将假设法进行到底静摩擦力方向的判断
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如何计算摩擦力的大小和判断摩擦力的方向?本报记者李位华高中物理教学中“物体的受力分析”是物理学中的难点,在三种性质的力中,“弹力”、“摩擦力”属于高考热点,而摩擦力大小的计算和方向的判断是每年高考必考内容之一,对物体的受力分析恰恰又是高一学生学习的难点。
为此,遵义市桐梓县木瓜中学的江君权老师结合自己多年的教学经验总结出学生在学习摩擦力中容易出现的思维误区,并提出避免陷入这些误区的办法供同学们参考:误区之一:摩擦力的方向总与物体的运动方向相反解决办法:正确理解“摩擦力的方向总与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反”中的“相对运动”。
相互作用的物体,把其中一个作为参考系,另一个作为研究对象,则研究对象相对于该参考系的运动,即为“相对运动”。
例题简析:如图1,在光滑水平面上有一静止的长木板B,另一木块A以一定的初速度v滑上表面粗糙的长木板,此时木块A受到的摩擦力与其运动方向(相对地面)相反,而木板B受到的摩擦力则与其运动方向(相对地面)相同。
但二者受到的摩擦力均与其相对运动(以相互作用的另一物体为参考系)方向相反。
误区之二:摩擦力的方向总是与物体的运动方向在同一条直线上解决办法:正确理解“摩擦力的方向沿两个物体的接触面的切线方向,且与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反,但不一定与物体的运动方向在同一条直线上。
”例题简析:如图2,一小物块放在水平粗糙圆盘上,与圆盘一起做匀速转动,物块相对圆盘具有沿径向向外运动的趋势,所以物块所受的静摩擦力方向沿径向指向转轴,即物块所需的向心力。
显然,物块所受的摩擦力(沿沿径)与物块运动方向(沿切向)不在同一条直线上。
误区之三:摩擦力总是阻力,或者说总是阻碍物体的运动解决办法:正确理解“摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动(滑动摩擦力)或阻碍物体间的相对运动趋势(静摩擦力),但不一定阻碍物体间的实际运动。
摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
”例题简析:如图1中木块A受到的摩擦力为阻力,而木板受到的摩擦力为动力。
静摩擦力与滑动摩擦力的判别方法是什么?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。
【问:静摩擦力与滑动摩擦力的判别方法是什幺?】答:假设法,假设是静摩擦力,然后通过计算整体的加速度,再分别研究两个物体,判断这个加速度能否被静摩擦力提供。
如果通过计算发现这个静摩擦力比滑动摩擦力还大,那幺假设就不成立了,两个物体间的力就是滑动摩擦力;反之就是静摩擦力。
【问:地球同步卫星有何特点?】答:同步卫星指的是与地球自转同步,或者说,它绕地球一周的时间也是24个小时。
此外,在空间上,同步卫星轨迹与赤道圆共面,与地面的自转运动保持相对的静止。
通过向心力和万有引力定律公式不难推导,地球同步卫星距离地面的高度是固定的。
【机车功率问题怎幺求解?】答:这类问题往往需要借助于两个方程,首先是瞬时功率p=fv,另一个是牛顿第二运动定律f-f=m*a;题目中很多是两种不同运行模式,这时要注意,在两种情况下把这两个方程都用上,还要注意,有的题还要用动能定理辅助求解。
【问:电势能怎幺计算?】答:电势能可以根据电场力做功的对应关系来求,电势能变大的过程,此过程中电场力做负功,做功的数值与电势能改变的数值是相等的。
【问:如何处理复杂的多过程问题?】答:观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。
分析过程特征,一定要需仔细分析各个过程的约束条件,比如某物体的受力情况、状态参量等,以便运用相应的物理公式与性质,针对此过程逐来研究。
过程间的联系,则可从。
九、静摩擦力有无判断及求解--易错点、易混淆点突破一、静摩擦力有无及方向的三种判断方法(1)假设法。
