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2022-2023年高考物理一轮复习 重力弹力摩擦力 (2)课件
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这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 重力弹力摩擦力 (2)课件，共47页。PPT课件主要包含了考点1，力的作用效果，运动状态，力的性质，不存在，是受力施力物体，有刻度的，有向线段，考点2，弹性形变等内容，欢迎下载使用。
(1)改变物体的____________；(2)使物体发生________.
(1)物质性：力不能脱离________而存在,没有“施力物体”或“受力物体”的力是____________的.(2)相互性：力的作用是________的.施力(受力)物体同时也
(3)矢量性：力是矢量,既有________,又有________.
3.力的图示及示意图(1)力的图示：从力的作用点沿力的方向画出的_______________________(包括力的三要素).(2)力的示意图：受力分析时画出的表示物体受到某一力的___________(包括力的三要素).注意：平时画的都是力的示意图.
1.定义：由于地球的________而使物体受到的力.2.大小：G＝________.
1.弹力发生____________的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力.(1)产生的两个必要条件①物体直接________；②发生_______________.
弹力的方向总是与施力物体形变的方向________.
(1)内容：弹簧发生____________时,弹力的大小 F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度 x 成________.(2)表达式：F＝________.①k 是弹簧的______________,单位为 N/m；k 的大小由弹
簧________决定.
②x 是弹簧长度的__________,不是弹簧形变以后的长度.
1.定义两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上产生阻碍 ____________________ 或___________________的力.
(1)接触面_________；(2)接触处有_________；(3)两物体间有_______________或_______________.
3.方向与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向________.
(1)滑动摩擦力：f＝________.(2)静摩擦力：________
O,球能处于静止状态,则(
A.竖直墙对铁球的弹力过 B 点从 B 点指向 O 点
B.斜面对铁球的弹力竖直向上C.斜面对铁球的弹力过 A 点从 A 点指向 O 点D.竖直墙对铁球没有弹力
解析：竖直墙对铁球的弹力垂直于墙面,即过 B 点从 B 点指向 O 点,斜面对铁球的弹力垂直于斜面,即过 A 点从 A 点指向 O 点,A、C 正确.
2.(多选)图 2-1-2 为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图
象.根据图象判断,正确的结论是(
图 2-1-2A.弹簧的劲度系数为 1 N/mB.弹簧的劲度系数为 100 N/mC.弹簧的原长为 6 cmD.弹簧伸长 2 cm 时,弹力的大小为 4 N
解析：弹簧处于原长时,弹簧的弹力应为 0 N,由此可知弹簧原长为 6 cm.由图象可知,当弹簧伸长 2 cm 时,弹力为 2 N,根据胡克定律,可得劲度系数为 100 N/m.B、C 正确.
3.如图 2-1-3 所示,一木块放在水平面上,木块与水平面间的最大静摩擦力 Fmax＝8 N.从某时刻开始,一个水平向右的外力 F 作用在木块上,F 从零开始逐渐增大,直到木块向右运动.设木块与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则此过程
中木块受到的摩擦力大小(A.始终等于 8 NB.始终等于 F
C.木块静止时随 F 的增大而增大,木块运动时大小不变D.木块静止时大小不变,木块运动时随 F 的增大而增大
解析：当外力 F 小于等于最大静摩擦力时,木块处于静止状态,木块水平方向受到外力 F 和静摩擦力,二力平衡,静摩擦力随 F 的增大而增大；当外力大于最大静摩擦力时,木块开始运动,受到滑动摩擦力作用,由摩擦力公式 Ff＝μmg 可知,此时滑动摩擦力不变,C 正确.
4.(多选)如图 2-1-4 所示,皮带传输机将物体匀速地送往高
处.下列结论正确的是(
图 2-1-4A.物体受到与运动方向相同的摩擦力的作用B.传送的速度越大,物体受到的摩擦力也越大C.物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关D.若匀速地向下传送物体,物体所受的摩擦力沿皮带向下
解析：物体与皮带相对静止,两者之间存在静摩擦力,静摩擦力的大小可由平衡条件求得,静摩擦力的方向沿皮带向上,与皮带匀速传送的速度大小及运动方向无关,A、C 正确.
