第三章 专题强化5 摩擦力综合分析(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记(粤教版)
专题强化5 摩擦力综合分析
[学习目标] 1.进一步理解摩擦力的概念,会用条件法、假设法、状态法判断摩擦力的有无(重点)。2.会计算摩擦力的大小。3.掌握摩擦力突变问题的分析方法,能分析滑动摩擦力、静摩擦力的突变问题(重难点)。
一、对摩擦力的理解
如图所示,各物体接触面均不光滑,请分析以下A物体是否受到摩擦力的作用。如果受,是哪种摩擦力?方向如何?
答案 A图:A物体相对于木板向左运动,受滑动摩擦力的作用,方向水平向右
B图:A物体在水平方向上所受合外力为零,没有相对运动趋势,不受摩擦力作用
C图:A物体相对斜面有沿斜面向下的运动趋势,受静摩擦力,方向沿斜面向上
D图:A物体相对于传送带有沿传送带向下的运动趋势,受静摩擦力,方向沿传送带向上
1.对摩擦力的理解
(1)摩擦力是指发生在两个相互接触的物体之间的阻碍两个物体间的相对运动或相对运动趋势的力。
(2)受静摩擦力作用的物体不一定(选填“一定”或“不一定”)是静止的,运动的物体可能受到静摩擦力的作用。
(3)受滑动摩擦力作用的物体不一定(选填“一定”或“不一定”)是运动的,静止的物体可能(选填“可能”或“不可能”)受到滑动摩擦力的作用。
2.摩擦力的方向
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(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,物体相对于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。(如图甲)
静摩擦力的方向与物体的运动方向可以成任意角度,如图乙所示。
(2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,与物体的运动方向无关(选填“有关”或“无关”)。
3.无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,都可以是动力,也可以是阻力,如果物体受到的摩擦力的方向与该物体运动的方向相同,则摩擦力为动力,如果物体受到的摩擦力的方向与该物体运动的方向相反,则摩擦力为阻力。
例1
如图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,试分析甲、乙、丙三种情形下,物体A是否受摩擦力,如果受,请分别画出静摩擦力的方向,如果不受,请说明理由。
答案 见解析
解析 题图甲中A与B一起匀速运动,二者无相对运动或相对运动趋势,故A不受摩擦力;题图乙中,假设接触面光滑,则A相对于B向左运动,故A受向右的摩擦力,如图(a);题图丙中,假设接触面光滑,则A相对于B斜向右下方滑动,故A受到平行于接触面向上的摩擦力,如图(b)。
判断摩擦力是否存在和判断弹力是否存在一样,有以下几种方法:
(1)条件法:根据摩擦力产生的条件判断。
(2)假设法:假设接触面光滑,若物体原来的运动状态改变,说明存在摩擦力;否则不存在摩擦力。
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(3)状态法:由物体所处的状态分析,若物体静止或做匀速直线运动,根据二力平衡的知识可判断是否存在摩擦力。
拓展 分别画出例1
中物体A、B所受力的示意图。
答案
受力分析的一般步骤
(1)明确研究对象。研究对象可以是单个物体(质点、结点),也可以是两个(或多个)物体组成的整体。
(2)隔离分析:将研究对象从周围物体中隔离出来。
(3)按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序,依据各力的方向,画出各力的示意图。
例2
(2024·佛山市高一期中)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动(物体与传送带相对静止),运动方向如图中箭头指示方向。下列说法正确的是( )
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.三个物体中只有A物体不受摩擦力作用
C.B物体受到的摩擦力沿传送带向下
D.B、C两物体受到的摩擦力方向相反
答案 B
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