2014高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第二章 第1講 重力　彈力　摩擦力教師配套課件 新人教版必修1

1、第二章 相 互 作 用第1講　重力　彈力　摩擦力,知識(shí)點(diǎn) 1 形變、彈性、胡克定律?、?#160;1.重力(1)產(chǎn)生:由于_____的吸引而使物體受到的力。(2)大小:與物體的質(zhì)量成_____,即G=___?？捎胈__________測(cè)量重力。(3)方向:總是_________的。(4)重心:其位置與物體的_____分布和_____有關(guān)。,地球,正比,mg,彈簧測(cè)力計(jì),豎直向下,質(zhì)量,形狀,2.彈力(1)定義:發(fā)生_

2、________的物體由于要恢復(fù)原狀而對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。(2)產(chǎn)生的條件。①物體間直接_____;②接觸處發(fā)生_________。(3)方向:總是與物體形變的方向_____。,彈性形變,接觸,彈性形變,相反,3.胡克定律(1)內(nèi)容:在_________內(nèi),彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成_____。(2)表達(dá)式:F=___。k是彈簧的_________,由彈簧自身的性質(zhì)決定,單位是_________,

3、用符號(hào)____表示。x是彈簧長(zhǎng)度的_______,不是彈簧形變以后的長(zhǎng)度。,彈性限度,正比,kx,勁度系數(shù),牛頓每米,N/m,變化量,知識(shí)點(diǎn) 2 滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)摩擦因數(shù)、靜摩擦力　Ⅰ 滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的對(duì)比:,相對(duì)靜止,相對(duì)運(yùn)動(dòng),粗糙,壓力,相對(duì)運(yùn),動(dòng)趨勢(shì),粗糙,壓力,相對(duì)運(yùn)動(dòng),0,fmax,相反,μN(yùn),相反,相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),相對(duì)運(yùn)動(dòng),項(xiàng)目,名稱(chēng),滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算公式f=μN(yùn)中μ為比例常數(shù),稱(chēng)為動(dòng)摩擦因數(shù),其大小與

4、兩個(gè)物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。,【思考辨析】(1)重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。(　　)(2)物體的重心一定在物體上。(　　)(3)物體所受彈力的方向與受力物體的形變方向相同。(　　)(4)繩對(duì)物體的拉力方向總是豎直向上。(　　)(5)桿的彈力不一定沿桿。(　　)(6)摩擦力的方向一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。(　　)(7)靜摩擦力一定是阻力,滑動(dòng)摩擦力不一定是阻力。(　　),(8)運(yùn)動(dòng)的物體不可能受到靜摩擦力的作用。(　

5、　)(9)正壓力越大,摩擦力可能越大,也可能不變。(　　)(10)動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面積有關(guān),相同材料的兩物體接觸面積越大,動(dòng)摩擦因數(shù)越大。(　　),分析:重力是由于地球的吸引而使物體受到的力,不是地球?qū)ξ矬w的吸引力,重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力,(1)錯(cuò);物體的重心與物體的形狀和質(zhì)量分布有關(guān),質(zhì)量分布均勻且有規(guī)則幾何形狀的物體,其重心就在其幾何中心,但不一定在物體上,比如質(zhì)量分布均勻的圓環(huán),其重心在其圓心,(2)錯(cuò);彈力的方向總

6、是與施力物體形變的方向相反,與受力物體形變的方向相同,(3)對(duì);繩對(duì)物體的拉力方向總是沿著繩指向繩收縮的方向,(4)錯(cuò);桿既可以產(chǎn)生拉力,也可以產(chǎn)生支持力,彈力的方向可能沿桿,也,可能不沿桿,應(yīng)結(jié)合具體情況分析,(5)對(duì);摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān),故摩擦力既可以是阻力,也可以是動(dòng)力,(6)、(7)錯(cuò);靜摩擦力發(fā)生在相對(duì)靜止的物體之間,相對(duì)靜止的物體也可以是運(yùn)動(dòng)的,(8)錯(cuò);靜摩擦力

