v的方向如圖所示，滑動(dòng)摩擦力的方向與v的方向相反根據(jù)平衡條件可得： Ffcosmg 從上式可以看出：鋼板的速度v1越大，拉力F越小,如右圖所示，水平面上一個(gè)物體在水平向右的力F作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體的質(zhì)量m1 kg，與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.,題型三 摩擦力大小的計(jì)算,摩擦力是一種被動(dòng)力，它的大小與物體本身的狀態(tài)等有關(guān)當(dāng)物體保持靜止時(shí)，其大小與其他力的合力相平衡，故隨其他力的合力的變化而變化；當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其大小由公式 FFN，若不變，則F正比于FN.當(dāng)物體保持直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)論其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)怎樣改變，F(xiàn)N不變，F(xiàn)也不變,(1)保持力F的方向不變，突然把力增大一倍，則物體所受的摩擦力變?yōu)槎嗌?？物體做什么運(yùn)動(dòng)？,(2)保持力F的大小不變，突然把力改為豎直向上，則物體所受的摩擦力變?yōu)槎嗌伲课矬w做什么運(yùn)動(dòng)？,解析：物體受到四個(gè)力作用：重力mg，支持力FN，摩擦力Ff，水平向右的力F；根據(jù)平衡條件：FNmg10 N FFfFN5 N (1)保持力F的方向不變，突然把力增大一倍，因支持力FN沒(méi)有變化，故摩擦力不變，故Ff15 N；但向右的合力變大，故物體將改做勻加速直線運(yùn)動(dòng),(2)保持力F的大小不變，突然把力改為豎直向上，因而造成水平面對(duì)物體的支持力變小，即FNmgF5 N，根據(jù)FfFN，得Ff22.5 N；雖摩擦力變小，但水平方向沒(méi)有牽引動(dòng)力，故物體改做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 答案：見(jiàn)解析,題型訓(xùn)練,如右圖所示，ABCD為一傾角30的粗糙斜面，AD邊與BC邊平行，有一重力G10 N的物體放在斜面上，當(dāng)對(duì)物體施加一個(gè)與AB邊平行的拉力F時(shí)，物體恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)已知物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù) ，求：,(1)物體受到的摩擦力大小； (2)拉力F的大?。?(3)物體運(yùn)動(dòng)方向與F方向之間的夾角,解析：物體在平行斜面的方向上，除了受摩擦力fF作用外，沿斜面向下還受重力的一個(gè)分力G1Gsin 305 N物體所受的摩擦力等于F和G1的合力將F和G1合成如右圖所示,答案：(1)5 N；(2)5 N；(3)45,(1)fNGcos305 N (2)F 5 N (3)運(yùn)動(dòng)方向與f方向相反，即與F合相同，設(shè)其與F的夾角為，則： tan 1，故45,警示 錯(cuò)套滑動(dòng)摩擦力公式求靜摩擦力,如圖所示，將一質(zhì)量為3 m的長(zhǎng)木板靜止地放在水平地面上，另一質(zhì)量為m的木塊以水平初速度v0滑上長(zhǎng)木板，若木塊與木板、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，則在木塊與長(zhǎng)木板相對(duì)靜止之前，長(zhǎng)木板受地面的摩擦力大小為 ( ) Amg B2mg C3mg D4mg,分析糾錯(cuò)：當(dāng)木塊在長(zhǎng)木板上滑行時(shí)，長(zhǎng)木板相對(duì)地面是滑動(dòng)還是靜止應(yīng)先進(jìn)行判斷：兩物體的受力分析