高考物理一輪總復(fù)習(xí) 高考熱點(diǎn)專題 從四個(gè)角度剖析摩擦力課件 新人教版

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1、高考熱點(diǎn)專題(二)從四個(gè)角度剖析摩擦力 【熱點(diǎn)概述【熱點(diǎn)概述】摩擦力的理解和分析是中學(xué)物理的一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)，摩擦力的理解和分析是中學(xué)物理的一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)，更是高考的熱點(diǎn)。要掌握好這個(gè)重點(diǎn)，突破這個(gè)難點(diǎn)，應(yīng)注意更是高考的熱點(diǎn)。要掌握好這個(gè)重點(diǎn)，突破這個(gè)難點(diǎn)，應(yīng)注意摩擦力的分類、性質(zhì)及作用。準(zhǔn)確理解摩擦力的概念，對我們摩擦力的分類、性質(zhì)及作用。準(zhǔn)確理解摩擦力的概念，對我們正確解決受力分析、共點(diǎn)力的平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及能量守恒正確解決受力分析、共點(diǎn)力的平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及能量守恒等問題有很重要的作用。等問題有很重要的作用?！緹狳c(diǎn)透析【熱點(diǎn)透析】1.1.摩擦力的分類摩擦力的分類摩擦力分

2、靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。因摩擦力總是阻礙相互接觸摩擦力分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。因摩擦力總是阻礙相互接觸的物體間的相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢，與物體的運(yùn)動(dòng)情況無必的物體間的相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢，與物體的運(yùn)動(dòng)情況無必然聯(lián)系，故靜止的物體受到的摩擦力可能是滑動(dòng)摩擦力，運(yùn)動(dòng)然聯(lián)系，故靜止的物體受到的摩擦力可能是滑動(dòng)摩擦力，運(yùn)動(dòng)的物體受到的摩擦力也可能是靜摩擦力。的物體受到的摩擦力也可能是靜摩擦力?！纠C【例證1 1】如圖所示，如圖所示，B B置于光滑的水平面上，置于光滑的水平面上，A A置于置于B B的上面，的上面，且且A A、B B接觸面粗糙。在（接觸面粗糙。在（1 1）中）中A A、B B在水平力在水

3、平力F F作用下，一起向作用下，一起向右做加速運(yùn)動(dòng)，在（右做加速運(yùn)動(dòng)，在（2 2）中）中A A用輕繩水平拉住，用輕繩水平拉住，B B在在F F的作用下，的作用下，向右運(yùn)動(dòng)。試分析向右運(yùn)動(dòng)。試分析A A、B B之間的摩擦力。之間的摩擦力?！窘馕觥窘馕觥吭冢ㄔ冢? 1）中）中A A、B B一起向右做加速運(yùn)動(dòng)，但一起向右做加速運(yùn)動(dòng)，但A A與與B B保持相保持相對靜止，對靜止，A A向右做加速運(yùn)動(dòng)，必受到向右的力的作用，這個(gè)力向右做加速運(yùn)動(dòng)，必受到向右的力的作用，這個(gè)力就是就是B B給給A A的向右的靜摩擦力。的向右的靜摩擦力。在（在（2 2）中，）中，B B相對于相對于A A向右運(yùn)動(dòng)，向右運(yùn)動(dòng)，A

4、 A相對地面靜止不動(dòng)，相對地面靜止不動(dòng)，A A、B B之之間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，B B給給A A向右的滑動(dòng)摩擦力。向右的滑動(dòng)摩擦力。答案：答案：（1 1）中）中B B與與A A之間的摩擦力為靜摩擦力之間的摩擦力為靜摩擦力（2 2）中）中B B與與A A之間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力之間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力2.2.摩擦力的方向摩擦力的方向摩擦力的方向總是與接觸面相切，靜摩擦力的方向與相互接觸摩擦力的方向總是與接觸面相切，靜摩擦力的方向與相互接觸的物體間的相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反；滑動(dòng)摩擦力的方向與相的物體間的相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反；滑動(dòng)摩擦力的方向與相互接觸的物體間的相對運(yùn)動(dòng)方