7、的大小與正壓力的大小無(wú)關(guān),滑動(dòng)摩擦力隨正壓力的增大而增大,(9)對(duì);動(dòng)摩擦因數(shù)僅與接觸物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān),與接觸面積無(wú)關(guān),(10)錯(cuò)。,考點(diǎn) 1 彈力的分析與計(jì)算(三年5考)　思想方法【考點(diǎn)解讀】1.彈力有無(wú)的判斷“四法”(1)條件法:根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)判斷是否存在彈力。此方法多用來(lái)判斷形變較明顯的情況。(2)假設(shè)法:對(duì)形變不明顯的情況,可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不存在,看物體能否保持原有的狀態(tài),若

8、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,則此處不存在彈力;若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,則此處一定有彈力。,(3)狀態(tài)法:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在。(4)替換法:可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來(lái)替換,看能否發(fā)生形態(tài)的變化,若發(fā)生形變,則此處一定有彈力。,2.五種常見(jiàn)模型中彈力的方向,3.計(jì)算彈力大小的三種方法(1)根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解。(2)根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解。(3)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求

9、解。,【典例透析1】如圖所示,輕繩AD跨過(guò)固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為M=10kg的物體,∠ACB=30°,g取10m/s2,求:(1)輕繩AC段的張力FAC的大小;(2)橫梁BC對(duì)C端的支持力大小及方向。,【解題探究】(1)分析結(jié)點(diǎn)C的受力情況,明確繩中拉力和橫梁支持力的特點(diǎn):①繩AC和繩CD中拉力大小_____。②橫梁對(duì)繩支持力的方向與繩AC和繩CD的拉力的合力方向_____。,相等,相反,(2

10、)請(qǐng)畫(huà)出結(jié)點(diǎn)C的受力分析圖。提示:,【解析】物體處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡條件可判斷,與物體相連的細(xì)繩拉力大小等于物體的重力,取C點(diǎn)為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,如圖所示。,(1)圖中輕繩AD跨過(guò)定滑輪拉住質(zhì)量為M的物體,物體處于平衡狀態(tài),繩AC段的拉力為:FAC=FCD=Mg=10×10N=100N(2)由幾何關(guān)系得:FC=FAC=Mg=100N方向和水平方向成30°角斜向右上方答案:(1)100N　(2)100

11、N　方向與水平方向成30°角斜向右上方,【互動(dòng)探究】若圖中橫梁BC換為水平輕桿,且B端用鉸鏈固定在豎直墻上,輕繩AD拴接在C端,如圖所示,求:(1)輕繩AC段的張力FAC的大小;(2)輕桿BC對(duì)C端的支持力。,【解析】物體處于平衡狀態(tài),與物體相連的細(xì)繩拉力大小等于物體的重力,取C點(diǎn)為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,如圖所示:(1)由FACsin30°=FCD=Mg得:FAC=2Mg=2×10×1

12、0N=200N。(2)由平衡方程得:FACcos30°-FC=0解得:FC=Mgcot30°= Mg≈173N方向水平向右。答案:(1)200N　(2)173N,方向水平向右,【總結(jié)提升】輕繩和輕桿彈力的分析技巧分析輕繩或輕桿上的彈力時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)輕繩中間沒(méi)有打結(jié)時(shí),輕繩上各處的張力大小都是一樣的;如果輕繩打結(jié),則以結(jié)點(diǎn)為界分成不同輕繩,不同輕繩上的張力大小可能是不一樣的。(2)輕桿可分

13、為固定輕桿和有固定轉(zhuǎn)軸(或鉸鏈連接)的輕桿。固定輕桿的彈力方向不一定沿桿,彈力方向應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),由平衡條件或牛頓第二定律分析判斷;有固定轉(zhuǎn)軸的輕桿只能起到“拉”或“推”的作用,桿上彈力方向一定沿桿。,考點(diǎn) 2 靜摩擦力的分析與判斷(三年11考)　思想方法【考點(diǎn)解讀】靜摩擦力有無(wú)及方向的四種判斷方法1.假設(shè)法利用假設(shè)法判斷的思維程序如下:,2.反推法從研究物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反推它必須具有的條件,分析組成條件的相關(guān)因素中摩擦