(2)状态法:根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的有无及方向。
(3)牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。
【静摩擦力有无及方向判断精炼】1.(2020·宿迁2月调研)如图所示,竖直墙面上有一只壁虎从A点沿水平直线加速运动到B点,此过程中壁虎受到摩擦力的方向是()A.斜向右上方B.斜向左上方C.水平向左D.竖直向上答案:B解析:由于壁虎从A到B做匀加速直线运动,即壁虎所受合力水平向左,在竖直平面内壁虎受重力、摩擦力,由平行四边形定则可知,摩擦力方向斜向左上方,故B正确。
2.如图所示,三个形状不规则的石块a、b、c在水平桌面上成功地叠放在一起.下列说法正确的是()A.石块b对a的支持力一定竖直向上B.石块b对a的支持力一定等于a受到的重力C.石块c受到水平桌面向左的摩擦力D.石块c对b的作用力一定竖直向上答案:D解析:由题图可知,a与b的接触面不是水平面,可知石块b对a的支持力与其对a的静摩擦力的合力,跟a受到的重力是一对平衡力,故A、B错误;以三个石块作为整体研究,整体受到的重力与支持力是一对平衡力,则石块c不会受到水平桌面的摩擦力,故C错误;选取a、b作为整体研究,根据平衡条件,石块c对b的作用力与a、b整体的重力平衡,则石块c对b的作用力一定竖直向上,故D正确.3.(2019·江苏泰州联考)大型商场或者大型超市为了方便顾客上下楼,都会安装自动扶梯。
小王同学经过调查研究发现,不同商场或超市中的自动扶梯是不一样的,可以分为两大类,一种有台阶,另一种无台阶,两种自动扶梯分别如图所示。
此外,小王同学还发现,为了节约能源,在没有顾客乘行时,这两种自动扶梯都以较小的速度匀速运行,当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。
摩擦力的计算方法滑动摩擦力和静摩擦力的求解方法是不一样的,在求解摩擦力大小时,一定要分清是静摩擦力,还是滑动摩擦力.一、滑动摩擦力大小的计算1.公式法:根据F=μF N计算.(l)根据物体的受力情况,求出对物体的正压力F N.(2)由公式F=μFN求出滑动摩擦力,其中户为动摩擦因数.2.二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速、静正),根据二力平衡条件求解.二、静摩擦力的计算1.平衡条件法求解静摩擦力.如图3-3-19所示,水平面上放一静止的物体,当人用水平推力推物体时,此物体静止不动,据二力平衡条件,说明静摩擦力的大小等于推力的大小,2.静摩擦力是一种被动力,它随外力的变化而变化,静摩擦力的取值范围:O<F≤Fmax,与物体间的正压力无关,因此不能用公式F=μFN求解.3.最大静摩擦力Fmax。
:大小等于物体刚刚滑动时沿接触面方向的外力,是静摩擦力的最大值,大于滑动摩擦力,一般情况认为二者相等,最大静摩擦力Fmax。
与正压力有关,公式为Fmax=μ静FN,μ静为物体间的静摩擦因数,比动摩擦因数μ略大.例质量为2 kg的物体静止在水平地面上,如图3-3-20所示,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平推力.(g取10 N/kg)(l)当推力大小为5N时,地面对物体的摩擦力是多大?(2)当推力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多大?点评:在进行摩擦力计算时,首先应分析物体所处的状态,判断所求摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力,静摩擦力是被动力,在取值范围内,静摩擦力是根据物体的“需要”取值,所以静摩擦力与正压力无关,但两物体之间的最大静摩擦力与正压力大小有关.(求解静摩擦力的大小时,不能套用公式F f =F N,这是计算滑动摩擦力的公式,静摩擦力的大小一般根据物体的运动一点就通状态来求解.)一即学即练1.