人教版高三物理高考一轮复习专题二 摩擦力 受力分析课件 新人教 (2).ppt

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1、1产产生生：两两个个相相互互接接触触的的物物体体，有有 时产时产生的摩擦力生的摩擦力2作作用用效效果果：总总是是起起着着阻阻碍碍物物体体间间 的作用的作用3 产产 生生 条条 件件：相相 互互 接接 触触 且且 ；有有 ；相对运动趋势相对运动趋势相对运动趋势相对运动趋势挤压挤压相对运动趋势相对运动趋势接触面粗糙接触面粗糙 摩擦力摩擦力 受力分析受力分析2021/8/9 星期一1 受受静静摩摩擦擦力力作作用用的的物物体体一一定定静静止止吗吗？提提示示：受受静静摩摩力力作作用用的的物物体体不不一一定定静静止止；可能静止，可能运动可能静止，可能运动4大大小小：随随外外力力的的变变化化而而变变化化，大

2、大小小在在零零和最大静摩擦力之和最大静摩擦力之间间5 方方 向向：与与 接接 触触 面面 相相 切切，且且 总总 是是 与与 物物 体体 的的 方向相反方向相反6最最大大静静摩摩擦擦力力：静静摩摩擦擦力力的的最最大大值值，叫叫做最大静摩擦力做最大静摩擦力相对运动趋势相对运动趋势2021/8/9 星期一21.物物体体受受到到静静摩摩擦擦力力时时，物物体体不不一一定定是是静静止止的，也可能的，也可能是是运运动动的的，但但一一定定是是相相对对静静止止的的如如图图221所示，所示，物物体体随随传传送送带带一一起起以以速速度度v向向上上运运动动，物物体相体相对传对传送送带带静静止止物物体体虽虽然然运运动

3、动受受到到的的却却是是静静摩摩擦力擦力2其其大大小小、方方向向都都跟跟产产生生相相对对运运动动趋趋势势的的外外力力密密切切相相关关，但但跟跟接接触触面面相相互互间间压压力力FN无无直直接接关关系系因因而而静静摩摩擦擦力力具具有有大大小小、方方向向的的可可变变性性，变变化化性性强强是是它它的的特特点点，其其大大小小只只能能依依据据物物体体的的运运动动状状态态进进行行计计算算，若若为为平平衡衡态态，静静摩摩擦擦力力将将由由平平衡衡条条件件建建立立方方程程求求解解；若若为为非平衡非平衡态态，可由，可由动动力学力学规规律建立方程求解律建立方程求解图图2212021/8/9 星期一33最最大大静静摩摩擦

4、擦力力Ffm是是物物体体将将要要发发生生相相对对滑滑动动这这一一临临界界状状态态时时的的摩摩擦擦力力，它它的的数数值值与与FN成成正正比比，在在FN不不变变的的情情况况下下，滑滑动动摩摩擦擦力力略略小小于于Ffm，而而静静摩摩擦擦力力可可在在0Ffm间间变变化化2021/8/9 星期一41.如如图图222所示，物体所示，物体m静止于静止于倾倾角角为为的斜面上，的斜面上，现现用垂直于斜面的推力用垂直于斜面的推力Fk kt(k k为为比例常量、比例常量、t为时间为时间)作用在物作用在物体上从体上从t0开始，物体所受摩擦力开始，物体所受摩擦力f随随时间时间t的的变变化关系是化关系是()图图22220

5、21/8/9 星期一5解解析析：物物体体原原来来就就静静止止在在斜斜面面上上，所所受受合合力力为为零零，施施加加推推力力F，使使物物体体对对斜斜面面的的压压力力增增大大，沿沿斜斜面面方方向向上上的的力力没没有有变变化化，合合力力仍仍为为零零，即即静静摩摩擦擦力力等等于于物物体体的的重重力力沿沿斜面向下的分力，斜面向下的分力，D正确正确答案：答案：D2021/8/9 星期一61产产生生：两两个个相相互互接接触触的的物物体体发发生生 时产生的摩擦力时产生的摩擦力2 作作 用用 效效 果果：总总 是是 起起 着着 阻阻 碍碍 物物 体体 间间 的作用的作用3产产生生条条件件：相相互互接接触触且且 ；