14、力所起的作用,從而判斷靜摩擦力的有無(wú)及方向。3.狀態(tài)法此法關(guān)鍵是先判明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即加速度的方向),再利用牛頓第二定律(F=ma)確定合力,然后通過(guò)受力分析確定靜摩擦力的大小及方向。,4.牛頓第三定律法此法的關(guān)鍵是抓住“力是物體間的相互作用”,先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向,再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。,【典例透析2】(2013·唐山模擬)如圖所示,A是一質(zhì)量為M的盒子,B的質(zhì)量為

15、 用細(xì)繩相連,跨過(guò)光滑的定滑輪,A置于傾角為α=30°的斜面上,B懸于斜面之外,處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)在向A中緩慢地加入沙子,整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止,則在加入沙子的過(guò)程中(　　),A.繩子拉力大小不變,恒等于 MgB.A對(duì)斜面的壓力逐漸增大C.A所受的摩擦力逐漸增大D.A所受的摩擦力先增大后減小,【解題探究】(1)未加沙子時(shí),試分析A物體的受力情況,并說(shuō)明其所受摩擦力的性質(zhì)及方向。①受力情況:_____、__

16、_________、_______。②摩擦力的性質(zhì)及方向:_________,_______________。,重力,繩子的拉力,摩擦力,靜摩擦力,方向沿斜面向下,(2)滿(mǎn)足什么條件時(shí),A與斜面間無(wú)摩擦力作用?提示:盒子A與沙的總重力沿斜面向下的分力等于B的重力時(shí),A與斜面間無(wú)摩擦力。(3)若所加沙量繼續(xù)增多,A所受摩擦力將怎樣變化?提示:加入沙量繼續(xù)增大時(shí),A相對(duì)斜面有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),摩擦力沿斜面向上,摩擦力隨所加沙量的增大而

17、增大。,【解析】選A、B。對(duì)加入沙子前和加入沙子后兩種情況,分別隔離A和B進(jìn)行受力分析知:繩子拉力T總等于B的重力 Mg,A正確;A對(duì)斜面壓力NA'=NA=M'gcosα。加入沙子后A和沙子的總質(zhì)量M'增大,故NA'增大,B正確;由于未加沙子時(shí),重力的下滑分力Mgsin30°= Mg<T= Mg,所以A有相對(duì)斜面向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),A所受摩擦力沿斜面向下,隨著加入沙量的增大

18、,重力的下滑分力也增大,摩擦力減小。當(dāng)M'gsin30°= Mg時(shí),摩擦力f=0;若繼續(xù)增大沙量,A有相對(duì)斜面向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),其所受摩擦力方向沿斜面向上并且逐漸增大,故C、D均錯(cuò)。,【變式訓(xùn)練】如圖所示,兩個(gè)等大的水平力F分別作用在B和C上,A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)。各接觸面與水平地面平行,A、C間摩擦力大小為f1,B、C間摩擦力大小為f2,C與地面間的摩擦力大小為f3,則(　　)A.f1=0,f2=0,f3

19、=0B.f1=0,f2=F,f3=0C.f1=F,f2=0,f3=0D.f1=0,f2=F,f3=F,【解析】選B。以A為研究對(duì)象,A處于平衡狀態(tài),又無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以A、C間無(wú)摩擦力的作用,f1=0;以B為研究對(duì)象,B處于平衡狀態(tài),在F的作用下有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),由平衡條件可知f2=F;以A、B、C整體為研究對(duì)象,水平方向的兩個(gè)拉力平衡,故無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以f3=0,故B正確。,【變式備選】如圖所示,有一個(gè)重力不計(jì)的方形容器,被水平力

