第7讲重力弹力摩擦力

1、第二单元相互作用第二单元相互作用人人 教教 物物 理理http:/ 录录第第7 7讲重力弹力摩擦力讲重力弹力摩擦力第第8 8讲力的合成与分解讲力的合成与分解第第9 9讲共点力平衡受力分析讲共点力平衡受力分析第第1010讲实验：探究弹力与弹簧伸长的关系讲实验：探究弹力与弹簧伸长的关系第第1111讲实验：验证力的平行四边形定则讲实验：验证力的平行四边形定则第第1212讲单讲单 元元 小小 结结人人 教教 物物 理理本单元知识是即将学习的动力学的预备知识，因此基础性和预本单元知识是即将学习的动力学的预备知识，因此基础性和预备性是本单元知识的突出特点通过本单元的学习，要真正达到理备性是本单元知识的突出

2、特点通过本单元的学习，要真正达到理解力的产生原因和力的矢量性及有关性质，为以后的学习奠定良好解力的产生原因和力的矢量性及有关性质，为以后的学习奠定良好的基础对本单元内容的学习，要熟练掌握基本概念和规律，把握的基础对本单元内容的学习，要熟练掌握基本概念和规律，把握知识间的内在联系，形成知识体系，做到融会贯通，最终达到灵活知识间的内在联系，形成知识体系，做到融会贯通，最终达到灵活应用的目的应用的目的本单元中的弹力、摩擦力是高考中的常考内容，尤其是摩擦力本单元中的弹力、摩擦力是高考中的常考内容，尤其是摩擦力的考查几率更高，是历年高考命题的重点和热点，特别是有关摩擦的考查几率更高，是历年高考命题的重点

3、和热点，特别是有关摩擦力大小和方向的考查，由于考生在这上面常存在认识上的误区，所力大小和方向的考查，由于考生在这上面常存在认识上的误区，所以更能考查出考生理解、分析问题的能力另外，以更能考查出考生理解、分析问题的能力另外，http:/ 教教 物物 理理共点力的平衡是本单元的另一个考查重点，命题点很多，以上共点力的平衡是本单元的另一个考查重点，命题点很多，以上内容在高考试题中常以选择题的形式出现，主要涉及摩擦力、弹内容在高考试题中常以选择题的形式出现，主要涉及摩擦力、弹簧类问题、共点力的合成和分解、物体的平衡等，有时也与牛顿簧类问题、共点力的合成和分解、物体的平衡等，有时也与牛顿运动定律、电磁学

4、等相联系，还可以与实际相结合进行考查运动定律、电磁学等相联系，还可以与实际相结合进行考查http:/ 教教 物物 理理本讲讲述了力的基本知识，力是贯穿高中物理学的一根纽带，是本讲讲述了力的基本知识，力是贯穿高中物理学的一根纽带，是整个物理学的基础同学们要知道力是物体间的相互作用，并且要在整个物理学的基础同学们要知道力是物体间的相互作用，并且要在理解理解“作用作用”上下工夫，要消除在常识和经验中形成的有关力的思维上下工夫，要消除在常识和经验中形成的有关力的思维定势的影响对于重力，复习时可以联系万有引力，并通过分析物体定势的影响对于重力，复习时可以联系万有引力，并通过分析物体受地球自转的影响，明白

5、受地球自转的影响，明白http:/ 主基 础 构 建导学建议导学建议人人 教教 物物 理理对于弹力和摩擦力，复习时要知道二者产生的条件，并学会判断两个对于弹力和摩擦力，复习时要知道二者产生的条件，并学会判断两个物体间有无弹力和摩擦力的方法，学会计算弹力和摩擦力的大小物体间有无弹力和摩擦力的方法，学会计算弹力和摩擦力的大小http:/ 教教 物物 理理一、力一、力1 1力的定义：力是力的定义：力是物体对物体的相互作用物体对物体的相互作用，力不能离开，力不能离开物体物体单独而存在单独而存在2 2力的基本特征力的基本特征(1)(1)力的物质性：力不能脱离物体而独立存在不论是直接接力的物质性：力不能脱

