高考物理一轮总复习课件2.ppt

第第2 2讲讲 摩擦力摩擦力 物体的受力分析物体的受力分析力力 物物 体体 的的 平平衡衡第一章第一章2021/8/11 星期三1 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；2021/8/11 星期三2 (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.2021/8/11 星期三3 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图1-2-1思考思考1A2021/8/11 星期三4 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.2021/8/11 星期三5 3.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.2021/8/11 星期三6 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，也可能是阻力思考思考2CD2021/8/11 星期三7 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.2021/8/11 星期三8 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.2021/8/11 星期三9 4.大小 (1)滑动摩擦力F=FN.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.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.2021/8/11 星期三10 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.图图1-2-2思考思考3C2021/8/11 星期三11 (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.2021/8/11 星期三12 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，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.先增大后减小图图1-2-3思考思考4C2021/8/11 星期三13 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：2021/8/11 星期三14 当0Fmgsin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=mgsin时，物体所受静摩擦力为零.当mgsin2(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.2021/8/11 星期三23 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=1mg，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=1mg，所以B错误.因为木块运动而木板处于平衡状态，所以有1mg2(M+m)g，所以C错误，D正确.2021/8/11 星期三24 以A、B组成的系统为研究对象，根据牛顿第二定律得 (mA+mB)gsin-1(mA+mB)gcos=(mA+mB)a a=gsin-1gcos 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mAgsin-F1=mAa 解得F1=1mAgcos，方向沿斜面向上.所以B、C正确.变式练习变式练习1 12021/8/11 星期三25 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()图图1-2-10例例2B2021/8/11 星期三26静摩擦力与滑动摩擦力静摩擦力与滑动摩擦力.2021/8/11 星期三27 物体受到的滑动摩擦力Ff=kt随时间的增加而从零开始增加，开始时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.2021/8/11 星期三28 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=mgsin，由此可见，随着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=mgcos，由此可见，随着的增大滑动摩擦力减小，所以B错误.木块刚开始滑动时有mgsin=mgcos，即=tan，所以D正确.变式练习变式练习2 22021/8/11 星期三292021/8/11 星期三30