【步步高】2020年高考物理大一輪 第二章 第2課時 摩擦力 新人教版必修1

第2課時摩擦力 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1.會判斷摩擦力的有無和方向.2.會計算摩擦力的大小一、靜摩擦力 基礎(chǔ)導(dǎo)引1一只玻璃瓶，在下列情況下是否受到摩擦力？如果受到摩擦力，摩擦力的方向如何？(1)瓶子靜止在粗糙水平桌面上(2)瓶子靜止在傾斜的桌面上(3)瓶子被握在手中，瓶口朝上(4)瓶子壓著一紙條，扶住瓶子把紙條抽出2重量為100 N的木箱放在水平地板上，至少要用35 N的水平推力，才能使它從原地開始運動由此可知：木箱與地板間的最大靜摩擦力Fmax_.如果用20 N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是_知識梳理1產(chǎn)生：兩個相互接觸的物體，有_時產(chǎn)生的摩擦力2作用效果：總是起著阻礙物體間_的作用3產(chǎn)生條件：(1)相互接觸且_；(2)有_；(3)_4大?。弘S外力的變化而變化，大小在零和最大靜摩擦力之間5方向：與接觸面相切，且總是與物體的_方向相反6最大靜摩擦力：靜摩擦力的最大值：受靜摩擦力的物體一定靜止嗎？舉例說明二、滑動摩擦力基礎(chǔ)導(dǎo)引1手壓著桌面向前移動，會明顯地感覺到有阻力阻礙手的移動手對桌面的壓力越大，阻力越大試一試，并說明道理2在我國東北寒冷的冬季，雪橇是常見的運輸工具一個有鋼制滑板的雪橇，連同車上的木料的總重量為4.9×104 N在水平的冰道上，馬要在水平方向用多大的力，才能夠拉著雪橇勻速前進？(鋼冰間的動摩擦因數(shù)為0.02)知識梳理1產(chǎn)生：兩個相互接觸的物體發(fā)生_時產(chǎn)生的摩擦力2作用效果：總是起著阻礙物體間_的作用3產(chǎn)生條件：(1)相互接觸且_；(2)有_；(3)_4大?。夯瑒幽Σ亮Υ笮∨c_成正比，即：Ff_.5方向：跟接觸面相切，并跟物體_相反：怎樣正確理解“相對”的含義？考點一靜摩擦力的有無及方向判斷考點解讀1若靜摩擦力產(chǎn)生在兩個相對靜止的物體之間，則二者一定具有相對運動的趨勢，如(a)、(b)圖中，物體A有相對于傳送帶和斜面下滑的趨勢2靜摩擦力的方向一定與相對運動趨勢方向相反，如圖(c)中，A相對于豎直墻有下滑的趨勢，它受到的靜摩擦力方向向上3靜摩擦力的方向與物體的運動方向可能相同，也可能相反，也可能成任意夾角，如圖(d)中手拿瓶子可以向任意一個方向運動4還可以根據(jù)物體的運動狀態(tài)來判斷，如圖(e)中，物體A受的靜摩擦力起著動力作用，使A與B一起加速即靜摩擦力可能是動力，也可能是阻力典例剖析圖1例1如圖1所示，甲物體在水平外力F的作用下靜止在乙物體上， 乙物體靜止在水平地面上現(xiàn)增大外力F，兩物體仍然靜止，則下列說法正確的是 ()A乙物體對甲物體的摩擦力一定增大B乙物體對甲物體的摩擦力一定沿斜面向上C乙物體對水平地面的摩擦力一定增大D乙物體對水平地面的壓力一定增大思維突破判斷靜摩擦力方向的方法1假設(shè)法：靜摩擦力的方向一定與物體相對運動趨勢方向相反，利用“假設(shè)法”可以判斷出物體相對運動趨勢的方向2狀態(tài)法：根據(jù)二力平衡條件、牛頓第二定律或牛頓第三定律，可以判斷靜摩擦力的方向3利用牛頓第三定律(即作用力與反作用力的關(guān)系)來判斷，此法關(guān)鍵是抓住“力是成對出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“反向”確定另一物體受到的靜摩擦力的方向圖2跟蹤訓(xùn)練1如圖2所示，楔形物塊a固定在水平地面上，在其斜面上靜止著小物塊b.