6、离物体而独立存在不论是直接接触还是不直接接触，不论是微观还是宏观，有力就一定存在施力物触还是不直接接触，不论是微观还是宏观，有力就一定存在施力物体和受力物体体和受力物体(2)(2)力的相互性：力的作用是相互的，施力物体同时也一定是力的相互性：力的作用是相互的，施力物体同时也一定是受力受力物体物体http:/ 主主 导导 学学人人 教教 物物 理理(3)(3)力的矢量性：力是矢量，既有大小又有方向，其合成与分力的矢量性：力是矢量，既有大小又有方向，其合成与分解遵从平行四边形法则解遵从平行四边形法则(4)(4)力的独立性：一个力作用于某一物体上产生的效果，与这力的独立性：一个力作用于某一物体上产生

7、的效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关个物体是否同时受到其他力的作用无关3 3力的作用效果：力的作用效果：使物体产生形变或使物体的运动状态发使物体产生形变或使物体的运动状态发生改变生改变二、重力二、重力1 1重力是由于重力是由于地球的吸引地球的吸引而使物体受到的力，它的施力物而使物体受到的力，它的施力物体是体是地球地球2 2重力的大小重力的大小G G与物体的质量与物体的质量m m用公式表示为用公式表示为G Gmgmg，重力的，重力的大小可用大小可用弹簧秤弹簧秤测量测量http:/ 教教 物物 理理(1)(1)大小随高度而变化：物体距地面越高，重力越小大小随高度而变化：物体距地面越高，重

8、力越小(2)(2)大小随纬度而变化：随纬度增大而增大大小随纬度而变化：随纬度增大而增大3 3重力的方向总是重力的方向总是竖直向下竖直向下4 4物体的重心位置与物体的形状和质量分布有关，与物体怎物体的重心位置与物体的形状和质量分布有关，与物体怎样放置无关质量分布均匀的、有规则几何形状的物体，其重心在样放置无关质量分布均匀的、有规则几何形状的物体，其重心在几何中心几何中心5 5薄板的重心位置可以用薄板的重心位置可以用悬挂法悬挂法求出，该方法的依据是求出，该方法的依据是二力平衡二力平衡http:/ 教教 物物 理理名师点拨名师点拨重心并不是物体上最重的一点，重心是重力的等效作用点重心并不是物体上最重

9、的一点，重心是重力的等效作用点引入重心的概念，就把实际作用于整个物体各部分的重力，用引入重心的概念，就把实际作用于整个物体各部分的重力，用作用于重心的一个力等效替代了，从而使问题简化作用于重心的一个力等效替代了，从而使问题简化 下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A A重心总在物体上重心总在物体上B B任何形状规则的物体，它们的重心都在几何中心处任何形状规则的物体，它们的重心都在几何中心处C C物体静止在水平地面上，由于受重力作用，使得物体和物体静止在水平地面上，由于受重力作用，使得物体和地面发生弹性形变，物体产生了对地面的压力，压力大小等于地面发生弹性形变，物体产生了对地面的压力，压

10、力大小等于重力，方向竖直向下，所以压力就是重力重力，方向竖直向下，所以压力就是重力D D把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地把物体由赤道移到北极，若用天平称量，则示数在两地相同；若用弹簧秤称量，则示数在北极略微增大相同；若用弹簧秤称量，则示数在北极略微增大http:/ 1人人 教教 物物 理理【解析解析】重心可以不在物体上，如均匀圆环的重心，在环中心，重心可以不在物体上，如均匀圆环的重心，在环中心，A A错误物体的重心除与形状有关外，还与质量分布有关，只有形状错误物体的重心除与形状有关外，还与质量分布有关，只有形状规则且质量分布均匀的物体，重心才在其几何中心处，规则且质量分布均匀的

11、物体，重心才在其几何中心处，B B错误压力错误压力和重力是两种不同性质的力，它们的施力物体和受力物体不同，压力和重力是两种不同性质的力，它们的施力物体和受力物体不同，压力的大小、方向与重力相同是有条件的，故的大小、方向与重力相同是有条件的，故C C错误天平所称量的是物错误天平所称量的是物体的质量，所以示数不变化，而弹簧秤所测的是物体的重量，它随物体的质量，所以示数不变化，而弹簧秤所测的是物体的重量，它随物体的地理位置不同而变化，在北极最大，体的地理位置不同而变化，在北极最大，D D正确正确【答案答案】D D三、弹力三、弹力1 1定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接定义：发生弹性

