第2講 摩擦力的分析與計(jì)算

1、第第2講講 摩擦力的分析與計(jì)算摩擦力的分析與計(jì)算02 A A、兩相對(duì)靜止的物體間一定存在靜摩擦力、兩相對(duì)靜止的物體間一定存在靜摩擦力 B B、只有靜止的物體才有可能受到靜摩擦力的作用、只有靜止的物體才有可能受到靜摩擦力的作用 C C、只有運(yùn)動(dòng)的物體才有可能受到滑動(dòng)摩擦力的的作用、只有運(yùn)動(dòng)的物體才有可能受到滑動(dòng)摩擦力的的作用 DD、滑動(dòng)摩擦力一定是阻力，而靜摩擦力可以是動(dòng)力、滑動(dòng)摩擦力一定是阻力，而靜摩擦力可以是動(dòng)力 判斷下列說法是否正確：判斷下列說法是否正確： E E、滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反、滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反 F F、摩擦力的大小總是與兩接觸面間的正壓力成

2、正比、摩擦力的大小總是與兩接觸面間的正壓力成正比 GG、物體間壓力越大，靜摩擦力越大、物體間壓力越大，靜摩擦力越大 HH、靜摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直、靜摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直 溫馨提醒：做好概念題，構(gòu)建物理模型 基礎(chǔ)鞏固基礎(chǔ)鞏固摩擦力的分析與計(jì)算摩擦力的分析與計(jì)算 【例【例1 1】如圖所示，質(zhì)量為】如圖所示，質(zhì)量為m=20 kg m=20 kg 的物體，在粗糙水平的物體，在粗糙水平 面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1=0.1， 物體同時(shí)還受到大小為物體同時(shí)還受到大小為10 N10 N，方向向右的水平拉力，方向向右的

3、水平拉力F F的作的作 用，則水平面對(duì)物體的摩擦力用，則水平面對(duì)物體的摩擦力(g(g取取10 m/s10 m/s2 2)( )( ) A.A.大小是大小是10 N10 N，方向水平向左，方向水平向左 B.B.大小是大小是20 N20 N，方向水平向左，方向水平向左 C.C.大小是大小是20 N20 N，方向水平向右，方向水平向右 D.D.大小是大小是30 N30 N，方向水平向右，方向水平向右 C 【例【例2】如圖所示，】如圖所示， 質(zhì)量為質(zhì)量為m的木塊的木塊P在質(zhì)量為在質(zhì)量為M的的 長(zhǎng)木板長(zhǎng)木板A上滑行，長(zhǎng)木板放在水平地面上，一直處上滑行，長(zhǎng)木板放在水平地面上，一直處 于靜止?fàn)顟B(tài)若長(zhǎng)木板于靜

4、止?fàn)顟B(tài)若長(zhǎng)木板A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 1,木塊木塊P與長(zhǎng)板與長(zhǎng)板A間的動(dòng)摩擦因數(shù)為間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2 ，則長(zhǎng)木板，則長(zhǎng)木板 A受到地面的摩擦力大小為受到地面的摩擦力大小為 ( ) A .1 Mg B 1 (M+m)g C .2 mg D. 1 Mg + 2 mg A P V C 問：?jiǎn)枺喝舢?dāng)木塊若當(dāng)木塊P動(dòng)起來后，動(dòng)起來后， 長(zhǎng)木板也向右運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)木板也向右運(yùn)動(dòng)，則長(zhǎng)木則長(zhǎng)木 板板A受到地面的摩擦力大受到地面的摩擦力大 小為多少？小為多少？ 摩擦力大小的計(jì)算技巧摩擦力大小的計(jì)算技巧 分析計(jì)算摩擦力的大小和方向時(shí)，分析計(jì)算摩擦力的大小和方向時(shí)，應(yīng)先應(yīng)先 分清是滑動(dòng)摩擦力還是靜

5、摩擦力分清是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力 1若是滑動(dòng)摩擦力，則根據(jù)公式若是滑動(dòng)摩擦力，則根據(jù)公式fN或或 力的平衡條件或牛頓第二定律進(jìn)行分析計(jì)力的平衡條件或牛頓第二定律進(jìn)行分析計(jì) 算，切記算，切記壓力壓力N可能不等于重力可能不等于重力 2若是靜摩擦力，則只能根據(jù)力的平衡條若是靜摩擦力，則只能根據(jù)力的平衡條 件或牛頓第二定律進(jìn)行分析計(jì)算，切記件或牛頓第二定律進(jìn)行分析計(jì)算，切記不不 能用公式能用公式fN計(jì)算靜摩擦力計(jì)算靜摩擦力 用用“狀態(tài)法狀態(tài)法”判斷靜摩擦力判斷靜摩擦力 【例【例3 3】如圖所示，】如圖所示，A A、B B兩物體疊放在一起，在粗糙兩物體疊放在一起，在粗糙 的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做

6、勻減速直線運(yùn)動(dòng)，的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)， 運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)過程中B B受到的摩擦力受到的摩擦力( )( ) A.A.方向向左，大小不變方向向左，大小不變 B.B.方向向左，逐漸減小方向向左，逐漸減小 C.C.方向向右，大小不變方向向右，大小不變 D.D.方向向右，逐漸減小方向向右，逐漸減小 A 【變式【變式】如圖甲所示，如圖甲所示，A A、B B兩物體疊放在光滑水平面上，兩物體疊放在光滑水平面上， 對(duì)對(duì)B B物體施加一水平變力物體施加一水平變力F F，F(xiàn)-tF-t關(guān)系圖象如圖乙所示兩物關(guān)系圖象如圖乙所示兩物 體在變力體在變力F F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，且始終相對(duì)靜止，則作用

