20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：21-重力-彈力-摩擦力-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 二 摩擦力的有無(wú)及方向判斷高中階段，只學(xué)習(xí)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力，其中的靜摩擦力方向是難以判斷的。靜摩擦力方向的判斷可用以下三種方法：1．假設(shè)法利用假設(shè)法判斷的思維程序如下：2．狀態(tài)法先判明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即加速度的方向)，再利用牛頓第二定律(F＝ma)確定合力，然后通過(guò)受力分析確定靜摩擦力的大小及方向。3．牛頓第三定律法先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。例2 (多選)在車站、機(jī)場(chǎng)常用傳送帶運(yùn)送旅客的貨物，如圖所示，傳送帶與水平面夾角為θ，當(dāng)貨物隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列關(guān)于貨物受力的說(shuō)法中正確的是( AC )A．貨物所受摩擦力方向沿傳送帶向上B．貨物所受摩擦力方向沿傳送帶向下C．貨物受到三個(gè)力的作用D．因貨物與傳送帶相對(duì)靜止，所以貨物不受摩擦力[解析] 本題考查靜摩擦力的方向問(wèn)題。貨物所受的摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，貨物相對(duì)傳送帶有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以靜摩擦力方向沿傳送帶向上，故A正確，B、D錯(cuò)誤；貨物隨傳送帶一起向上勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件可知貨物共受到三個(gè)力，分別為重力、支持力與靜摩擦力，故C正確。名師點(diǎn)撥 判斷摩擦力方向時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問(wèn)題 (1)靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向沒有必然關(guān)系，可能相同，也可能相反，還可能成一定的夾角。(2)分析摩擦力方向時(shí)，要注意靜摩擦力方向的“可變性”和滑動(dòng)摩擦力的“相對(duì)性”。考點(diǎn)三 摩擦力大小的計(jì)算1．滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算方法可用公式Ff＝μFN計(jì)算，注意對(duì)物體間相互擠壓的彈力FN的分析，并不總是等于物體的重力，它與研究對(duì)象受到的垂直接觸面方向的力密切相關(guān)，也與研究對(duì)象在該方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)；或者利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解。2．靜摩擦力的計(jì)算方法(1)最大靜摩擦力Fmax的計(jì)算：最大靜摩擦力Fmax只在剛好要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)這一特定狀態(tài)下才表現(xiàn)出來(lái)。比滑動(dòng)摩擦力稍大些，通常認(rèn)為二者相等，即Fmax＝μFN。(2)一般靜摩擦力的計(jì)算：一般靜摩擦力F的大小和方向都與產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力密切相關(guān)，跟接觸面間相互擠壓的彈力FN無(wú)直接關(guān)系，因此F具有大小、方向的可變性。對(duì)具體問(wèn)題要結(jié)合研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(靜止、勻速運(yùn)動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng))，利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解。例3 如圖所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板放在水平地面上，放在長(zhǎng)木板上的質(zhì)量為m的木塊在水平向右的拉力F的作用下向右滑行，長(zhǎng)木板保持靜止。已知木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，下列說(shuō)法正確的是( A )A．地面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力的大小一定為μ1mgB．地面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力的大小一定為μ2mgC．地面對(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力的大小一定為μ2(m＋M)gD．只要拉力F增大到足夠大，長(zhǎng)木板一定會(huì)與地面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)[解析] 本題考查滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算。木塊所受木板的滑動(dòng)摩擦力大小為f1＝μ1mg，方向水平向左，根據(jù)牛頓第三定律得知，木板受到木塊的摩擦力方向水平向右，大小等于μ1mg；木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向受到木塊的滑動(dòng)摩擦力和地面的靜摩擦力，根據(jù)平衡條件可知木板受到地面的摩擦力的大小也是μ1mg，木板相對(duì)于地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，不能使用滑動(dòng)摩擦力的公式計(jì)算木板受到的地面的摩擦力，所以木板與地面之間的摩擦力不是μ2(m＋M)g，故A正確，B、C錯(cuò)誤；開始時(shí)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明木塊與木板之間的摩擦力小于木板與地面之間的最大靜摩擦力，與拉力F的大小無(wú)關(guān)，所以即使拉力F增大到足夠大，木板仍靜止，故D錯(cuò)誤。名師點(diǎn)撥 在計(jì)算摩擦力大小之前，必須分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，判斷是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力。若是滑動(dòng)摩擦力，可用Ff＝μFN來(lái)計(jì)算；若是靜摩擦力，則不能用Ff＝μFN計(jì)算，只能根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律求解?！沧兪接?xùn)練2〕(2021陜西安康階段檢測(cè))在水平地面固定傾角為θ的斜面體，質(zhì)量為m的物體在平行于底邊、大小為F的水平力作用下靜止于斜面上，如圖所示。重力加速度大小為g。該物體受到的摩擦力大小為( D )A．F B．F＋mgC．F＋mgsin θ D．[解析] 本題考查靜摩擦力的大小的計(jì)算。靜摩擦力的大小等于引起運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力，方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，物體靜止在斜面上，在斜面所在平面內(nèi)，受重力沿斜面向下的分力F1＝mgsin θ，水平拉力F，物體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)沿兩個(gè)力合力的方向，所以物體所受靜摩擦力的方向與兩個(gè)力的合力方向相反，大小等于這兩個(gè)力的合力大小，即f＝，D正確?？键c(diǎn)四 摩擦力的突變問(wèn)題摩擦力發(fā)生突變的原因具有多樣性：可能是物體的受力情況發(fā)生了變化，可能是物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，也可能是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式發(fā)生了變化。因此要全面分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，抓住摩擦力突變的原因，才能正確地處理此類問(wèn)題。1．靜摩擦力突變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力靜摩擦力達(dá)到最大值的狀態(tài)是物體恰好保持相對(duì)靜止的臨界狀態(tài)。2．滑動(dòng)摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力滑動(dòng)摩擦力存在于發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1