6、有有 运运动动；4大大小小：滑滑动动摩摩擦擦力力大大小小与与 成成正正比比，即：即：Ff .5方方向向：跟跟接接触触面面相相切切，并并跟跟物物体体 相反相反相对运动相对运动相对运动相对运动挤压挤压相对相对接触面粗糙接触面粗糙压力压力FN相对运动方向相对运动方向要正确理解摩擦力产生条件中要正确理解摩擦力产生条件中“相对相对”的的含义：含义：“相对相对”既不是对既不是对“地地”，也不是，也不是对对“观察者观察者”，“相对相对”的是跟它接触的的是跟它接触的物体，即把其中一个物体作参考系，分析物体，即把其中一个物体作参考系，分析另一个物体相对于参考系的运动另一个物体相对于参考系的运动2021/8/9

7、星期一7对对FfFN的理解的理解(1)将将Ff/FN定定义义为为动动摩摩擦擦因因数数，即即Ff/FN，只只与与接接触触面面的的粗粗糙糙程程度度、接接触触面面的的材材料料有有关关，与与接接触触面面积积和和接接触触面面上上受受力力、运运动动状状态态无关无关(2)“FfFN”中中FN“并并不不总总是是等等于于物物体体的的重重力力”，是是易易错错点点，例例如如，质质量量为为m的的物物块块沿沿倾倾角角为为的的斜斜面面下下滑滑，则则压压力力大大小小FNmgcos，只只有有物物体体置置于于水水平平接接触触面面上上且且在在竖竖直直方方向向上上处处于于平平衡衡状状态态时时，才才有有FNmg成立成立2021/8/

8、9 星期一82.(2010田家炳实验中学模拟田家炳实验中学模拟)某某同学在同学在探究摩擦力的探究摩擦力的实验实验中采用了如中采用了如图图223所所示的操作，将一个示的操作，将一个长长方体木方体木块块放在水平桌面放在水平桌面上，然后用一个力上，然后用一个力传传感器感器对对木木块块施加一个水施加一个水平拉力平拉力F，并用另外一个，并用另外一个传传感器感器对对木木块块的运的运动动状状态进态进行行监测监测，表中是她，表中是她记录记录的的实验实验数据数据木木块块的重力的重力为为10.00 N，重力加速度，重力加速度g9.80 m/s2，根据表格中的数据回答下列，根据表格中的数据回答下列问题问题(答案保留

9、答案保留3位有效数字位有效数字)：图图2232021/8/9 星期一9实验实验次次数数运运动动状状态态水平拉力水平拉力F/N1静止静止3.622静止静止4.003匀速匀速4.014匀加速匀加速5.015匀加速匀加速5.49(1)木木 块块 与与 桌桌 面面 间间 的的 最最 大大 静静 摩摩 擦擦 力力Ffm_ N；(2)木木块块与与桌桌面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数_；(3)木木块块匀匀加加速速运运动动时时受受到到的的摩摩擦擦力力Ff_ N.2021/8/9 星期一10解解析析：(1)木木块块匀匀速速运运动动时时的的滑滑动动摩擦力为摩擦力为4.01 N，因因此此最最大大静静摩摩擦擦力力Ff

10、m一一定定大大于于4.01 N.(2)由由Ffmg得：得：0.401.(3)木木块块匀匀加加速速运运动动时时所所受受的的摩摩擦擦力为滑动摩擦力，力为滑动摩擦力，故故Ff4.01 N.答案：答案：(1)4.01(2)0.401(3)4.012021/8/9 星期一111概概念念：把把研研究究对对象象(指指定定物物体体)在在指指定定的的物理物理环环境中受到的所有力都分析出境中受到的所有力都分析出 来来，并并画画出出物物体体所所受受力力的的 ，这这个个过过程就是受力分析程就是受力分析2受力分析的一般顺序受力分析的一般顺序先先分分析析 ，再再分分析析 (弹弹力力、摩擦力摩擦力)，最后分析其他力，最后分

11、析其他力(电电磁力、浮力等磁力、浮力等)示意图示意图重力重力接触力接触力2021/8/9 星期一12对物体受力分析时应注意以下几点对物体受力分析时应注意以下几点(1)不不要要把把研研究究对对象象所所受受的的力力与与它它对对其其他他物物体的作用力相混淆；体的作用力相混淆；(2)对对于于作作用用在在物物体体上上的的每每一一个个力力，都都必必须须明确它的来源，不能无中生有；明确它的来源，不能无中生有；(3)分分析析的的是是物物体体受受到到哪哪些些“性性质质力力”(按按性性质质分分类类的力的力)，不能把不能把“效果力效果力”与与“性性质质力力”混淆重复分析混淆重复分析假假设设法法是是受受力力分分析析有