如图3-3-21所示,若用外力F=100 N的水平力压在重24 N的物体上时,物体恰好静止,物体与墙之间的摩擦力大小为_____N;当外力增加到120 N时,物体与墙之间的摩擦力大小为_____N.2.(单选)运动员双手握住竖直的竹竿匀速上攀和匀速下滑时,他所受的摩擦力分别是F上和F下,那么它们的关系是( )A. F上向上,F下向下,F上.=F下B.F上向上,F下向上,F上>F下C.F上向上,F下向上,F上=F下D.F上向上,F下向下,F上>F下答案:沿斜面向上点评:摩擦力是一种阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力,因此摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反.摩擦力的方向与物体运动方向无关.误区三正压力越大,摩擦力也越大摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,静摩擦力的大小取决于使物体产生运动趋势的外力的大小,其取值范围为O<F≤F_。
摩擦力判断方法
摩擦力是一种阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力。
判断摩擦力的方向或性质,可以遵循以下步骤:
1. 找出摩擦力的施力物体。
2. 选择此施力物体为参照物。
3. 判断受力物体的相对运动方向或相对运动趋势方向。
4. 用“相反”确定摩擦力的方向。
此外,还可以使用假设法进行判断,即先假设接触面光滑,以确定两物体的相对滑动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向。
也可以由物体的运动状态来判断物体所受的静摩擦力的方向。
摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。
当物体受到外力作用却不运动的时候受到的摩擦力就是静摩擦力,静摩擦力有一个极限,叫做最大静摩擦力。
而动摩擦力则与正压力成正比,与接触物体的粗糙程度有关。
请注意,滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反,不决定于物体的实际运动方向。
另外,静止的物体可以受到滑动摩擦力,运动物体也可能受到静摩擦力。
在理解这些基本概念和判断方法后,就可以更好地理解和分析涉及摩擦力的物理现象和问题。
第12点静摩擦力有无及方向的判断方法1.条件判断法(1)根据摩擦力的产生条件(即:①物体间接触且挤压;②接触面粗糙;③物体间有相对运动或相对运动趋势)判断摩擦力的有无.(2)根据“摩擦力的方向沿着接触面与相对运动或相对运动趋势的方向相反”判断摩擦力的方向.2.用假设法判断假设法,就是假设接触面光滑,看物体是否会发生相对运动.若发生相对运动,则说明物体原来的静止是具有相对运动趋势的静止,且假设接触面光滑后物体发生的相对运动方向即为物体相对运动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向.3.用平衡条件判断有时物体间的相对运动趋势不明显,用假设法也不易判断,但如果物体处于平衡状态,则可由物体的平衡条件来判断是否受静摩擦力及所受静摩擦力的方向.4.相互作用判断法若甲对乙有摩擦力,则乙对甲也有摩擦力,并且甲、乙所受摩擦力的方向相反.对点例题判断图1中物体A是否受静摩擦力作用(A和B相对静止);若受,判断物体A 受的静摩擦力沿什么方向?图1解题指导甲图所示情况物体A处于平衡状态,假设物体A受静摩擦力作用,根据二力平衡知识可知,物体A的平衡状态被破坏,因此假设是错误的,故在甲图情况下物体A不受静摩擦力;乙图所示情况下物体A也处于平衡状态,由于物体A受向右的力F的作用,由二力平衡知物体A一定受向左的静摩擦力作用;丙图所示情况,用力F拉水平地面上的物体B,物体B及其上面的物体A保持相对静止做匀速直线运动,假设物体A受静摩擦力作用,根据二力平衡知识可知,物体A的平衡状态被破坏,因此假设是错误的,物体A不受静摩擦力;丁图所示情况,由于物体A做匀速直线运动,说明物体A在水平方向上受力平衡,根据二力平衡知识可知,物体A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用,静摩擦力的方向与运动方向相反.