(共40张PPT)
第4课时 二力平衡
摩擦力
第二单元 运动和力
目录
CONTENTS
课时思维建构
1
知识点梳理
2
课堂检测
3
01
课时思维构建
02
知识点梳理
水平面上的物体处于平衡状态
1. 平衡状态:物体在受到几个力的作用时,如果保持 状态
或 状态,我们就说这几个力相互平衡,物体处于平衡状态。
2. 二力平衡的条件:作用在 物体上的两个力,大小 、
方向 、并且在 上。
静止
匀速直线运动
同一
相等
相反
同一条直线
F拉
f
支持力和重力是一对平衡力
拉力和阻力是一对平衡力
类型 相同点 不同点
力的示意图 作用对象 力的性质
平衡力 大小相等,方向相反,在同一直线上 同体:作用在同一物体上 性质不同,所以可以不同时存在
相互作 用力 异体:作用在两个不同物体上 性质相同,所以同时产生、同时消失
3. 平衡力与相互作用力的对比
知识迁移 同一直线上的二力合成
1. 同一直线上方向相同的两个力的合力,大小等于二力之和,方向与这两个力方向相同。
2. 同一直线上方向相反的两个力的合力,大小等于二力之差,方向与两个力中较大力的方向相同。
例1 (2024·长沙模拟)在如图所示的选项中两个力属于二力平衡的是( D )
A B
D
C D
等大、反向、共线、作用在同一物体上
作用在两个物体上
不在同一直线上
力的大小不相等
【变式】2024年8月8日,巴黎奥运会举重项目女子59公斤级比赛在南巴黎竞技场举行,我国运动员获得冠军。如图所示,运动员处于上挺站立状态,下列说法中正确的是( D )
D
运动员受到的重力和运动员对杠铃的支持力是一对相互作用力
B. 运动员受到的重力和地面对运动员的支持力是一对相互作用力
C. 杠铃对运动员的压力和运动员对杠铃的支持力是一对平衡力
D. 杠铃受到的重力和运动员对杠铃的支持力是一对平衡力
G人重
F支杠铃
G人重
F支人
F压
F支杠铃
G杠铃重
F支杠铃
例2 如图所示是探究“二力平衡的条件”实验,小车置于水平桌面,两
端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。F1是小车受到的向左的拉力,
F2是小车受到的向右的拉力,F1与F2在同一水平直线上。下列说法不正
确的是( C )
C
A. 因为摩擦可忽略,小车在水平方向上只受到F1、F2作用
B. 增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C. F1、F2大小相等时,小车匀速向右直线运动,
此时小车所受合力方向向右
D. 将小车水平扭转90°时,F1、F2不在同一直线上
1. 摩擦力:两个互相接触的物体,当它们发生相对运动或者有相对运动
趋势时,在接触面上会产生一种 相对运动或者相对运动趋势的
力,这个力叫摩擦力。
2. 摩擦力产生条件:两个物体 并相互挤压;有相对运动或相对
运动的趋势;接触面 。
3. 摩擦力的方向:与相对运动或相对运动趋势的方向 。
阻碍
接触
粗糙
相反
易错警示 摩擦力的方向与相对运动或
相对运动趋势的方向相反,不一定与物
体的运动方向相反。如用力蹬自行车
时,后轮的摩擦力向前。
f
4. 摩擦力的分类:滚动摩擦力、静摩擦力、滑动摩擦力。
5. 影响滑动摩擦力大小的因素:① 的大小;②接触面的 。
压力
粗糙程度
增大有益摩擦 增大压力 如用力擦黑板
使接触面粗糙 如鞋底的花纹
变滚动为滑动 如火车的“铁鞋制动”
减小有害摩擦 减小压力 如推挪书桌时先将书桌里面的书取出来
使接触面光滑 如冰壶运动中运动员擦冰面
变滑动为滚动 如轴承里的滚珠
使接触面分离 如气垫船
6. 摩擦的利用和防止
例3 下列实例中,为了增大摩擦的是( D )
A. 整理箱下面装轮子 B. 冰壶比赛中运动员刷冰
C. 给门轴合页加注润滑剂 D. 轮胎表面制成凹凸花纹
D
滑动变滚动
减小摩擦
减小接触面粗糙程度
减小摩擦
使接触面分离
减小摩擦
增大接触面粗糙程度
增大摩擦
例4 (2023·郴州)下列有关摩擦力的说法不正确的是( D )
A. 走路时鞋底与路面间的摩擦是有益摩擦
B. 自行车刹车时,是通过增大刹车胶皮与钢圈之间的压力来增大摩擦力
C. 摩擦力不一定是阻力
D. 摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D
【变式】(2024·长沙模拟)如图所示,一位同学沿水平方向用75N的力
推箱子,则下列分析正确的是( B )
A. 箱子在滑行过程中所受摩擦力大小一定为75N,
方向水平向左
B. 若该同学没有推动箱子,则箱子所受摩擦力
为75N
C. 若箱子做匀速直线运动,该同学增大推箱子的力,
箱子所受摩擦力一定增大
D. 若箱子做匀速直线运动,撤去推力后箱子将继续
做匀速直线运动
例4变式题图
B
只有匀速推动时,摩擦力等于推力
受静摩擦力,摩擦力等于推力
F推
f
不考虑空气阻力时,摩擦力与运动速度无关