12、形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的、使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力触的、使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力http:/ 教教 物物 理理名师点拨名师点拨物体因发生弹性形变而产生的弹力，是作用在使它发生形变的物体因发生弹性形变而产生的弹力，是作用在使它发生形变的物体上，而不是对自身产生了弹力物体上，而不是对自身产生了弹力2 2弹力的产生条件：弹力的产生条件：接触，接触，发生形变发生形变 杂技演员有高超的技术，如图所示，该演员能轻杂技演员有高超的技术，如图所示，该演员能轻松地顶接从高处落下的坛子关于他顶坛时头顶受到的压力，产生松地顶接从高处落下的坛子关于他顶坛时头顶

13、受到的压力，产生的直接原因是的直接原因是( () )A A坛的形变坛的形变 B B头的形变头的形变C C物体受到的重力物体受到的重力 D D人受到的重力人受到的重力【解析解析】发生形变的物体，为了恢复原状，会对发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体与它接触的物体产生弹力的作用，发生形变的物体http:/ 2人人 教教 物物 理理是施力物体头顶受到的压力是由坛子发生形变造成的，本题应选是施力物体头顶受到的压力是由坛子发生形变造成的，本题应选A.A.【答案答案】A A3 3弹力方向弹力方向(1)(1)弹力方向与施力物体的形变方向弹力方向与施力物体的形变方向相

14、反相反，与受力物体的形变方向，与受力物体的形变方向相同相同如果是点面接触，则弹力如果是点面接触，则弹力垂直于面垂直于面；如果是点与曲面接触；如果是点与曲面接触，则弹力方向垂直于过该点的曲线的，则弹力方向垂直于过该点的曲线的切线切线；如果是曲面与曲面接触；如果是曲面与曲面接触，则弹力方向垂直于，则弹力方向垂直于公切线公切线(2)(2)三种理想化模型上的弹力特点三种理想化模型上的弹力特点轻绳：绳对物体的拉力是沿绳收缩的方向，同一根绳上各点所受的轻绳：绳对物体的拉力是沿绳收缩的方向，同一根绳上各点所受的拉力大小都相等拉力大小都相等http:/ 教教 物物 理理轻杆：杆对物体的弹力不一定沿杆方向，如果

15、轻直杆只有两轻杆：杆对物体的弹力不一定沿杆方向，如果轻直杆只有两端受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力方向一定沿杆方端受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力方向一定沿杆方向向4 4弹力的大小计算弹力的大小计算(1)(1)对于弹簧，在弹性限度内，弹力的大小与形变量成正比，对于弹簧，在弹性限度内，弹力的大小与形变量成正比，即即F Fkxkx，k k是由弹簧本身特性决定的物理量，叫劲度系数是由弹簧本身特性决定的物理量，叫劲度系数(2)(2)除弹簧外，其他物体所受弹力的大小，通常利用平衡条件除弹簧外，其他物体所受弹力的大小，通常利用平衡条件或动力学规律建立方程求解或动力学规律建立方程求解 如

16、图所示，一倾角为如图所示，一倾角为4545的斜面固定于墙的斜面固定于墙角，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力角，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F F，且，且F F通过球心下列通过球心下列说法正确的是说法正确的是( () )http:/ 3人人 教教 物物 理理A A球一定受墙的弹力且水平向左球一定受墙的弹力且水平向左B B球可能受墙的弹力且水平向左球可能受墙的弹力且水平向左C C球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D D球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上【解析解析】当当F F的大小合适时，球可以静止在无墙的斜面上，当的大小合适时，球

17、可以静止在无墙的斜面上，当F F增大时墙才会对球有弹力，所以增大时墙才会对球有弹力，所以A A错，错，B B对；斜面必须有斜向上的弹对；斜面必须有斜向上的弹力才能使球不下落，所以力才能使球不下落，所以D D错，错，C C对对【答案答案】BCBC四、摩擦力四、摩擦力1 1滑动摩擦力滑动摩擦力http:/ 教教 物物 理理(1)(1)概念：两个相互接触的物体发生概念：两个相互接触的物体发生相对运动相对运动时产生的摩擦力时产生的摩擦力(2)(2)作用效果：总是起着阻碍物体间作用效果：总是起着阻碍物体间相对运动相对运动的作用的作用( (3)3)产生条件：相互接触且产生条件：相互接触且 挤压挤压，有，有

