高中物理斜面摩擦力.ppt

练习 如图所示，两长方体木块质量分别为m1和m2,叠放在倾角为a的斜面上,已知m1和m2间,m2与斜面间的动摩擦因数分别为u1和u2,它们从静止开始保持相对静止一起沿斜面加速下滑，这个过程中，m1和m2之间的摩擦力,答案BD,A 有可能为零 B 等于u2m1gcosa C 等于u1m1gcosa D m1受的摩擦力方 向沿斜面向上,极值问题 例1、如图示，用绳AC和BC吊起一个物体，它们与竖直方向的夹角分别为60和30，若AC绳和BC绳能承受的最大拉力分别为100N和150N，则欲使两条绳都不断，物体的重力不应超过多少？,60,例1 如图所示，底座A上装有长0.5m的直立杆，其总质量为0.2 Kg,杆上套有质量0.05Kg的小环 B,它与杆有摩擦，当环从底座以4m/s速度飞起时，刚好能达到杆顶，求（1)在环升起过程中，底座对水平面的压力多大?(2)小环从杆顶落回底座需多长时间？,例2 消防队员在某高楼进行训练,他要从距地面高h=34.5m处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子滑下，在下滑的过程中，他先匀加速下滑，此时手脚对悬绳的压力FN1=640N,紧接着再匀减速下滑，此时手脚对悬绳的压力为FN2=2080N，滑至地面时速度为安全速度v=3m/s,手脚和悬绳的动摩擦因数为 ,求他沿绳滑至地面所用的总时间t(g=10m/s2),例3 一列总质量为M的列车，沿平直轨道匀速前进，其末节车厢质量为m,中途脱钩,当司机发现时，机车已行驶到距离脱钩处L的地方，于是司机立即关闭油门刹车，求列车的两部分都静止时，机车比末节车厢多行驶的距离（设阻力与车重成正比，机车牵引力恒定）。,第六题 第七题 用牛顿运动定律解决问题 一 从受力确定运动情况 二 从运动情况确定受力 三 超重与失重 超重.swf,例 一位同学站在体重计上，在他下蹲的过程中，体重计的读数如何变化？,第六题 第七题 用牛顿运动定律解决问题 一 从受力确定运动情况 二 从运动情况确定受力 三 超重与失重 超重.swf,例 一位同学站在体重计上，在他下蹲的过程中，体重计的读数如何变化？,【例题2台秤上装有盛水的杯，杯底用细绳系一木质小球，若细线突然断裂，则在小球浮到水面的过程中，台秤的示数如何变化？,【例题1 如图示，A为电磁铁挂在支架C上，放到台秤的托盘中，在它的正下方有一铁块B，铁块静止时，台秤的示数为G，当电磁铁通电，铁块被吸引上升的过程中，台秤的示数将如何变化？,1 变大 2 示数减小,例4 如图所示，质量为m的物体放在倾角为a，质量为M 的粗糙斜面上，斜面体置于粗糙的水平地面上，斜面与地面间的动摩擦因为 ，当物体m沿斜面匀速下滑，而斜面体保持静止不动，水平地面对斜面体的支持力和和摩擦力分别为多少？物体沿斜面以大小为的a加速度加速下滑，而斜面依然保持静止，则水平面对斜面的支持力和摩擦力分别为多少？,连接体（质点组） 在应用牛顿第二定律解题时，有时为了方便，可以取一组物体（一组质点）为研究对象。这一组物体可以有相同的速度和加速度，也可以有不同的速度和加速度。以质点组为研究对象的好处是可以不考虑组内各物体间的相互作用，这往往给解题带来很大方便。使解题过程简单明了。,系统所受的合外力等于系统内各物体的质量和加速度乘积的矢量和。即：,F = m1a1 + m2a2 + m3a3 + ,其分量表达式为,【例题3 某人在a=2m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1=75Kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起的m2=50Kg物体，则此升降机上升的加速度为多大？,设此人在地面上的最大举力是 F，那么他在以不同加速度运动的升降机中最大的举力仍为F，以物体为研究对象，物体的加速度与升降机相同,【例题4 、如图示一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，杆上套着一个环，箱和杆的质量为M，环的质量为m，已知环沿着杆加速下滑，加速度的大小为a g ，此时箱对地面的压力等于 （ ） A.（M+m）g B. （M-m）g C. （M+m）g - ma D. （M+m） g + ma,解：对系统分析受力如图示，,由系统的动力学方程 （向下为正方向）,（ M+m）g N= ma +0,N= （ M+m）g ma,C,【例 如图,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱和杆的质量为M，环的质量为m。已知环沿着杆加速下滑，环与杆的摩擦力大小为f，则此箱对地面的压力为？,A、等于Mg B、等于(M+m)g C、等于Mg+f D、等于(M+m)g-f,例5如图示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端固定一个质量为m 的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架对地面的压力为0 瞬间，小球的加速度大小为 A. g B（M-m） g /m C. 0 D（M+m） g /m,D,解：对系统分析受力如图示，,由系统的动力学方程 （向下为正方向） （ M+m）g N=ma+0,N=0时 a =（M+m） g /m,【例题6如图所示的装置中，重4N的物块被平行于斜面的细线拴在斜面上端的小车上，整个装置保持静止，斜面的倾角为30，被固定在测力计上。如果物块与斜面间无摩擦，装置稳定以后，当细线被烧断物块正下滑时，与稳定时比较，测力计的读数 ( ) A. 增加4N B.增加3N C.减少1N D. 