撤去推力,物体水平方向只受摩擦力,速度减小
知识点3 探究摩擦力大小与哪些因素有关
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实验:探究摩擦力大小与哪些因素有关
例5 (2024·邵阳模拟)为了探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,小明
设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
例5题图
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿
水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小
(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
必须
等于
(2)在甲、乙、丙、丁四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填
“甲”“乙”“丙”或“丁”)实验。
丁
例5 (2024·邵阳模拟)为了探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,小明
设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
例5题图
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 的关
系;比较 两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗
糙程度的关系。
压力
乙、丙
例5 (2024·邵阳模拟)为了探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,小明
设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
例5题图
(4)比较甲、丁两次实验,小明发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实
验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面的大小
有关;你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
错误
例5 (2024·邵阳模拟)为了探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,小明
设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
例5题图
(5)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图戊所示,实验后
发现效果更好。实验中,小明 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
不一定
例5 (2024·邵阳模拟)为了探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,小明
设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
易错警示 滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动快慢和接触面大小无关。
方法指导 受力分析步骤
1. 确定研究对象:确定要研究的对象,将它从周围物体中隔离来;
2. 分析受力:按照先重力、再弹力(压力、支持力等)、最后摩擦力的顺序依次分析,避免遗漏;
3. 确定力与力、运动关系是否正确:有施力物体就有受力物体,确定所画出的力能否使物体达到题干中的状态。
例6 (2021·邵阳改编)木块在水平向右的拉力F作用下做匀速直线运
动,请在图中画出木块在水平面上的受力示意图。
例6题图
例6变式题图
【变式】(2024·永州模拟)一物体在力F的作用下压在竖直墙壁上处于
静止状态,请画出物体受到的重力G和摩擦力f的示意图。(O点为这个物
体的重心)
例7 (2024·岳阳模拟)如图是滑雪爱好者小玲在尧山滑雪乐园沿斜面滑
雪时的情景。若O为力的作用点,请你在图中画出小玲下滑时受到重力和
摩擦力的示意图。
例7题图
【变式】如图是某快递分拣站的传送带简图,当传送带匀速向右运动
时,从传送带的上方轻轻地在传送带上放一快递箱,快递箱在传送带上
先做加速运动,画出此时快递箱受到的摩擦力。
例7变式题图
例8 如图所示,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,B物块受到水
