3.3-3摩擦力习题课解析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,摩擦力习题课,静摩擦力,1.概念:两个相互接触的物体,有,时,产生的摩擦力.,2.作用效果:总是起着阻碍物体间,的,作用.,3.产生条件:相互接触且,;有,;,.,4.大小:随引起相对运动趋势的外力的变化而变化,即只与外力有关,而与正压力无关.,5.方向:总是与物体的,方向相反.,6.最大静摩擦力:静摩擦力的最大值与接触面的压力,成,还与接触面有关系.,正比,相对运动趋势,相对运动趋势,相对运动趋势,挤压,相对运动趋势,接触面粗糙,知识要点,滑动摩擦力,1.概念：当一个物体在另一个物体外表滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做 .,2.作用效果:总是起着阻碍物体间 的作用.,3.产生条件:相互接触且 ;有 ;,.,4.大小:滑动摩擦力大小与 成正比,即:f=，,5.方向:跟接触面相切,并跟物体 相反.,滑动摩擦力,相对运动,挤压,相对运动,接触面粗糙,压力,相对运动方向,F,N,知识要点,问题1如何判定摩擦力是否存在？,1依据摩擦力产生的条件来推断,先看接触面是否光滑；光滑则不存在摩擦力。,然后两物体在接触面间是否存在着弹力；弹力是产生摩擦力的必要条件，没有弹力就确定没有摩擦力，有摩擦力就确定有弹力。,再看争论对象与接触物体的速度大小或方向“不同”还是“一样”；假设不同，说明存在滑动摩擦力。假设一样，还要推断是否有相对运动趋势。,“相对运动趋势”是以对争论对象施加摩擦力作用的物体为参考系来争论的。争论对象的运动趋势方向常利用“假设法”，化“静”为“动”，即假设接触面光滑，看争论对象是否会发生相对滑动相对运动趋势，从而推断有无相对运动趋势，从而确定有无静摩擦力并且确定静摩擦力的方向,深刻理解“相对”二字的物理意义。“相对”都是以接触物体为参考系争论的。而我们说的“静止”和“运动”是以地面为参考系来争论的。受静摩擦力的物体不愿定静止，受滑动摩擦力的物体不愿定运动。,2依据物体的运动状态结合平衡条件来推断,假设物体处于平衡状态，分析沿接触面其它力除静摩擦力的合力，假设合力为零，则摩擦力不存在，,假设合力不为零，确定存在摩擦力，且摩擦力的大小等于合力，方向与合力方向相反。,结合物体的运动状态静止和匀速、加速、减速依据力产生的效果进展受力分析是高中物理受力分析的主要方法。,例1.如以下图，A、B及B与地面之间接触面粗糙，现用力F将物体B以速度v匀速向右拉出，分析A受到的摩擦力。,A,B,F,深刻理解“相对”二字的物理意义。“相对”都是以接触物体为参考系争论的。而我们说的“静止”和“运动”是以地面为参考系来争论的。受静摩擦力的物体不愿定静止，受滑动摩擦力的物体不愿定运动。,A相对于B水平向左运动，,A受到B对它的滑动摩擦力方向水平向右。,思考：1.分析B受到的摩擦力。,2.现用力将物体B以速度2v匀速向右拉出，,A,受到的摩擦力如何?,A,D,B,C,主动轮,从动轮,v,例2如图为皮带传动装置，正常运转时的方向如以下图，当机器正常运转时，关于主动轮上的A点、与主动轮接触的皮带上的B点、与从动轮接触的皮带上的C点及从动轮上的D点，这四点的摩擦力的方向的描述，正确的选项是 ,A.A点受到的摩擦力沿顺时针方向,B.B点受到的摩擦力沿顺时针方向,C.C点受到的摩擦力沿逆时针方向,D.D点受到的摩擦力沿逆时针方向,A D,解析：由于主动轮是由动力机器供给动力转动的，而从动轮是由皮带带动而转动的假设皮带光滑，则主动轮转，皮带不动，或皮带动，从动轮不转，由此可知主动轮是通过摩擦力带动皮带，皮带阻碍主动轮转动；皮带靠摩擦力带动从动轮，从动轮阻碍皮带转动,结合“假设法”依据力产生的条件分析静摩擦力的方向。,例3.力F拉着A、B共同作匀速运动，A是否受到摩擦力？假设A、B置于光滑水平面上，在水平力F作用下共同运动，A是否受摩擦力？,B,A,F,A不受摩擦力，平衡法,A受摩擦力，平衡法,f,思考1：假设力F作用在A上，A、B共同作匀速运动，A是否受到摩擦力？