高考物理双基突破 专题08 摩擦力精讲Word格式.docx
- 文档编号:12969061
- 上传时间:2022-10-01
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:165.61KB
高考物理双基突破 专题08 摩擦力精讲Word格式.docx
《高考物理双基突破 专题08 摩擦力精讲Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理双基突破 专题08 摩擦力精讲Word格式.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
①“相对运动趋势方向”是指物体有相对于参考物体沿某个方向运动的倾向,而实际上不一定沿该方向运动,可理解为“如果物体不受静摩擦力作用时的运动方向”。
②“相对运动方向”通常是指物体相对于参考物体运动的方向,在研究摩擦力时此参考物体一般指摩擦力的施力物体。
③“运动方向”通常是指物体相对于地面运动的方向。
如用传送带匀速向上传送物体,若不受摩擦力物体将会沿传送带滑下,故物体有“沿传送带向下运动的趋势”,实际上并没有沿传送带向下运动,物体相对于传送带是静止的,而物体的运动方向是斜向上的。
如图所示,木块B在长木板A上运动,A在水平面上运动。
若v1>
v2,则B相对A向右运动,B受到方向向左的滑动摩擦力f1作用,此时滑动摩擦力f1的方向与运动方向相反;
若v1<
v2,则B相对A向左运动,B受到方向向右的滑动摩擦力f2作用,此时滑动摩擦力f2的方向与运动方向相同。
(3)作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但不一定阻碍物体的运动。
它可以是动力(和运动方向相同、做正功),也可以是阻力(和运动方向相反、做负功)。
3.滑动摩擦力大小的计算
(1)公式法:
F=μFN。
【题1】三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受的水平力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么,它们受到的摩擦力的大小关系应是
A.FC>
FA>
FB B.FC<
FA<
FB
C.FA=FB=FCD.不能比较大小
【答案】C
【解析】由F=μFN知F的大小只与μ和FN有关,与物体的运动状态无关,故C正确。
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公式F=μFN,静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿定律来求解;
②公式Ff=μFN中的FN为两接触面间的正压力,与物体的重力没有必然联系,不一定等于物体的重力;
μ为动摩擦因数,与材料和接触面的粗糙程度有关,与接触面积、速度大小均无关。
③滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦因数和正压力两个因素决定。
(2)状态法:
若μ未知,可结合物体的运动状态和其他受力情况,利用平衡条件或牛顿第二定律求解滑动摩擦力的大小。
【题2】如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑,则
A.A、B间没有静摩擦力
B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上
C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθ
D.A与B间的动摩擦因数μ=tanθ
【答案】C
【题3】一块质量均匀分布的长方体木块按图甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动,其中甲图中木块做匀速运动,乙图中木块做匀加速运动,丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动。
则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是
A.Ff甲=Ff乙<
Ff丙B.Ff甲=Ff丙<
Ff乙
C.Ff甲=Ff乙=Ff丙D.Ff丙<
Ff甲<
Ff乙
二、静摩擦力
1.静摩擦力的定义与条件
(1)定义:
两个相互接触而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势而没有相对运动时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动趋势的力,这种力叫做静摩擦力。
对定义中关键词的理解:
①“相对静止”有两层含义:
一是两个物体都静止,二是两个物体都做方向相同、速度相同的运动。
②“相对运动趋势”是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能,但还处于相对静止状态。
相对运动趋势既可由外力引起,也可由接触物体的运动状态发生改变而引起,如图所示的箱子静置于在水平公路上行驶的平板车上,显然箱子在水平方向上不受其他外力的作用,当平板车匀速前进时,箱子与平板车之间没有相对运动趋势,故无静摩擦力。
当平板车加速、减速、转弯时,箱子相对于平板车分别有向后、向前、向外的相对运动趋势。
③“阻碍”:
说明了静摩擦力的作用效果,阻碍物体间的相对运动趋势.静摩擦力既可与物体的运动方向相同作动力,也可与物体的运动方向相反作阻力。
(2)产生条件:
①两物体相互接触,接触面不光滑;
③两物体相对静止(两物体间没有位置变化)但存在相对运动趋势。
只有以上三个条件同时满足,才能确定静摩擦力的存在。
2.静摩擦力的方向
(1)总是跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势的方向相反,与物体接触面之间的弹力方向垂直。
“相对运动趋势”指的是静摩擦力的受力物体相对于施力物体的运动趋势。
但不一定阻碍物体的运动。
(2)作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动。
它可以是动力(和运动方向相同、做正功),也可以是阻力(和运动方向相反、做负功),还可能和运动方向垂直(不做功)。
或与运动方和成一夹角。
(3)绝对不能认为:
静止的物体受到的摩擦力是静摩擦力,运动物体受到的摩擦力是滑动摩擦力。
静摩擦力是相对静止的物体之间的摩擦力,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。
【题4】下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中,正确的是
A.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反
B.静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同
