内容正文:
章末总结
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提升 核心素养
构建 思维导图
构建 思维导图
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[物理观念]
1.弹力和摩擦力的区别
弹力 摩擦力
产生
条件 (1)相互接触
(2)发生弹性形变 (1)相互挤压
(2)接触面粗糙
(3)两物体相对运动或有相对运动趋势
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弹力 摩擦力
方向 与物体发生弹性形变的方向相反:
(1)支持力、压力的方向垂直于接触面
(2)绳子拉力沿绳 与相对运动或相对运动趋势的方向相反
大小 (1)弹簧弹力:胡克定律
(2)发生微小形变物体的弹力:二力平衡 (1)静摩擦力用二力平衡判断
(2)滑动摩擦力:f=μN
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2.弹力或摩擦力的有无及方向的判断方法
(1)弹力是被动力。相互接触的物体间不一定有弹力作用。
①对有明显形变的情况,我们可由弹力的产生条件直接判断,如弹簧发生形变,弹簧就会产生弹力。
②对形变不明显的情况通常用假设法判断。
(2)摩擦力是被动力,相互接触的物体间不一定有摩擦力的作用。
①滑动摩擦力是否存在的判断很容易,我们只需根据摩擦力的产生条件就可作出判断。
②判断静摩擦力是否存在的困难之处在于相对运动趋势的确定,所以常用假设法判断静摩擦力是否存在。
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如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( )
A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向
D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
【解析】 支持力的方向与接触面垂直,所以M处的支持力的方向与地面垂直,即竖直向上,N处支持力的方向与接触面垂直,即垂直MN向上,故选项A正确,B错误;摩擦力的方向与接触面平行,与支持力垂直,故选项C、D错误。
例 1
A
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[科学思维]
1.摩擦力突变问题
在外部因素或运动状态发生变化时,物体所受摩擦力可能发生突变。具体情况分类如下表:
分类 说明 案例图示
“静—静”
突变 物体在摩擦力和其他力作用下处于平衡状态,当作用在物体上的其他力发生突变时,如果物体仍能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小或方向将会发生突变 在水平力F作用下物体静止于斜面上,F突然增大时物体仍静止,则所受静摩擦力的大小或方向将突变
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分类 说明 案例图示
“静—动”
突变 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力将突变为滑动摩擦力 放在粗糙水平面上的物体,作用在物体上的水平力从零逐渐增大,物体开始滑动,物体受到的地面的摩擦力由静摩擦力突变为滑动摩擦力
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分类 说明 案例图示
“动—静”
突变 在摩擦力和其他力作用下,做减速运动的物体突然停止滑行时,物体将不受摩擦力作用或滑动摩擦力突变为静摩擦力 滑块以v0冲上斜面做减速运动,当到达某位置静止时,滑动摩擦力突变为静摩擦力
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分类 说明 案例图示
“动—动”
突变 某物体相对于另一物体滑动的过程中,若突然相对运动方向变了,则滑动摩擦力方向发生突变 水平传送带的速度v1>v2,滑块受滑动摩擦力的方向水平向右,当传送带突然被卡住时滑块受到的滑动摩擦力方向突变为水平向左
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如图,重50 N的物体在水平面上向右运动,同时受到一个水平向左的F=8 N 的恒力作用,物体和水平面间的动摩擦因数为0.2,取水平向右为正方向,则该物体所受的摩擦力f随时间t变化的关系图像为( )
例 2
C
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【解析】 刚开始物体做减速运动,摩擦力为滑动摩擦力,即f=μN=μmg=10 N,方向与速度方向相反向左,等到物体减速到0,由于F<f,所以物体会保持静止,此时摩擦力为静摩擦力,故为8 N方向向右。故选C。
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2.物体的受力分析
(1)受力分析
把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的外力都分析出来,并画出物体所受力的示意图,这个过程就是受力分析。
(2)受力分析的依据
①条件判断:根据力的产生条件是否满足来判断物体是否受到某个力的作用。
②效果判断:根据力的作用效果是否得以体现来判断物体是否受到某个力的作用。
③相互作用判断