热点 1 弹力的分析与计算考向 1 弹力有无及其方向的判断
[热点归纳]1.弹力有无的判断：(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.
(2)假设法：对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力.(3)状态法：根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共
点力平衡条件判断弹力是否存在.
(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态.
【典题 1】画出图 2-1-5 中物体 A 受力的示意图.
答案：如图 D2 所示.
方法技巧：弹力方向的判断方法：
(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反
(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的
弹簧(弹性绳)弹力大小的计算——胡克定律的
应用【典题 2】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为 80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为 100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)
解析：由题可知,挂上钩码后,如图 D3 甲所示：
图 D3此时弹性绳长度为 100 cm,则角度为θ＝37°,sin θ＝0.6对结点 O 进行受力分析如图乙所示.则由图乙得 2Tsin θ＝mg
当将两端缓慢移动至同一点时,由受力分析可得 2T′＝mg由于弹性绳上弹力为 F＝kx
由题可知 x＝100 cm－80 cm＝20 cm则弹性绳伸长长度为 x′＝12 cm
那么弹性绳总长度为 L＝L0＋x′＝92 cm.答案：B
摩擦力有无及其方向的判断静摩擦力有无及其方向的判断方法
[热点归纳](1)假设法利用假设法判断的思维程序如下：
此法关键是先判明物体的运动状态(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.
此法的关键是抓住“力是物体间的相互作用”,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.
【典题 3】如图2-1-6 所示,在水平桌面上放置一斜面体 P,两长方体物块 a 和 b 叠放在斜面体上,整个系统处于静止状态,若将 a 和 b、b 与斜面体,斜
面体与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示,则(图 2-1-6
A.f1＝0,f2≠0,f3≠0 B.f1≠0,f2＝0,f3＝0C.f1≠0,f2≠0,f3＝0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0
解析：对 a 物体分析可知,a 物体受重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此 a 受到 b 对其向上的摩擦力, f1≠0；再对 ab 整体分析可知,ab 整体受重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此 b 受到斜面体 P 对其向上的摩擦力,f2≠0；对 ab 及 P 组成的整体分析,由于整体在水平方向不受外力,因此 P 不受地面的摩擦力,f3＝0,C 正确.
【迁移拓展】如图 2-1-7 所示,放在粗糙水平面上的物体 A 上叠放着物体 B,A 和 B 之间有一根处于压缩状态的弹簧,A、B 均处于静止状态,下列说法中正确的
A.B 受到向左的摩擦力C.地面对 A 的摩擦力向右
B.B 对 A 的摩擦力向右D.地面对 A 没有摩擦力
解析：压缩的弹簧对 B 有向左的弹力,B 有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力,A 错误；A 对 B 的摩擦力向右,由牛顿第三定律可知,B 对 A 的摩擦力向左,B 错误；对整体研究,根据平衡条件分析可知,地面对 A 没有摩擦力,C 错误,D 正确.
考向 2 滑动摩擦力方向的判断
[热点归纳](1)滑动摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对运动方向相反.相比静摩擦力,滑动摩擦力的方向较为直观.(2)对相对运动方向的理解：“相对”指与其接触的物体而言,即以与其接触的物体为参考系,不一定是相对地面的运动.