18、 相对运动相对运动， 接触面粗糙接触面粗糙(4)(4)大小：滑动摩擦力大小与大小：滑动摩擦力大小与 正压力正压力成正比，即成正比，即 f fFNFN. .(5)(5)方向：跟接触面相切，并跟物体方向：跟接触面相切，并跟物体 相对运动相对运动方向相反方向相反名师点拨名师点拨滑动摩擦力的方向不是与物体的运动方向相反，而是与物体的相对滑动摩擦力的方向不是与物体的运动方向相反，而是与物体的相对运动的方向相反，滑动摩擦力的公式运动的方向相反，滑动摩擦力的公式f fFNFN中的中的FNFN是指物体对接触面是指物体对接触面的正压力，而物体对接触面的正压力和接触面对物体的支持力的大小是的正压力，而物体对接触面

19、的正压力和接触面对物体的支持力的大小是相等的，故相等的，故FNFN的大小可理解为物体所受的支持力的大小可理解为物体所受的支持力http:/ 教教 物物 理理 20102010年银川一中模拟年银川一中模拟 如图所示，皮带是水平的，如图所示，皮带是水平的，当皮带不动时，为使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力当皮带不动时，为使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平拉力为为F1F1；当皮带向左运动时，为使物体向右匀速运动而作用在物体上；当皮带向左运动时，为使物体向右匀速运动而作用在物体上的水平力为的水平力为F2F2，则，则( () )A AF1F1F2F2B BF1F1F2F2C CF1F1F2F

20、2 D D以上三种情况都可能以上三种情况都可能【解析解析】两次物体都处于平衡状态，拉力始终都等于滑动摩擦两次物体都处于平衡状态，拉力始终都等于滑动摩擦力，而滑动摩擦力在两次情况中都相等力，而滑动摩擦力在两次情况中都相等【答案答案】A A2 2静摩擦力静摩擦力 http:/ 4人人 教教 物物 理理(1)(1)概念：两个相互接触的物体有概念：两个相互接触的物体有 相对运动相对运动趋势时产生的摩趋势时产生的摩擦力擦力. .(2)(2)作用效果：总是起着阻碍物体间作用效果：总是起着阻碍物体间 相对运动趋势相对运动趋势的作用的作用(3)(3)产生条件：相互接触且产生条件：相互接触且 挤压挤压；有；有

21、相对运动趋势相对运动趋势； 接接触面粗糙触面粗糙(4)(4)大小：随引起相对运动趋势的外力的变化而变化，即只与大小：随引起相对运动趋势的外力的变化而变化，即只与外力有关，而与正压力无关外力有关，而与正压力无关(5)(5)方向：总是与物体的方向：总是与物体的 相对运动趋势相对运动趋势方向相反方向相反(6)(6)最大静摩擦力：静摩擦力的最大值与接触面的压力成最大静摩擦力：静摩擦力的最大值与接触面的压力成 正正比比，还与接触面有关，还与接触面有关http:/ 教教 物物 理理 名师点拨名师点拨正压力是静摩擦力产生的条件之一，但静摩擦力的大小与正压力正压力是静摩擦力产生的条件之一，但静摩擦力的大小与正

22、压力无关无关( (最大静摩擦力除外最大静摩擦力除外) )当物体处于平衡状态时，静摩擦力的大小当物体处于平衡状态时，静摩擦力的大小由平衡条件来求；而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛由平衡条件来求；而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求解顿第二定律求解 如图所示，皮带运输机可以把物体匀速送往高处，如图所示，皮带运输机可以把物体匀速送往高处，也可以把物体从高处匀速运往地面则这两种情况下物体受到的摩擦也可以把物体从高处匀速运往地面则这两种情况下物体受到的摩擦力的方向是力的方向是( () )A A运往高处时物体受到的摩擦力沿皮带向上运往高处时物体受到的摩擦力沿皮带向上B B运

23、往高处时物体受到的摩擦力沿皮带向下运往高处时物体受到的摩擦力沿皮带向下C C从高处运往地面时物体受到的摩擦力沿皮带向上从高处运往地面时物体受到的摩擦力沿皮带向上D D从高处运往地面时物体受到的摩擦力沿皮带向下从高处运往地面时物体受到的摩擦力沿皮带向下http:/ 5人人 教教 物物 理理【解析解析】不管物体向上还是向下匀速运动，如接触面光滑的话，不管物体向上还是向下匀速运动，如接触面光滑的话，物体都会在重力沿斜面向下的分力作用下，向下滑动，即物体有向下物体都会在重力沿斜面向下的分力作用下，向下滑动，即物体有向下运动的趋势，所以摩擦力的方向一定沿斜面向上运动的趋势，所以摩擦力的方向一定沿斜面向上