,B,A,F,A受摩擦力，条件法,f,思考2：分析上述状况中B是否受到摩擦力？,问题2如何判定摩擦力的方向？,条件法：依据摩擦力产生的三个条件进展推断摩擦力是否存在，并依据相对运动或运动趋势的方向推断摩擦力的方向。留意：“相对”二字指的是争论对象以施摩擦力的物体为参考系的运动或运动趋势方向。,假设法：假设接触面光滑，假设两物体发生相对滑动，则其运动方向就是原来的运动趋势方向。假设无相对滑动，则原来没有运动趋势。只适用于静摩擦力,反证法：假设该摩擦力存在或不存在，看该受力物体的运动状态变化是否会发生变化。,力的相互性法：直接推断物体受的静摩擦力的方向不易，可以先推断出它施给接触的另一物体的静摩擦力，然后有力的相互性特点推断。,静摩擦力的方向与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反，而与物体的运动方向一样，也可以相反，还可以与运动方向垂直，即静摩擦力可以是动力，也可以是阻力，还可以既不是动力也不是阻力。摩擦力阻碍的是相对运动或相对运动趋势，而不是阻碍物体的运动。,例1水平皮带传输装置如以下图，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在皮带A端，开头时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停顿，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端在传送过程中，物体受到的摩擦力 ,A在AC段为水平向左的滑动摩擦力,B在AC段为水平向右的滑动摩擦力,C在CB段不受静摩擦力,D在CB段受水平向右的静摩擦力,A,O,1,O,2,B,C,B C,解析1.理解滑动摩擦力产生的条件“,两个物体速度不同存在相对运动,”滑动摩擦力的方向,总是与物体“,相对,运动”的方向相反。,解析2：结合物体的运动状态考虑，物体先向右加速、后匀速。依据力和运动的关系可知B、C正确。,A,例2.如以下图，A相对平板向右运动。分析在以下,两种状况下A受到的滑动摩擦力的方向与运动方向的关系 平板静止平板向上运动。,静摩擦力的方向与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反，而与物体的运动方向一样，也可以相反，还可以与运动方向垂直，即静摩擦力可以是动力，也可以是阻力，还可以既不是动力也不是阻力。摩擦力阻碍的是相对运动或相对运动趋势，而不是阻碍物体的运动。,滑动摩擦力的方向水平向左，与运动方向相反,滑动摩擦力的方向水平向左，与运动方向垂直,问题3如何计算摩擦力的大小？,两个有关：动摩擦因数,和正压力,N,；,两个无关：物体运动的速度,v,大小和接触面积,S,的大小。,静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力的大小与正压力成正比。,最大静摩擦力大于滑动摩擦力。粗略计算时认为静摩擦力等于滑动摩擦力。,1.滑动摩擦力的大小,静摩擦力的大小没有计算公式，大小可以在零到最大静摩擦力之间变化。只能依据平衡条件求解静摩擦力。,假设物体处于平衡状态，也可以结合平衡条件求解。,依据滑动摩擦定律求解。,正压力N与物体的重力G是两回事,N并不都等于G.,2.静摩擦力的大小,例1。如以下图，木板B放在粗糙水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不行伸长的轻绳固定在竖直墙上，用水平恒力F向左拉动B，使其以速度v做匀速运动，此时绳水平且拉力大小为T，下面说法正确的选项是 ,A绳上拉力T与水平恒力F大小相等,B木块A受到的是静摩擦力，大小等于T,C木板B受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，合力大小等于F,D假设木板B以2v匀速运动，则拉力大小仍为F,D,F,T,A,B,两个有关：动摩擦因数,和正压力F,N,；,两个无关：物体运动的速度,v,大小和接触面积,S,的大小。,滑动摩擦定律,摩擦力方向满足的规律相像：跟接触面相切，跟弹力的方向垂直。