不变,解：系统静止时， 对整体： N1 =（M+m）g,由系统的动力学方程（向下为正方向）,（M+m）g - N 2= ma sin 30,N=N2 -N1= - ma sin 30 = - mg sin2 30= -1N,C,例7 浸没在水中的小球固定在弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器的底部，当容器由静止自由下落后，弹簧长度的变化情况是 A 若 则弹簧长度不变， B 若 则弹簧长度伸长 C 若 则弹簧长度伸缩短 D 无论 大小如何，弹簧长度不变,答案ABC,【例题 盛水的杯子,放在台秤上,杯子正上方有一细线悬挂一小(A图)小球浸没在水中,剪断细线后,小球在向下运动的过程中,台秤的示数如何变化？在B图中,剪断细线后，小球在向下运动的过程中,台秤的示数如何变化？,A 图 B图,传送带问题,例1 如图，一平直的传送带以v=2m/s的速度做匀速运动，传送带把A处的工件运送到B处,A、B相距L=10m,从A处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t=6s,能传送到B处,求传送带的运运动情况？ 若要使运行时间最短，传送带的运行速度至少多大？,例2 如图，传送带的水平部分长为L，传送带的速度为v，在其左方无初速释放一小木块。若木块与传送带的动摩擦因数为u，则木块从左端到右端的时间可能是,答案 ACD,传送带问题,例题传送带足够长，求物体从A端滑上传送带到离开A端的时间？ V1v2时，向左减速为零；向右加速为v2 V1v2时, 向左减速为零；向右加速为v1,例3如图所示，水平传送带足够长，以恒定速度v1沿顺 时针方向运动，传送带右端一物体以恒定速率v2沿直线向左滑上传送带，经过一段时间又返回光滑水平面，此时速率为V2,画出速度时间图象,例4 如图,水平传送带A、B两端相距s=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数为0.1。工件滑上A端瞬时速度vA=4m/s,到达B端的瞬时速度设为vB（1）若传送带不动vB多大？（2）若传送带以速度V(匀速）逆时针转动， vB多大（3)若传送带以速度V(匀速）顺时针转动,vB多大,A,B,例5如图所示，水平传送带水平段长L=6 m，两皮带轮半径均为r=O.1 m，距地面高H=5 m与传送带等高的光滑水平台上有一小物块以v0=5 ms的初速度滑上传送带设物块与传送带之间的动摩擦因数=O.2，皮带轮匀速运动时皮带的速度为v,物体平抛运动的水平位移为s，以不同的v值重复上述过程，得到一组对应的v、s值对于皮带轮的转动方向，皮带上部向右时用vO，向左时用vO表示，在图乙给定的坐标上正确画出s-v关系图线，并写出必要的分析过程,例6 如图水平传送带A、B两端相距为L=16m,传送带与水平方向的夹角为 =370，传送带以10m/s速率顺时针 逆时针转动。在传送带上端A无初速度地放一个质量为0.5Kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为 0.5,求物体从A运动到B所需时间是多少？,例4 如图，传送带与地面倾角a=370,从A到B长度为16m,传送带以v=10m/s的速率逆时针转动，在传送带上端A无初速地放一个质量为m=0.5Kg的物体它与传送带的动摩擦因数为u=0.5，求物体从A运动到B所用时间是多少？,例6 如图，浅色长传送带水平部分ab=2m,斜面部分bc=4m,与水平方向的夹角为a=370,一煤块（可视为质点) A与传送带间的动摩擦因数为0.25,传送带沿图示的方向运动， 速率v=2m/s, 若把煤块A轻放在a处，它将被传送到c点, 且煤块A不会脱离传送带，煤块A从a点被传送到c点时，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹,求此痕迹长度,【练习 如图，小型工件P以速率v1=0.5m/s，在光滑水平工作台上滑行；水平传送带AB段的长L=20m,以速度v2=0.5m/s运行，工件P从A处滑上传送带，与传送带的动摩擦因数为0.4，求（1）工件P从A到B所用的时间（2）v1 v2 L和动摩擦因数的数值未知，假定工件在达到B点之前已经与传送带保持相对静止，求工件P在传送带上A由运动到B所用时间的表达式,v1,v2,临界问题,临界；物体由某种物理状态变化为另一种物理状态时所要经历的转折点，通常叫做临界点，包含临界状态的问题，叫做临界问题 1分析；物理过程，找出临界状态 2 找出临界条件 3 以临界状态为突破口，列临界方程求解问题 思路：先求出临界值，再与实际值相比较，最终确定实际情况1物体是否脱离支持面的临界条件是支持力为零 2绳是否断的临界条件为绳中的拉力达到最大值 3绳松弛与绳绷紧的临界条件为绳中拉力为零 4两物体（接触）是否相对滑动的临界条件是物体间摩擦力达到最大静摩擦力,临界 例题1 ：如图所示, 小车的质量M为 2.0 Kg,与水平地面阻力忽略不计，物体的质量m为0.5Kg,物体与小车间的动摩擦系数为0.3（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (1)小车在外力的作用下以1 .2m/s2的加速度向右运动时，物体受摩擦力多大？ (2)欲使小车产生3.5m/s2的加速度,需给小车提供多大的水平推力？(3)若要使物体脱离小车，问至少应向小车提供多大 的水平推力？（4）若小车长L=1m,静止小车在8.5 N 水平推力作用下物体由车的右端向左滑动，滑离小车需多长时间？,m,F,M,v,例题2 如图所示，m =4kg的光滑小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37角。当：小车以a=g向右加速；小车以a=g向右减速时，分别求细线对小球的拉力和后壁对小球的压力各多大？ 练习如图所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。用水平力F拉B，当拉力大小分别是F=10N和F=20N时，A、B的加速度各多大？,【例题3 水平向右运动的小车上，有一倾角为370的光滑斜面，质量为m的小球被平行于斜面的细绳系住而静止于斜面上，如图当小车以 a=g a=2g 的加速度水平向右运动时，绳对小球的拉力各为多大？, 练习 如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数为 ，