第三章 第三节 第2课时　摩擦力的综合分析（课件）2020-2021学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（粤教版）

第三章　第三节　摩擦力 第2课时　摩擦力的综合分析 1.熟练掌握摩擦力的有无及方向的判断. 2.会处理较复杂的摩擦力的计算. 3.会解决摩擦力的突变问题. 学习目标 重点探究 随堂演练 课时对点练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 1.对摩擦力的理解 (1)静摩擦力：受静摩擦力的物体不一定静止，只是两物体接触面保持相对静止. 例如：在倾斜传送带上匀速传送的物体，虽然运动，但受静摩擦力.(如图1) 一、对摩擦力的理解及方向的判断 重点探究 图1 (2)滑动摩擦力：受滑动摩擦力的物体不一定运动，而是两物体发生相对滑动. 例如：把A物体抽出来，B物体受到了滑动摩擦力却没有运动.(如图2) 图2 2.摩擦力的方向 (1)静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反.可利用假设法判断，即假设接触面光滑，物体相对与它接触的物体运动的方向，就是相对运动趋势方向；例如：静止在斜面上的物体受到的静摩擦力的方向沿斜面向上.(如图3) 图3 静摩擦力的方向有可能与物体运动方向成任意角度.如图4所示，用手握住一根竖直棒，若使手与棒一起沿不同方向匀速运动，棒所受的静摩擦力竖直向上，而手与棒的运动方向可以是任意的，所以f的方向与匀速运动中速度的方向可成任意夹角. 图4 (2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，与物体运动方向无关. 例如：如图5所示，快速把B向右拉离的过程中，A相对B向左运动，摩擦力向右，A却相对地面向右运动，摩擦力的方向与物体运动方向相同. 图5 3.摩擦力的作用效果是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力却不一定是阻力，有时会是动力. 例1　如图6所示，一辆汽车在平直公路上向右行驶，车上有一木箱，试判断下列情况中木箱所受的摩擦力种类及摩擦力的方向，是阻力还是动力？ (1)汽车由静止向右加速运动时(木箱和车无相对滑动)； 图6 解析　木箱随汽车一起由静止加速运动，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原来相对地面的静止状态，因此它将相对于汽车向左滑动，而实际上木箱与汽车无相对滑动，即相对静止，说明木箱有相对汽车向左滑动的趋势，所以木箱受到向右的静摩擦力，此静摩擦力为动力. 答案　静摩擦力、向右　动力　 (2)汽车刹车时(木箱和车无相对滑动)； 解析　汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向右滑动，而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向右滑动的趋势，所以木箱受到向左的静摩擦力，此静摩擦力为阻力. 答案　静摩擦力、向左　阻力　 (3)汽车匀速运动时(木箱和车无相对滑动)； 解析　木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对运动或相对运动趋势，因而木箱不受摩擦力. 答案　无摩擦力　 (4)汽车刹车，木箱在车上滑动时； 解析　汽车刹车，木箱相对于汽车向右滑动，可知木箱受到向左的滑动摩擦力，此滑动摩擦力为阻力. 答案　滑动摩擦力、向左　阻力　 (5)汽车突然加速，木箱在车上滑动时. 解析　汽车突然加速，木箱相对于汽车向左滑动，可知木箱受到向右的滑动摩擦力，此滑动摩擦力为动力. 答案　滑动摩擦力、向右　动力 二、摩擦力大小的计算 例2　(多选)如图7所示，木块放在水平桌面上，在水平方向共受三个力，即F1、F2和摩擦力，木块处于静止状态，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，下列说法正确的是 A.木块不再保持静止 B.木块仍保持静止状态 C.摩擦力的大小为2 N，方向水平向右 D.摩擦力的大小为2 N，方向水平向左 图7 √ √ 解析　开始木块处于静止状态，水平方向上F1、F2和摩擦力三力平衡，摩擦力为静摩擦 力，大小为8 N，方向水平向左，则桌面与木块间的最大静摩擦力至少为8 N. 撤去F1后，F2使木块有向左滑动的趋势，因F2＜8 N，则木块不会滑动，仍保持静止状态；水平方向上F2和静摩擦力平衡，故此时所受摩擦力大小为2 N，方向水平向右，选项B、C正确. 例3　如图8所示，用水平力F将一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，问： (1)当F＝25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？ 图8 解析　当F＝25 N时，木块没有动，则木块在竖直方向上受到的重力和静摩擦力平衡，即f1＝G＝6 N. 答案　6 N　 (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？ 解析　当F增大为30 N时，木块仍静止，木块在竖直方向上仍然受重力和静摩擦力，且平衡，即f2＝G＝6 N. 答案　6 N　 (3)当F＝10 N时，木块沿墙壁下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？ 解析　当F＝10 N时，木块沿墙壁下滑，此时木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，在水平方向上，木块受水平力F和墙壁的弹力平衡，则FN＝F＝10 N，则f3＝μFN＝0.25×