5、向相反，而不一定與物體的運(yùn)動(dòng)互接觸的物體間的相對運(yùn)動(dòng)方向相反，而不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。故摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，可能方向相反。故摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，還可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向成一夾角。與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，還可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向成一夾角。【例證【例證2 2】如圖所示，物體如圖所示，物體A A放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上并與圓盤相放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上并與圓盤相對靜止，試判斷對靜止，試判斷A A所受靜摩擦力的方向。若圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所受靜摩擦力的方向。若圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A A與圓盤間有相對滑動(dòng)時(shí)，試分析與圓盤間有相對滑動(dòng)時(shí)，試分析A A所受摩擦力

6、的方向。所受摩擦力的方向?！窘馕觥窘馕觥繉 A進(jìn)行受力分析：受豎直向下的重力和豎直向上的進(jìn)行受力分析：受豎直向下的重力和豎直向上的支持力，支持力，A A隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要的向心力就只隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要的向心力就只由圓盤對由圓盤對A A的靜摩擦力提供，方向指向圓心。摩擦力的方向與的靜摩擦力提供，方向指向圓心。摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向成物體的運(yùn)動(dòng)方向成9090角。若圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角。若圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A A與圓盤間有與圓盤間有相對運(yùn)動(dòng)，相對運(yùn)動(dòng)，A A與圓盤間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力的與圓盤間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力的方向與相對滑動(dòng)的方向相反。

7、方向與相對滑動(dòng)的方向相反。答案：答案：圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向成圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向成 9090角，始終指向圓心角，始終指向圓心; ;加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)摩擦力的方向與相對滑動(dòng)加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)摩擦力的方向與相對滑動(dòng)的方向相反。的方向相反。3.3.摩擦力的大小摩擦力的大小物體受到的摩擦力可能是靜摩擦力，也可能是滑動(dòng)摩擦力，故物體受到的摩擦力可能是靜摩擦力，也可能是滑動(dòng)摩擦力，故在計(jì)算摩擦力的大小時(shí)，必須先分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判明物在計(jì)算摩擦力的大小時(shí)，必須先分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判明物體間是相對滑動(dòng)還是相對靜止，因?yàn)殪o摩擦力的大小隨著物體體間是相對滑動(dòng)還是相對靜止，因?yàn)殪o摩

8、擦力的大小隨著物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢強(qiáng)弱變化而變化，取值在相對運(yùn)動(dòng)趨勢強(qiáng)弱變化而變化，取值在0 0與最大靜摩擦力與最大靜摩擦力f fmaxmax之之間；滑動(dòng)摩擦力就只能用公式間；滑動(dòng)摩擦力就只能用公式f=Nf=N計(jì)算。計(jì)算。【例證【例證3 3】一木塊靜止在水平桌面上，已知木塊重為一木塊靜止在水平桌面上，已知木塊重為10N10N，木塊，木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20.2，最大靜摩擦力為，最大靜摩擦力為2.2N2.2N，求：，求：（1 1）用）用1.5N1.5N的水平力拉木塊時(shí)，木塊受到的摩擦力有多大？的水平力拉木塊時(shí)，木塊受到的摩擦力有多大？（2 2）要使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，

9、至少要用多大的水平拉力？）要使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，至少要用多大的水平拉力？（3 3）木塊在桌面上滑動(dòng)后，使水平拉力大小變?yōu)椋┠緣K在桌面上滑動(dòng)后，使水平拉力大小變?yōu)?.5N1.5N，木塊，木塊受到多大的摩擦力？受到多大的摩擦力？【解析【解析】木塊與桌面間的最大靜摩擦力木塊與桌面間的最大靜摩擦力f fmaxmax=2.2N=2.2N，而滑動(dòng)摩擦，而滑動(dòng)摩擦力的大小為力的大小為f=mgf=mg=0.2=0.210N=2.0N10N=2.0N。（1 1）因）因F F1 1=1.5Nf=1.5Nfmaxmax，故木塊受到的是靜摩擦力，則，故木塊受到的是靜摩擦力，則f f1 1=F=F1 1= =1.5N

