2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 2-1-3 考點(diǎn)強(qiáng)化 摩擦力的突變問題課件.ppt

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考點(diǎn)強(qiáng)化 摩擦力的突變問題 01 02 03 04 課堂互動(dòng) 1 問題特征 當(dāng)物體受力或運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化時(shí) 摩擦力常發(fā)生突變 摩擦力的突變 又會導(dǎo)致物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的突變 其突變點(diǎn) 時(shí)刻或位置 往往具有很深的隱蔽性 對其突變點(diǎn)的分析與判斷是物理問題的切入點(diǎn) 課堂互動(dòng) 1 靜 靜 突變物體在摩擦力和其他力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài) 當(dāng)作用在物體上的其他力的合力發(fā)生變化時(shí) 如果物體仍然保持靜止?fàn)顟B(tài) 則物體受到的靜摩擦力的大小和方向?qū)l(fā)生突變 2 靜 動(dòng) 突變或 動(dòng) 靜 突變物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài) 當(dāng)其他力變化時(shí) 如果物體不能保持靜止?fàn)顟B(tài) 則物體受到的靜摩擦力將 突變 成滑動(dòng)摩擦力 3 動(dòng) 動(dòng) 突變某物體相對于另一物體滑動(dòng)的過程中 若突然相對運(yùn)動(dòng)方向變了 則滑動(dòng)摩擦力方向發(fā)生 突變 2 常見類型 題組剖析 典例 2017 玉林模擬 如圖所示 物體A靜止在粗糙水平面上 左邊用一輕質(zhì)彈簧和豎直墻相連 彈簧的長度大于原長 現(xiàn)用從零開始逐漸增大的水平力F向右拉A 直到A被拉動(dòng) 在A被拉動(dòng)之前的過程中 彈簧對A的彈力F1的大小和地面對A的摩擦力Ff大小的變化情況是 A F1減小B F1增大C Ff先減小后增大D Ff始終減小 審題關(guān)鍵點(diǎn) A靜止在粗糙水平面上 彈簧的長度大于原長 從零開始逐漸增大的水平力F向右拉A 直到A被拉動(dòng) 解析在A被拉動(dòng)之前的過程中 彈簧仍處于原狀 因此彈力F1不變 靜止時(shí)彈簧的長度大于原長 則彈簧對A的拉力向左 由于水平面粗糙 因此物體受到水平向右的靜摩擦力Ff 當(dāng)再用一個(gè)從零開始逐漸增大的水平力F向右拉A 直到把A拉動(dòng)前過程中 物體A受到的靜摩擦力Ff從向右變?yōu)樗较蜃?所以Ff大小先減小后增大 故選項(xiàng)C正確 A B D錯(cuò)誤 答案C 題組剖析 1 一木塊放在水平桌面上 在水平方向共受到三個(gè)力即F1 F2和摩擦力的作用 木塊處于靜止?fàn)顟B(tài) 如圖8所示 其中F1 10N F2 2N 若撤去F1 則木塊受到的摩擦力為 A 10N 方向向左B 6N 方向向右C 2N 方向向右D 0 解析當(dāng)物體受F1 F2及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時(shí) 由平衡條件可知物體所受的摩擦力的大小為8N 方向向左 可知最大靜摩擦力Ffmax 8N 當(dāng)撤去力F1后 F2 2N Ffmax 物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài) 由平衡條件可知物體所受的靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變 且與作用在物體上的F2等大反向 選項(xiàng)C正確 答案C 題組剖析 2 如圖所示 斜面固定在地面上 傾角為37 sin37 0 6 cos37 0 8 質(zhì)量為1kg的滑塊以初速度v0從斜面底端沿斜面向上滑行 斜面足夠長 該滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0 8 則該滑塊所受摩擦力F隨時(shí)間變化的圖象是下圖中的 取初速度v0的方向?yàn)檎较?g 10m s2 解析滑塊上升過程中受到滑動(dòng)摩擦力作用 由F FN和FN mgcos 聯(lián)立得F 6 4N 方向?yàn)檠匦泵嫦蛳?當(dāng)滑塊的速度減為零后 由于重力的分力mgsin mgcos 滑塊不動(dòng) 滑塊受的摩擦力為靜摩擦力 由平衡條件得F mgsin 代入可得F 6N 方向?yàn)檠匦泵嫦蛏?故選項(xiàng)B正確 答案B 規(guī)律總結(jié) 分析摩擦力突變問題的三點(diǎn)注意 1 題目中出現(xiàn) 最大 最小 和 剛好 等關(guān)鍵詞時(shí) 一般隱藏著臨界問題 有時(shí) 有些臨界問題中并不含上述常見的 臨界術(shù)語 但審題時(shí)發(fā)現(xiàn)某個(gè)物理量在變化過程中會發(fā)生突變 則該物理量突變時(shí)物體所處的狀態(tài)即為臨界狀態(tài) 2 靜摩擦力的大小 方向取決于物體間的相對運(yùn)動(dòng)的趨勢 而且靜摩擦力存在最大值 存在靜摩擦的連接系統(tǒng) 相對滑動(dòng)與相對靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值 3 研究傳送帶問題時(shí) 物體和傳送帶的速度相等的時(shí)刻往往是摩擦力的大小 方向和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn) 備選訓(xùn)練 1 如圖所示 完全相同的A B兩物體放在水平地面上 與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 0 2 每個(gè)物體重G 10N 設(shè)物體A B與水平地面間的最大靜摩擦力均為Ffm 2 5N 若對A施加一個(gè)向右的由0均勻增大到6N的水平推力F 有四位同學(xué)將A物體所受到的摩擦力隨水平推力F的變化情況在圖中表示出來 其中表示正確的是 解析推力F由0均勻增大到2 5N A B均未動(dòng) 而FfA由0均勻增大到2 5N 推力F由2 5N增大到5N FfA 2 5N 推力F由5N增大到6N A處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài) FfA G 2N D正確 答案D 備選訓(xùn)練 2 2013 全國新課標(biāo) 卷 15 如圖 在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用 F平行于斜面向上 若要物塊在斜面上保持靜止 F的取值應(yīng)有一定范圍 已知其最大值和最小值分別為F1和F2 F2 0 由此可求出 A 物塊的質(zhì)量B 斜面的傾角C 物塊與斜面間的最大靜摩擦力D 物塊對斜面的正壓力 Mg Ff FN