高三物理第一轮复习专题课件第2章第2讲摩擦力.ppt

1、第第2讲摩擦力讲摩擦力1.滑动摩擦力的产生条件滑动摩擦力的产生条件(1)接触面接触面 (2)接触处有接触处有 (3)两物体间有两物体间有 2滑动摩擦力的定义滑动摩擦力的定义滑动摩擦力：两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它滑动摩擦力：两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它们发生们发生 时，就会在接触面上产生时，就会在接触面上产生 相对运动相对运动的力的力滑动摩擦力、动摩擦因数滑动摩擦力、动摩擦因数(考纲要求考纲要求 )粗糙粗糙弹力弹力相对运动相对运动相对运动相对运动阻碍阻碍3滑动摩擦力的大小及方向滑动摩擦力的大小及方向(1)大小：大小：FFN(2)方向：沿两物体的接触面，与相对运动的方向方向：

2、沿两物体的接触面，与相对运动的方向 4动摩擦因数动摩擦因数滑动摩擦力大小的计算公式滑动摩擦力大小的计算公式FFN中中为比例常数，称为为比例常数，称为动摩擦因数，其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程动摩擦因数，其大小与两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关度有关相反相反 判断正误，正确的划判断正误，正确的划“”，错误的划，错误的划“”(1)滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反 ()(2)滑动摩擦力一定是阻力滑动摩擦力一定是阻力 ()(3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的面积大小也无关的面积大小也

3、无关 ()(4)滑块从向右下方倾斜的逆时针旋转的传送带的顶端以滑块从向右下方倾斜的逆时针旋转的传送带的顶端以某一初速度沿着传送带滑下时受到的摩擦力沿着传送带向某一初速度沿着传送带滑下时受到的摩擦力沿着传送带向下下 ()答案答案(1)(2)(3)(4)1.产生条件产生条件(1)接触面接触面_(2)接触处有接触处有_(3)两物体有相对两物体有相对_(仍保持相对静止仍保持相对静止)2定义：定义：两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它们具两个相互接触且发生形变的粗糙物体，当它们具有有_时，就会在接触面上产生时，就会在接触面上产生_的力的力3大小和方向大小和方向(1)大小：大小：02(mM)g时，木板便

4、会开始运动时，木板便会开始运动D无论怎样改变无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动的大小，木板都不可能运动图图2 22 29 9解析解析由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动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，其大小为摩擦力的作用，其大小为1mg，根据牛顿第三定律可得，根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为木块对木板的滑动摩擦力也为1mg.又由于木板处于静止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状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力1mg和地面和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，选项的静摩擦力的作用，二力平衡，选项A正确，正确，B错误若错误若

5、增大增大F的大小，只能使木块加速运动，但木块对木板的滑的大小，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，选动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，选项项C错误，错误，D正确正确答案答案AD “静静静静”突变突变物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变变物理建模物理建模2.摩擦力的摩擦力的“突

6、变突变”模型模型【典例典例1】一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图2210所示，其中所示，其中F110 N，F22 N，若撤去，若撤去F1，则木，则木块受到的摩擦力为块受到的摩擦力为()A10 N，方向向左，方向向左B6 N，方向向右，方向向右C2 N，方向向右，方向向右D0图图2 22 21010解析解析当物体受当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为由平衡条件可知物体所受

7、的摩擦力的大小为8 N，可知最大，可知最大静摩擦力静摩擦力Ffmax8 N当撤去力当撤去力F1后，后，F22 N0后，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，则后，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，则F滑滑Gcos 故当故当继续变大时，物体受到的滑动摩擦力减小了继续变大时，物体受到的滑动摩擦力减小了当当90时，物体受到的滑动摩擦力等于时，物体受到的滑动摩擦力等于0.答案答案见解析见解析即学即练即学即练2在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中，特设计了如图的规律的实验中，特设计了如图2213甲所示的演示装甲所示的演示装置，力传感器置，力传感器A与计算机连

8、接，可获得力随时间变化的规与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平调节传感器高度可使细绳水平)，滑块放在，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平调节滑轮可使桌面上部细绳水平)，整，整个装置处于静止状态实验开始时打开传感器同时缓慢向个装置处于静止状态实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止

9、倒沙子，沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是正确的是()图图2 22 21313A可求出空沙桶的重力可求出空沙桶的重力B可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D可判断第可判断第50秒后小车做匀速直线运动秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上滑块仍在车上)解析解析t0时刻，传感器显示拉力为时刻，传感器显示拉力为2 N，则滑块受到的摩擦，则滑块受到的摩擦力为静摩

10、擦力，大小为力为静摩擦力，大小为2 N，由车与空沙桶受力平衡可知空，由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于沙桶的重力也等于2 N，A对；对；t50 s时刻摩擦力达到最大时刻摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为值，即最大静摩擦力为3.5 N，同时小车启动，说明带有沙的，同时小车启动，说明带有沙的沙桶重力等于沙桶重力等于3.5 N，此时摩擦力立即变为滑动摩擦力，最大，此时摩擦力立即变为滑动摩擦力，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力突变为静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力突变为3 N的滑动摩的滑动摩擦力，擦力，B、C正确；此后由于沙和沙桶重力正确；此后由于沙和沙桶重力3.5 N大于滑动摩大于滑