10、1.5N。（2 2）要使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，水平拉力必須大于最大靜摩）要使木塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，水平拉力必須大于最大靜摩擦力，故至少要擦力，故至少要2.2N2.2N。（3 3）木塊在桌面滑動(dòng)后，木塊受到的是滑動(dòng)摩擦力）木塊在桌面滑動(dòng)后，木塊受到的是滑動(dòng)摩擦力F F2 2=f=mg=f=mg=0.2=0.210N=2.0N10N=2.0N。答案：答案：（1 1）1.5N 1.5N （2 2）2.2N 2.2N （3 3）2.0N2.0N4.4.摩擦力的作用摩擦力的作用摩擦力既可作動(dòng)力，又可作阻力，因此摩擦力既可做正功，又摩擦力既可作動(dòng)力，又可作阻力，因此摩擦力既可做正功，又可做負(fù)功。一對靜摩擦力做

11、功，機(jī)械能不發(fā)生轉(zhuǎn)化；一對滑動(dòng)可做負(fù)功。一對靜摩擦力做功，機(jī)械能不發(fā)生轉(zhuǎn)化；一對滑動(dòng)摩擦力做的總功等于系統(tǒng)減少的機(jī)械能，等于轉(zhuǎn)化的內(nèi)能。摩擦力做的總功等于系統(tǒng)減少的機(jī)械能，等于轉(zhuǎn)化的內(nèi)能?！纠C【例證4 4】如圖，質(zhì)量為如圖，質(zhì)量為m m的小木塊的小木塊A A以水平初速度以水平初速度v v0 0沖上質(zhì)量沖上質(zhì)量為為M M，長為，長為l，置于光滑水平面上的木板，置于光滑水平面上的木板B B上，并正好不從上，并正好不從B B上掉上掉下，下，A A、B B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。求此過程產(chǎn)生的內(nèi)能。求此過程產(chǎn)生的內(nèi)能?！窘馕觥窘馕觥緼 A滑上滑上B B后，后，A A、B B之間的滑動(dòng)摩擦力

12、的方向如圖所示，之間的滑動(dòng)摩擦力的方向如圖所示，其大小其大小f=f=mgf=f=mg。設(shè)當(dāng)。設(shè)當(dāng)A A恰好滑到恰好滑到B B的末端時(shí)，二者具有共同的末端時(shí)，二者具有共同速度速度v v。對對A A：f f與木塊的運(yùn)動(dòng)方向相反，做負(fù)功，與木塊的運(yùn)動(dòng)方向相反，做負(fù)功，W W1 1=fs=fsm m；由動(dòng)能定理：由動(dòng)能定理：W W1 1= m= m（v v2 2- - ） 對對B B：ff與木板的運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功，與木板的運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功，W W2 2=fs=fsM M；由動(dòng)能定理：由動(dòng)能定理：W W2 2= Mv= Mv2 2 1220v12摩擦力對系統(tǒng)所做的功：摩擦力對系統(tǒng)所做的功：W=W

13、W=W1 1+W+W2 2=mg=mg（s sM M-s-sm m）=-mg=-mgl 將將代入代入得滑動(dòng)摩擦力對系統(tǒng)所做的功：得滑動(dòng)摩擦力對系統(tǒng)所做的功：W=-mgW=-mgl= m + = m + （M+mM+m）v v2 2此過程產(chǎn)生的內(nèi)能：此過程產(chǎn)生的內(nèi)能：E=-W= m - E=-W= m - （M+mM+m）v v2 2答案：答案： m - m - （M+mM+m）v v2 212121212121220v20v20v【熱點(diǎn)集訓(xùn)【熱點(diǎn)集訓(xùn)】1.1.一個(gè)斜面體上擱置一根只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的直桿，桿與斜一個(gè)斜面體上擱置一根只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的直桿，桿與斜面體的接觸面粗糙，在斜面體水平向