答案见解题指导技巧点拨 1.判断静摩擦力方向可用假设法或平衡条件法,也可先判定相对运动趋势的方向,再判定静摩擦力的方向.2.隔离法的应用:本题解题指导中我们一直以物体A为研究对象,分析物体A受周围物体(本题只有物体B)对它的作用力的情况而不考虑其他物体(本题中的地面),这种研究问题的方法就是隔离法,是研究由多个物体组成系统的问题中,分析其中一个物体受力的基本方法.用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止,如图2所示.下列说法中正确的是()图2A.B受A给它的摩擦力方向可能向上,也可能向下B.B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力C.A肯定对B施加竖直向上的摩擦力D.B受墙的摩擦力方向可能向上,也可能向下答案 B解析对A受力分析,在竖直方向上受到竖直向下的重力和B对A向上的摩擦力,根据力的相互性可知,A对B的摩擦力方向向下,选项A、C错误;对整体受力分析可知,整体在竖直方向保持静止,则墙对B一定有竖直向上的摩擦力,选项B正确,D错误.。
摩擦力的分析与计算1.静摩擦力的有无和方向的判断方法(1)假设法:利用假设法判断的思维程序如下:(2)状态法:先判断物体的状态(即加速度的方向),再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向.(3)牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向.2.静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速运动),利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小.(2)物体有加速度时,若只有静摩擦力,则F f=ma.若除静摩擦力外,物体还受其他力,则F合=ma,先求合力再求静摩擦力.3.滑动摩擦力大小的计算滑动摩擦力的大小用公式F f=μF N来计算,应用此公式时要注意以下几点:(1)μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力.(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关.例4(多选)如图10所示,斜面体A静置于水平地面上,其倾角为θ=45°,上表面水平的物块B在A上恰能匀速下滑.现对B施加一个沿斜面向上的力F,使B能缓慢地向上匀速运动,某时刻在B上轻轻地放上一个质量为m的小物体C(图中未画出),A始终静止,B保持运动状态不变,关于放上C之后的情况,下列说法正确的是()图10A.B受到的摩擦力增加了22mgB.推力F增大了22mgC.推力F增大了2mgD.A受到地面的摩擦力增加了mg①恰能匀速下滑;②使B能缓慢地向上匀速运动.答案ACD解析设物块B的质量为M,根据物块B在A上恰能匀速下滑可知Mg sin θ=μMg cos θ.放上C之后,B受到的摩擦力增加了mg sin θ=22mg,选项A正确;由于B保持运动状态不变,放上C之后沿斜面向上的推力增大了mg sin θ+μmg cos θ=2mg sin θ=2mg,选项B错误,C正确;A受到地面的摩擦力增加了2mg sin θcos θ=mg,D正确.摩擦力方向的分析技巧和计算1.分析技巧(1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析.(2)要注意灵活应用相对运动趋势法、假设法、状态法和转换法判断静摩擦力的方向.2.摩擦力的计算(1)在确定摩擦力的大小之前,首先分析物体所处的状态,分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.(2)滑动摩擦力有具体的计算公式,而静摩擦力要借助其他公式,如:利用平衡条件列方程或牛顿第二定律列方程等.(3)“F f=μF N”中F N并不总是等于物体的重力.。