12、有效效的的辅辅助助方方法法当当不不容容易确定某力的有无或方向时，可先易确定某力的有无或方向时，可先假假设设该该力力有有或或无无(或或方方向向)，看看引引起起的的结结果果是是否符合给定的运动状态或形变效果否符合给定的运动状态或形变效果2021/8/9 星期一13【例【例1】如如图图224所示，一斜面体静止在所示，一斜面体静止在粗糙的水平地面上，一物体恰能在斜面体上粗糙的水平地面上，一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑，可以沿斜面匀速下滑，可以证证明此明此时时斜面不受地斜面不受地面的摩擦力作用若沿平行于斜面的方向用面的摩擦力作用若沿平行于斜面的方向用力力F向下推此物体，使物体加速下滑，斜面体向下推此

13、物体，使物体加速下滑，斜面体依然和地面保持相依然和地面保持相对对静止，静止，则则斜面体受地面斜面体受地面的摩擦力的摩擦力()A大小大小为为零零 B方向水平向右方向水平向右C方向水平向左方向水平向左 D大大小小和和方方向向无法判断无法判断图图2242021/8/9 星期一14解解析析：物物体体由由斜斜面面上上匀匀速速下下滑滑时时，斜斜面面体体对对物物体体的的作作用用力力与与物物体体的的重重力力等等大大反反向向，因因此此斜斜面面体体对对物物块块的的作作用用力力竖竖直直向向上上，根根据据物物体体间间相相对对作作用用，物物体体对对斜斜面面体体的的作作用用力力竖竖直直向向下下；若若沿沿平平行行于于斜斜面

14、面的的方方向向用用力力F向向下下推推此此物物体体，使使物物体体加加速速下下滑滑，物物体体对对斜斜面面体体的的作作用用力力大大小小方方向向不不变变，因因此此地地面面对斜面体的摩擦力仍然为零，对斜面体的摩擦力仍然为零，A正确正确答案：答案：A2021/8/9 星期一15静摩擦力方向的判断方法静摩擦力方向的判断方法1假假设设法法2021/8/9 星期一162状状态态法法：根根据据二二力力平平衡衡条条件件、牛牛顿顿第第二二定定律律或或牛牛顿顿第第三三定定律律，可可以以判判断断静静摩摩擦擦力力的的方方向向假假如如用用一一水水平平力力推推桌桌子子，若若桌桌子子在在水水平平地地面面上上静静止止不不动动，这这

15、时时地地面面会会对对桌桌子子施施一一静静摩摩擦擦力力根根据据二二力力平平衡衡条条件件可可知知，该该静静摩摩擦擦力力的的方方向向与与推推力力的的方方向向相相反反，加加速速状状态态时时物物体所受的静摩擦力可由牛体所受的静摩擦力可由牛顿顿第二定律确定第二定律确定3利利用用牛牛顿顿第第三三定定律律(即即作作用用力力与与反反作作用用力力的的关关系系)来来判判断断此此法法关关键键是是抓抓住住“力力是是成成对对出出现现的的”，先先确确定定受受力力较较少少的的物物体体受受到到的的静静摩摩擦擦力力方方向向，再再根根据据“反反向向”确确定定另另一一物物体体受受到的静摩擦力到的静摩擦力2021/8/9 星期一171

16、1如如图图225所示，一个木所示，一个木块块放在固定放在固定的粗糙斜面上，今的粗糙斜面上，今对对木木块块施一个既与斜面底施一个既与斜面底边边平行又与斜面平行的推力平行又与斜面平行的推力F，木，木块处块处于静于静止状止状态态，如将力，如将力F撤消，撤消，则则木木块块()A仍保持静止仍保持静止 B将沿斜面下滑将沿斜面下滑C受到的摩擦力大小不受到的摩擦力大小不变变 D受到的摩擦力方向不受到的摩擦力方向不变变 图图2252021/8/9 星期一18解解析析：有有力力F作作用用时时，木木块块在在斜斜面面内内的的受受力如图，且力如图，且Ff 当当撤撤去去力力F后后，木木块块只只受受mgsin和和Ff，且且

17、FfFf，故故仍仍静静止止，摩摩擦擦力力的的方方向向变变为沿斜面向上为沿斜面向上答案：答案：A2021/8/9 星期一19【例【例2】一一质质量不量不计计的的弹弹簧原簧原长为长为10 cm，一，一端固定于端固定于质质量量m2 kg的物体上，另一端施的物体上，另一端施一水平拉力一水平拉力F.(g10 m/s2)(1)若物体与水平面若物体与水平面间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为0.2，当当弹弹簧拉簧拉长长12 cm时时，物体恰好匀速运，物体恰好匀速运动动，弹弹簧的簧的劲劲度系数多大？度系数多大？(2)若将若将弹弹簧拉簧拉长长11 cm时时，物体所受到的，物体所受到的摩擦力大小摩擦力大小为为多少？多

