力第2课时市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

第一单元相互作用第2课时摩擦力必修1第二章研究物体间相互作用1/292/29基础回顾考点一滑动摩擦力1．滑动摩擦力定义：两个相互接触且挤压物体有________时，物体之间产生妨碍________力．2．滑动摩擦力产生条件：(1)物体表面有________；(2)接触面______；(3)物体之间要相互________；(4)有________．3．滑动摩擦力方向：与接触面________，与相对运动方向________．4．滑动摩擦力大小3/29答案：1．相对运动相对运动2．(1)接触(2)粗糙(3)挤压(4)相对运动3．相切相反4．μFNFNμ材料接触面粗糙程度面积滑动摩擦力大小：F＝________；其中________是指正压力，________叫动摩擦因数，它大小是由________和________共同决定，与接触________无关．4/29关键点深化对滑动摩擦力了解首先要明确滑动摩擦力是一个被动力．在滑动摩擦力问题中，某物体因为超前运动而会使另一物体产生对自己摩擦力来迫使自己迟缓运动；相反，某物体因为运动落后而会使另一物体产生对自己摩擦力来促使自已跟进运动．5/29依据以上道理，我们可分析上图中滑动摩擦力方向：小物块A因相对长木板速度快而受到水平向左摩擦力作用使其做匀减速运动；长木板B(初速为零)因相对小物块速度慢而受到水平向右摩擦力作用而使其做匀加速运动，直到双方速度相同为止．6/29基础回顾考点二静摩擦力1．静摩擦力定义：两个相互接触且挤压物体有______时，物体之间产生妨碍__________力．2．静摩擦力产生条件：(1)物体表面有__________；(2)接触面________；(3)物体之间要相互________；(4)有________．3．静摩擦力方向：与接触面________，与相对运动趋势方向________．4．静摩擦力大小7/29答案：1．相对运动趋势相对运动趋势2．(1)接触(2)粗糙(3)挤压(4)相对运动趋势3．相切相反4．0≤f≤fmax静摩擦力大小能够改变，要依据力平衡条件确定；但一定压力下存在一个最大值fmax，实际存在静摩擦力f大小，取值范围为________．8/29关键点深化对静摩擦力深入了解首先要明确静摩擦力是一个被动力．某物体因为有超前运动趋势而会使另一物体产生对自己静摩擦力来“咬住”自己带他一起运动；某物体因为有落后运动趋势而会使另一物体产生对自己静摩擦力来“牵着”自己跟他一起运动．依据以上道理，我们可分析以下列图所表示静摩擦力方向：主动轮A带动皮带B一起运动，则主动轮边缘与皮带“相咬”处某二点上双方各自所受静摩擦力方向如图所表示，主动轮上P′静摩擦力9/29方向沿切线向上，皮带上P静摩擦力方向沿切线向下．皮带B又带动从动轮C一起运动，则皮带与从动轮“相咬”处某二点上双方各自所受静摩擦力方向如图所表示，皮带上Q′静摩擦力方向沿切线向下，从动轮上Q静摩擦力方向沿切线向上．10/2911/29方法一：假设接触面光滑，看物体是否发生相对运动；若发生相对运动，则说明物体原来静止是有运动趋势静止，且假设接触面光滑后物体发生相对运动方向即为相对运动趋势方向，从而确定静摩擦力方向．方法二：依据物体所处运动状态，应用动力学规律判定．如两个叠放在水平面上物体，上面物体跟下面物体一起沿水平方向做匀加速运动，下面物体有施加拉力，上面物体没有，则依据牛顿第二定律：上面物体加速度是下面物体对它静摩擦力产生．题型一判断摩擦力是否存在方法12/29

A、B、C三物块质量分别为M，m和m0，作如图所表示连接．绳子不可伸长，且绳子和滑轮质量、滑轮摩擦均可不计．若B随A一起沿水平桌面做匀速运动，则能够断定()A．物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0gB．物块A与B之间有摩擦力，大小为m0gC．桌面对A，B对A，都有摩擦力，二者方向相同，协力为m0gD．桌面对A，B对A，都有摩擦力，二者方向相反，协力为m0g13/29解析：A、B、C三物体均处于平衡状态，合外力为零，对于C可知绳子拉力T＝m0g；对于B，水平方向不受外力，即A、B间无摩擦力；对于A、B整体(或隔离A分析)水平方向受到绳子拉力和桌面对A水平向左滑动摩擦力f作用，有f＝T＝m0g.A选项正确．答案：A14/29题型训练1．如右图所表示，水平地面上叠放着A、B两长方形物块．F是作用在物块B水平恒力，物块A、B以相同速度做匀速直线运动，若在运动中突然将F改作用在物块A上，则今后物块A、B运动可能是()A．A、B仍以相同速度做匀速直线运动B．A做加速运动，B做减速运动，A、B最终分离C．A做加速运动，B做减速运动，A、B最终没有分离D．A、B最终以共同加速度做匀加速运动15/29答案：AB解析：力作用在B上时，A没有受到摩擦，这时A、B间接触面可能是光滑，可能是粗糙，若是光滑，当力作用在B上时，上面物体做匀加速运动，下面物体因为受地面摩擦力作用而做匀减速运动，双方最终分离；若是粗糙，一个情况是A、B摩擦力小于F，则情况与上述相同；另一个情况是双方存在是静摩擦，则双方保持原来速度匀速前进．16/29题型二判断摩擦力方向滑动摩擦力方向总是跟物体相对运动方向相反．所谓相对运动方向，即被研究物体相对于与它相互作用另一个物体运动方向，相对运动方向并不一定与该物体运动方向相一致，也不能简单地认为与物体运动方向相反．像例2相对运动是档板A和圆柱体侧面，就要在这里进行研究相对运动方向．静摩擦力方向总是跟接触面相切，而且跟物体相对运动趋势方向相反．所谓相对运动趋势方向，就是假设不存在这个静摩擦力时，物体间要发生相对运动方向．17/29