【典题 4】(多选)如图 2-1-8 所示,A 为长木板,在水平面上以速度 v1 向右运动,物块 B 在木板 A 的上面以速度 v2 向右
运动,下列判断正确的是(
图 2-1-8A.若 v1＝v2,则 A、B 之间不存在摩擦力B.若 v1>v2,则 A 受到了 B 所施加的向左的滑动摩擦力C.若 v1v2,则 B 受到了 A 所施加的向左的滑动摩擦力
解析：v1＝v2 时,A、B 之间相对静止,则 A 与 B 间没有摩擦力,A 正确；v1>v2 时,A 相对 B 向右滑动,所以 A 受到 B 对其施加的向左的滑动摩擦力,根据相互作用力的特点,B 受到 A施加的向右的滑动摩擦力,B 正确,D 错误；v1
【典题 5】如图 2-1-9 所示,质量为 m 的木块 P 在质量为M 的长木板 ab 上滑行,长木板放在水平面上一直处于静止状态.若 ab 与地面间的动摩擦因数为μ1,木块 P 与长木板 ab 间的动
摩擦因数为μ2,则长木板 ab 受到地面的摩擦力大小为(图 2-1-9
A.μ1MgC.μ2mg
B.μ1(m＋M)gD.μ1Mg＋μ2mg
解析：木块 P 对长木板的滑动摩擦力大小为 f＝μ2mg,长木板始终静止,则地面对长木板的静摩擦力大小为 f ′＝f ＝μ2mg.C 正确.
方法技巧：关于计算摩擦力大小的三点注意：(1)分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力.
(2)应用滑动摩擦力的计算公式 Ff＝μFN 时,注意动摩擦因数μ,其大小与接触面的材料及其粗糙程度有关,FN 为两接触面间的正压力,不一定等于物体的重力.
(3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积
【迁移拓展】如图 2-1-10 所示,滑块 A 置于水平地面上,滑块 B 在一水平力作用下紧靠滑块 A(A、B 接触面竖直),此时 A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知 A 与 B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与 B 的
当物体受力或运动发生变化时,摩擦力常发生突变.摩擦力的突变,又会导致物体的受力情况和运动性质的突变,其突变点(时刻或位置)往往具有很深的隐蔽性.对其突变点的分析与判断是物理问题的切入点.
(1)静摩擦力突变为滑动摩擦力.静摩擦力是被动力,其大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势.静摩擦力为零的状态是方向变化的临界状态；静摩擦力达到最大值是物体恰好保持相对静止的临界状态.
(2)滑动摩擦力突变为静摩擦力.滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间,因此两物体的速度达到相同时,滑动摩擦力要发生突变(摩擦力变为零或变为静摩擦力).
解决摩擦力的突变问题的关键是找出摩擦力发生突变的临界条件,这也就是突变前后摩擦力的分界点,再利用相应规律分别对突变前后进行分析求解.求解方法一般有两种：(1)以定理、定律(平衡条件或牛顿运动定律)为依据,首先求出所研究问题的一般规律和一般解,然后分析、讨论其特殊规律和特殊解.
(2)直接分析、讨论临界状态和相应的临界值,求解出研究
【典题 6】(多选)在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中,设计了如图 2-1-11 甲所示的演示装置,力传感器 A 与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态,实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图乙所示,则结合
该图象,下列说法正确的是(
图 2-1-11A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D.可判断第 50 秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
解析：t＝0 时刻,传感器显示拉力为 2 N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为 2 N,由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于 2 N,A 正确；t＝50 s 时刻摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为 3.5 N,同时小车开始运动,说明带有沙的沙桶重力等于 3.5 N,此时摩擦力立即变为滑动摩擦力,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力突变为 3 N 的滑动摩擦力,B、C 正确；此后由于沙和沙桶重力 3.5 N 大于滑动摩擦力 3 N,故第 50 s 后小车将加速运动,D 错误.
易错警示：用临界法分析摩擦力突变问题的三点注意事项1.题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时,一般隐藏着临界问题.有时,有些临界问题中并不含上述常见的“临界术语”,但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变,则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态.2.静摩擦力是被动力,其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势,而且静摩擦力存在最大值.存在静摩擦的连接系统,相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值.
3.研究传送带问题时,物体和传送带的速度相等的时刻往
往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点.