18、少？(3)若将若将弹弹簧拉簧拉长长13 cm时时，物体所受的摩，物体所受的摩擦力大小擦力大小为为多少？多少？(设设最大静摩擦力与滑最大静摩擦力与滑动动摩擦力相等摩擦力相等)图图2262021/8/9 星期一20解析：解析：(1)物物体匀速前进时，体匀速前进时，k k(xx0)mg则则k k 200 N/m(2)F1k k(x1x0)200(0.110.10)2 N最最大大静静摩摩擦擦力力可可看看做做等等于于滑滑动动摩摩擦擦力力fm0.22104 N故物体没动，所受静摩擦力故物体没动，所受静摩擦力f1F12 N.(3)弹弹簧簧弹弹力力F2k k(x2x0)200(0.130.10)6 N.物物体

19、体将将加加速速前前进进，此此时时所所受受到到的的滑滑动动摩摩擦擦力力为为f2FNmg0.22104 N.答案：答案：(1)200 N/m(2)2 N(3)4 N2021/8/9 星期一21摩摩擦擦力力大大小小的的计计算算方方法法：在在计计算算摩摩擦擦力力的的大大小小之之前前，必必须须首首先先分分析析物物体体的的运运动动情情况况，判明是滑动摩擦，还是静摩擦判明是滑动摩擦，还是静摩擦(1)滑动摩擦力的计算方法：滑动摩擦力的计算方法：可可用用FfFN计计算算最最关关键键的的是是对对相相互互挤挤压压力力FN的的分分析析，并并不不总总是是等等于于物物体体的的重重力力，它它跟跟研研究究物物体体受受到到的的

20、垂垂直直于于接接触触面面方方向向的的力密切相关力密切相关(2)静摩擦力的计算方法静摩擦力的计算方法一一般般应应根根据据物物体体的的运运动动情情况况(静静止止、匀匀速速运运动动或或加加速速运运动动)，利利用用平平衡衡条条件件或或牛牛顿顿运运动动定律列方程求解定律列方程求解2021/8/9 星期一2221 如如图图227所示，所示，质质量分量分别为别为m和和M两物体两物体P和和Q叠放在叠放在倾倾角角为为的斜面上，的斜面上，P、Q之之间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为1，Q与斜面与斜面间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为2.当它当它们们从静止开始沿斜面滑下从静止开始沿斜面滑下时时，两物体始，两物体始终终保

21、持相保持相对对静止，静止，则则物体物体P受受到的摩擦力大小到的摩擦力大小为为()A0 B1mgcosC2mgcos D(12)mgcos图图2272021/8/9 星期一23解解析析：当当物物体体P和和Q一一起起沿沿斜斜面面加加速速下下滑滑时时，其加速度其加速度agsin2gcos因因为为P和和Q相相对对静静止止，所所以以P和和Q之之间间的的摩摩擦擦力为静摩擦力力为静摩擦力对对物物体体P应应用用牛牛顿顿第第二二定定律律得得mgsin Ffma所以所以Ff2mgcos，故选，故选C.答案：答案：C2021/8/9 星期一24【例【例3】如如图图228所示，物体所示，物体A靠在靠在竖竖直直墙墙面上

22、，在力面上，在力F作用下，作用下，A、B保持静止保持静止物体物体B的受力个数的受力个数为为()A2 B3 C4 D5图图2282021/8/9 星期一25解解析析：以以A为为研研究究对对象象，受受力力情情况况如如下下图图甲甲所所示示，此此时时，墙墙对对物物体体A没没有有支支持持力力(此结论可利用整体法得出此结论可利用整体法得出)再再以以B为为研研究究对对象象，结结合合牛牛顿顿第第三三定定律律，其其受受力力情情况况如如上上图图乙乙所所示示，即即要要保保持持物物体体B平平衡衡，B应应受受到到重重力力、压压力力、摩摩擦擦力力、力力F四个力的作用，正确选项为四个力的作用，正确选项为C.答案：答案：C2

23、021/8/9 星期一26(1)若若物物体体A被被固固定定在在墙墙上上，其其他他条条件件不不变，则物体变，则物体B可能受几个力的作用可能受几个力的作用(2)若若将将力力F改改为为水水平平向向左左的的力力作作用用在在物物体体B上上，其他条件不变其他条件不变，则物体则物体A、B分别受几个力的作用分别受几个力的作用解解析析：(1)若若A被被固固定定在在墙墙上上，则则B可可能能只受重力和力只受重力和力F两个力的作用，两个力的作用，也也可可能能受受到到重重力力、力力F、A对对B的的压压力力、A对对B的摩擦力四个力的作用的摩擦力四个力的作用(2)把把A、B作作为为一一个个整整体体受受力力情情况况如如图图甲

