内容正文:
第2节 摩擦力 牛顿第三定律(必备基础知识课)
必备知识1 静摩擦力
[footnoteRef:2]1.(静摩擦力有无的判断)如图所示,物体A、B在力F作用下一起以大小相等的速度沿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( D ) [2:
1.静摩擦力的定义
相互接触的两个物体之间只有相对运动趋势,而没有相对运动时的摩擦力。
2.静摩擦力的产生条件
(1)接触面是粗糙的。
(2)两物体相对静止但存在相对运动趋势。
(3)两物体在接触面上有正压力(弹力)。
3.静摩擦力的大小
(1)变化特点:在一定范围内,静摩擦力大小随外力变化而变化,并不是一个定值。
(2)大小的范围:0<F≤Fmax。
4.静摩擦力方向的判断
(1)静摩擦力方向总是跟物体相对运动趋势的方向相反。
(2)静摩擦力方向与运动方向的关系
5.判断静摩擦力有无及方向的三种方法
(1)假设法
(2)运动状态法
此法关键是先确定物体的运动状态,再利用平衡条件或牛顿第二定律确定静摩擦力的有无及方向。
(3)牛顿第三定律法
“力是物体间的相互作用”,先确定受力较少的物体是否受到静摩擦力及方向,再根据牛顿第三定律确定另一物体是否受到静摩擦力及方向。]
A.(甲)、(乙)两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同
B.(甲)、(乙)两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反
C.(甲)、(乙)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:用假设法分析:图(甲)中,假设A受摩擦力,与A做匀速运动,在水平方向所受合力为零不符合,所以A不受摩擦力;图(乙)中,假设A不受摩擦力,A将相对B沿斜面向下运动,则知A受沿F方向的摩擦力,选项D正确。
2.(静摩擦力的大小及范围)如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是( A )
A.容器受到的摩擦力不断增大
B.容器受到的摩擦力不变
C.水平力F必须逐渐增大
D.容器受到的合力逐渐增大
解析:由平衡条件可得,墙对容器的静摩擦力Ff=m总g,随m总的增大而增大,A正确,B错误;只要m总g≤Fmax,不增大水平力F也可使容器静止不动,C错误;因注水过程中容器始终静止,故容器受到的合力始终为零,D错误。
3.(静摩擦力方向的判断)如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止一起运动。
(1)如果向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( A )
(2)如果向右做匀加速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( C )
A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小
解析:(1)A、B两物块一起向右做匀减速直线运动时,加速度方向水平向左,大小恒定,由牛顿第二定律可得=mBa,故B所受的摩擦力方向水平向左,大小为mBa,恒定不变,A正确。
(2)A、B两物块一起向右做匀加速直线运动时,加速度方向水平向右,大小恒定,由牛顿第二定律可得=mBa,故B所受的摩擦力方向水平向右,大小为mBa,恒定不变,C正确。
必备知识2 滑动摩擦力
[footnoteRef:3]1.(滑动摩擦力的理解)(多选)如图所示,将一质量为m的滑块轻轻放置于传送带的左端,已知传送带以速度v0顺时针运动,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ,传送带左右距离无限长,重力加速度为g。从滑块放上去开始计时,在t时刻突然断电,传送带以大小为a的加速度匀减速至停止。关于滑块放上去后受到的摩擦力,下列说法正确的是( BD ) [3:
1.滑动摩擦力
(1)定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。
(2)产生条件:接触面粗糙;接触处有弹力;两物体间有相对运动。
(3)大小及方向:大小为Ff=μF压,μ为动摩擦因数,其值与两个物体接触面的材料和粗糙程度有关;方向沿两物体的接触面,与相对运动的方向相反。
2.确定滑动摩擦力方向应注意
(1)滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,但不一定与运动方向相反。其方向可能与物体运动方向相反,可能与物体运动方向相同,也可能与物体运动方向成一定角度。
(2)滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动,不一定阻碍物体的运动,滑动摩擦力既可以是动力也可以是阻力。
3.求解滑动摩擦力大小的思路
(1)判断滑动摩擦力的有无:根据接触面的性质和物体间是否产生相对运动,确定物体之间是否存在滑动摩擦力。
(2)求解方法的选取
①如果物体做匀速直线运动,可根据二力平衡法和公式法求解滑动摩擦力大小。
②如果物体做非匀速直线运动,可根据公式Ff=μF压和牛顿