24、【答案答案】ACAChttp:/ 教教 物物 理理互动互动方法探究方法探究题型一：弹力有无及方向的判定题型一：弹力有无及方向的判定 20102010年万州中学模拟年万州中学模拟 在图中，在图中，a a、b b间一定有弹力间一定有弹力的是的是( (a a、b b均处于静止状态，接触面均光滑均处于静止状态，接触面均光滑)()() )http:/ 型型 方方 法法例题1人人 教教 物物 理理 思维点拨思维点拨 可用假设法求解可用假设法求解 规范解析规范解析 A A选项中，选项中，a a、b b间如果存在弹力，则间如果存在弹力，则b b给给a a的弹力水的弹力水平向左，则平向左，则a a将向左侧加速运

25、动，显然与题设要求不符，故将向左侧加速运动，显然与题设要求不符，故A A选项中选项中的的a a、b b间无弹力作用对于间无弹力作用对于C C选项，也可假设选项，也可假设a a、b b间存在弹力，则间存在弹力，则b b不可能处于静止状态，而判断出不可能处于静止状态，而判断出a a、b b间没有弹力对于间没有弹力对于D D，也可以，也可以假设假设a a、b b间有弹力，则间有弹力，则a(a(斜面斜面) )对对b b的弹力，将垂直于斜面向上，因的弹力，将垂直于斜面向上，因此，此，b b的合外力不为零，即的合外力不为零，即b b不可能处于静止状态对于不可能处于静止状态对于B B选项，假选项，假设设b

26、b对对a a没有弹力，则没有弹力，则a a所受的合外力不为零，将不可能静止，故所受的合外力不为零，将不可能静止，故a a、b b间必须存在弹力综上所述，选间必须存在弹力综上所述，选B.B.【答案答案】B Bhttp:/ 教教 物物 理理本题通过假设的方法来判断弹力的存在，可以假设有弹力、也本题通过假设的方法来判断弹力的存在，可以假设有弹力、也可以假设无弹力，然后根据假设情况，分析物体的受力情况后，作可以假设无弹力，然后根据假设情况，分析物体的受力情况后，作出相应的判断出相应的判断分析弹力方向时要注意如下两点：一是物体的点与面、面与面分析弹力方向时要注意如下两点：一是物体的点与面、面与面接触处的

27、弹力总是垂直于面接触处的弹力总是垂直于面( (若是曲面则垂直于切面若是曲面则垂直于切面) )，且指向受力，且指向受力物体二是要区分轻绳、轻杆、轻弹簧三个模型弹力的特点物体二是要区分轻绳、轻杆、轻弹簧三个模型弹力的特点http:/ 教教 物物 理理题型二：弹力大小的确定题型二：弹力大小的确定 有两根相同的轻弹簧有两根相同的轻弹簧a a和和b b，a a、b b的劲度系数均为的劲度系数均为k k. .现现将它们按如图甲所示连接，下挂质量均为将它们按如图甲所示连接，下挂质量均为m m的两个小物体的两个小物体A A、B B，此，此时两根弹簧总长为时两根弹簧总长为l l. .若将若将A A、B B两个物

28、体按图乙所示方法挂在两弹簧两个物体按图乙所示方法挂在两弹簧上，则两根弹簧总长为多少？上，则两根弹簧总长为多少？http:/ 教教 物物 理理http:/ 教教 物物 理理求解本题时关键是要正确求出弹簧弹力，从而根据胡克定律求出求解本题时关键是要正确求出弹簧弹力，从而根据胡克定律求出弹簧的伸长量求解弹簧的弹力时要注意作出示意图进行分析有弹簧的伸长量求解弹簧的弹力时要注意作出示意图进行分析有明显形变的弹性体明显形变的弹性体( (如弹簧如弹簧) )，弹力的大小由胡克定律计算：，弹力的大小由胡克定律计算：F Fkxkx或或FFkxkx；没有明显形变的物体；没有明显形变的物体( (如轻绳、轻杆等如轻绳、

