课件56张PPT。3.3 摩擦力摩擦力习题课问题一.如何判定摩擦力是否存在?1.根据摩擦力产生的条件来判断 ⑴ 先看接触面是否光滑;
⑵ 然后两物体在接触面间是否存在着弹力;
⑶ 再判断是否有相对运动、相对运动趋势;
⑷ “相对运动趋势” 常利用“假设法”,即假设接触面光滑,看研究对象是否会发生相对滑动(相对运动趋势),从而判断有无相对运动趋势.2.根据物体的运动状态结合平衡条件来判断 若物体处于平衡状态,分析沿接触面其它力(除静摩擦力)的合力,若合力为零,则摩擦力不存在,若合力不为零,一定存在摩擦力,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)根据力产生的效果进行受力分析是高中物理受力分析的主要方法。问题2.如何判定摩擦力的方向?⑴定义法:摩擦力方向与相对运动(趋势)方向相反;⑵假设法:假设接触面光滑,若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。若无相对滑动,则原来没有运动趋势。(只适用于静摩擦力)⑶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。⑷力的相互性法:直接判断物体受的静摩擦力的方向不易,可以先判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判断。例1. 力F拉着A、B共同作匀速运动,A是否受到摩擦力?BAF思考2:若力F作用在A上,A、B共同作匀速运动,A是否受到摩擦力? B是否受摩擦力?思考1:若A、B两物体发生相对运动,已知 VAA、方向可能沿斜面向上
B、方向可能沿斜面向下
C、方向可能垂直斜面
D、大小可能等于零ABD图 1 判断静摩擦力的方向时,找出受力物体的相对运动趋势是关键,一般采用假设法来分析.思路点拨答案 C例5.水平皮带传输装置如图所示,皮带的速度保持不变,物体被轻轻地放在皮带A端,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C后滑动停止,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B C 解析.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。问题3.如何计算摩擦力的大小?两个有关:动摩擦因数μ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。1.滑动摩擦力的大小⑴如果物体处于平衡状态,也可以结合平衡条件求解。⑵根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.问题3.如何计算摩擦力的大小?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。静摩擦力的大小没有计算公式,可以在零到最大静摩擦力之间变化。只能根据平衡条件求解静摩擦力。2.静摩擦力的大小例9.用手抓紧一根竖直铁棍,当手的握力增大时
下列说法正确的是( )A.手对铁棍的静摩擦力变大了
B.手与铁棍间的正压力变大了
C.手与铁棍间的最大静摩擦力变大了
D.铁棍更不容易下滑了B C D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。16.如图所示,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C18.三个质量相同的物体,与水平面的动摩擦因数相同,由于受水平拉力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦力大小关系应该是( )
A. FB>FA > F
B.FA<FB < FC
C.FB=FA=FC
D. 不能比较大小
C4. 如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面的动摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F而运动,则它们受到摩擦力大小关系是 ( )
A.三者相同
B.乙最大
C.丙最大
D.条件不足无法确定5.如图所示,以水平力F压物体A,这时A沿竖直墙壁匀速下滑,若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ,A物体的质量为m,那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于 ( )
A.μmg B.mg
C.F D.μF12、如图所示,在粗糙的水平面上,一重为20N的物体,左端通过一个劲度系数为10N/m的轻弹簧和竖直墙连接,在一个外力F作用下,将物体向左推移0.3m后,撤去推力,物体静止不动,则物体此时所受的摩擦力大小是___N,方向_ _ _ _ _。 3水平向左13、如图所示,在μ=0.2的粗糙水平面上,有一质量为20kg的物体以一定的速度向右运动,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水平向左例1. 如图所示,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。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?8.如图所示,物体A重40N,物体B重20 N,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.4.当用水平力向右拉动物体A时,试求:
(1)B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向;
(2)A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向.
解答:(1)物体B受的摩擦力水平向右,大小F=μm2g=20×0.4 N=8 N
(2)物体A所受的摩擦力水平向左.大小F=μ(m1+m2)g=60×0.4 N=24 N图 13答案 10 N 110 N20. 重为50N的人站在重为20N的物体上用10N的力水平拉绳,系统处于静止状态,则物体受地面的摩擦力的大小为____________方向________20N水平向右图 10答案 C解析 物体在向右滑行时,受到的是滑动摩擦力,
Ff1=μmg=2 N,方向向左.由于F0=1 N静止,受到的是静摩擦力,其大小为Ff2=F0=1 N,
方向和F0相反,即向右,因此C是正确的.例13.把一重为G的物体,用一个水平推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上(如图所示),从?t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的哪一个? ( )B图 2答案 (1)8 N (2)0.4 (3)8 N (4)8 N19、如图所示,水平面上有一重为40 N的物体,受到F1=13 N和F2=6 N的水平力作用而保持静止.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)物体所受的摩擦力的大小与方向;
(2)若只将F1撤去,物体受到的摩擦力的大小和方向;
(3)若撤去的力不是F1而是F2,则物体受到的摩擦力的大小、方向又如何?7N;水平向右6N;水平向左8N;水平向右图 5答案 C例6.如图所示,木板B放在粗糙水平面上,木块A放在B的上面,A的右端通过一不可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.若木板B以2v匀速运动,则拉力大小仍为FA C两个有关:动摩擦因数μ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。滑动摩擦定律例7. 如图,一物块m从某曲面上的Q点自由滑下,通过一粗糙静止的传送带后,落到地面P点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带也随之转动,再把该物块放到Q点自由滑下,那么( ) A.它仍能落在P点
B.它将落在P点的左边
C.它将落在P点的右边
D.无法判断落点,因为
它可能落不到地面上来A传送带问题关键是摩擦力的分析.对于摩擦力,先看种类,后看规律.例8. 如图,用跟水平方向成α角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右匀速运动,木块和天花板间的动摩擦因数为μ,求木块所受的摩擦力大小。 解:由竖直方向合力为零可得N=Fsinα-G,因此有:由水平方向合力为零可得f =μ(Fsinα-G) ①f=Fcosα ②理解求滑动摩擦力的大小的两种途径。正压力N与物体的重力G是两回事,N并不都等于G.例10. 如图所示,质量为m的木块置于水平面上的木板上向左滑行,滑行时木板静止,木板质量为M=3m,已知木块与木板间、木板与水平地面间的动摩擦因数均为μ则在木块滑行过程中水平地面对木板的摩擦力大小为( )
A.0 B.μmg
C.2μmg D.4μmg
ff’f地B本题涉及了“条件法”、“力的相互性法”和“平衡法”解题。例11(94年全国考题)如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度作匀速直綫运动,由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是( )
A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0
B D分析摩擦力时,应先看种类,再看规律。图 14答案 见解析图 4答案 C动静摩擦,首先分清;
状态求静,公式求动;
压力大小,定要分明;
若论方向,相对为要。变式训练1、如图5所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧.物体A、B均处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.B受到向左的摩擦力 B.B对A的摩擦力向右
C.地面对A的摩擦力向右 D.地面对A没有摩擦力22、如图所示,在粗糙水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1和m2的小木块,已知三角形木块和两个小木块均静止,则粗糙水平面对三角形木块( )A.没有摩擦力作用 B.有摩擦力作用,摩擦力方向水平向右C.有摩擦力作用,摩擦力方向水平向左D.有摩擦力作用,但其方向无法确定,因为m1、m2、 的数值并未给出A图 7答案 BC21、如图,A、B两物体竖直迭放在水平面上,今用水平力F拉B物体,两物体均静止,那么物体A和B之间是否存在摩擦力的作用?地面对B是否有摩擦力的作用?没有有