2-2 相互作用摩擦力
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李老师物理教研室(高中部)编撰
1 /27 直击十年高考真题,迅速提高考试成绩 第三章 相互作用(上)(2020新版)
(重力、弹力和摩擦力)
前言:《李老师物理教学讲义》由李老师高中物理教研室一线教师根据本人多年教学经验,以及人教版教学大纲(最新版)和教材,精心编撰的教学讲义。本讲义以教材内容为主线,附有大量经典例题和习题,并附有详细答案或解析。本讲义主要供广大高中物理一线教师教学参考之用,任何自然人或法人未经本教研室许可不得随意转载或用于其它商业用途。
——李老师高中物理教研室
一、重力和弹力
1.力
(1)力是物体与物体之间的相互作用。在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号N。
(2)力的三要素:力的大小、方向和作用点。
(3)力的性质:
例题1-1.(2019·南充高一期中)下列说法中正确的是( )
A.“风吹草动”,草受到了力,但没有施力物体,说明没有施力物体的力也是存在的
B.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球在飞行中受到一个向前的推力C.甲用力把乙推倒,只是甲对乙用力,而乙对甲没用力
D.两个物体发生相互作用不一定相互接触
答案:D
李老师物理教研室(高中部)编撰
2 /27 直击十年高考真题,迅速提高考试成绩 例题1-2.如图所示,用球拍击打乒乓球时,如果以球为研究对象,则施力物体是( )
A.人 B.球拍
C.乒乓球 D.无法确定
答案:B
(4)力的图示和力的示意图
力可以用有向线段表示。
有向线段的长短表示力的大小,箭头表示力的方向,箭尾(或箭头)表示力的作用点。如图3.1-4,球所受的重力大小为6N,方向竖直向下。这种表示力的方法,叫作力的图示。
第二课时 摩擦力
考点剖析
【教学要求】
1.知道静摩擦产生的条件,知道最大静摩擦的概念,并正确判断
静摩擦力的方向。
2.知道滑动摩擦力产生的条件,并正确判断滑动摩擦力的方向。
知道影响滑动摩擦力大小的因素,会用动摩擦因数计算滑动摩擦力。
【知识再现】
(一)静摩擦力
1.静摩擦力产生条件:a.接触面粗糙;b.存在弹力;c.相对静止且
有相对运动趋势。
2.静摩擦力的方向: 沿接触面且与相对运动趋势方向相反。
3.静摩擦力的大小:0
一般由牛顿定律计算(平衡时等于除f外的切向合力)
(二)滑动摩擦力
1.滑动摩擦力产生条件:a.接触面粗糙; b.存在弹力; c.有相对
运动
2.滑动摩擦力的方向:沿接触面且与相对运动方向相反。
3.滑动摩擦力的大小:f=μN。
静摩擦力大小与正压力无关,与平行于接触面的外力有关;而滑动摩擦
力与平行于接触面的外力无关,与速度大小、接触面积大小无关,与正
压力成正比。
重点突破知识点一对滑动摩擦力的认识
滑动摩擦力大小与压力成正比,即f=μFN;方向与相对运动方向相
反,要注意“FN”并不总是等于物体重力,这是易错点。
【应用1】 一倾斜传送带按如图所示方向运动,现将一小物块A慢慢放到传送带的上端,刚放上A后,A受的摩擦力方向如何?
导示: 刚放上A后,A相对传送带向上运动,故A受的摩擦力方向沿传送带向下。
引申:经过一段时间后,A受的摩擦力方向又如何呢?
知识点二静摩擦力的特点
静摩擦力具有可变性、不确定性,大小和方向都可以发生突变。
【应用2】(南京一中08届高三第一次月考试卷)关于静摩擦力的说
法正确的是( )
A.静摩擦力有最大值,说明静摩擦力的值在一定范围内是可变的
B.静止物体受到的摩擦力一定是静摩擦力
C.静摩擦力的方向可能与其运动方向相同D.运动的物体可能受静摩擦力作用答案:ACD
考考你:如图所示,手用力握住一个竖直的瓶子,瓶子静止。有人
认为,手握的力越大,瓶子所受的摩擦力越大。还有人认为,手越千燥、粗糙,瓶子所受的摩擦力越大。他们的观点有什么不妥吗?