20、F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水,直到將容器剛好盛滿(mǎn)為止,在此過(guò)程中容器始終保持靜止,則下列說(shuō)法中正確的是(　　)A.容器受到的摩擦力不變B.容器受到的摩擦力逐漸增大C.水平力F可能不變D.水平力F必須逐漸增大,【解析】選B、C。由于容器靜止不動(dòng),容器和墻壁之間的摩擦力應(yīng)和水的重力等大,故逐漸增大,B正確;如果力F比較大,當(dāng)水充滿(mǎn)容器時(shí),水的重力仍未達(dá)到墻和容器間的最大靜摩擦力,就不用改變力F的大小,即C正確

21、。,考點(diǎn) 3 摩擦力的分析與計(jì)算(三年5考)　解題技巧【考點(diǎn)解讀】摩擦力大小的計(jì)算方法1.滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算方法可用公式f=μN(yùn)計(jì)算,注意對(duì)物體間相互擠壓的彈力N的分析,并不總是等于物體的重力,它與研究對(duì)象受到的垂直接觸面方向的力密切相關(guān),也與研究對(duì)象在該方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。,2.靜摩擦力的計(jì)算方法(1)最大靜摩擦力fmax的計(jì)算:最大靜摩擦力fmax只在剛好要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)這一特定狀態(tài)下才表現(xiàn)出來(lái)。比滑動(dòng)摩擦力稍大些,通常

22、認(rèn)為二者相等,即fmax=μN(yùn)。,(2)一般靜摩擦力的計(jì)算:一般靜摩擦力f的大小和方向都與產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力密切相關(guān),跟接觸面間相互擠壓的彈力N無(wú)直接關(guān)系,因此f具有大小、方向的可變性。對(duì)具體問(wèn)題要結(jié)合研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(靜止、勻速運(yùn)動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng)),利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解。,【典例透析3】(2013·德州模擬)如圖所示,一質(zhì)量不計(jì)的彈簧原長(zhǎng)為10cm,一端固定于質(zhì)量m=2kg的物體上,另一端施一水平拉力F。(

23、設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,g=10m/s2),(1)若物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)彈簧拉長(zhǎng)至12cm時(shí),物體恰好勻速運(yùn)動(dòng),彈簧的勁度系數(shù)多大?(2)若將彈簧拉長(zhǎng)至11cm,物體受到的摩擦力大小為多少?(3)若將彈簧拉長(zhǎng)至13cm,物體受到的摩擦力大小為多少?,【解題探究】(1)請(qǐng)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,試分析物體受到哪些力,如何計(jì)算彈簧彈力。①受到的力:_______________________________。

24、②求彈簧彈力的方法:_________。,重力、支持力、彈簧拉力、摩擦力,胡克定律,(2)彈簧伸長(zhǎng)量變大,物體受到的摩擦力一定變大嗎?提示:彈簧伸長(zhǎng)量變大,彈簧拉力變大,需要判斷彈簧拉力與最大靜摩擦力的大小關(guān)系,確定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。若物體運(yùn)動(dòng),則物體所受滑動(dòng)摩擦力不變;若物體不相對(duì)滑動(dòng),所受的摩擦力隨彈簧彈力增大而增大。,【解析】(1)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),k(x-x0)=μmg則k= N/m=200N/m

25、。(2)F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10)N=2N最大靜摩擦力可看作等于滑動(dòng)摩擦力fmax=μmg=0.2×2×10N=4N物體沒(méi)動(dòng),故所受靜摩擦力f1=F1=2N,(3)彈簧彈力F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10)N=6N物體將運(yùn)動(dòng),此時(shí)所受到的滑動(dòng)摩擦力為f2=μN(yùn)=μmg=0.2×2×10N=4N答案:(1)200N

26、/m　(2)2N　(3)4N,【總結(jié)提升】關(guān)于計(jì)算摩擦力大小的三點(diǎn)注意(1)分清摩擦力的性質(zhì):靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力。(2)應(yīng)用滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式f=μN(yùn)時(shí),注意動(dòng)摩擦因數(shù)μ,其大小與接觸面的材料及其粗糙程度有關(guān),N為兩接觸面間的正壓力,不一定等于物體的重力。(3)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),與接觸面積的大小無(wú)關(guān)。,【變式訓(xùn)練】如圖所示,質(zhì)量為m=20kg的物體,在粗糙水平面上向左運(yùn)動(dòng),物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.

