首页
/
每日頭條
/
教育
/
摩擦力高中物理的分析與計算
摩擦力高中物理的分析與計算
更新时间:2024-12-16 06:51:57

生活中的摩擦現象無處不在,離開摩擦現象人們将寸步難行。在動力學的發展曆史上,摩擦力曾經把人的思維引入歧途,兩千多年前,亞裡士多德認為:必須有力作用在物體上,物體才能運動;沒有力的作用,物體就要靜止在一個地方。直到三百多年前,伽利略才找到了有效的方法,得到了正确的論。摩擦力也是高考中的常見問題,準确判斷摩擦力的有無、方向,并能計算出摩擦力數值,是解決涉及摩擦力問題的基本步驟,下面讓我們一起來探究一下解決這些問題的方法。

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)1

尋根溯源 根題展現


摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)2


方法總結·規律提煉

一、摩擦力定義:當一個物體在另一個物體的表面上做相對運動(或有相對運動的趨勢)時,受到的阻礙相對運動(或阻礙相對運動趨勢)的力叫摩擦力。

二、摩擦力産生條件:1.接觸面粗糙;2.相互接觸的物體間有彈力;3.接觸面間有相對運動(或相對運動趨勢)。

三、摩擦力的方向:

1.摩擦力的方向總跟接觸面相切,并與相對運動(或者相對運動趨勢)方向相反。

注意:摩擦力的方向可與實際運動方向相反,可以與實際運動方向可以相同,也可以成任意夾角。例如:

傾斜傳送帶上的物體被傳到高處時,摩擦力的方向沿斜面向上,與運動方向相同。

在勻速上升的電梯中相對斜面靜止的物體,受到的摩擦力沿斜面向上,與運動方向成一定角度。

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)3


摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)4


2.摩擦力的效果:總是阻礙物體間的相對運動(或相對運動趨勢),但并不總是阻礙物體的運動,可能是動力,也可能是阻力。

四、摩擦力的大小:

1.靜摩擦力的大小:

①與相對運動趨勢的強弱有關,趨勢越強,靜摩擦力越大。也就是說摩擦力會随着産生摩擦力的外力的增大而增大,或者會随着加速度的變化而變化,但不能超過最大靜摩擦力。具體可由平衡條件或根據物體運動狀态結合牛頓第二定律求解。

②靜摩擦力的大小跟接觸面相互擠壓力無直接關系。

③最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力,如無特殊說明,在中學階段可認為它們數值相等。

2.滑動摩擦力的大小:

Ff=μFN,其中Ff表示滑動摩擦力大小,表示FN正壓力的大小,μ叫動摩擦因數。

求滑動摩擦力主要關注正壓力。

考場精彩·典例精析一、靜摩擦力的方向和大小計算

【衍題1】如圖所示,物體A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向勻速運動,關于物體A所受的摩擦力,下列說法正确的是

A.甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力,且方向均與F相同

B.甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力,且方向均與F相反

C.甲、乙兩圖中物體A均不受摩擦力

D.甲圖中物體A不受摩擦力,乙圖中物體A受摩擦力,方向和F方向相同

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)5


【解析】對甲圖:假設A受摩擦力→與A做勻速運動在水平方向合力為零不符→A不受摩擦力;對乙圖:假設A不受摩擦力→A将相對B沿斜面向下運動,與A實際運動不符→A受摩擦力。

【答案】D

【點撥】判斷摩擦力的有無,常采用假設法。即假設有或者假設沒有,是否得出和運動狀态相一緻的結論,從而判斷有無摩擦。

【衍題2】如圖所示,質量為m的木塊P在質量為M的長木闆A上滑行,長木闆放在水平地面上,一直處于靜止狀态。若長木闆A與地面間的動摩擦因數為μ1,木塊P與長木闆A間的動摩擦因數為μ2,則長木闆A受到地面的摩擦力大小為

A.μ1Mg B.μ1(m+M)g

C.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)6

【解析】P在A上滑行,受到的是滑動摩擦力,由滑動摩擦力計算公式 Ff=μFN,可知P所受摩擦力為μ2mg。長木闆靜止,受到的是靜摩擦力,由平衡條件可知,地面給A的摩擦力與P、A之間的摩擦力是一對平衡力。所以地面給A的摩擦力為μ2mg。答案選C。

【答案】C

【衍題3】如圖所示,A、B兩物塊疊放在一起,在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動,運動過程中B受到的摩擦力

A.方向向左,大小不變 B.方向向左,逐漸減小

C.方向向右,大小不變 D.方向向右,逐漸減小

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)7

【解析】B和A相對靜止地一起做勻減速直線運動,則加速度大小、方向均恒定。方向與速度方向相反。因物體B具有水平向左的恒定加速度,則物體B受到的合外力水平向左且恒定;對物體B受力分析可知,物體B在水平方向受到的合外力就是物體A施加的靜摩擦力。因此,物體B受到的摩擦力方向向左,且大小不變。

【答案】A

【總結】通過上面兩個例子可以看出,靜摩擦力的判斷常常通過兩種方式:

