全国版2019版高考物理一轮复习第2章相互作用第6课时摩擦力学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 6 课时 摩擦力 考点 1 摩擦力的分析与判断 1两种摩擦力的对比 2静摩擦力有无及方向的判断 “ 三法 ” (1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下： 【 精品教育资源文库 】 (2)状态法：先判明物体的运动状态 (即加速度的方向 )，再利用牛顿第二定律 (F ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。 (3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据 “ 力的相互性 ” 确定另一物体受到的静摩擦力方向。 3理解摩擦力应注意的问题 (1)摩擦力的方向总是与物体间相对运动 (或相对运动趋势 )的方向相反，但不一定与物体的

2、运动方向相反。 (2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 (或相对运动趋势 )，但不一定阻碍物体的运动。即摩擦力可以是阻力使物体减速，也可以是动力使物体加速。 (3)受静摩擦力作用的物体不一定静止，但一定与施力物体保持相对静止。 例 1 如图所示，在水平桌面上放置一斜面体 P，两长方体物块 a 和 b 叠放在 P 的斜面上，整个系统处于静止状态。若将 a 与 b、 b 与 P、 P 与桌面之间摩擦力的大小分别用 f1、f2和 f3表示。则 ( ) A f1 0， f20 ， f30 B f10 ， f2 0， f3 0 C f10 ， f20 ， f3 0 D f10 ， f20 ， f30 解析

3、 首先对整体受力分析可知，整体相对地面没有相对运动趋势，故 f3 0。再将 a和 b 看成一个整体， ab 整体有相对斜面向下运动的趋势，故 b 与 P 之间有摩擦力，即 f20 。再对 a 进行受力可知，由于 a 处于静止状态，故 a 相对于 b 有向下运动的趋势，故 a 和 b之间存在摩擦力作用，即 f10 ，故 C 正确。 答案 C (1)分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般整体法与隔离法综合使用。 (2)判断静摩擦力主要采用状态分析法，即弄清物 体的运动状态，然后由受力情况进行分析，其次采用假设法。 (多选 )如图所示， A、 B、 C 三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因

4、数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A A 物体受到的摩擦力方向向右 B三个物体中只有 A 物体受到的摩擦力是零 C B、 C 受到的摩擦力方向相同 D B、 C 受到的摩擦力方向相反 答案 BC 解析 A 物体与传送带一起匀速运动，它们之间无相对运动或相对运动趋势，即无摩擦力作用， A 错误； B、 C 两物体虽运动方向不同，但都处于平衡状态 ，由沿传送带方向所受合力为零可知， B、 C 两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用，故 B、 C 正确， D 错误。 考点 2 摩擦力大小的计算 1静摩擦力大小的计算

5、 (1)物体处于平衡状态 (静止或匀速直线运动 )，利用力的平衡条件来求解其大小。 (2)物体有加速度时，若只有摩擦力，则 Ff ma，例如，匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度。若除摩擦力外，物体还受其他力，则 F 合 ma，先求合力再求摩擦力。 (3)最大静摩擦力与接触面间的压力成正比，为了处理问题的方便，最大静摩擦力常常按近似等于滑动摩擦力 处理。 2计算摩擦力时的三点注意 (1)首先分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才有计算公式，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿定律来求解。 (2)公式 F F N中 FN为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等于物体的

6、重力。 (3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关。 例 2 (多选 )物体 A 和 B 相对静止，以共同的速度沿斜面匀速下滑，则 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A A、 B 间无摩擦力的作用 B B 受到滑动摩擦力的大小为 (mA mB)gsin C B 受到的静摩擦力的大小为 mAgsin D取走 A 物体后， B 物体将匀加速下滑 解析 以 A 为研究对象， A 处于平衡状态，因此有 f mAgsin ，所以 A 受到 B 对其沿斜面向上的摩擦力作用，故 A 错误；以整体为研究对象，根据平衡状态有： (mA mB)gsin fB，故 B 正确； A 对 B

7、的静摩擦力与 B 对 A 的静摩擦力大小相等，故有 f f mAgsin ，C 正确；由前面分析知： (mA mB)gsin fB，根据滑动摩擦力公式有 fB (mA mB)gcos ，得 tan ，取走 A 物体后，物体 B 所受滑动摩擦力为 m Bgcos ，代入 tan ，得 mBgcos mgsin ，即物体 B 受力仍然平衡，则物体 B 仍将沿斜面匀速下滑，故 D 错误。 答案 BC (1)求摩擦力必须分清是静摩擦力还是滑动摩擦力。 (2)静摩擦力的大小要依据物体的运动状态进行计算。 (3)滑动摩擦力计算时一定要注意正压力的变化。 (多选 )如图所示，质量为 m 的木块在质量为 M