27、1,物體同時(shí)還受到大小為10N,方向向右的水平拉力F的作用,則水平面對(duì)物體的摩擦力(g取10m/s2)(　　)A.大小是10N,方向水平向左B.大小是20N,方向水平向左C.大小是20N,方向水平向右D.大小是30N,方向水平向右,【解析】選C。物體相對(duì)地面向左運(yùn)動(dòng),受到的滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,故方向水平向右,大小為f=μN(yùn)=μmg=0.1×20×10N=20N,與外力F無(wú)關(guān),故C正確。,【備

28、選例題】【典例透析】加工面條時(shí),需要先把和好的面團(tuán)軋成面片,然后再用刀切割成面條。如圖所示,在軋面片的過(guò)程中,斜槽中的面片經(jīng)過(guò)下面兩個(gè)沿圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)的滾軸時(shí)被軋薄。請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是(　　),A.斜槽上的面片受到的摩擦力方向沿斜槽向上B.滾軸之間的面片受到的摩擦力方向豎直向上C.滾軸之間的面片受到的摩擦力方向豎直向下D.滾軸之間的面片對(duì)滾軸的摩擦力方向豎直向下【解析】選A、C。在斜槽上的面片相對(duì)于斜槽向下滑

29、動(dòng),所以斜槽上的面片受到的摩擦力方向沿斜槽向上,A正確;滾軸之間的面片在摩擦力作用下向下運(yùn)動(dòng),故滾軸間面片對(duì)兩滾軸的摩擦力方向豎直向上,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第三定律可知,滾軸間面片受到滾軸的摩擦力方向豎直向下,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確。,臨界條件在摩擦力突變問(wèn)題中的應(yīng)用1.方法概述(1)臨界狀態(tài)是指一種物理過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理過(guò)程,或一種物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理狀態(tài)時(shí),處于兩種過(guò)程或兩種狀態(tài)的分界處的狀態(tài)。處于臨界狀態(tài)的物理量的值叫臨界值

30、。臨界分析法在解決摩擦力的突變問(wèn)題時(shí),有很重要的作用。,(2)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(huì)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(duì)其突變點(diǎn)的分析與判斷是物理問(wèn)題的切入點(diǎn)。,2.常見(jiàn)類(lèi)型(1)靜摩擦力突變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。靜摩擦力是被動(dòng)力,其大小、方向取決于物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。靜摩擦力為零的狀態(tài)是方向變化的臨界狀態(tài);靜摩擦力達(dá)到最大值是物體恰好保持相對(duì)靜止的臨

31、界狀態(tài)。(2)滑動(dòng)摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力?；瑒?dòng)摩擦力存在于發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間,因此兩物體的速度達(dá)到相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力要發(fā)生突變(摩擦力變?yōu)榱慊蜃優(yōu)殪o摩擦力)。,3.解題思路解決摩擦力的突變問(wèn)題的關(guān)鍵是找出摩擦力發(fā)生突變的臨界條件,這也就是突變前后摩擦力的分界點(diǎn),再利用相應(yīng)規(guī)律分別對(duì)突變前后進(jìn)行分析求解。求解方法一般有兩種:(1)以定理、定律(平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律)為依據(jù),首先求出所研究問(wèn)題的一般規(guī)律和一般解,然后分析、討論其特