現(xiàn)用大小一定的力F分別沿不同方向 作用在小物塊b上，小物塊b仍保持靜止，如下圖所示則a、b之間的靜摩擦力一定增大的是 ()考點二摩擦力的大小計算考點解讀計算摩擦力時首先要分清是靜摩擦力還是滑動摩擦力1滑動摩擦力由公式FFN計算計算時關(guān)鍵是對相互擠壓力FN的分析(FN跟研究對象受到的垂直于接觸面的力密切相關(guān)，也跟研究對象在該方向上的運動狀態(tài)有關(guān))2靜摩擦力的計算，首先區(qū)分是最大值還是非最大值(1)最大靜摩擦力Fmax：是物體將要發(fā)生相對運動這一臨界狀態(tài)時的摩擦力，它只在這一特定狀態(tài)下才表現(xiàn)出來它比滑動摩擦力稍大些，通常認(rèn)為二者相等，即FmaxFN.(2)非最大靜摩擦力F，它的大小和方向都跟產(chǎn)生相對運動趨勢的力密切相關(guān)，跟接觸面相互擠壓力FN無直接關(guān)系，因此F具有大小、方向的可變性，變化性強是它的特點對具體問題要具體分析研究對象的運動狀態(tài)，根據(jù)物體所處的狀態(tài)(平衡、加速)，由力的平衡條件或牛頓運動定律求解典例剖析例2如圖3所示，人重600 N，木塊A重400 N，人與木塊、木塊 v 與水平面間的動摩擦因數(shù)均為0.2.現(xiàn)人用水平力拉繩，使他與木 塊一起向右做勻速直線運動，滑輪摩擦不計，求：圖3(1)人對繩的拉力；(2)人腳對A的摩擦力的大小和方向?qū)忣}突破審題是解題的前提，正確審題是正確解答的保證在審題時，應(yīng)特別注意對關(guān)鍵字詞的理解，可以說關(guān)鍵字詞能夠起到“撥開云霧見青天”的妙處針對本題，“勻速”二字即為關(guān)鍵字詞：勻速平衡狀態(tài)受力平衡受力分析列平衡方程解方程，即可得出答案圖4跟蹤訓(xùn)練2在粗糙的水平面上放一物體A， A上再放一質(zhì)量為m 的物體B，A、B間的動摩擦因數(shù)為，施加一水平力F作用于A(如圖4所示)，計算下列情況下A對B的摩擦力(1)當(dāng)A、B一起做勻速運動時(2)當(dāng)A、B一起以加速度a向右勻加速運動時(3)當(dāng)力F足夠大而使A、B發(fā)生相對滑動時(4)當(dāng)A、B發(fā)生相對滑動，且B物體的伸到A的外面時3.摩擦力判斷的易錯點(1)認(rèn)為滑動摩擦力的大小與接觸面積大小、物體速度大小有關(guān)例3一塊質(zhì)量均勻分布的長方體木塊按如圖5甲、乙、丙所示的三種方式在同一水平面上運動，其中甲圖中木塊做勻速運動，乙圖中木塊做勻加速運動，丙圖中木塊側(cè)立在水平面上做與甲圖相同的運動則下列關(guān)于甲、乙、丙三圖中木塊所受滑動摩擦力大小關(guān)系的判斷正確的是 ()圖5AFf甲Ff乙<Ff丙 BFf甲Ff丙<Ff乙CFf甲Ff乙Ff丙 DFf丙<Ff甲<Ff乙誤區(qū)警示1.認(rèn)為圖乙中物體加速運動，摩擦力就大，錯選B.2認(rèn)為接觸面積大，滑動摩擦力就大，誤選D.正確解析根據(jù)公式FfFN知，滑動摩擦力的大小與接觸面的大小無關(guān)，與運動狀態(tài)也無關(guān)，C正確答案C正本清源公式FfFN中，與兩接觸面的粗糙程度有關(guān)，與兩物體的材料有關(guān)，但與接觸面積無關(guān)，與相對運動狀態(tài)也無關(guān).(2)不能認(rèn)識到摩擦力性質(zhì)、方向、大小發(fā)生突變而產(chǎn)生錯誤例4物體A的質(zhì)量為1 kg，置于水平地面上，物體與地面的動摩擦因數(shù)0.2.從t0時刻開始，物體以一定初速度v0向右滑行的同時，受到一個水平向左、大小恒為F01 N的作用力則反映物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖象是(取向右為正方向) ()誤區(qū)警示誤認(rèn)為物體減速到零后，再反向加速，而誤選B項正確解析物體在向右滑行時，受到的是滑動摩擦力，F(xiàn)f1=mg=2 N，方向向左由于F0=1 N<Ff1，物體最后靜止，受到的是靜摩擦力，其大小為Ff2=F0=1 N，方向和F0的方向相反，即向右因此C正確答案C正本清源在分析摩擦力的大小與方向時，應(yīng)首先判準(zhǔn)摩擦力的種類.