摩擦力 要點 疑點 考點 課前熱身 能力 思維 方法 延伸 拓展 要點 疑點 考點 一 摩擦力 1 產生條件 1 接觸面粗糙 2 兩物體直接接觸并相互擠壓 有彈力 3 物體間有相對運動或有相對運動的趨勢 要點 疑點 考點 2 摩擦力的方向 1 滑動摩擦力總是阻礙物體的相對運動 故其方向與相對運動的方向相反 2 靜摩擦力的方向是與物體相對運動趨勢的方向相反 物體相對運動趨勢的方向通常可以用 假設法 來判斷 假設沒有摩擦力 看物體相對運動的方向如何 它就是相對運動趨勢的方向 如例題2 要點 疑點 考點 3 摩擦力的大小 1 滑動摩擦力的大小可由公式F FN來計算 式中FN是物體與接觸面間的壓力 是動摩擦因數 數值由材料和接觸面的情況來決定 注意 上式中的FN要根據具體情況來確定 有些同學會習慣地把水平面上物體受摩擦力寫成 mg 把斜面上的物體受的摩擦力寫成 mgcos 這是造成錯誤的常見原因 2 靜摩擦力的大小一般可由平衡條件或牛頓定律求解 其大小介于0到最大靜摩擦力Fm之間 要點 疑點 考點 二 受力分析 1 受力分析的一般步驟 1 首先要明確研究對象 特別是對有多個物體組成的系統 正確選擇研究對象往往起著決定作用 要點 疑點 考點 2 按照一定順序進行受力分析 一般可先分析場力 如重力 電場力 磁場力等 然后分析接觸力 分析接觸力時 要先分析彈力 在有彈力的接觸面上 再判斷是否存在摩擦力 在受力分析的過程中 要邊分析邊畫受力圖 養成畫受力圖的好習慣 要點 疑點 考點 3 受力分析完后 應仔細檢查分析結果與物體所處狀態是否相符 另外 檢查時要能找出每個力的施力物體 這樣做看似費時 但只要能養成好習慣 分析受力時 就會自覺地運用了 要點 疑點 考點 2 受力分析時應注意 1 不要把研究對象的受力與其他物體的受力混淆 2 對物體所受的力 必須明確它的來源 不可無中生有 3 向心力 回復力 等效果力 并不是物體實際受到的力 分析受力時應注意 課前熱身 1 判斷圖1 2 1各物體受到的摩擦力的方向 課前熱身 2 下列說法正確的是 D A 摩擦力總阻礙物體的運動 B 摩擦力的方向總是與物體運動方向相反 C 靜摩擦力只能發生在靜止的物體之間D 摩擦力的方向與物體運動方向有時是一致的 能力 思維 方法 例1 如圖1 2 2所示 一木塊放在水平面上 在水平方向共受到三個力即F1 F2和摩擦力作用 木塊處于靜止狀態 其中F1 10N F2 2N 若撤去力F1 則木塊在水平方向受到的合力為 D A 10N 方向向左B 6N 方向向右C 2N 方向向左D 0 能力 思維 方法 解析 本題中最大靜摩擦力是不變的 靜摩擦力可變 F1 F2同時作用在物體上時 根據平衡條件知靜摩擦力F F1 F2 8N 方向向左 物體靜止說明最大靜摩擦力Fm 8N 若撤去F1 只有F2作用在物體上 F2 2N 8N 物體不會被推動 此時靜摩擦力應變為大小等于F2的大小 方向與F2方向相反 故物體所受合外力為0 答案選D 能力 思維 方法 例2 如圖1 2 3所示 C是水平地面 A B是兩個長方形物塊 F是作用在物塊B上沿水平方向的力 物體A和B以相同的速度做勻速直線運動 由此可知 A B間的動摩擦因數 1和B C間的動摩擦因數 2有可能是 BD A 1 0 2 0B 1 0 2 0C 1 0 2 0D 1 0 2 0 能力 思維 方法 解析 由于A B共同向右勻速運動 可把A B看作一個整體 在水平方向上 整體受合外力為0 則除F以外 C 地面 對B應有一水平向左的摩擦力 即B C之間存在摩擦力 故 2一定不為0 而物塊A在水平方向上不受任何外力作用 即A B之間沒有摩擦力 則 1可以為0 也可以不為0 故答案選B D 能力 思維 方法 解題回顧 本題的關鍵在于弄清A B及B C之間是否存在摩擦力 而A B之間是否存在摩擦力是不少同學拿不準的 這也是導致錯誤的主要原因 對于A