32、殊規(guī)律和特殊解。(2)直接分析、討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值,求解出研究問(wèn)題的規(guī)律和解。,【典例】長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一個(gè)木塊,如圖所示,木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)(即木板與地面的夾角α變大),另一端不動(dòng),則木塊受到的摩擦力f隨角度α的變化圖像是下列圖中的(　　),【深度剖析】選C。下面通過(guò)“過(guò)程分析法”和“特殊位置法”分別求解:解法一:過(guò)程分析法(1)木板由水平位置剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí):α=0,f靜=0。(2)從木板開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)

33、到木塊與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)前:木塊所受的是靜摩擦力。由于木板緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),可認(rèn)為木塊處于平衡狀態(tài),受力分析如圖:,由平衡關(guān)系可知,靜摩擦力大小等于木塊重力沿斜面向下的分力:f靜=mgsinα。因此,靜摩擦力隨α的增大而增大,它們滿(mǎn)足正弦規(guī)律變化。(3)木塊相對(duì)于木板剛好要滑動(dòng)而沒(méi)滑動(dòng)時(shí),木塊此時(shí)所受的靜摩擦力為最大靜摩擦力fmax。α繼續(xù)增大,木塊將開(kāi)始滑動(dòng),靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,且滿(mǎn)足:fmax>f滑。(4)木塊相對(duì)于木板開(kāi)始滑

34、動(dòng)后,f滑=μmgcosα,此時(shí),滑動(dòng)摩擦力隨α的增大而減小,滿(mǎn)足余弦規(guī)律變化。,(5)最后,α= ,f滑=0綜上分析可知選項(xiàng)C正確。解法二:特殊位置法本題選兩個(gè)特殊位置也可方便地求解,具體分析見(jiàn)表:,,由以上分析知,選項(xiàng)C正確。,【名師指津】用臨界法解決摩擦力突變問(wèn)題的三點(diǎn)注意(1)題目中出現(xiàn)“最大”“最小”“剛好”等關(guān)鍵詞時(shí),一般隱藏著臨界問(wèn)題。有時(shí),有些臨界問(wèn)題中并不含上述常見(jiàn)的“臨界術(shù)語(yǔ)”,但審題時(shí)發(fā)現(xiàn)某個(gè)物理量在變

35、化過(guò)程中會(huì)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)靜摩擦力是被動(dòng)力,其存在及大小、方向取決于物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),而且靜摩擦力存在最大值。存在靜摩擦的連接系統(tǒng),相對(duì)滑動(dòng)與相對(duì)靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值,即f靜=fmax。,(3)研究傳送帶問(wèn)題時(shí),物體和傳送帶的等速時(shí)刻往往是摩擦力的大小、方向、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn)。,【變式訓(xùn)練】如圖所示,質(zhì)量M=8kg的小車(chē)B放在光滑的水平面上,在小車(chē)右端加一個(gè)水平向右的恒力

36、F=8N。當(dāng)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到v0=1.5m/s時(shí),在小車(chē)右端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量m=2kg的小物塊A,物塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,小車(chē)足夠長(zhǎng),g=10m/s2。求從A放上小車(chē)經(jīng)過(guò)t=1.5s后A的位移大小。,【解析】分別以A、B為研究對(duì)象,則aA= =2m/s2,aB= =0.5m/s2設(shè)A、B速度相同時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t1,則v0+aBt1=aAt1,t1=1s<t,此時(shí)A的

37、速度大小為v1=aAt1=2m/s位移為s1= aAt12=1m此后假設(shè)A、B以相同的加速度a一起運(yùn)動(dòng),,則a= =0.8m/s2<aA,所以A、B不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),它們之間的摩擦力由滑動(dòng)摩擦力變?yōu)殪o摩擦力。再經(jīng)過(guò)t2=t-t1=0.5s,A的位移為s2=v1t2+ at22=1.1m所以從A放上小車(chē)經(jīng)過(guò)1.5s后A的位移大小為s=s1+s2=2.1m答案:2.1m,【雙基題組】1.下列關(guān)于重力