11、动摩擦力擦力3 N，故，故50 s后小车将加速运动，后小车将加速运动，D错错答案答案ABC “动静动静”突变突变在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不受摩擦力作用，或滑动摩擦力时，物体将不受摩擦力作用，或滑动摩擦力“突变突变”成静摩成静摩擦力擦力【典例典例3】如图如图2214所示，质量为所示，质量为1 kg的物体与地面间的物体与地面间的动摩擦因数的动摩擦因数0.2，从，从t0开始以初速度开始以初速度v0沿水平地面沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F1 N的作的作用，取用

12、，取g10 m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()图图2 22 21414解析解析答案答案A反思总结反思总结物体受到的外力发生变化时，物体受到的摩擦力物体受到的外力发生变化时，物体受到的摩擦力的种类就有可能发生突变解决这类问题的关键是：正确对的种类就有可能发生突变解决这类问题的关键是：正确对物体受力分析和运动状态分析，从而找到物体摩擦力的突变物体受力分析和运动状态分析，从而找到物体摩擦力的突变“临界点临界点”即学即练即学即练3如图如图2215所示，把一重所示

13、，把一重为为G的物体，用一水平方向的推力的物体，用一水平方向的推力Fkt(k为恒量，为恒量，t为时间为时间)压在竖直的足够压在竖直的足够高的平整墙上，从高的平整墙上，从t0开始物体所受的开始物体所受的摩擦力摩擦力Ff随随t的变化关系是下图中的的变化关系是下图中的()图图2 22 21515解析解析物体在竖直方向上只受重力物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力和摩擦力Ff的作用由的作用由于于Ff从零开始均匀增大，开始一段时间从零开始均匀增大，开始一段时间FfG，物体，物体向下做减速运动，直至减速为零向下做减速运动，直至减速为零在整个运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为在整个运动过程中，摩擦力为滑

14、动摩擦力，其大小为FfFNFkt，即，即Ff与与t成正比，是一条过原点的倾斜直成正比，是一条过原点的倾斜直线线当物体速度减为零后，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小当物体速度减为零后，滑动摩擦力突变为静摩擦力，其大小FfG，所以物体静止后的图线为平行于，所以物体静止后的图线为平行于t轴的线段正确答轴的线段正确答案为案为B.答案答案B附：对应高考题组附：对应高考题组 1(2011安徽卷，安徽卷，14)一质量为一质量为m的物块恰好静止在倾角为的物块恰好静止在倾角为的斜面上现对物块施加一个竖直向下的恒力的斜面上现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所，如图所示则物块示则物块()A仍处于静止状态仍处于静

15、止状态B沿斜面加速下滑沿斜面加速下滑C受到的摩擦力不变受到的摩擦力不变D受到的合外力增大受到的合外力增大解析解析由于物块恰好静止在斜面上，由平衡条件知由于物块恰好静止在斜面上，由平衡条件知mgsin mgcos 当加一竖直向下的力当加一竖直向下的力F时时Ff(mgF)cos 由由得得Ff(mgF)sin，所以物块仍保持静止，所以物块仍保持静止答案答案A2(2011海南卷，海南卷，5)如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力止，则地面对斜劈的摩擦力(

16、)A等于零等于零B不为零，方向向右不为零，方向向右C不为零，方向向左不为零，方向向左D不为零，不为零，v0较大时方向向左，较大时方向向左，v0较小时方向向右较小时方向向右解析解析解法一解法一整体法整体法选物块和斜劈组成的系统为研究选物块和斜劈组成的系统为研究对象，由于系统的加速度等于对象，由于系统的加速度等于零，合力等于零，故系统在水平零，合力等于零，故系统在水平方向的合力等于零，因此地面对方向的合力等于零，因此地面对斜劈的摩擦力等于零故斜劈的摩擦力等于零故A正正确确解法二解法二隔离法隔离法选物块为研究对象，受力情况如图所示，由于物块匀速运选物块为研究对象，受力情况如图所示，由于物块匀速运动，

17、故动，故Ffcos FNsin.选斜劈为研究对象，受力情况如图选斜劈为研究对象，受力情况如图所示，假设地面对斜劈的摩擦力为所示，假设地面对斜劈的摩擦力为Ff向右，则根据平衡条向右，则根据平衡条件，得件，得FfFNsin Ffcos，且，且Ffcos FNsin，FNFN，FfFf，所以，所以FfFfcos Ffcos 0.故故A正确正确答案答案A 答案答案A4(2013北京卷，北京卷，16)倾角为倾角为、质量为、质量为M的斜面体静止在水的斜面体静止在水平桌面上，质量为平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上下列结论正的木块静止在斜面体上下列结论正确的是确的是 ()A木块受到的摩擦力大小是木块受到的摩擦力大小是mgcos B木块对斜面体的压力大小是木块对斜面体的压力大小是mgsin C桌面对斜面体的摩擦力大小是桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin cos D桌面对斜面体的支持力大小是桌面对斜面体的支持力大小是(Mm)g解析解析以木块为研究对象，如图甲所示，有以木块为研究对象，如图甲所示，有Ffmgsin，FNmgcos，故选项，故选项A、B均错误；以木块与斜面体所均错误；以木块与斜面体所组成的整体为研究对象，如图乙所示，有组成的整体为研究对象，如图乙所示，有Ff桌桌0，FN桌桌(Mm)g，故选项，故选项C错误，选项错误，选项D正确正确答案答案D