第三章　专题强化7　摩擦力综合分析.docxVIP

专题强化7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。如果有，是哪种摩擦力？方向如何？

答案A图：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：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：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：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

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。

(1)受静摩擦力作用的物体不一定(填“一定”或“不一定”)是静止的，运动的物体可能(填“可能”或“不可能”)受到静摩擦力的作用。

(2)受滑动摩擦力作用的物体不一定(填“一定”或“不一定”)是运动的，静止的物体可能(填“可能”或“不可能”)受到滑动摩擦力的作用。

2.摩擦力的方向

(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(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(多选)如图所示，A、B两个物体都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.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物体受到的摩擦力沿传送带向上

答案BD

解析A物体沿水平方向做匀速直线运动，与传送带相对静止，也无相对运动趋势，不受摩擦力作用，A错误，B正确；B物体有相对传送带向下的运动趋势，故受到沿传送带向上的静摩擦力作用，D正确，C错误。

摩擦力有无的判断方法

(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。

(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。

二、摩擦力的计算

例2(来自粤教教材改编)将质量为1.0kg的木块放置于水平地面上，用力沿水平方向拉木块。拉力从零开始逐渐增大，木块先静止后运动。用力传感器采集木块受到的拉力和摩擦力的大小，并用计算机绘制出摩擦力Ff的大小随拉力F的大小变化的图像，如图所示(重力加速度g＝10m/s2)。

(1)求木块受到的最大静摩擦力；

(2)求木块与地面的动摩擦因数；

(3)当用4N的拉力拉木块时，木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？大小等于多少；

(4)当用7N的拉力拉木块时，木块与地面之间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力？大小等于多少？

(5)若在运动过程中撤去水平拉力，在木块停止运动前，木块受到的摩擦力为多大？

答案(1)5N(2)0.3(3)静摩擦力4N

(4)滑动摩擦力3N(5)3N

解析(1)由题图可知，最大静摩擦力为5N；

(2)由题图可知，木块与地面间的滑动摩擦力大小为3N，FN＝mg，由Ff＝μFN可知，μ＝0.3。

(3)最大静摩擦力为5N，4N5N，

所以用4N的力拉木块时，木块静止，木块与地面之间是静摩擦力，大小为4N。

(4)因为7N5N，所以用7N的拉力拉木块时，木块相对地面滑动，木块与地面之间是滑动摩擦力，大小为3N。

(5)木块与地面间是滑动摩擦力，大小为3N。

在计算摩擦力的大小时，我们应当首先判断摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力。

(1)滑动摩擦力大小的计算

①公式法Ff＝μF压；

②二力平衡法：物体做匀速直线运动时，可根据二力平衡求解。

(2)静摩擦力大小的计算

若物体处于匀速运动或静止状态时，可根据二力平衡条件求解。

三、摩擦力的突变

例2中给出了木块所受摩擦力Ff与水平拉力F的关系图，试分析摩擦力发生突变的临界状态是什么？

答案当摩擦力达到最大静摩擦力时

例3(2024·汕头市高一期末)如图所示，一滑块静止在粗糙的水平木板上，现将木板的一端缓慢抬高