静摩擦力方向的判断作者:张伯群来源:《读与写·下旬刊》2015年第07期中图分类号:G718文献标识码:B文章编号:1672-1578(2015)07-0340-01如何判断静摩擦力的方向,在高中物理教学中始终是一个难点。
往往到了最后总复习的时候,有些同学还是对此类问题感到头痛,不知道如何入手。
尤其是对"相对运动趋势的方向"不好理解。
通过几年来的教学尝试,我总结出了一些判断静摩擦力方向的方法。
通过运用这些方法,在教学中取得了较好的效果。
1.利用物体平衡条件在物体处于平衡态(不涉及转动)时,可以利用物体的平衡条件来判断静摩擦力的方向。
例如:静止在桌面上的物体,受到水平方向的拉力F作用,但仍保持静止,可知桌面对木块的静摩擦力的方向是与F大小相等,方向相反的。
再如下面一题:物体在水平推力F的作用下,静止在斜面上,物体是否受到斜面的静摩擦力,其方向如何?(图1-1)我们对物体进行受力分析,如图1-2所示,先不考虑摩擦力。
在y轴的方向上应有∑Fy=0即有"Fy + Gy = T",在x轴方向上也应有∑Fx=0,这样才能保证物体所受的合外力为零,从而保持静止状态。
由Fx和Gx的关系,即可判断出静摩擦力的情况。
若Fx=Gx时,则可知f静不存在(即F =Gtanθ时)。
当FxGx时,应有Fx= Gx+f静,此时静摩擦力沿斜面向下。
总之,凡涉及到物体处于平衡状态的问题时,我们就可以尝试利用物体的平衡条件来判断静摩擦力的有无及其方向。
若物体不处于平衡状态,而是在做变速运动,则可试着利用第二种方法:利用牛顿第二定律。
2.运用牛顿第二定律如果物体在外力的作用下做变速运动,则可尝试利用牛顿第二定律来判断静摩擦力的方向。
如下面一个问题:一个木块放在水平圆盘上,随圆盘一起绕轴NN/匀速转动(图2-1),木块是否受到静摩擦力,方向如何?分析:木块在竖直方向上受力平衡,在水平面上做匀速圆周运动,因此,它的加速度方向是指向圆心O点的,而水平方向上木块受到的力只能是圆盘施加给它的静摩擦力(物体与圆盘相对静止),因此木块受到静摩擦力,其方向指向圆心,大小为f = mω2r(r为物体质心到圆心O点的距离)。
一判断静摩擦力方向的四种方法(1)由相对滑动趋势直接判断因为静摩擦力的方向跟物体相对滑动趋势的方向相反,如果我们所研究的问题中,物体相对滑动的趋势很明显,就可以由相对滑动趋势直接判断.这是判断静摩擦力方向的基本方法。
(2)用假设法判断所谓假设法就是先假设接触面光滑,以确定两物体的相对滑动趋势的方向,从而确定静摩擦力的方向。
(3)由运动状态判断有些静摩擦力的方向与物体的运动状态紧密相关,可以由物体的运动状态来判断物体所受静摩擦力的方向(4)用牛顿第三定律判断由以上三种方法先确定受力比较简单的物体所受静摩擦力方向,再由牛顿第三定律确定另一物体所受静摩擦力方向.二“四步法”(最基础的判断方法)1、找出摩擦力的施力物体。
2、选择此施力物体为参照物。
3、判断受力物体的相对运动方向或相对运动趋势方向。
4、用“相反”确定摩擦力的方向。
三.关于摩擦力理解的“7个”误区1.认为“摩擦力一定和物体运动方向相反”滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反,而不一定与物体的实际运动方向相反。
2.认为“静止的物体只能受到静摩擦力,运动物体只能受到滑动摩擦力”摩擦力发生在相互接触并挤压的两个接触表面不光滑的物体之间.如果该物体之间存在相对运动,则有相互的滑动摩擦力;如果这两个物体相对静止,并存在相对运动趋势,则物体间有相互的静摩擦力.3.认为“中的就等于物体所受的重力”压力是根据作用效果命名的一种力,其方向总与接触面垂直并指向受力物体,即属于弹力.重力方向始终是竖直向下的。
一般情况下两者不会相等,只有一些特殊情况时才会相等.4.认为“摩擦力总是阻力”摩擦力的作用效果是阻碍物体问的相对运动(滑动摩擦力)或阻碍物体问的相对运动趋势(静摩擦力),但不一定阻碍物体间的实际运动.摩擦力可以是阻力,也可以是动力.5.认为“压力越大,摩擦力越大”由公式可知,滑动摩擦力与压力成正比,压力越大,滑动摩擦力越大;最大静摩擦力也与压力成正比但静摩擦力的大小应根据物体的实际运动状态利用平衡条件或牛顿运动定律来确定。
