2.1.2重力弹力摩擦力课件-2021-2022学年高三上学期物理一轮复习

2022届物理一轮复习 第二章第1讲　重力　弹力　摩擦力 第一课时 高三物理组 考点二　摩擦力的分析与计算 师生共研 题型1 |摩擦力方向的判断 1．静摩擦力方向判断常用方法 (1)状态法：先判明物体的运动状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向． (2)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向． 考点突破 2．明晰“三个方向” 名称 释义 运动方向 一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向 相对运 动方向 指以其中一个物体为参考系，另一个物体相对参考系的运动方向 相对运动 趋势方向 由两物体间静摩擦力的存在导致，能发生却没有发生的相对运动的方向 例1 如图甲、乙所示，物体A、B在力F作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是(　　) A．两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同 B．两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反 C．两图中物体A均不受摩擦力 D．图甲中物体A不受摩擦力，图乙中物体A受摩擦力，方向和F相同 解析：题图甲中A做匀速直线运动，合外力为零，水平方向不受外力，故题图甲中A不受摩擦力；题图乙中A处于平衡状态，A的重力使A有沿斜面下滑的趋势，故B对A有与F方向相同的摩擦力．故选D. 答案：D 例2 如图所示，一平板小车在外力F作用下由静止向右运动了一段距离x，同时车上的物体A相对车向左滑行L，此过程中物体A受到的摩擦力方向及该摩擦力是动力还是阻力的说法正确的是(　　) A．水平向左，阻力　 B．水平向左，动力 C．水平向右，阻力 D．水平向右，动力 解析：若摩擦力的方向与物体的运动方向相同，则摩擦力是动力；若与物体的运动方向相反，则是阻力．由于物体相对小车向左滑动，所以物体受到小车对它向右的滑动摩擦力的作用，但相对参考系地面物体是向右运动的，即滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同，所以是动力． 答案：D 题型2 静摩擦力的分析与计算 1．最大静摩擦力Fmax的计算 最大静摩擦力Fmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来，比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即Fmax＝μFN. 2．一般静摩擦力的计算 结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解． 例3 [2020·深圳一模] 如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上，受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是(　　) A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g C．木板受到地面摩擦力的大小一定等于F D．当F>μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动 答案：A 解析：木块受到的摩擦力大小：f1＝μ1mg，方向：水平向左，由牛顿第三定律得知：木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于μ1mg；木块M静止，处于平衡状态，由平衡条件可知：木板受到木块的摩擦力与木板受到地面的摩擦力是一对平衡力，它们大小相等，即：木板受到地面的摩擦力的大小：f2＝μ1mg，故A项正确，B项错误；如果木块做匀速直线运动，则：F＝μmg，木板受到地面的摩擦力大小：f2＝μ1mg＝F，故C项错误；当F>μ2(m＋M)g时，此时m对M的作用力仍为μ1mg，木板M仍处于静止状态，木板不会运动，故D项错误． 题型3 |滑动摩擦力的分析与计算 1．滑动摩擦力的计算方法 (1)滑动摩擦力的大小可以用公式Ff＝μFN计算． (2)结合研究对象的运动状态(静止、匀速运动或变速运动)，利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解． 2．应用滑动摩擦力的决定式Ff＝μFN时要注意以下几点： (1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力． (2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的面积均无关；其方向一定与物体间相对运动方向相反，与物体运动(对地)的方向不一定相反． 例4(多选)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上的质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，下列说法正确的是(g取10 m/s2)(　　) A．木箱所受的最大静摩擦力Ffm＝21 N B．木箱所受的最大静摩擦力Ffm＝20 N C．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.21 D．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2 解析：木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大，最大静摩擦力为21 N，当推力F>21 N时，摩擦力为滑动摩擦力，大小为20 N