29、轻杆等) )，弹力的大小由，弹力的大小由物体的平衡条件或牛顿运动定律求解物体的平衡条件或牛顿运动定律求解题型三：摩擦力的有无及方向的判定题型三：摩擦力的有无及方向的判定 水平传输装置如图所示，皮带的速度保持不变，物体水平传输装置如图所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在被轻轻地放在A A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C C后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B B端在端在传送过程中，关于物体受到的摩擦力，下列说法正确的是传送过程中，关于物体受到的摩擦力，下列

30、说法正确的是( () )http:/ 教教 物物 理理在在ACAC段为水平向左的滑动摩擦力段为水平向左的滑动摩擦力在在ACAC段为水平向右的滑动摩擦力段为水平向右的滑动摩擦力在在CBCB段不受摩擦力段不受摩擦力在在CBCB段受水平向右的静摩擦力段受水平向右的静摩擦力A AB BC CD D 思维点拨思维点拨 从有无相对运动从有无相对运动( (或相对运动的趋势或相对运动的趋势) )以及相对运动方以及相对运动方向向( (或相对运动趋势方向或相对运动趋势方向) )出发，对摩擦力的存在及方向作出判断出发，对摩擦力的存在及方向作出判断 规范解析规范解析 在在ACAC段，物体相对于传送带向左运动，所以受到

31、的摩段，物体相对于传送带向左运动，所以受到的摩擦力向右；在擦力向右；在CBCB段与传送带一起匀速运动，水平方向不受力段与传送带一起匀速运动，水平方向不受力【答案答案】C Chttp:/ 教教 物物 理理受力分析中对摩擦力的分析是个难点，分析摩擦力可采用多种受力分析中对摩擦力的分析是个难点，分析摩擦力可采用多种方法相对法：以与研究对象相接触的其他物体为参考系，判断研方法相对法：以与研究对象相接触的其他物体为参考系，判断研究对象相对于该参考系的运动方向或运动趋势的方向，则研究对象所究对象相对于该参考系的运动方向或运动趋势的方向，则研究对象所受摩擦力与该相对运动方向或相对运动趋势方向相反毛刷法：设受

32、摩擦力与该相对运动方向或相对运动趋势方向相反毛刷法：设想研究对象在与其他物体的接触面处长有垂直于接触面的想研究对象在与其他物体的接触面处长有垂直于接触面的“毛刷毛刷”，根据毛刷的偏转方向即可判断研究对象所受摩擦力的方向动力阻根据毛刷的偏转方向即可判断研究对象所受摩擦力的方向动力阻力法：分析摩擦力是物体运动的动力还是阻力若为动力，则摩擦力力法：分析摩擦力是物体运动的动力还是阻力若为动力，则摩擦力与物体运动方向相同；若为阻力，则摩擦力与物体运动方向相反在与物体运动方向相同；若为阻力，则摩擦力与物体运动方向相反在同一运动过程中，摩擦力既可充当阻力又可充当动力同一运动过程中，摩擦力既可充当阻力又可充当

33、动力http:/ 教教 物物 理理题型四：摩擦力大小的计算题型四：摩擦力大小的计算 如图所示，物体如图所示，物体A A、B B的质量的质量mAmAmBmB6 kg6 kg，A A和和B B、B B和水平面间的动摩擦因数都等于和水平面间的动摩擦因数都等于0.30.3，且最大静摩擦力等于滑动，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，水平力摩擦力，水平力F F30 N30 N那么，那么，B B对对A A的摩擦力和水平桌面对的摩擦力和水平桌面对B B的摩的摩擦力各为多大？擦力各为多大？( (滑轮的质量和摩擦忽略不计滑轮的质量和摩擦忽略不计) ) 思维点拨思维点拨 本题中本题中A A、B B的运动状态不明确，需先

34、加以讨论，首的运动状态不明确，需先加以讨论，首先判断先判断A A和和B B是否发生相对运动，是否发生相对运动，A A和和B B之间的摩擦力为滑动摩擦力还之间的摩擦力为滑动摩擦力还是静摩擦力是静摩擦力http:/ 教教 物物 理理 规范解析规范解析 假设假设A A相对于相对于B B、B B相对于桌面均不发生滑动，则绳相对于桌面均不发生滑动，则绳对对A A、B B的拉力均为：的拉力均为：A A、B B间的最大静摩擦力间的最大静摩擦力F FA Am mFFN NA AmmA Ag g0.30.36 69.8 N9.8 N17.64 N17.64 NF FT TB B与桌面间的最大静摩擦力与桌面间的最

