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高中物理·必修1·人教版
第三章 相互作用
3.3 摩擦力 2
3
1
2
进一步熟练判定弹力方向,能根据平衡法、
假设法确定弹力的有无和方向
进一步熟练掌握静摩擦力、滑动摩擦力方向
的判定和大小的计算方法
学会对物体进行受力分析的方法
一、几种常见弹力
方向的确定
1. 恢复原状
2. 收缩
3. 受力
4. 受力
5. 球心
6. 切面
二、静摩擦力
1. 可以
3. 相对运动趋势
4. 变化 0
三、滑动摩擦力
1. 可以
2. 阻力
3. 相对运动
4. μFN 正比
一. 弹力有无的判定
判断弹力是否存在的方法——假设法
1.假设无弹力:在该处将与研究对象接触的另一物体
去掉,即假设不存在弹力,看研究对象在该位置
是否保持原来的状态.
2.假设有弹力:就是假设与研究对象接触的物体对
研究对象施加了弹力,画出假设状态下的受力分析
图,判断受力情况与存在状态是否矛盾,若矛盾,
则不存在弹力,若不矛盾,则此弹力存在.
解析
例1:如图所示,一小球
用两根轻绳挂于天花板上,
球静止,绳1倾斜,绳2恰
好竖直,则小球所受的
作用力有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
B
假设绳1对球有作用力,
假设法
G
F2
F1
三个力不能平衡,
所以只有两个力
二.静摩擦力有无及方向的判断
静摩擦力有无及方向的判断方法
1.平衡条件法
当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,
可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向.
2.假设法
利用假设法进行判断时,可按以下思路进行分析:
例2:如图所示,物体A、
B 叠放在水平面上,水平
力F 作用在A上,使二者
一起向左做匀速直线运动,
下列说法正确的是( )
A.A、B之间无摩擦力
B.A受到的摩擦力水平
向右
C.B受到A的摩擦力水平
向左
D.地面对B的摩擦力为
静摩擦力,水平向右
解析
BC
FfBA
FfAB
Ff地
A、B两者均受力平衡
滑动摩擦力
三、摩擦力的计算
摩擦力大小的计算,应先分析是静摩擦力还是
滑动摩擦力.
1.静摩擦力
静摩擦力在0一般根据平衡条件求解.
2.滑动摩擦力
(1)根据F =μFN进行计算,其中FN为接触面受到
的正压力.
(2)根据平衡条件
解析
例3:如图所示,用水平力F将木块压在竖直墙壁上,已知木块
重力G=6 N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25,求:
(1)当F=25 N时,木块不动,木块受到的摩擦力为多大?
(2)当F 增大为30 N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?
(3)当F=10 N时木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?
(4)当F=6 N时,木块受到的摩擦力为多大?
F
Ff
G
FN
(1)根据二力平衡:Ff1=G=6N
(与压力大小无关)
(2)根据二力平衡:Ff2=G=6N
(与压力大小无关)
解析
例3:如图所示,用水平力F将木块压在竖直墙壁上,已知木块
重力G=6 N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25,求:
(1)当F=25 N时,木块不动,木块受到的摩擦力为多大?
(2)当F 增大为30 N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?
(3)当F=10 N时木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?
(4)当F=6 N时,木块受到的摩擦力为多大?
F
Ff
G
FN
(3) 根据:F3 = μFN
其中:FN = F=10N
所以:
F3 =μF = 0.25×10 N = 2.5 N
v
滑动摩擦力
解析
例3:如图所示,用水平力F将木块压在竖直墙壁上,已知木块
重力G=6 N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25,求:
(1)当F=25 N时,木块不动,木块受到的摩擦力为多大?
(2)当F 增大为30 N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?
(3)当F=10 N时木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?
(4)当F=6 N时,木块受到的摩擦力为多大?
F
Ff
G
FN
(4) 根据:F4 = μFN
其中:FN = F=6N
所以:
F4 =μF = 0.25×6N = 1.5 N
v
木块仍下滑
滑动摩擦力
四. 物体的受力分析
受力分析的一般步骤
1.明确研究对象,即首先确定我们要分析哪个物体的
受力情况,研究对象可以是单个物体(质点、结点),
也可以是两个(或多个)物体组成的整体
2.隔离分析:将研究对象从周围物体中隔离出来,
分析周围有哪些物体对它施加了力的作用
3.按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序,依据各力
的方向,画出各力的示意图.
解析
例4:如图所示,A、B、C 三个物体叠放在水平桌面
上,A 受到一竖直向下的压力F 的作用,请画出C 的
受力示意图.
隔离出C,分析周围物体对它的作用力
C 周围有:B 和地面
压力FN1
支持力FN2
G
FN1
FN2
1.弹力有无的判断方法
(1)有明显形变时可根据弹力产生的条件判断
(2)无明显形变时可根据假设法判断
2.静摩擦力有无及方向的判断方法
(1)平衡条件法 (2)假设法
3.摩擦力的计算
(1)静摩擦力:根据平衡条件求解
(2)滑动摩擦力:根据F =μFN进行计算
4.受力分析的步骤
(1)明确研究对象
(2)合理隔离
(3)按由易到难的顺序(先重力,再弹力、摩擦力,最后其他力)画出受力示意图
1.(弹力有无的判断)
如图所示,将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和
三角烧杯中,钢球与各容器的底部和侧壁相接触,处于静止状态.若钢球和各容器的接触面都是光滑的,各容器的底面均水平,则以下说法中正确的是( )
A.各容器的侧壁对钢球均无弹力作用
B.各容器的侧壁对钢球均有弹力作用
C.量杯的侧壁对钢球无弹力作用,其余
两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用
D.口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有
弹力作用,其余两种容器的侧壁对
钢球均无弹力作用
解析
无摩擦力
假设法
假设侧壁无弹力
假设侧壁有弹力
均能静止
均不能静止
G
FN
G
FN
G
FN
F1
F2
F3
A
受力平衡
2.(静摩擦力有无及方向
的判断)如图所示,是工厂
传输货物的装置,物体A
在皮带的带动下,以速度
v沿直线匀速向右运动,
请问物体A 受到几个力的
作用( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
解析
B
G
FN
A处于平衡状态
所以,水平方向不受力
A只受图中的两个力
3.(受力分析)
画出图(1)~(4)中静止物体A 的受力示意图
(注意:图中球形物体的接触面光滑).
解析
没有摩擦力
G
FN
G
FN
FT
G
FN1
FN3
FN2
G
FT1
FT2
4.(摩擦力的计算)
如图所示,物体A 重40 N,物体B 重20 N,A 与B、
A 与地面间的动摩擦因数相同,物体B 用水平细绳系住,
当水平力F=32 N时,才能将A 匀速拉出,求接触面间
的动摩擦因数.
GA
FBA
FN
FfBA
Ff地
解析
合外力为0
水平方向:F=FfBA+Ff地
B 对A 的滑动摩擦力:
FfBA=μFBA =μGB =20μ
地面对A 的滑动摩擦力:
Ff地=μFN =μ(GA+GB )= 60 μ
代入数据,解得: μ=0.4
再见