专题02 摩擦力大小计算方向判断-2023-2024学年八年级下册物理同步基础讲解和分类练习（人教版）

专题：摩擦力大小和方向判断--基础叠加 (一)单个物体摩擦力大小计算 方法点拨：根据物体运动状态，对物体受力分析 1. 静摩擦力： （1）方向：水平方向、竖直方向 ①假设法，即假设接触面决定光滑，物体将向哪个方向运动，则摩擦力方向与运动方向相反， ②根据平衡条件判断：根据物体处于平衡状态，摩擦力方向与与之平衡的力方向相反 （2）大小：大小等于与之平衡的力相等，与压力大小和接触面粗糙程度无关 2.滑动摩擦力： （1）方向：与相对运动方向相反 （2）大小：①决定因素：压力大小和接触面粗糙程度 ②求大小：根据匀速直线运动状态下求滑动摩擦力大小， 注意无论加速、减速、匀速，只要压力大小和接触面粗糙程度不变 同一物体滑动摩擦力大小不变。 类型一： 水平方向上物体 例题1.(2022南充)粗糙水平面上一木箱重200 N，当用50 N的水平推力推木箱时，木箱静止不动，此时木箱受到水平方向的摩擦力为 N；当用100 N的水平推力推木箱时，木箱恰能做匀速直线运动；当用150 N的水平推力推木箱时，木箱受到水平方向的摩擦力为 N. 解：木箱受到50N的水平推力时，木箱处于静止状态，在水平方向上木箱受到推力和静摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，则木箱受到的静摩擦力f＝F＝50N。 木箱受到100N水平推力时，木箱恰好做匀速直线运动，在水平方向上木箱受到推力和滑动摩擦力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，则木箱受到的滑动摩擦力f滑＝F'＝100N。 如果水平推力变成150N，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力的大小仍然是100N。 故答案为：50；100。 类型二 竖直方向上 例题2：（1）如图甲所示，重为4 N的长方体铁块，被大小为20 N的水平吸引力吸附,在足够大的竖直磁性平板上处于静止状态．此时铁块受到的摩擦力大小为 4 N，方向竖直向上 ． (变式1)----改变受力情况： （2）若对重为4 N的铁块施加一个竖直向上的拉力F拉＝9 N，如图乙所示，铁块沿着该磁性平板匀速向上运动，如图所示，此时铁块受到的摩擦力的方向为5N ，大小为 竖直向下 N. (变式2)------改变受力方向：（3）如图丙所示，若对重为4 N的铁块施加一个竖直向下的拉力F拉＝1 N，铁块将沿着该磁性平板匀速向下运动，此时铁块受到的摩擦力的大小为 5 N， 方向 竖直向上 ． 丙图 乙图 甲图 解：（1）甲图：铁块在平板上处于静止状态，对铁块受力分析：受竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f，且G和F是一对平衡力，所以，G=f=4N。 （2） 乙图：铁块沿着该平板匀速向上运动，所以，它受到的竖直方向上的拉力和竖直向下的重力和竖直向下的 摩擦力，竖直方向上的拉力就等于物体的重力+摩擦力，即F=G+f， 所以，摩擦力：f=F-G=9N﹣4N＝5N。 （3）丙图：铁块将沿着该平板匀速向下运动，铁块受到平衡力作用，对铁块受力分析：竖直向上的滑动摩擦力f滑、重力G、拉力F拉。 则有：f滑＝G+F下＝4N+1N＝5N。 (2) 叠加体-----平衡状态下摩擦力 受力分析常用方法------隔离法和整体法，假设法（假设这个力存在或者不存在，物体运动状态） 方法口诀：面之上，整体合力为0 ①对接触面上所有的物体受力分析，且合力为0 ②如接触面上仅有一个物体------隔离法，对单一物体受力分析 如接触面上有两个或者两个以上的物体，则把所有物体看成一个整体------即整体法 例题3：（1）如图甲所示，完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上，用F1＝50 N的水平力作用在B物块上，A、B一起做匀速直线运动，此时桌面对A物块的摩擦力为 50 N，B物块所受的摩擦力为 50 N. 变式训练(1)-----改变受力物体： （2）若将F2＝50 N的水平力按如图乙所示作用在A物块上，它们一起做匀速直线运动，此时桌面对A物块的摩擦力为50N，B物块所受的摩擦力为 0 N. 变式(2)-----由叠加体变为平放体： （3）若将A、B两物块按如图丙所示紧靠放在水平桌面上，用F3＝50 N的水平力推A，使它们一起做匀速直线运动，则A、B受到的摩擦力分别为 25 N、 25 N. 丙图 乙图 甲图 解： （1）甲图中推力在B上，以AB为研究对象，AB做匀速直线运动，所以其受到的推力F1与摩擦力平衡，以B为研究对象，相对于A处于静止状态，所以其受到的推力F1与摩擦力平衡，B物块所受的摩擦力为50N； （2）若将F2＝50N的水平力按如图乙所示作用在A物块上，它们仍一起做直线运动，乙图中推力作用在A上，此时接触面的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，所以A所受的摩擦力仍为50N。 故答案为：50；