B之間是否存在摩擦力 我們可以采用假設法 若設B對A有向右的摩擦力 則A在水平方向必有加速度 這與題設矛盾 故得A B之間無摩擦力作用 假設法 是分析物體受力時常用的方法 請同學們注意多體會 能力 思維 方法 例3 用水平力F將木塊壓在豎直墻上 如圖1 2 4 已知木塊重G 6N 木塊與墻壁之間的動摩擦因數 0 25 問 1 當F 25N時 木塊沒有動 木塊受到的摩擦力為多大 2 當F 10N時 木塊沿墻面下滑 此時木塊受到的摩擦力為多大 3 當F 6N時 木塊受到的摩擦力又為多大 能力 思維 方法 解析 1 木塊沒動 受到的是靜摩擦力 分析木塊受力 豎直方向上受重力和豎直墻壁的摩擦力 由平衡條件可得f1 G 6N 方向豎直向上 2 當F 10N 木塊沿墻面下滑 木塊受到的是滑動摩擦力 大小應由f N求解 木塊在水平方向上受水平力F和墻對它的支持力FN FN F 故f2 F 2 5N 3 當F 6N時 與第 2 問情況相似 可得f3 F 1 5N 能力 思維 方法 解題回顧 在求解摩擦力時 應首先弄清楚物體受到的是滑動摩擦力還是靜摩擦力 對于靜摩擦力 一般應從平衡條件或牛頓定律求解 而滑動摩擦力 則要先求出物體接觸面間的正壓力FN 然后再由f FN求出 能力 思維 方法 例4 如圖1 2 5所示 質量為m1的木塊在質量為m2的長木板上向右滑行 木塊同時受到向右的拉力F的作用 長木板處于靜止狀態 已知木塊與木板間的動摩擦因數為 1 木板與地面間的動摩擦因數為 2 則 AD 能力 思維 方法 A 木板受到地面的摩擦力的大小一定是 1m1gB 木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2 m1 m2 gC 當F 2 m1 m2 g時 木板便會開始運動D 無論怎樣改變F的大小 木板都不可能運動 能力 思維 方法 解析 因木板與地面保持相對靜止 故m2受到的摩擦力是靜摩擦力 分析m2的受力 豎直方向上 受到重力 m1的壓力 地面的支持力 而水平方向上 受到m1對它的摩擦力和地面對它的摩擦力 木板在水平方向上處于平衡狀態 地面對它的摩擦力大小與m1對它的摩擦力大小相等 要求地面對它的摩擦力 只要求出m1對它的摩擦力即可 分析m1的受力 豎直方向上 受重力 支持力 水平方向上受拉力F和m2對它的摩擦力 因m1在m2上滑動 它受的滑動摩擦力f1 m1g 故木板受地面的摩擦力大小f2 m1g 由以上分析可見 地面對木板的摩擦力大小與F的大小及m1的運動速度無關 故無論怎樣改變F的大小 木板都不會運動 答案選A D 延伸 拓展 例5 如圖1 2 6所示 光滑斜面上有兩個疊放在一起的物體A B A跟光滑豎直墻壁接觸 B跟墻壁不接觸 兩物體均處于靜止狀態 試畫出A B兩物體的受力圖 延伸 拓展 解析 分析A的受力 重力GA B對A的支持力FBA 墻壁對A的彈力FA 水平向右 這三個力可以確定 但B對A是否還有摩擦力呢 僅從A的已知受力及狀態顯然無法確定 再分析B的受力 重力GB A對B的壓力FAB 斜面的支持力FB 若B只受此三個力的作用 不可能靜止 B有沿斜面下滑趨勢 故B還受到A的靜摩擦力fAB 其受力如圖1 2 8所示 由此可知A也要受到B對它的靜摩擦力fBA A的受力如圖1 2 7所示 延伸 拓展 延伸 拓展 解題回顧 分析多個物體組成的系統中物體受力時 往往需要借助于系統中別的物體受力 才能全面分析 本例中A物體受力就要通過B的受力才能確定是否受B對它的摩擦力 延伸 拓展 例6 如圖1 2 9所示 物體A B的質量為mA mB 6kg A和B B與水平桌面間的動摩擦因數都等于0 3 且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力 當用水平力F 30N向右拉輕滑輪時 B對A的摩擦力和桌面對B的摩擦力為多大 g 10m s2 延伸