【迁移拓展】如图 2-1-12 所示,把一重为 G 的物体,用一水平方向的推力 F＝kt(k 为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从 t＝0 开始物体所受的摩擦力 f 随 t 的变化关系是
(1)改变物体的____________；(2)使物体发生________.
(1)物质性：力不能脱离________而存在,没有“施力物体”或“受力物体”的力是____________的.(2)相互性：力的作用是________的.施力(受力)物体同时也
(3)矢量性：力是矢量,既有________,又有________.
3.力的图示及示意图(1)力的图示：从力的作用点沿力的方向画出的_______________________(包括力的三要素).(2)力的示意图：受力分析时画出的表示物体受到某一力的___________(包括力的三要素).注意：平时画的都是力的示意图.
1.定义：由于地球的________而使物体受到的力.2.大小：G＝________.
1.弹力发生____________的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力.(1)产生的两个必要条件①物体直接________；②发生_______________.
弹力的方向总是与施力物体形变的方向________.
(1)内容：弹簧发生____________时,弹力的大小 F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度 x 成________.(2)表达式：F＝________.①k 是弹簧的______________,单位为 N/m；k 的大小由弹
簧________决定.
②x 是弹簧长度的__________,不是弹簧形变以后的长度.
1.定义两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上产生阻碍 ____________________ 或___________________的力.
(1)接触面_________；(2)接触处有_________；(3)两物体间有_______________或_______________.
3.方向与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向________.
(1)滑动摩擦力：f＝________.(2)静摩擦力：________
O,球能处于静止状态,则(
A.竖直墙对铁球的弹力过 B 点从 B 点指向 O 点
B.斜面对铁球的弹力竖直向上C.斜面对铁球的弹力过 A 点从 A 点指向 O 点D.竖直墙对铁球没有弹力
解析：竖直墙对铁球的弹力垂直于墙面,即过 B 点从 B 点指向 O 点,斜面对铁球的弹力垂直于斜面,即过 A 点从 A 点指向 O 点,A、C 正确.
2.(多选)图 2-1-2 为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系图
象.根据图象判断,正确的结论是(
图 2-1-2A.弹簧的劲度系数为 1 N/mB.弹簧的劲度系数为 100 N/mC.弹簧的原长为 6 cmD.弹簧伸长 2 cm 时,弹力的大小为 4 N
解析：弹簧处于原长时,弹簧的弹力应为 0 N,由此可知弹簧原长为 6 cm.由图象可知,当弹簧伸长 2 cm 时,弹力为 2 N,根据胡克定律,可得劲度系数为 100 N/m.B、C 正确.
3.如图 2-1-3 所示,一木块放在水平面上,木块与水平面间的最大静摩擦力 Fmax＝8 N.从某时刻开始,一个水平向右的外力 F 作用在木块上,F 从零开始逐渐增大,直到木块向右运动.设木块与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则此过程
中木块受到的摩擦力大小(A.始终等于 8 NB.始终等于 F
C.木块静止时随 F 的增大而增大,木块运动时大小不变D.木块静止时大小不变,木块运动时随 F 的增大而增大
解析：当外力 F 小于等于最大静摩擦力时,木块处于静止状态,木块水平方向受到外力 F 和静摩擦力,二力平衡,静摩擦力随 F 的增大而增大；当外力大于最大静摩擦力时,木块开始运动,受到滑动摩擦力作用,由摩擦力公式 Ff＝μmg 可知,此时滑动摩擦力不变,C 正确.
4.(多选)如图 2-1-4 所示,皮带传输机将物体匀速地送往高
处.下列结论正确的是(
图 2-1-4A.物体受到与运动方向相同的摩擦力的作用B.传送的速度越大,物体受到的摩擦力也越大C.物体所受的摩擦力与匀速传送的速度无关D.若匀速地向下传送物体,物体所受的摩擦力沿皮带向下
解析：物体与皮带相对静止,两者之间存在静摩擦力,静摩擦力的大小可由平衡条件求得,静摩擦力的方向沿皮带向上,与皮带匀速传送的速度大小及运动方向无关,A、C 正确.