一质量为m＝2kg物体置于水平传送带上，随传送带一起以速度v1＝2.0m/s向前运动，中途因受到一光滑挡板妨碍而停顿向前运动；现要用一平行于挡板水平力F将物体以速度v2＝1.5m/s沿着挡板拉离传送带，已知板与传送带运动方向垂直(如图所表示)，物体与传送带间动摩擦因数为μ＝0.3，试求拉力F和挡板对物体弹力N大小．18/29解析：物体相对传送带速度：v相＝＝2.5m/s与挡板夹角：θ＝arcsin＝arcos由力平衡关系得：F＝f滑cosθ＝μmgcosθ＝3.6NN＝f滑sinθ＝μmgsinθ＝4.8N.答案：3.6N4.8N19/29题型训练2．如图所表示，质量为m物体放在水平放置钢板C上，与钢板动摩擦因数为μ.因为受到相对于地面静止光滑导槽A、B控制，物体只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用力F拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以速度v2沿导槽匀速运动，以下说法正确是()A．拉力F一定等于物体所受滑动摩擦力B．拉力F一定小于物体所受滑动摩擦力C．钢板速度v1越大，拉力F越小D．钢板速度v1越大，拉力F越大20/29答案：BC解析：物体相对钢板含有向左速度分量v1和侧向速度分量v2，故相对钢板合速度v方向如图所表示，滑动摩擦力方向与v方向相反．依据平衡条件可得：F＝f·cosθ＝μmg从上式能够看出：钢板速度v1越大，拉力F越小．21/29

如右图所表示，水平面上一个物体在水平向右力F作用下向右做匀速直线运动，已知物体质量m＝1kg，与水平面动摩擦因数为μ＝0.5.题型三摩擦力大小计算摩擦力是一个被动力，它大小与物体本身状态等相关．当物体保持静止时，其大小与其它力协力相平衡，故随其它力协力改变而改变；当物体运动时，其大小由公式F＝μFN，若μ不变，则F正比于FN.当物体保持直线运动时，不论其运动状态怎样改变，FN不变，F也不变．(1)保持力F方向不变，突然把力增大一倍，则物体所受摩擦力变为多少？物体做什么运动？22/29(2)保持力F大小不变，突然把力改为竖直向上，则物体所受摩擦力变为多少？物体做什么运动？解析：物体受到四个力作用：重力mg，支持力FN，摩擦力Ff，水平向右力F；依据平衡条件：FN＝mg＝10NF＝Ff＝μFN＝5N(1)保持力F方向不变，突然把力增大一倍，因支持力FN没有改变，故摩擦力不变，故Ff1＝5N；但向右协力变大，故物体将改做匀加速直线运动．23/29(2)保持力F大小不变，突然把力改为竖直向上，因而造成水平面对物体支持力变小，即FN＝mg－F＝5N，依据Ff＝μFN，得Ff2＝2.5N；虽摩擦力变小，但水平方向没有牵引动力，故物体改做匀减速直线运动．答案：看法析24/29题型训练如右图所表示，ABCD为一倾角θ＝30°粗糙斜面，AD边与BC边平行，有一重力G＝10N物体放在斜面上，当对物体施加一个与AB边平行拉力F时，物体恰能做匀速直线运动．已知物体与斜面动摩擦因数μ＝，求：(1)物体受到摩擦力大小；(2)拉力F大小；(3)物体运动方向与F方向之间夹角．25/29解析：物体在平行斜面方向上，除了受摩擦力fF作用外，沿斜面向下还受重力一个分力G1＝Gsin30°＝5N．物体所受摩擦力等于F和G1协力．将F和G1合成如右图所表示．答案：(1)5N；(2)5N；(3)θ＝45°(1)f＝μN＝μGcos30°＝5N(2)F＝＝5N(3)运动方向与f方向相反，即与F合相同，设其与F夹角为θ，则：tanθ＝＝1，故θ＝45°26/2927/29警