求静摩擦力的方法一、理解静摩擦力的概念。
1.1静摩擦力是啥呢?简单来说,当两个相互接触的物体有相对运动趋势,但还没真正动起来的时候,在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力,这就是静摩擦力。
就好比你想推动一个很重的箱子,你用力了,箱子没动,这时候就有静摩擦力在“捣乱”,不让箱子轻易被推动呢。
1.2静摩擦力可是个很“低调”的力。
它不像动摩擦力那么明目张胆,动摩擦力是物体已经动起来才产生的,而静摩擦力是在物体将动未动的“临界”状态下存在的。
它就像一个默默守护的小卫士,在物体还没开始运动的时候就坚守岗位。
二、静摩擦力的大小求解方法。
2.1平衡法。
2.1.1这是最常用的一种方法。
当物体处于静止状态时,它受到的力是平衡的。
比如说,一个物体放在斜面上静止不动,我们要找它受到的静摩擦力大小。
这个物体受到重力、斜面的支持力和静摩擦力。
重力可以分解为沿斜面向下的力和垂直斜面向下的力。
因为物体静止,沿斜面方向上的力也是平衡的。
如果知道了重力沿斜面向下的分力大小,那么静摩擦力的大小就等于这个分力的大小,方向相反。
这就像两个人在拔河,势均力敌,谁也拉不动谁,这个静摩擦力就和重力沿斜面向下的分力在“拔河”呢。
2.2假设法。
2.2.1有时候我们可以用假设法来求静摩擦力。
假如我们不确定静摩擦力的方向,就可以先假设一个方向。
就像在一个迷宫里,你先选一条路走走看。
比如说,一个物体在水平面上,受到一个水平方向的拉力,但是不知道静摩擦力方向。
我们假设静摩擦力向左,然后根据牛顿第二定律列出方程。
如果算出来静摩擦力是正值,那说明我们假设的方向是对的;如果是负值,那说明实际方向与我们假设的相反。
这就有点像“摸着石头过河”,先试试看,不行再调整。
2.3根据最大静摩擦力估算。
2.3.1最大静摩擦力是静摩擦力的一个上限。
一般来说,最大静摩擦力比动摩擦力略大一点。
如果我们知道了最大静摩擦力的大小,在物体没有达到最大静摩擦力之前,静摩擦力的大小就等于外力的大小。
将假设法进行到底——静摩擦力方向的判断青岛市城阳区第二高级中学(266107) 李长青静摩擦力方向的判断,是中学物理的一个重点,是很多学生即头痛又不得不面对的问题。
很多教参书、教学杂志上介绍的方法是:用假设法,假设接触面光滑,判断出物体的运动方向,该方向就是物体运动趋势的方向,静摩擦力与相对运动趋势的方向相反。
问题是,很多同学就是对相对一词的涵义理解不清,判断不准因此出错。
下面我就多年的教学经验谈一下该问题。
我们还是用这种假设法,只是把假设光滑变为真的光滑,然后进行判断。
下面步骤为判断物体上P 点所受静摩擦力的方向。
步骤:① 画图,把物体与接触面离开一段距离,使接触面真的光滑(这样物体与接触面之间就没有摩擦力了)。
② 在物体上与面接触的地方标注需要判断摩擦力方向的点P 。
③ 在接触面上标注与P 对应的接触点P /(实际是同一个点,只不过分在了两个面上)。
④ 根据题目所给条件判断分离后点P 相对于P /的运动方向。
⑤ P 的运动方向即为没有摩擦力时物体的运动方向,物体上P 点受到的静摩擦力与该运动方向相反。
例题1、 如图所示是皮带传动的装置示意图,O 1是主动轮,O 2是从动轮。
两轮水平放置。
当O 1顺时针匀速转动时,重10N 的物体同皮带一起运动。
若物体与皮带间最大静摩擦力为5N ,则物体所受到的摩擦力的大小和图中皮带上P 、Q 所受摩擦力的方向是 ( ) A 、5N ,向下、向下 B 、0,向下、向上 C 、0,向上、向上 D 、0,向下、向下解析:画分离图如图2所示。
O 1是主动轮,当O 1顺时针匀速转动时,P '向下转动,而P 不动。
可判断P 相对于P '向上转动,所以皮带上P点受到的静摩擦力向下。
O 2是从动轮,皮带随O 1转动时,Q 点向上运动,而Q '不动。
可判断Q 点相对于Q '向上运动,所以皮带上Q 点受到的静摩擦力向下。
例题2、由于物体随皮带一起匀速运动,所以受到的摩擦力为零。
防止静摩擦力方向判断失误的方法—对假设法步骤的进一步理解摘要:摩擦力方向的判定方法之假设法是一种非常好的方法,但是总有不少同学应用不好,判断错误。