(3)認(rèn)為靜止的物體只能受到靜摩擦力，運動的物體只能受到滑動摩擦力例5在圖6甲中，箱子放在汽車上，汽車啟動時，箱子隨汽車一起從靜止到運動在圖乙中，A在拉力F的作用下運動，B靜止不動，試分別分析車中的箱子及物體B所受摩擦力的性質(zhì)與方向甲乙圖6誤區(qū)警示有的學(xué)生認(rèn)為甲中的箱子隨車一起加速，它受的摩擦力一定是動摩擦力；認(rèn)為乙中的B靜止，沒有運動，因而受的是靜摩擦力正確解析在圖甲中，雖然箱子是運動的，但是卻受到了汽車對它水平向右的靜摩擦力作用在圖乙中，雖然B是靜止的，但是卻受到了A對它水平向左的滑動摩擦力作用答案見解析正本清源判斷物體具有“相對運動”或“相對運動趨勢”不是以地面為參考系，而是以相互作用的另外一個物體作為參考系，因此靜止的物體可能受到靜摩擦力，也可能受到滑動摩擦力；運動的物體可能受到滑動摩擦力，也可能受到靜摩擦力.A組摩擦力的有無及方向判斷圖71. 如圖7所示，質(zhì)量為m的物體，在沿斜面向上的拉力F作用下，沿放在水平地面上的質(zhì)量為M的傾角為的粗糙斜面勻速下滑，此過程中斜面保持靜止，則地面對斜面 ()A無摩擦力B有水平向左的摩擦力C支持力為(Mm)gD支持力小于(Mm)g圖82如圖8所示，兩個等大的水平力F分別作用在物體B和C上物體A、B、C都處于靜止?fàn)?態(tài)各接觸面與水平地面平行物體A、C間的摩擦力大小為Ff1，物體B、C間的摩擦力大小為Ff2，物體C與地面間的摩擦力大小為Ff3，則 ()AFf10，F(xiàn)f20，F(xiàn)f30 BFf10，F(xiàn)f2F，F(xiàn)f30CFf1F，F(xiàn)f20，F(xiàn)f30 DFf10，F(xiàn)f2F，F(xiàn)f3FB組摩擦力大小的分析與計算圖93如圖9所示，放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量為0.6 kg，彈簧秤讀數(shù)為2 N，滑輪摩擦不計，若輕輕取走盤中的部分砝碼，使總質(zhì)量減小到0.3 kg，將會出現(xiàn)的情況是(g10 m/s2) ()A彈簧秤的讀數(shù)將變小BA仍靜止不動CA對桌面的摩擦力不變DA所受的合力將要變大4如圖10所示，在傾角為30°的粗糙斜面上放一物體，重力為 G，現(xiàn)在用與斜面底邊平行的力F推物體，物體恰能做勻速 直線運動，則：圖10(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)是多少？(2)物體的運動方向與斜面底邊成多大的夾角？課時規(guī)范訓(xùn)練(限時：30分鐘)1關(guān)于重力，下列說法正確的是 ()A重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力，重力的方向總是和支持面垂直B用彈簧測力計或天平都可以直接測出重力的大小C重力的大小與運動狀態(tài)無關(guān)，完全失重狀態(tài)下物體仍然有重力D彈簧測力計測物體的重力時，拉力就等于物體的重力，與運動狀態(tài)無關(guān)2對于相互接觸的兩個物體之間同一接觸面上的彈力和摩擦力，以下說法中正確的是 ()A有彈力必有摩擦力B有摩擦力必有彈力C摩擦力的大小一定與彈力成正比D摩擦力的方向與彈力的方向垂直3卡車上放一木箱，車在水平路面上運動時，以下說法中正確的是 ()A車啟動時，木箱給卡車的摩擦力向后B車做勻速直線運動時，車給木箱的摩擦力向前C車做勻速直線運動時，車給木箱的摩擦力為零D車突然制動時，木箱獲得向前的摩擦力，使木箱向前滑動4如圖1所示，傾角為的斜面體C置于水平地面上，小物塊B置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與物體A相連接，連 接B的圖1一段細繩與斜面平行，已知A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)則()AB受到C的摩擦力一定不為零BC受到水平地面的摩擦力一定為零C斜面體C有沿地面向右滑動的趨勢，一定受到地面向左的摩擦力D將細繩剪斷，若B物體依然靜止在斜面上，此時水平面對C的摩擦力為0圖25如圖2所示，質(zhì)量為mB24 kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA22 kg的木箱A放在木板B上一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，輕繩與水平方向的夾角為37°.