平向左拉力F1=3N,此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动,则A对B
的摩擦力为 N,水平桌面对B的摩擦力为 N。
例8题图
0
3
A
以A为研究对象,A在水平方向不受力
AB都保持平衡状态,水平方向上受力平衡
F1
f地
以AB整体为研究对象
AB
例8变式题图
【变式】如图所示,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,A物块受
到水平向右拉力F1=3N,此时A、B两物块一起向右做匀速直线运动,则
A对B的摩擦力为 N,水平桌面对B的摩擦力为 N。
3
3
AB都保持平衡状态,水平方向上受力平衡
A
以A为研究对象,A在水平方向受力平衡
F1
fB对A
fA对B
B
以B为研究对象,B在水平方向受力平衡
f桌对B
fA对B
例9 小明用5N的力单手握住一个重2N的装了水的矿泉水瓶并悬空静
止,矿泉水瓶受到的摩擦力为 N,当小明增大压力,摩擦力将
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
2
不变
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根据运动状态判断物体的受力情况
根据受力情况判断物体的运动状态
例10 (2021·长沙)滑雪运动包含了很多科学知识,如图是小雪正在滑
雪的场景,下列说法正确的是( D )
例10题图
D
A. 小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
B. 小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力
C. 小雪用滑雪杆撑地加速滑行,说明力是维持物体
运动状态的原因
D. 小雪在水平滑道滑向终点时,停止用力不能立即
停下来是因为她具有惯性
例11 (2024·湖南改编)关于运动场上涉及的物理知识,下列说法正确
的是( B )
A. 奔跑的运动员相对坐在看台上的观众是静止的
B. 静止在地面上的铅球,所受重力与支持力是一对平衡力
C. 乒乓球拍上贴了一层橡胶是为了减小摩擦力
D. 跳远运动员助跑后跳得更远,是因为助跑使运动员的惯性更大
B
03
课堂检测
1. 如图所示,为保障市民安全出行,志愿者们正在清理道路冰雪,他们
采用增大压力的方法来增大摩擦的是( D )
A. 戴防滑手套
B. 在路面上铺防滑垫
C. 穿鞋底粗糙的橡胶鞋
D. 铲雪时握紧铲子,防止铲子滑落
第1题图
D
2. (2024·长沙)校运会上正在进行跳高比赛,下列说法正确的是( )
A. 运动员的鞋底刻有花纹是为了减小摩擦
B. 运动员离地后继续向上运动是由于惯性
C. 运动员下落过程中相对于地面是静止的
D. 运动员在空中没有受到任何力的作用
B
3. 中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一。小华同学在水平
桌面上平铺一张白纸,为防打滑,他用较重的镇纸压住白纸,向右匀速
行笔书写“一”字的过程中(如图所示),下列说法正确的是( A )
A. 毛笔的毫毛向左弯曲,所以毛笔受到向左的摩擦力
B. 手对毛笔水平方向的作用力小于毛笔受到的摩擦力
C. 白纸只受到向右方向的摩擦力
D. 若没有镇纸,白纸可能向左移动
第3题图
A
4. (2023·湘潭)如图甲所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿
水平桌面运动, 推力F与时间t的关系如图乙所示。 0~2 s内,文具盒做匀速直线运动,此过程中它所受的摩擦力方向向 (选填“左”或
“右”),大小为 N;3~4s内,文具盒所受合力的大小为 N。
第4题图
左
2
1
F
f
0 ~ 2 s内,受平衡力,水平方向上也受力平衡,结合图像可知:
f = F = 2 N
3~ 4 s内, 摩擦力不变,推力增大为3N,水平方向上合力不为零,即:F合= F - f = 3N-2 N=1N
F
f
5. (2023·长沙)小明家的旧沙发垫容易滑落,为此妈妈更换了一块背面
有防滑颗粒的新沙发垫,小明把背面朝上的新、旧沙发垫固定在水平面
上,用如图所示的方法测量同一本书在沙发垫上滑行时受到的摩擦力。
第5题图
(1)小明应使书在沙发垫上做 运动,对比两次弹簧测
力计的示数可知:压力相同时,增大 可以增大滑
动摩擦力。
匀速直线
接触面粗糙程度
(2)在图甲的书本上叠放一本书,重做图甲所示的实验,可以探究滑动
摩擦力大小与 的关系。
压力
5. (2023·长沙)小明家的旧沙发垫容易滑落,为此妈妈更换了一块背面
有防滑颗粒的新沙发垫,小明把背面朝上的新、旧沙发垫固定在水平面
上,用如图所示的方法测量同一本书在沙发垫上滑行时受到的摩擦力。
第5题图