38、、彈力和摩擦力的說(shuō)法,正確的是(　　)A.物體所受重力的重心并不一定在物體的幾何中心上B.勁度系數(shù)越大的彈簧,產(chǎn)生的彈力越大C.動(dòng)摩擦因數(shù)與物體之間的壓力成反比,與滑動(dòng)摩擦力成正比D.靜摩擦力的大小在零和最大靜摩擦力之間變化【解析】選A、D。由重心的概念可知A項(xiàng)正確;彈簧彈力的大小還與其形變量有關(guān),B項(xiàng)錯(cuò);動(dòng)摩擦因數(shù)與壓力和滑動(dòng)摩擦力無(wú)關(guān),C項(xiàng)錯(cuò);靜摩擦力的大小范圍為0<f≤fmax,D項(xiàng)正確。,2.把兩本書(shū)一頁(yè)一頁(yè)地交

39、叉對(duì)插,然后各抓住一本書(shū)的書(shū)脊用力對(duì)拉,平時(shí)隨手很容易移動(dòng)的兩本書(shū)竟會(huì)變得像強(qiáng)力膠粘在一起似的,難舍難分。關(guān)于其中的原因,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.增大了摩擦力的接觸面積B.增大了動(dòng)摩擦因數(shù)C.增加了摩擦力的個(gè)數(shù)D.以上說(shuō)法都不對(duì),【解析】選C。摩擦力與接觸面積無(wú)關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由于接觸面的性質(zhì)不變,所以動(dòng)摩擦因數(shù)不會(huì)改變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。對(duì)插后,每個(gè)接觸面都會(huì)產(chǎn)生摩擦力,實(shí)際上增加了摩擦力的個(gè)數(shù),選項(xiàng)C正確。,【高考題組】

40、3.(2012·海南高考)下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法,正確的是(　　)A.作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力只能使物體減速,不可能使物體加速B.作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速,不可能使物體減速C.作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力既可能使物體減速,也可能使物體加速D.作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速,也可能使物體減速,【解析】選C、D。摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,也可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反,但一定是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方

41、向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。當(dāng)滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí),使物體加速,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;當(dāng)靜摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí),使物體減速,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確。,4.(2011·山東高考)如圖所示,將兩相同的木塊a、b置于粗糙的水平地面上,中間用一輕彈簧連接,兩側(cè)用細(xì)繩固定于墻壁上。開(kāi)始時(shí)a、b均靜止,彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),兩細(xì)繩均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0?，F(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷,則剪斷瞬間(　

42、　)A.Ffa大小不變　　　　　　　B.Ffa方向改變C.Ffb仍然為零 D.Ffb方向向右,【解析】選A、D。彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),彈簧對(duì)木塊施加的是拉力。先對(duì)木塊b進(jìn)行受力分析:在輕繩未剪斷時(shí),b在水平方向上受到兩個(gè)力的作用,向左的彈簧的拉力和向右的繩的拉力,在突然剪斷細(xì)繩時(shí),彈簧的拉力還沒(méi)有發(fā)生變化,即彈簧的長(zhǎng)度沒(méi)有變化,但木塊b具有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),所以要受到一個(gè)與彈簧拉力方向相反的摩擦力,故選項(xiàng)C錯(cuò)

43、誤,D正確。對(duì)木塊a受力分析:在剪斷細(xì)繩前后,木塊a的位置沒(méi)有發(fā)生變化,受到的彈簧拉力和細(xì)繩拉力沒(méi)有發(fā)生變化,故它所受到的摩擦力沒(méi)有發(fā)生變化,故選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。,5.(2010·新課標(biāo)全國(guó)卷)一根輕質(zhì)彈簧一端固定,用大小為F1的力壓彈簧的另一端,平衡時(shí)長(zhǎng)度為l1;改用大小為F2的力拉彈簧,平衡時(shí)長(zhǎng)度為l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi),該彈簧的勁度系數(shù)為(　　),【解析】選C。根據(jù)胡克定律得:F1=k(l0-l1),F2