已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數(shù)10.5.現(xiàn)用水平方向大小為200 N的力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin 37°0.6，cos 37°0.8，重力加速度g取10 m/s2)，則木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)2的大小為 ()A0.3 B0.4 C0.5 D0.6圖36如圖3所示，長方體物塊A疊放在長方體物塊B上，B置于水平地面上A、B質(zhì)量分別為mA6 kg，mB2 kg，A與B之間、B與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.2.現(xiàn)用大小為10 N的水平恒力F向右拉A，若最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力，g10 m/s2，則以下說法正確的是 ()AA、B兩物塊將一起沿水平地面勻速運動B物塊B保持靜止，物塊A相對B勻速滑動C物塊A所受的摩擦力大小為10 ND物塊B所受的摩擦力大小為20 N圖47如圖4所示，位于傾角為的斜面上的物塊B由跨過定滑輪的輕繩與物塊A相連從滑輪到A、B的兩段繩都與斜面平行已知A 與B之間及B與斜面之間均不光滑，若用一沿斜面向下的力F拉B并使它做勻速直線運動，則B受力的個數(shù)為 ()A4個 B5個 C6個 D7個8如圖5甲所示，兩物體A、B疊放在光滑水平面上，對物體A施加一水平力F，F(xiàn)t關(guān)系圖象如圖乙所示兩物體在力F作用下由靜止開始運動，且始終相對靜止，則 ()圖5A物體A對物體B的摩擦力方向始終與力F的方向相同B2 s3 s時間內(nèi)兩物體間的摩擦力逐漸減小C兩物體做勻變速直線運動D兩物體沿直線做往復(fù)運動9如圖6所示，質(zhì)量分別為mA、mB的兩物塊A、B疊放在一起，若它們共同沿固定在水平地面上傾角為的斜面勻速下滑則()AA、B間無摩擦力圖6BA、B間有摩擦力，且A對B的摩擦力對B做正功CB與斜面間的動摩擦因數(shù)tan DB對斜面的摩擦力方向沿斜面向下復(fù)習(xí)講義基礎(chǔ)再現(xiàn)一、基礎(chǔ)導(dǎo)引1.(1)不受摩擦力(2)受靜摩擦力，方向沿斜面向上(3)受靜摩擦力，方向豎直向上(4)受滑動摩擦力，方向與紙條運動方向相同235 N20 N知識梳理1.相對運動趨勢2.相對運動趨勢3.(1)擠壓(2)相對運動趨勢(3)接觸面粗糙5.相對運動趨勢思考：不一定如加速運動的列車，車廂內(nèi)的物體與車廂保持相對靜止，受靜摩擦力，但對地是加速運動的二、基礎(chǔ)導(dǎo)引1.手壓著桌面向前移動時，手受到桌面的滑動摩擦力作用滑動摩擦力的方向與手指移動的方向相反，阻礙手指的運動手對桌面的壓力越大，手指受到的滑動摩擦力越大，對手指相對桌面運動的阻礙作用越明顯2980 N知識梳理1.相對運動2.相對運動3(1)擠壓(2)相對運動(3)接觸面粗糙4.壓力FN5.相對運動方向思考：“相對”既不是對“地”，也不是對“觀察者”，“相對”的是跟它接觸的物體，即把其中一個物體作參考系，分析另一個物體相對于參考系的運動課堂探究例1C跟蹤訓(xùn)練1A例2(1)100 N(2)100 N方向水平向右跟蹤訓(xùn)練2(1)0(2)ma，方向水平向右(3)mg，方向水平向右(4)mg，方向水平向右分組訓(xùn)練1BD2.B3.B4(1)(2)45°角向下課時規(guī)范訓(xùn)練1C2BD3AC4CD5A6C7D8A9BCD