14、右運(yùn)動(dòng)過程中，發(fā)現(xiàn)桿勻面體的接觸面粗糙，在斜面體水平向右運(yùn)動(dòng)過程中，發(fā)現(xiàn)桿勻加速上升，如圖所示，關(guān)于斜面體對桿的作用力，下列判斷正加速上升，如圖所示，關(guān)于斜面體對桿的作用力，下列判斷正確的是確的是( )( )A.A.斜面體對桿的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下斜面體對桿的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下B.B.斜面體對桿的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上斜面體對桿的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上C.C.斜面體對桿的作用力豎直向上斜面體對桿的作用力豎直向上D.D.斜面體對桿的作用力豎直向下斜面體對桿的作用力豎直向下【解析【解析】選選A A。桿勻加速上升，斜面體水平向右運(yùn)動(dòng)，桿相對。桿勻加速上升，斜面體水平向右運(yùn)動(dòng)，桿相對于斜面體斜向上滑動(dòng)，

15、因此桿受的摩擦力沿斜面向下，于斜面體斜向上滑動(dòng)，因此桿受的摩擦力沿斜面向下，A A對、對、B B錯(cuò)；桿受的支持力垂直于斜面向上，桿受斜面體的作用力斜向錯(cuò)；桿受的支持力垂直于斜面向上，桿受斜面體的作用力斜向右上方，右上方，C C、D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。2.2.如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量m m1 1=20kg=20kg和和m m2 2=50kg=50kg的兩物體的兩物體A A、B B，疊放在動(dòng)，疊放在動(dòng)摩擦因數(shù)為摩擦因數(shù)為0.400.40的粗糙水平地面上，一處于水平位置的輕彈簧，的粗糙水平地面上，一處于水平位置的輕彈簧，勁度系數(shù)為勁度系數(shù)為200N/m200N/m，一端固定于墻壁，另一端與，一端固定

16、于墻壁，另一端與A A物體相連，物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用一水平推力彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用一水平推力F F作用于作用于B B物體上，使它慢物體上，使它慢慢地向墻壁一側(cè)移動(dòng)，取慢地向墻壁一側(cè)移動(dòng)，取g=10m/sg=10m/s2 2，當(dāng)移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)0.50m 0.50m 時(shí)，兩物體時(shí)，兩物體間開始相對滑動(dòng)，這時(shí)水平推力間開始相對滑動(dòng)，這時(shí)水平推力F F的大小為的大小為( )( )A.80N B.280NA.80N B.280NC.380N D.100NC.380N D.100N【解析【解析】選選C C。兩物體開始相對滑動(dòng)，則。兩物體開始相對滑動(dòng)，則A A受到向左的滑動(dòng)摩擦受到向左的滑動(dòng)摩擦力，大小為力，大小為1 1m m1 1g g，但，但A A、B B間的動(dòng)摩擦因數(shù)間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 1未知，故不能求未知，故不能求出，采用整體法，當(dāng)兩物體間開始相對滑動(dòng)，它們之間的摩擦出，采用整體法，當(dāng)兩物體間開始相對滑動(dòng)，它們之間的摩擦力可視為內(nèi)力，以力可視為內(nèi)力，以A A、B B為一整體，分析受力有：為一整體，分析受力有：F=F=（m m1 1+m+m2 2）g+kxg+kx=0.40=0.40（20+5020+50）10N+20010N+2000.50N=0.50N=380N380N。選項(xiàng)。選項(xiàng)C C正確。正確。