2019版高考物理总复习 第二章 相互作用 2-1-3 考点强化 摩擦力的突变问题课件.ppt

考点强化 摩擦力的突变问题 01 02 03 04 课堂互动 1 问题特征 当物体受力或运动发生变化时 摩擦力常发生突变 摩擦力的突变 又会导致物体的受力情况和运动性质的突变 其突变点 时刻或位置 往往具有很深的隐蔽性 对其突变点的分析与判断是物理问题的切入点 课堂互动 1 静 静 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变 2 静 动 突变或 动 静 突变物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态 当其他力变化时 如果物体不能保持静止状态 则物体受到的静摩擦力将 突变 成滑动摩擦力 3 动 动 突变某物体相对于另一物体滑动的过程中 若突然相对运动方向变了 则滑动摩擦力方向发生 突变 2 常见类型 题组剖析 典例 2017 玉林模拟 如图所示 物体A静止在粗糙水平面上 左边用一轻质弹簧和竖直墙相连 弹簧的长度大于原长 现用从零开始逐渐增大的水平力F向右拉A 直到A被拉动 在A被拉动之前的过程中 弹簧对A的弹力F1的大小和地面对A的摩擦力Ff大小的变化情况是 A F1减小B F1增大C Ff先减小后增大D Ff始终减小 审题关键点 A静止在粗糙水平面上 弹簧的长度大于原长 从零开始逐渐增大的水平力F向右拉A 直到A被拉动 解析在A被拉动之前的过程中 弹簧仍处于原状 因此弹力F1不变 静止时弹簧的长度大于原长 则弹簧对A的拉力向左 由于水平面粗糙 因此物体受到水平向右的静摩擦力Ff 当再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向右拉A 直到把A拉动前过程中 物体A受到的静摩擦力Ff从向右变为水平向左 所以Ff大小先减小后增大 故选项C正确 A B D错误 答案C 题组剖析 1 一木块放在水平桌面上 在水平方向共受到三个力即F1 F2和摩擦力的作用 木块处于静止状态 如图8所示 其中F1 10N F2 2N 若撤去F1 则木块受到的摩擦力为 A 10N 方向向左B 6N 方向向右C 2N 方向向右D 0 解析当物体受F1 F2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8N 方向向左 可知最大静摩擦力Ffmax 8N 当撤去力F1后 F2 2N Ffmax 物体仍处于静止状态 由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变 且与作用在物体上的F2等大反向 选项C正确 答案C 题组剖析 2 如图所示 斜面固定在地面上 倾角为37 sin37 0 6 cos37 0 8 质量为1kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行 斜面足够长 该滑块与斜面间的动摩擦因数为0 8 则该滑块所受摩擦力F随时间变化的图象是下图中的 取初速度v0的方向为正方向 g 10m s2 解析滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用 由F FN和FN mgcos 联立得F 6 4N 方向为沿斜面向下 当滑块的速度减为零后 由于重力的分力mgsin mgcos 滑块不动 滑块受的摩擦力为静摩擦力 由平衡条件得F mgsin 代入可得F 6N 方向为沿斜面向上 故选项B正确 答案B 规律总结 分析摩擦力突变问题的三点注意 1 题目中出现 最大 最小 和 刚好 等关键词时 一般隐藏着临界问题 有时 有些临界问题中并不含上述常见的 临界术语 但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变 则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态 2 静摩擦力的大小 方向取决于物体间的相对运动的趋势 而且静摩擦力存在最大值 存在静摩擦的连接系统 相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值 3 研究传送带问题时 物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小 方向和运动性质的分界点 备选训练 1 如图所示 完全相同的A B两物体放在水平地面上 与水平地面间的动摩擦因数均为 0 2 每个物体重G 10N 设物体A B与水平地面间的最大静摩擦力均为Ffm 2 5N 若对A施加一个向右的由0均匀增大到6N的水平推力F 有四位同学将A物体所受到的摩擦力随水平推力F的变化情况在图中表示出来 其中表示正确的是 解析推力F由0均匀增大到2 5N A B均未动 而FfA由0均匀增大到2 5N 推力F由2 5N增大到5N FfA 2 5N 推力F由5N增大到6N A处于运动状态 FfA G 2N D正确 答案D 备选训练 2 2013 全国新课标 卷 15 如图 在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用 F平行于斜面向上 若要物块在斜面上保持静止 F的取值应有一定范围 已知其最大值和最小值分别为F1和F2 F2 0 由此可求出 A 物块的质量B 斜面的倾角C 物块与斜面间的最大静摩擦力D 物块对斜面的正压力 Mg Ff FN