经过调查我才发现问题是出在步骤不严密,不规范上。
现将我总结的假设法步骤与大家分享,希望对大家有所帮助。
关键词:假设法摩擦力相对相反一、假设法步骤1、假设法步骤第一步:A物体哪一部分与B物体哪一部分产生摩擦力第二步:假设没有摩擦力(即光滑,滑溜溜,抓不住,打滑等意思)第三步:A怎么动,B怎么动若研究对象为A,A相对于B怎么动;若研究对象为B,B相对于A怎么动。
第四步:与相对运动方向相反。
1.对步骤的简单解释假设法会,但是运用判断出错,往往出现在对步骤两个地方的不重视,觉得是废话或无所谓。
(1)觉得第1步一眼就能判断出来,可以省略。
然而第一步不仅不能省略,而且还要准确判断到物体的哪一部分,后面举例会体现这一点。
(2)第三步判定时,其中往往一物体处于静止状态,切记静止物体也一定要说出来。
二、假设法步骤的应用此法的好处在于无论“简单”还是“难的”都能快速准确的判断出来,下面我们由所谓的“易”到“难”来看一下,最好边看边在纸上跟着做一下,效果更好。
例1:一个物体A受水平向右的恒力F作用,物体仍然保持静止状态,请判断物体所受摩擦力的方向。
假设法步骤:第一步:A的下表面与地面产生摩擦力第二步:假设没有摩擦力,即光滑。
第三步:A向右动,地面不动,A相对于地面向右动。
第四步:向左。
例2:一物体A静止在斜面上,请判断物体A受到的摩擦力。
假设法步骤:第一步:物体下表面与斜面产生f第二步:若无摩擦力,即光滑第三步:A将滑下,沿斜面向下动;斜面不动,A相对于斜面向下动。
第四步:沿斜面向上。
例3:一个小猴沿杆匀速向下。
假设法步骤:第一步:小猴的手与杆子产生摩擦力第二步:若无摩擦力,即光滑第三步:小猴掉下来向下动,杆子不动,小猴相对于杆子向下动第四步:沿杆向上。
例4:一人沿路面向前匀速运动,请分析人受到的摩擦力方向。
判定摩擦⼒⽅向的⽅法 怎样判定摩擦⼒的⽅向呢?下⾯是店铺⽹络整理的判定摩擦⼒⽅向的⽅法以供⼤家学习。
⼀、滑动摩擦⼒⽅向的判定 ⼈教社⼋年级物理下册教材中,对滑动摩擦⼒作如下定义:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触⾯上会产⽣⼀种阻碍相对运动的⼒,这种⼒叫做滑动摩擦⼒。
从概念上分析,⾸先产⽣摩擦⼒的两个物体(施⼒物体和受⼒物体)必须接触。
其⼆,这两个物体之间必须相对滑动,即受⼒物体相对于施⼒物体(参照物)要有位置的变化。
其三,摩擦⼒的作⽤是施⼒物体作⽤在受⼒物体上阻碍受⼒物体做相对运动(相对于施⼒物体)。
因此,我们在分析滑动摩擦⼒的⽅向时,依据上⾯三点,可以按照以下四个步骤进⾏分析:⼀是确定滑动摩擦⼒的受⼒物体,⼆是确定滑动摩擦⼒的施⼒物体,并将其作为参照物(假定不动),三是判定受⼒物体相对于施⼒物体的运动⽅向,四是滑动摩擦⼒的⽅向与此受⼒物体的运动⽅向相反。
这样就可以准确的判定滑动摩擦⼒的⽅向了。
例1.将⼀⽊块A放在⽊板B上,⽤⼀⽔平向右的拉⼒拉着⽊块A向右运动,分析此时⽊块A所受滑动摩擦⼒的⽅向。
如图⼀。
按照以上四步分析:①受⼒物体──⽊块A。
②施⼒物体──⽊板B(参照物)。
③受⼒物体相对运动⽅向──⽊块A⽔平向右运动。
④滑动摩擦⼒的⽅向──⽔平向左(与实际运动的⽊块A运动⽅向相反)。
例2.将⼀⽊块A放在⽊板B上,并将⽊块A⽤轻绳固定在左侧的墙上,现⽤⼀⽔平向右的拉⼒拉着⽊板B向右运动,分析此时⽊块A所受滑动摩擦⼒的⽅向。
如图⼆。
分析过程如下:①受⼒物体──⽊块A。
②施⼒物体──⽊板B(参照物)。
③受⼒物体相对运动⽅向──⽊块A⽔平向左运动。
④滑动摩擦⼒的⽅向──⽔平向右(与实际运动的⽊板B运动⽅向相同)。
⼆、静摩擦⼒⽅向的判定 什么是静摩擦⼒?当相互接触的两个物体相对静⽌,但是存在相对运动的趋势时,在接触⾯上会产⽣⼀个阻碍相对运动的⼒,这种⼒就叫静摩擦⼒。
不难看出,静摩擦⼒与滑动摩擦⼒仅在是否相对运动上有区别。
用假设法分析静摩擦力
杨瑞霖
【期刊名称】《广西教育学院学报》
【年(卷),期】2004(000)0z2
【摘要】静摩擦力的分析是力学的一个教学难点,学生较难掌握.本文用假设相互接触的物体间绝对光滑的方法,将矛盾转化,从而使抽象的问题得以用学生容易理解的方法来解决.