1、假設法:①假設接觸面光滑→ 物體是否發生相對運動→由相對運動的方向确定靜摩擦力的方向;②假設靜摩擦力的方向→看物體的運動狀态與已知條件有無矛盾→對假設的方向做出判斷。

2.根據物體運動狀态:如果物體處于平衡狀态時,通過其他力和平衡條件确定靜摩擦力的大小和方向;如果物體有加速度a時,則根據牛頓第二定律,确定靜摩擦力和的大小和方向。

二、滑動摩擦力的分析和計算

衍題4

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)8

答案 C

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)9


點撥:正确分析壓力是求解摩擦力的關鍵。

衍題5

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)10


【點撥】解此題的思路和關鍵步驟:①研究對象的選取,整體法和隔離法的靈活運用;②隔離B,畫受力分析圖;③根據平衡條件在兩個正交的方向上列方程。其中正确求解B物體上表面和下表面受到的壓力是解題的關鍵。

【總結】

1.判斷滑動摩擦力的存在與否相比靜摩擦力簡單一些.在三個前提條件(粗糙、相互擠壓、有相對運動)均滿足後,隻要知道被研究的物體的相對滑動方向,滑動摩擦力方向應很容易找出來.

2.不管是平面還是斜面上,滑動摩擦力都由公式計算得出,其中是兩物體表面間的正壓力,切忌把重力當成,一般需根據平衡條件(或牛頓第二定律)加以确定。

三、臨界條件下摩擦力的 突變

衍題6

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)11

衍題7

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)12


摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)13

沖刺訓練

1.大小相等的力F按如圖所示的四種方式作用在相同的物體上,使物體能沿不同粗糙程度的水平面勻速運動,則物體與水平面間的摩擦力最大的是( )

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)14

解析 根據物體的平衡條件有:fA=F,fB=Fcos 30°,fC=Fcos 30°,fD=Fcos 60°,知物體與水平面間的摩擦力最大的是A。

答案 A

2.如圖2所示,木塊放在水平地面上,在F=6 N的水平拉力作用下向右做勻速直線運動,速度為1 m/s。則下列說法中正确的是( )

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)15


A.以1 m/s的速度做勻速直線運動時,木塊受到的摩擦力大小為6 N

B.當木塊以2 m/s的速度做勻速直線運動時,它受到的水平拉力大于6 N

C.當用8 N的水平拉力使木塊運動時,木塊受到的摩擦力為8 N

D.将水平拉力F撤去後,木塊運動的越來越慢,木塊受到的摩擦力越來越小

答案 A

摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)16


摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)17


摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)18


摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)19


摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)20


摩擦力高中物理的分析與計算(高中物理題根之二摩擦力的分析和計算)21

,
Comments
Welcome to tft每日頭條 comments! Please keep conversations courteous and on-topic. To fosterproductive and respectful conversations, you may see comments from our Community Managers.
Sign up to post
Sort by
Show More Comments
推荐阅读
重慶高中各學校分校中考錄取分數
重慶高中各學校分校中考錄取分數
中考臨近今天帶大家詳細了解下重慶多所學校的分類及錄取詳細情況,幫助你更好地選擇學校!先來看一組數據1重慶原直屬校及其分校2重慶各區重點中學2021原直屬重點中學錄取分數線最高的是重慶八中沙坪壩校區,達到了694.5分,渝北校區691.5分,...
2024-12-16
立定三級跳遠第一跳的練習方法
立定三級跳遠第一跳的練習方法
總結經驗,發現問題,交流思想,分享方法大家好,我依舊是那個愛分享的兔老師。今天給老師們分享高中立定三級跳遠輔助練習的一些方法。立定三級跳遠考驗學生爆發力、協調性、平衡力和柔韌度,對學生身體素質有較高要求,屬于體能主導型項目。高中生要想在短時...
2024-12-16
湖北本科一批各大學報名分數排名
湖北本科一批各大學報名分數排名
湖北本科批次高校近兩年投檔線及位次來了!下文給各位湖北省内考生們整理了68所湖北省内本科院校近兩年(2020-2021)在省内的錄取分數線及位次情況彙總。方便各位湖北高考生們拿來做填報志願的參考數據。能優先上省内大學,肯定是先上省内的大學啊...
2024-12-16
高分作文100個金句
高分作文100個金句
大家好,這裡是在逃學長課堂,每天為同學們分享高中學習資料、學習技巧,我們一起進步,加油!今天在逃學長給大家整理的是:高中語文120個寫作小金句如果說高中語文哪部分知識點最難,一定就是高中語文作文。語文作文可以說是我們成績的半壁江山了。我們很...
2024-12-16
澳洲大學生被圍攻
澳洲大學生被圍攻
據澳媒消息,澳大利亞新州一些大學生将作業外包給第三方完成,然而卻因此而陷入精心設計的勒索騙局,這些騙局在學業完成後還會長期困擾着他們。去年,新州各大學有數百名學生因作弊被抓。盡管作弊機構面臨監禁和11萬澳元的罰款,但學生隻需要點點鼠标就可以...
2024-12-16
Copyright 2023-2024 - www.tftnews.com All Rights Reserved