35、大静摩擦力F FB Bm mFFN NB B( (m mA Am mB B) )g g0.30.3(6(66)6)9.8 N9.8 N35.28 N35.28 NF F可见以上假设成立可见以上假设成立对对A A应用二力平衡条件，可得应用二力平衡条件，可得B B对对A A的摩擦力的摩擦力F FBABAF FT T15 N15 N对对A A、B B和滑轮整体应用二力平衡条件，可得桌面对和滑轮整体应用二力平衡条件，可得桌面对B B的摩擦力的摩擦力F F桌桌B BF F30 N.30 N.http:/ 教教 物物 理理【答案答案】15 N15 N30 N30 N首先判断出两物体间的摩擦力是静摩擦力还是

36、滑动摩擦力是计首先判断出两物体间的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力是计算摩擦力大小的关键如果是滑动摩擦力则由公式算摩擦力大小的关键如果是滑动摩擦力则由公式F FFNFN计算，计算，计算中关键是对压力计算中关键是对压力FNFN的分析，它跟研究物体在垂直于接触面方向的分析，它跟研究物体在垂直于接触面方向的受力密切相关，也的受力密切相关，也跟研究物体在该方向的运动状态有关；如果是静摩擦力，则要跟研究物体在该方向的运动状态有关；如果是静摩擦力，则要注意区分最大值与非最大值最大静摩擦力注意区分最大值与非最大值最大静摩擦力FmFm与正压力成正比；非与正压力成正比；非最大静摩擦力与正压力无关，其大小可以在最大

37、静摩擦力与正压力无关，其大小可以在0 0FFmFFm范围内变化，范围内变化，常通过平衡关系或牛顿运动定律来求其大小常通过平衡关系或牛顿运动定律来求其大小http:/ 教教 物物 理理 如图所示，质量如图所示，质量m m1 120 kg20 kg和和m m2 250 kg50 kg的两物体的两物体A A、B B，叠放在动摩擦因数为，叠放在动摩擦因数为0.400.40的粗糙水平地面上，一处于水平位置的的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系数为轻弹簧，劲度系数为200 N/m200 N/m，一端固定于墙壁，另一端与，一端固定于墙壁，另一端与A A物体相物体相连，弹簧处于自然状态现用一水平推

38、力连，弹簧处于自然状态现用一水平推力F F作用于作用于B B物体上，使它缓物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，取慢地向墙壁一侧移动，取g g10 m/s10 m/s2 2，当移动，当移动0.50 m0.50 m时，两物体间时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力开始相对滑动，这时水平推力F F的大小为的大小为( () )A A80 N B80 N B280 N C280 N C380 N D380 N D100 N100 N 规范解析规范解析 两物体开始相对滑动，则两物体开始相对滑动，则A A受到向左的滑动摩擦力，受到向左的滑动摩擦力，大小为大小为1 1m m1 1g g，但，但A A、B B间的

39、动摩擦因数间的动摩擦因数1 1未知，故不能求出采用未知，故不能求出采用整体法，当两物体间开始相对滑动，它们之间的摩擦力可视为内力整体法，当两物体间开始相对滑动，它们之间的摩擦力可视为内力以以A A、B B为一整体，分析受力有：为一整体，分析受力有：F F( (m m1 1m m2 2) )g gkxkx0.40.4(20(2050)50)10 N10 N2002000.5 N0.5 N380 N.380 N.http:/ 教教 物物 理理 木块木块A A、B B的重量的重量G G均为均为40 N40 N，它们与水平地面间的动摩，它们与水平地面间的动摩擦因数均为擦因数均为0.250.25，夹在，夹在A A、B B之间的轻弹簧被压缩了之间的轻弹簧被压缩了x x2.0 cm2.0 cm，弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数k k400 N/m400 N/m，系统置于水平地面上静止不动现，系统置于水平地面上静止不动现用用F F10 N10 N的水平力推木块的水平力推木块B B，如图甲所示，力，如图甲所示，力F F作用后作用后( () )A A木块木块A A所受静摩擦力大小为所受静摩擦力大小为10 N10 NB B弹簧的压缩量变为弹簧的压