24、所示，即整体受到重力、力甲所示，即整体受到重力、力F、墙墙对对整整体体的的压压力力和和摩摩擦擦力力四四个个力力的的作作用用2021/8/9 星期一27以以B为为研研究究对对象象，受受力力情情况况如如图图乙乙所所示示，即即B受受到到重重力力、力力F、A对对B的的压压力力和和摩摩擦擦力力四四个力的作用个力的作用以以A为为研研究究对对象象，受受力力情情况况如如上上图图丙丙所所示示，即即A受受到到重重力力、墙墙对对A的的弹弹力力和和摩摩擦擦力力、B对对A的支持力和摩擦力共五个力的作用的支持力和摩擦力共五个力的作用答案：答案：(1)2个个或或4个个(2)5个个4个个2021/8/9 星期一28受力分析的

25、步受力分析的步骤骤2021/8/9 星期一2931 如如图图229所示，所示，倾倾斜天花板平面与斜天花板平面与竖竖直方向直方向夹夹角角为为，推力，推力F垂直天花板平面作垂直天花板平面作用在木用在木块块上，使其上，使其处处于静止状于静止状态态，则则()A木木块块一定受三个力作用一定受三个力作用 B天花板天花板对对木木块块的的弹弹力力FNFC木木块块受的静摩擦力等于受的静摩擦力等于mgcosD木木块块受的静摩擦力等于受的静摩擦力等于mg/cos图图229解析：解析：把把木块所受的力沿平行天花板平木块所受的力沿平行天花板平面和垂直天花板平面分解：面和垂直天花板平面分解：mgcosFf ，mgsinF

26、NF.所以木块一定受四个力作所以木块一定受四个力作用，天花板对木块的弹力用，天花板对木块的弹力FNF，因此，因此A、B、D错误，错误，C正确正确答案：答案：C2021/8/9 星期一30如图如图2210所示，位于水平桌面上的物所示，位于水平桌面上的物块块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，相连，从滑轮到从滑轮到P和到和到Q的两段绳都是水平的已的两段绳都是水平的已知知Q与与P之间以及之间以及P与桌面之间的动摩擦因数与桌面之间的动摩擦因数都是都是，两物块的质量都是，两物块的质量都是m，滑轮的质量、，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右滑轮轴上的摩擦都不计，若用

27、一水平向右的力的力F拉拉P使它做匀速直线运动，求使它做匀速直线运动，求F的大小的大小.图图22102021/8/9 星期一31【考卷实录】【考卷实录】2021/8/9 星期一32【教师点评】【教师点评】错误之处：错误之处：对对物物块块P的受力分析不全面的受力分析不全面缺少方程缺少方程FfFN.解答中解答中式研究式研究对对象不明确象不明确错错因因剖剖析析：平平时时没没有有养养成成按按一一定定顺顺序序分分析受力的析受力的习惯习惯，造成造成对对物体受力分析不全面物体受力分析不全面处处理理连连接接体体问问题题，没没能能明明确确各各研研究究对对象象、得分方程不全，造成得分方程不全，造成错误错误2021/

28、8/9 星期一33思路突破：思路突破：正确解答：正确解答：对对Q受力分析如右图所示受力分析如右图所示由平衡条件得：由平衡条件得：F1Ff1mg对对P受力分析如右下图所示受力分析如右下图所示2021/8/9 星期一34由平衡条件知：由平衡条件知：FF2Ff1Ff2，Ff2FN2mg由牛顿第三定律知：由牛顿第三定律知：F1F2mg，Ff1Ff1mg代入得：代入得：F4mg2021/8/9 星期一35【题后反思】【题后反思】对对于有关摩擦力的问题，两个相接触的物于有关摩擦力的问题，两个相接触的物体间相对运动方向的判断是典型的易错环体间相对运动方向的判断是典型的易错环节，处理问题时，一是注意区分滑动摩擦节，处理问题时，一是注意区分滑动摩擦力与静摩擦力以及摩擦力的方向，二是注力与静摩擦力以及摩擦力的方向，二是注意滑动摩擦力的计算公式意滑动摩擦力的计算公式fFN，特别是，特别是需要注意对产生滑动摩擦力的两个物体之需要注意对产生滑动摩擦力的两个物体之间的正压力间的正压力FN的分析，不要草率地认为正的分析，不要草率地认为正压力压力FN的大小就是某个物体的重力的大小就是某个物体的重力.2021/8/9 星期一362021/8/9 星期一37