C.静摩擦力的方向既可能与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动方向相同
D.静止的物体所受静摩擦力一定为零
【题5】
(多选)人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是
A.人受到的摩擦力的方向是沿杆向下的
B.人受到的摩擦力的方向是沿杆向上的
C.人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大
D.人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力增大
【答案】BD
【解析】人的手与旗杆是相对静止的,人受到的是静摩擦力,方向沿杆向上,由二力平衡可知,摩擦力大小始终等于人的重力大小,故B、D正确。
3.静摩擦力大小计算
静摩擦力大小没有确定的取值,也无确定的运算公式,只能在零到最大值之间取值,等于使物体产生相对运动趋势的外力的大小。
与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,即0≤f≤fm。
跟接触面相互挤压力FN无直接关系。
具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
静摩擦力只能应用平衡条件或牛顿第二定律求解。
(1)利用力的平衡条件来求解其大小:
若物体处于平衡状态,分析沿接触面其它力(除静摩擦力)的合力,若合力为零,则静摩擦力不存在;
若合力不为零,一定存在静摩擦力,且静摩擦力的大小等于合力,方向与合力方向相反。
(2)若物体处于非平衡状态,则利用牛顿运动定律来判断静摩擦力的有无、方向及大小。
物体有加速度时,若只有摩擦力,则Ff=ma。
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fmax。
是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力。
①fmax略大于滑动摩擦力Ff,为方便起见,解题时如无特殊说明,可认为fmax=Ff。
②fmax的数值跟相互接触的两物体的材料、接触面的粗糙程度有关,跟正压力成正比,但静摩擦力的数值与正压力大小不成正比。
【题6】如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间的动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板一直静止,那么木板所受地面的摩擦力大小为
A.μ1MgB.μ2mgC.μ1(m+M)gD.μ1Mg+μ2mg
【答案】B
【题7】如图所示,小车的质量为m0,人的质量为m,人用恒力F拉绳,若人和小车保持相对静止,不计绳和滑轮质量及小车与地面间的摩擦,则小车对人的摩擦力可能是
A.0 B.
F,方向向右
C.
F,方向向左D.
【答案】ACD
【解析】假设小车对人的静摩擦力方向向右,先对整体分析受力有2F=(m0+m))a,再隔离出人,对人分析受力有F-Ff=ma,解得Ff=
F,若m0>
m,则和假设的情况相同,D正确;
若m0=m,则静摩擦力为零,A正确;
若m0<
m,则静摩擦力方向向左,C正确。
【题8】一质量为m的小物体在水平推力F的作用下,静止在质量为M的梯形木块的左上方,梯形木块在水平地面上保持静止,如图所示,下列说法正确的是
A.小物体可能受三个力的作用
B.梯形木块与小物体间的弹力可能为零
C.地面与梯形木块间的摩擦力大小为F
D.地面对梯形木块的支持力小于(m+M)g
【答案】AC
【题9】如图所示,两个等大反向的水平力F分别作用在物体B、C上,物体A、B、C都处于静止状态,各接触面与水平地面平行。
物体A、C间的摩擦力大小为Ff1,物体B、C间的摩擦力大小为Ff2,物体C与地面间的摩擦力大小为Ff3,则
A.Ff1=0,Ff2=0,Ff3=0B.Ff1=0,Ff2=F,Ff3=0
C.Ff1=F,Ff2=0,Ff3=0D.Ff1=0,Ff2=F,Ff3=F
【解析】首先从整体的角度考虑,由于是两个等大、反向的力分别作用在系统上,所以物体C与地面间的摩擦力大小Ff3=0;
其次分析物体A的受力情况,物体A静止于物体C上,所以物体A、C间的摩擦力大小Ff1也为零;
最后分析物体B的受力情况,显而易见,物体B、C间的摩擦力大小Ff2=F。
4.关于计算摩擦力大小的三点注意
(1)首先分清所求的是静摩擦力还是滑动摩擦力。
(2)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析。
(3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关。
【题10】
(多选)如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,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μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2。
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μ1mg
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C.当F>
μ2(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
【题11】
(多选)如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个质量为m的物块,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是
A.图甲中物块m受到摩擦力
B.图乙中物块m受到摩擦力
C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力
D.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力
【解析】对图甲:
设m受到摩擦力,则物块m受到重力、支持力、摩擦力,而重力、支持力平衡,若受到摩擦力作用,其方向与接触面相切,方向水平,则物体m受力将不平衡,与题中条件矛盾,故假设不成立,A、C错误。
对图乙:
设物块m不受摩擦力,由于m匀速下滑,m必受力平衡,若m只受重力、支持力作用,由于支持力与接触面垂直,故重力、支持力不可能平衡,则假设不成立,由受力分析知:
m受到与斜面平行向上的摩擦力,B、D正确。
(3)静摩擦力的有无及方向的判断方法
静摩擦力的方向沿着两物体接触面的切线,与相对运动趋势的方向相反,而相对运动趋势的方向又难以判断,这就使静摩擦力方向的判断成为一个难点。
判断静摩擦力的方向常用下列方法:
方法1:
假设法——假设法有两种,一种是假设物体间接触面光滑,若物体间不发生相对滑动
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考物理双基突破 专题08 摩擦力精讲 高考 物理 突破 专题 08 摩擦力