相互作用力和摩擦力做功问题
考点规律分析
一、一对相互作用力的做功情况
(1)一对相互作用力做功的正负:一对相互作用力的方向相反并不代表这一对相互作用力做的功一定是一正一负,还可以都做正功、都做负功、都不做功、一个做功一个不做功等等。
(2)一对相互作用力做功的大小:一对相互作用力做功的大小不一定相等,因为它们分别作用于两个物体上,每个物体都可能还受其他力,其位移情况可能千差万别。
二、滑动摩擦力与静摩擦力的做功情况
(1)摩擦力做功正负情况
运动的物体受到滑动摩擦力或静摩擦力时,若摩擦力的方向与运动方向相反,则摩擦力做负功,该摩擦力就是阻力;若摩擦力的方向与运动方向相同,则摩擦力做正功,该摩擦力就是动力。总之,摩擦力既可能做负功,也可能做正功,还可能不做功。举例如下:
(2)一对相互作用的静摩擦力做功的代数和为零,而一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和不为零。
(3)摩擦力做功计算要注意过程中位移的方向是否改变。
①物体在粗糙水平面上做单方向的直线运动时,路程与位移大小相等,此时摩擦力做功W=-Fl(l指位移,F指摩擦力)。
②物体在粗糙水平面上做往复运动或曲线运动时,路程与位移大小不同,此时摩擦力做功W=-Fs(s指路程,F指摩擦力)。
典型例题
例 质量为M的木板放在光滑的水平面上,一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点,在木板上前进了L,而木板前进了l,如图所示。若滑块与木板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少?这一对摩擦力做功的代数和为多大? [规范解答] 滑块所受摩擦力Ff=μmg,位移为(l+L),且摩擦力与位移方向相反,故摩擦力对滑块做的功为:W1=-μmg(l+L)
木板所受的摩擦力Ff′=μmg,方向与其位移l方向相同,故摩擦力对木板做的功W2=μmgl
这一对摩擦力做功的代数和W=W1+W2=-μmgL
[完美答案] -μmg(l+L) μmgl -μmgL
高一物理导学案 编者:李胜 班: 学号: 组别: 姓名:
2012-11-10
3.2滑动摩擦力
【学习目标】
1.了解产生滑动摩擦力的条件
2.能分析出物体是否受到滑动摩擦力
3.能判断出物体所受到的滑动摩擦力的方向
4.能利用公式正确求出滑动摩擦力大小
【预习案】
使用说明&学法指导
1.先通读教材,勾画出本节内容的知识点,然后完成下面所设置的问题并提出自己的见解和问题,并通过再读教材或查阅资料解决问题。
2.独立完成,时间15分钟
〖问题设置〗
1、 滑动摩擦力
a、定义:在滑动摩擦中,物体间产生的 作用力,叫做滑动摩擦力。
b、产生条件 、 、 。
c、方向
d、滑动摩擦力的大小计算公式为_______________。动摩擦因数与____________和______________有关。
【探究案】
滑动摩擦力
一、滑动摩擦力的条件
1、用手在桌面上搓动,感受一下手所受到的滑动摩擦力
(1)手只是放在桌面上,会受到滑动摩擦力吗?
(2)如果桌面绝对光滑,会受到滑动摩擦力吗?
(3)手仅与桌面接触而不给桌面压力,会受到滑动摩擦力吗?
2、结合初中所学知识,总结出滑动摩擦力产生的条件?(小组可以讨论完成)
3、判断:(1)要产生滑动摩擦力,物体是否一定要运动?
(2)运动的物体是否一定就能产生滑动摩擦力?
(3)有弹力是否一定有摩擦力?反之,有摩擦力是否一定有弹力?
二、滑动摩擦力的大小
1、实验装置
小木块
小木条 测力计
定滑轮 高一物理导学案 编者:李胜 班: 学号: 组别: 姓名:
2012-11-10
2、实验原理
向左拖动小木条,小木块与小木条之间发生了相对运动,小木块相对于小木条向 运动,但小木块相对于地面没有运动,小木块处于平衡状态,对小木块进行受力分析,如下图,水平方向拉力与摩擦力平衡,因此,我们可以通过拉力的大小来判断小木块所受滑动摩擦力的大小。