8、的长木板上，木块 m 受到向右的拉力 F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为 1，木板与地面间的动摩擦因数为 2。下列说法正确的是 ( ) A木板受到地面的摩擦力的大小一定是 1mg B木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2(m M)g C当 F 2(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 答案 AD 解析 由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为 1mg，根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为 1mg。又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力 1mg 和地面的静摩擦力的作用

9、，二力平衡， A 正【 精品教育资源文库 】 确， B 错误；若增大 F 的大小，只能使木块加速运动，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动 起来， C 错误， D 正确。 考点 3 摩擦力的突变 1通常用临界法分析摩擦力突变问题 (1)题目中出现 “ 最大 ”“ 最小 ” 和 “ 刚好 ” 等关键词时，一般隐藏着临界问题。有时，有些临界问题中并不含上述常见的 “ 临界术语 ” ，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态。 (2)静摩擦力是被动力，其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值。存在静

10、摩擦的连接系统，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值。 (3)研究传送带问题时，物体和传送带的速 度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点。 2摩擦力的突变问题，在分析中很容易出错，在解决此类问题时应注意以下两点： (1)如题干中无特殊说明，一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。 (2)此类问题涉及的过程较为复杂，一般采用过程分析法，有时也可用特殊位置分析法解题。 3常见分类 【 精品教育资源文库 】 例 3 (多选 )木块 A、 B 分别重 50 N 和 60 N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，夹在 A、 B 之间的轻弹簧被压缩了 2 cm，弹簧的劲度

11、系数为 400 N/m，系统置于水平地面上静止不动，现 用 F 1 N 的水平拉力作用在木块 B 上，如图所示，设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，则力 F 作用后 ( ) A木块 A 所受摩擦力大小是 8 N B木块 A 所受摩擦力大小是 11.5 N C木块 B 所受摩擦力大小是 9 N D木块 B 所受摩擦力大小是 7 N 解析 未加 F 时，木块 A 在水平方向上受弹簧的弹力 F1及静摩擦力 FA作用，且 FA F1 kx 8 N，木块 B 在水平方向上受弹簧弹力 F2和静摩擦力 FB作用，且 FB F2 kx 8 N，在木块 B 上施加 F 1 N 的向右的拉力后，由于 F2 FG B，

12、故木块 B 所受摩擦力仍为静 摩擦力，其大小 FB F2 F 9 N，木块 A 的受力情况不变， A、 C 正确。 答案 AC 摩擦力的突变主要体现在静摩擦力上。静摩擦力是被动力，其他力的大小方向变化，可以影响到静摩擦力的变化，所以一定要根据物体的状态去分析。其次是分析静摩擦力与滑动【 精品教育资源文库 】 摩擦力间的变化，它们的临界点是最大静摩擦力。 如图所示，质量为 10 kg 的物体 A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为 5 N时，物体 A 处于静止状态。若小车以 1 m/s2的加速度向右运动，则 (g 10 m/s2)( ) A物体 A 相对小车向右运动 B物体 A 受到的

13、摩擦力减小 C物体 A 受到的摩擦力大小不变 D物体 A 受到弹簧的拉力增大 答案 C 解析 由题意得，物体 A 与平板车的上表面间的最大静摩擦力 Fm5 N ，小车加速运动时，物块 A 所受合力 F 合 ma 10 N，可知此时平板车对物体 A 的摩擦力为 5 N，方向向右，且为静摩擦力，所以物体 A 相对于车仍然静止，物体 A 受到的摩擦力大小不变，故 A、 B 错误， C 正确；物体 A 相对于车仍然静止，所以受到的弹簧的拉力大小不变，故 D 错误。 【 精品教育资源文库 】 1关于静摩擦力，下列说法中正确的是 ( ) A两个运动的物体之间不可能有 静摩擦力的作用 B静摩擦力的方向总是

14、与物体相对运动趋势的方向相反 C静摩擦力做的功一定为零 D静摩擦力只有大小没有方向 答案 B 解析 两个运动的物体之间，如果有相对运动趋势，就一定有静摩擦力， A 错误；静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反， B 正确；静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功， C 错误；静摩擦力是矢量， D 错误。 2. (多选 )如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体 A 和 B， A 和 B 间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力 F 施于 A，而 A、 B 仍保持静止，则下面的说法中正确的是 ( ) A物体 A 与地面间的静摩擦力的大小等于 F B物体 A 与地面间的静摩擦力的大小等于零 C物体 A 与 B 间的静摩擦力的大小等于 F D物体 A 与 B 间的静摩擦力的大小等于零 答案 AD 解析 以 A、 B 整体为研究对象，在 F 作用下保持静止，水平方向合力为 0，则地面对 A的静摩擦力的大小为 F，水平向左， A 正确， B 错误；以 B 为研究对象， B 处于静止状态，受重力和 A