而与物体的运动方向可能一样、相反、垂直或成某一角度，所以摩擦力可能是动力，也可能是阻力。,问题4.总结静摩擦力和滑动摩擦力的异同,1.共性,滑动摩擦力和静摩擦力产生的前两个条件一样，接触面不光滑；两物体相互接触且相互挤压；第三个条件中说的“相对”都是以接触物体为参考系争论的。,滑动摩擦力和静摩擦力产生的条件的不同之处，是存在着“相对运动”，还是“相对运动趋势”，就要看争论对象与接触物体的速度大小或方向“不同”还是“一样”。,滑动摩擦力和静摩擦力计算方法不同：滑动摩擦力的大小既可以依据f=N留意公式中的N是指两接触面的正压力，它并不总等于重力公式直接求解，也可以结合物体的运动状态依据平衡条件或动力学规律求解。而静摩擦力是一种被动力，大小可以在零到最大静摩擦力之间变化，它由主动力和物体的运动状态共同准备，只能结合运动状态依据平衡条件或动力学规律求解。,滑动摩擦力和静摩擦力的方向规律不同之处，滑动摩擦力是,与“相对运动”方向相反，,而静摩擦力的方向是,与“相对运动趋势”方向相反。,2.共性,1、某同学用弹簧测力计称一木块重为5 N，把木块放在水平面上，用弹簧测力计水平向右拉木块,(1)当弹簧测力计读数是1.5 N时，木块未被拉动，这时木块受到的是_摩擦力，大小是_ N，方向_,(2)当弹簧测力计读数是2.1 N时，木块刚好要被拉动，这时木块受到的是_摩擦力，大小是_N，方向_,(3)木块开头运动后，假设使木块保持匀速运动，弹簧测力计的读数为2 N，这时木块受到的是_ _摩擦力，大小是_N，动摩擦因数_.,静,1.5,水平向左,最大静,2.1,滑动,2,0.4,水平向左,2、如以下图，G200N的物体在水平面上向左运动，假设物体与水平面间的动摩擦因数为0.1，在运动过程中受到水平向左，大小为10N的拉力作用，则物体所受摩擦力为 N，方向 。,V,F,20,向右,3、如以下图，位于斜面上的物块M在沿斜面对上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物体的静摩擦力 ,A、方向可能沿斜面对上,B、方向可能沿斜面对下,C、方向可能垂直斜面,D、大小可能等于零,M,F,ABD,4如以下图，左右两边对木板所加压力都等于F时，夹在板中间的木块静止不动。现在使两边用的力都增加到2F，那么木块所受的摩擦力将 ,A是原来的4倍 B是原来的2倍,C和原来的相等 D无法推断,C,5、水平桌面上，重200N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力为32N,当依次用15N、30N、60N的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为 ,A15N、30N、20N,B0N、0N、20N,C0N、30N、20N,D15N、30N、40N,A,6、如以下图，在0.2的粗糙水平面上，有一质量为20kg的物体以确定的速度向右运动，同时还有一水平向左的力F作用于物体上，其大小为50N，则物体受到的摩擦力大小为_，方向为_。g取10N/kg,40N,水平向左,7 为了争论滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在教师的指导下做如以下图的试验：,1比较_两次试验数据，可以觉察滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关；,2比较1、3两次试验数据，可以初步得出的结论是：_.,1、2,接触面粗糙程度一样时，压力越大，滑动摩擦力越大。,8.如以下图，用水平力F将物体压在竖直墙壁上，保持静止状态，物体所受的摩擦力的大小,A.随F的增大而增大,B.随F的减小而减小,C.等于物体重力的大小,D.可能大于物体重力的大小,F,C,9、如以下图，在两块木板中间夹着一个重50N的木块A，左右两边对木板的压力F均为150N，木板和木块间的动摩擦因数=0.2。,假设想把木块从下面拉出来，需要多大的力？假设想把木块从上面拉出来，需要多大的力？,A,F,N,F,N,10N,110N,