热点 1 弹力的分析与计算考向 1 弹力有无及其方向的判断
[热点归纳]1.弹力有无的判断：(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.
(2)假设法：对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力.(3)状态法：根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共
点力平衡条件判断弹力是否存在.
(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态.
【典题 1】画出图 2-1-5 中物体 A 受力的示意图.
答案：如图 D2 所示.
方法技巧：弹力方向的判断方法：
(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反
(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的
弹簧(弹性绳)弹力大小的计算——胡克定律的
应用【典题 2】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为 80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为 100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)
解析：由题可知,挂上钩码后,如图 D3 甲所示：
图 D3此时弹性绳长度为 100 cm,则角度为θ＝37°,sin θ＝0.6对结点 O 进行受力分析如图乙所示.则由图乙得 2Tsin θ＝mg
当将两端缓慢移动至同一点时,由受力分析可得 2T′＝mg由于弹性绳上弹力为 F＝kx
由题可知 x＝100 cm－80 cm＝20 cm则弹性绳伸长长度为 x′＝12 cm
那么弹性绳总长度为 L＝L0＋x′＝92 cm.答案：B
摩擦力有无及其方向的判断静摩擦力有无及其方向的判断方法
[热点归纳](1)假设法利用假设法判断的思维程序如下：
此法关键是先判明物体的运动状态(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.
此法的关键是抓住“力是物体间的相互作用”,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.
【典题 3】如图2-1-6 所示,在水平桌面上放置一斜面体 P,两长方体物块 a 和 b 叠放在斜面体上,整个系统处于静止状态,若将 a 和 b、b 与斜面体,斜
面体与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示,则(图 2-1-6
A.f1＝0,f2≠0,f3≠0 B.f1≠0,f2＝0,f3＝0C.f1≠0,f2≠0,f3＝0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0
解析：对 a 物体分析可知,a 物体受重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此 a 受到 b 对其向上的摩擦力, f1≠0；再对 ab 整体分析可知,ab 整体受重力、支持力的作用,有沿斜面向下滑动的趋势,因此 b 受到斜面体 P 对其向上的摩擦力,f2≠0；对 ab 及 P 组成的整体分析,由于整体在水平方向不受外力,因此 P 不受地面的摩擦力,f3＝0,C 正确.
【迁移拓展】如图 2-1-7 所示,放在粗糙水平面上的物体 A 上叠放着物体 B,A 和 B 之间有一根处于压缩状态的弹簧,A、B 均处于静止状态,下列说法中正确的
A.B 受到向左的摩擦力C.地面对 A 的摩擦力向右
B.B 对 A 的摩擦力向右D.地面对 A 没有摩擦力
解析：压缩的弹簧对 B 有向左的弹力,B 有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力,A 错误；A 对 B 的摩擦力向右,由牛顿第三定律可知,B 对 A 的摩擦力向左,B 错误；对整体研究,根据平衡条件分析可知,地面对 A 没有摩擦力,C 错误,D 正确.
考向 2 滑动摩擦力方向的判断
[热点归纳](1)滑动摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对运动方向相反.相比静摩擦力,滑动摩擦力的方向较为直观.(2)对相对运动方向的理解：“相对”指与其接触的物体而言,即以与其接触的物体为参考系,不一定是相对地面的运动.