【总页数】1页(P213)
【作者】杨瑞霖
【作者单位】广西水利电力职业技术学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.假设法在静摩擦力教学中的应用 [J], 熊应竹
2.“静摩擦力”课例分析 [J], 朱晨晖
3."静摩擦力"课例分析 [J], 朱晨晖
4.转盘上物体所受静摩擦力方向的分析策略 [J], 张晓宇
5.以静摩擦力为切口指导学生受力分析 [J], 陈志刚
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将假设法进行到底——静摩擦力方向的判断
青岛市城阳区第二高级中学(266107) 李长青
静摩擦力方向的判断,是中学物理的一个重点,是很多学生即头痛又不得不面对的问题。
很多教参书、教学杂志上介绍的方法是:用假设法,假设接触面光滑,判断出物体的运动方向,该方向就是物体运动趋势的方向,静摩擦力与相对运动趋势的方向相反。
问题是,很多同学就是对相对一词的涵义理解不清,判断不准因此出错。
下面我就多年的教学经验谈一下该问题。
我们还是用这种假设法,只是把假设光滑变为真的光滑,然后进行判断。
下面步骤为判断物体上P 点所受静摩擦力的方向。
步骤:
① 画图,把物体与接触面离开一段距离,使接触面真的光滑(这样物体与接触面之间就没有摩擦力了)。
② 在物体上与面接触的地方标注需要判断摩擦力方向的点P 。
③ 在接触面上标注与P 对应的接触点P /(实际是同一个点,只不过分在了两个面上)。
④ 根据题目所给条件判断分离后点P 相对于P /的运动方向。
⑤ P 的运动方向即为没有摩擦力时物体的运动方向,物体上P 点受到的静摩擦力与该
运动方向相反。
例题1、 如图所示是皮带传动的装置示意图,O 1是主动轮,
O 2是从动轮。
两轮水平放置。
当O 1顺时针匀速转动时,重
10N 的物体同皮带一起运动。
若物体与皮带间最大静摩擦力为5N ,则物体所受到的摩擦力的大小和图中皮带上P 、Q 所受摩擦力的方向是 ( ) A 、5N ,向下、向下 B 、0,向下、向上 C 、0,向上、向上 D 、0,向下、向下
解析:画分离图如图2所示。
O 1是主动轮,当O 1顺时针匀速转动时,P '向下转动,而P 不动。
可判断P 相对于P '向上转动,所以皮带上P
点受到的静摩擦力向下。
O 2是从动轮,皮带随O 1转动时,Q 点向上运动,而Q '不动。
可判断Q 点相对于Q '向上
运动,所以皮带上Q 点受到的静摩擦力向下。
例题2、由于物体随皮带一起匀速运动,所以受到的摩擦力为零。
综上所述,选择D 。
例题 某人推着自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为F1,对后轮的摩擦力为F2;该人骑着自行车前进时,地面对前轮的摩擦力为F3,对后轮的摩擦力为F4,下列说法中正确的是( )
A 、F1与车前进方向相同
B 、F2与车前进方向相同
C 、F3与车前进方向相同
D 、F4与车前进方向相同 解析:画出分离图如图3所示。
当人推车前进时,后车轮上的P 向前运动,而P '不动,判断知P 相对于P '向前运动、所以受到的摩擦力
P '
Q '
P
Q
前进
图3
P O 1 Q
O
2
Q ' P '
图 2
Q P
O 2
O 1 图1
向后,同理Q相对于静止不动的Q'向前运动、所以受到的也摩擦力向后。
当人骑车前进时后车轮是主动轮,车轮上的P向后运动,而P'静止不动,可知P相对于P'向后运动、所以P受到的摩擦力向前。
前车轮上的Q向前运动,而Q'不动,判断知Q 相对于Q'向前运动、所以受到的摩擦力向后。
综上所述,选择D。