7、下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，且始終相對(duì)靜止，則 ( )( ) A.tA.t時(shí)刻，兩物體之間的摩擦力最大時(shí)刻，兩物體之間的摩擦力最大 B.tB.t時(shí)刻，兩物體的速度方向開始改變時(shí)刻，兩物體的速度方向開始改變 C.tC.t2t2t時(shí)間內(nèi)，兩物體之間的摩擦力逐漸增大時(shí)間內(nèi)，兩物體之間的摩擦力逐漸增大 D.0D.02t2t時(shí)間內(nèi)，物體時(shí)間內(nèi)，物體A A所受的摩擦力方向始終與變力所受的摩擦力方向始終與變力F F的方的方 向相反向相反 C 【變例【變例】 如圖所示，物體如圖所示，物體P、Q在力在力F作用下一起以作用下一起以 相同速度沿相同速度沿F方向勻速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于物體方向勻速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于物體P所受的所受的 摩擦力，下

8、列說法正確的是摩擦力，下列說法正確的是 () A甲、乙兩圖中物體甲、乙兩圖中物體P均受摩擦力，且方向均與均受摩擦力，且方向均與F相同相同 B甲、乙兩圖中物體甲、乙兩圖中物體P均受摩擦力，且方向均與均受摩擦力，且方向均與F相反相反 C甲、乙兩圖中物體甲、乙兩圖中物體P均不受摩擦力均不受摩擦力 D甲圖中物體甲圖中物體P不受摩擦力，乙圖中物體不受摩擦力，乙圖中物體P受摩擦力，受摩擦力， 方向和方向和F方向相同方向相同 D 【變例】：【變例】：A、B兩物塊相對(duì)靜止從光滑斜面上下滑，兩物塊相對(duì)靜止從光滑斜面上下滑， 斜面固定斜面固定A、B之間有摩擦力嗎？之間有摩擦力嗎？ 小結(jié)：處于非平衡態(tài)的物體，分析靜

9、摩擦力小結(jié)：處于非平衡態(tài)的物體，分析靜摩擦力 可由動(dòng)力學(xué)規(guī)律建立方程求解可由動(dòng)力學(xué)規(guī)律建立方程求解 【例【例4】 如圖甲所示如圖甲所示,物體物體A置于傾斜的傳送帶上置于傾斜的傳送帶上,它能隨它能隨 傳送帶一起向上或向下做勻速運(yùn)動(dòng)傳送帶一起向上或向下做勻速運(yùn)動(dòng).下列關(guān)于物體下列關(guān)于物體A在上在上 述兩種情況下的受力描述述兩種情況下的受力描述, 正確的是正確的是( ) A.物體物體A隨傳送帶一起向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)隨傳送帶一起向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí), A所受的摩擦力沿斜面向下所受的摩擦力沿斜面向下 B.物體物體A隨傳送帶一起向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)隨傳送帶一起向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí), A所受摩擦力沿斜面向下所受摩擦力沿斜面向下

10、C.物體物體A隨傳送帶一起向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)隨傳送帶一起向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),A不受摩擦力作用不受摩擦力作用 D.無論無論A隨傳送帶一起向上還是向下勻速運(yùn)動(dòng)隨傳送帶一起向上還是向下勻速運(yùn)動(dòng),傳送帶傳送帶 對(duì)物體對(duì)物體A的作用力均相同的作用力均相同 D 變式在其他條件不變時(shí): (1)若物體A隨傳送帶向上勻加速運(yùn)動(dòng),其所受摩擦力方 向如何? (2)若物體A隨傳送帶向下勻加速運(yùn)動(dòng),其所受摩擦力方 向又如何? (2)物體A沿斜面向下勻加速運(yùn)動(dòng),取向下為正方向,根 據(jù)牛頓第二定律可得:f+mgsin=ma,如果a=gsin,則摩 擦力f=0;如果agsin,則摩擦力f0,摩擦力沿斜面向下; 如果agsin,則摩擦

11、力f12N時(shí)才開始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)才開始相對(duì)滑動(dòng) 兩物體開始沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，兩物體開始沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)拉力當(dāng)拉力F48N時(shí)才開始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)才開始相對(duì)滑動(dòng) 兩物體間始終沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩物體間始終沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng) 【例【例6 6】長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一個(gè)木塊，如】長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一個(gè)木塊，如 圖所示，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)圖所示，木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)( (即木板與地即木板與地 面的夾角面的夾角變大變大) )，另一端不動(dòng)，則木塊受到的摩擦，另一端不動(dòng)，則木塊受到的摩擦 力力F Ff f隨角度隨角度的變化圖象是下列圖中的的變化圖象是下列圖中的( )( ) C 【命題探究【命題探究】解決本題的關(guān)鍵在于理清物理過程，分析物體所解決本題的關(guān)鍵在于理清物理過程，分析物體所 受摩擦力的類型，然后分階段或選用恰當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行分析受摩擦力的類型，然后分階段或選用恰當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行分析. . 【例【例7】如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為1 kg的物體與地面間的動(dòng)摩擦因的物體與地面間的動(dòng)摩擦因