【典题 4】(多选)如图 2-1-8 所示,A 为长木板,在水平面上以速度 v1 向右运动,物块 B 在木板 A 的上面以速度 v2 向右
运动,下列判断正确的是(
图 2-1-8A.若 v1＝v2,则 A、B 之间不存在摩擦力B.若 v1>v2,则 A 受到了 B 所施加的向左的滑动摩擦力C.若 v1
解析：v1＝v2 时,A、B 之间相对静止,则 A 与 B 间没有摩擦力,A 正确；v1>v2 时,A 相对 B 向右滑动,所以 A 受到 B 对其施加的向左的滑动摩擦力,根据相互作用力的特点,B 受到 A施加的向右的滑动摩擦力,B 正确,D 错误；v1
【典题 5】如图 2-1-9 所示,质量为 m 的木块 P 在质量为M 的长木板 ab 上滑行,长木板放在水平面上一直处于静止状态.若 ab 与地面间的动摩擦因数为μ1,木块 P 与长木板 ab 间的动
摩擦因数为μ2,则长木板 ab 受到地面的摩擦力大小为(图 2-1-9
A.μ1MgC.μ2mg
B.μ1(m＋M)gD.μ1Mg＋μ2mg
解析：木块 P 对长木板的滑动摩擦力大小为 f＝μ2mg,长木板始终静止,则地面对长木板的静摩擦力大小为 f ′＝f ＝μ2mg.C 正确.
方法技巧：关于计算摩擦力大小的三点注意：(1)分清摩擦力的性质：静摩擦力或滑动摩擦力.
(2)应用滑动摩擦力的计算公式 Ff＝μFN 时,注意动摩擦因数μ,其大小与接触面的材料及其粗糙程度有关,FN 为两接触面间的正压力,不一定等于物体的重力.
(3)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积
【迁移拓展】如图 2-1-10 所示,滑块 A 置于水平地面上,滑块 B 在一水平力作用下紧靠滑块 A(A、B 接触面竖直),此时 A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知 A 与 B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与 B 的
当物体受力或运动发生变化时,摩擦力常发生突变.摩擦力的突变,又会导致物体的受力情况和运动性质的突变,其突变点(时刻或位置)往往具有很深的隐蔽性.对其突变点的分析与判断是物理问题的切入点.
(1)静摩擦力突变为滑动摩擦力.静摩擦力是被动力,其大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势.静摩擦力为零的状态是方向变化的临界状态；静摩擦力达到最大值是物体恰好保持相对静止的临界状态.
(2)滑动摩擦力突变为静摩擦力.滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间,因此两物体的速度达到相同时,滑动摩擦力要发生突变(摩擦力变为零或变为静摩擦力).
解决摩擦力的突变问题的关键是找出摩擦力发生突变的临界条件,这也就是突变前后摩擦力的分界点,再利用相应规律分别对突变前后进行分析求解.求解方法一般有两种：(1)以定理、定律(平衡条件或牛顿运动定律)为依据,首先求出所研究问题的一般规律和一般解,然后分析、讨论其特殊规律和特殊解.
(2)直接分析、讨论临界状态和相应的临界值,求解出研究
【典题 6】(多选)在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中,设计了如图 2-1-11 甲所示的演示装置,力传感器 A 与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态,实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图乙所示,则结合
该图象,下列说法正确的是(
图 2-1-11A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D.可判断第 50 秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
解析：t＝0 时刻,传感器显示拉力为 2 N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为 2 N,由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于 2 N,A 正确；t＝50 s 时刻摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为 3.5 N,同时小车开始运动,说明带有沙的沙桶重力等于 3.5 N,此时摩擦力立即变为滑动摩擦力,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力突变为 3 N 的滑动摩擦力,B、C 正确；此后由于沙和沙桶重力 3.5 N 大于滑动摩擦力 3 N,故第 50 s 后小车将加速运动,D 错误.
易错警示：用临界法分析摩擦力突变问题的三点注意事项1.题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时,一般隐藏着临界问题.有时,有些临界问题中并不含上述常见的“临界术语”,但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变,则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态.2.静摩擦力是被动力,其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势,而且静摩擦力存在最大值.存在静摩擦的连接系统,相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值.
3.研究传送带问题时,物体和传送带的速度相等的时刻往
往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点.
【迁移拓展】如图 2-1-12 所示,把一重为 G 的物体,用一水平方向的推力 F＝kt(k 为恒量,t 为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从 t＝0 开始物体所受的摩擦力 f 随 t 的变化关系是
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