人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力课文配套课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第一册2 摩擦力课文配套课件ppt，共53页。PPT课件主要包含了静摩擦力，滑动摩擦力，相对静止，相对运动，相对运动趋势，μFN，思路点拨，答案A，答案C，BCD等内容，欢迎下载使用。
一、摩擦力的分类： 和 ．二、 两类摩擦力的比较
例1 指明质量为m的物体A在如图所示四种情况下所受的静摩擦力的方向并计算静摩擦力的大小．(1)物体A静止于倾角为θ的固定斜面上，如图甲所示；(2)物体A受到水平拉力F作用而仍静止在水平面上，如图乙所示；
题型一：静摩擦力的方向分析及大小计算
(3)质量为m的物体A放在质量为M的车上，当车在紧急刹车过程中(车与地面间的动摩擦因数为μ)，随车一起停止运动，如图丙所示；(4)物体A在水平转台上，随转台一起以角速度ω匀速转动，物体与转台没有发生相对滑动，且物体离转轴的距离为r，如图丁所示．
【解析】运用假设法不难判断出图甲中物体有沿斜面向下滑动的趋势，所受的静摩擦力沿斜面向上，由平衡条件求得：f＝mgsinθ；图乙中的物体A有向右滑动的趋势，所受静摩擦力沿水平面向左，由平衡条件求得：f＝F；判断静摩擦力方向，还可以根据共点力平衡条件以及牛顿第二定律判断；图丙中A物体随车一起向右减速运动，其加速度方向水平向左，故A物体所受静摩擦力方向水平向左(与加速度同向)，先对整体运用牛顿第二定律得：μ(M＋m)g＝(M＋m)a，对物体A由牛顿第二定律得：f＝ma，联立两式得：f＝μmg；图丁中，A物体随转台匀速转动，做匀速圆周运动，其加速度总指向圆心，则A受到的静摩擦力也总指向圆心，由牛顿第二定律得：f＝mω2r.
【方法与知识感悟】1．静摩擦力方向的判断方法(1)假设法(如下所示)(2)状态法：根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的方向．当物体处于平衡状态(静止或做匀速直线运动)，利用力的平衡条件判断静摩擦力的方向；当物体处于变速运动状态时，利用牛顿第二定律来判断静摩擦力的方向．
(3)利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)判断：关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力方向，再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力，利用牛顿第三定律来判断．2．静摩擦力大小的计算 (1)静摩擦力没有直接公式可用，只能根据物体的运动状态来求．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时应由牛顿第二定律求解．当然对于滑动摩擦力的求解这种方法也是适用的．
(2)最大静摩擦力并不一定是物体实际受到的力，物体实际受到的静摩擦力一般小于或等于最大静摩擦力．最大静摩擦力与接触面间的压力成正比．一般情况下，为了处理问题的方便，最大静摩擦力可按近似等于滑动摩擦力处理．
例2 如图所示，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(　　)A．若是v1＝v2，A、B之间无滑动摩擦力B．若是v1>v2，A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力C．若是v1v2，B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力
题型二：滑动摩擦力的方向分析和大小计算
【解析】若v1＝v2，则A、B相对静止，故A对；若v1>v2，则A相对B向右运动，故B对A施加向左的滑动摩擦力，B、D错；若v1mgsinθ时，随力F的减小，Ff可能先向下减小再向上增大，当F≤mgsinθ时，Ff一直向上增大，故C正确．
4．如图所示，有一半径为r＝0.2 m的圆柱绕竖直轴OO′以ω＝9 rad/s的角速度匀速转动．今用力F将质量为kg的物体A压在圆柱侧面，使其以v0＝2.4 m/s的速度匀速下降．若物体A与圆柱面的动摩擦因数μ＝0.25，求力F的大小．(已知物体A在水平方向受光滑挡板的作用，不能随轴一起转动)(g取10 m/s2)
【分析】确定A相对圆柱的相对运动方向，进而找出摩擦力的方向，根据平衡条件求解．
1．下列说法正确的是( )A．一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间一定不存在摩擦力B．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C．两物体间如果有了弹力，就一定有摩擦力D．两物体间有摩擦力，就一定有弹力
【解析】根据摩擦力产生条件可知：两物体间有摩擦力，一定有弹力，但反之有弹力不一定有摩擦力，A、C错误，D正确．滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反，而不是与运动方向相反，B错误．
*2.如图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ，则( )A．物体B受到的摩擦力可能为0B．物体B受到的摩擦力为mAgcsθC．物体B对地面的压力可能为0D．物体B对地面的压力为mBg－mAgsinθ
【解析】B的受力分析如图所示．由于B物体处于静止状态，它受到的摩擦力不可能为0；又FT＝mAg，故B受到的摩擦力为Ff＝FTcsθ＝mAgcsθ，故A错B对．在竖直方向上：有摩擦力必有弹力，故B对地面的压力也不可能为0，则FNB＋FTsinθ＝mBg，所以FNB＝mBg－FTsinθ＝mBg－mAgsinθ，C错D对．
*3.如图甲所示，放在固定斜面上不同质量的物体，受到一个平行斜面向上的力F作用，始终处于静止状态，F的大小随时间变化如图乙所示．则在0～t0时间内物体所受的摩擦力f随时间t的变化规律可能为(取沿斜面向上为摩擦力f的正方向)( )
【解析】t＝t0时，F＝0物体静止，说明物体所受摩擦力f＝mgsinα.沿斜面向上，为正，∴A错，t＝0时刻，如果F0＝2mgsinα，则F在2mgsinα到mgsinα区间变化时，f在mgsinα到0之间变化，方向沿斜面向下为负；F在mgsinα到0区间变化时，f在0到mgsinα之间变化，方向沿斜面向上为正．故D可能正确．t＝0时刻，如果F＝mgsinα，则f＝0，当F在mgsinα到0之间变化时，f在0到mgsinα之间变化，方向沿斜面向上为正，故选B.t＝0时刻，如果F0μ2(m＋M)g时，木板便会开始运动D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动
【解析】由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为μ1mg，根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为μ1mg.又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力μ1mg和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，选项A正确，B错误．若增大F的大小，只能使木块加速度大小变化，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，选项C错误，D正确．
*8.一个质量为0.3 kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，若图线a表示物体受水平拉力时的v－t图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v－t图象，取g＝10 m/s2，则下列说法中正确的是( )A．水平拉力的大小为0.1 N，方向与摩擦力方向相同B．水平拉力对物体做功的数值为1.2 JC．撤去拉力后物体还能滑行7.5 mD．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
9．如图所示，斜面固定在地面上，倾角为37°(sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g取10 m/s2)，质量为1 kg的滑块，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足够长，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.8.若取初速度方向为正方向，最大静摩擦力按滑动摩擦力处理，则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图象是下图中的( )
【解析】滑块开始受沿斜面向上的滑动摩擦力Ff＝μmgcs 37°＝6.4 N，方向与规定的正方向相反；速度减为零后，受静摩擦力，由力的平衡知静摩擦力大小为mgsin37°＝6.0 N，小于最大静摩擦力(按滑动摩擦力)6.4 N，方向也与规定的正方向相反，故选项A对．
10．超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如图所示．假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为30°，小张的质量为M，小张与扶梯间的摩擦因数为μ，小车与扶梯间的摩擦忽略不计．则( )
A．小张对扶梯的压力大小为Mgcs 30°，方向垂直于斜面向下B．小张对扶梯的摩擦力大小为(M＋m)gsin30°，方向沿斜面向下C．扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M＋m)gcs30°，方向沿斜面向上D．小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等，这是因为人和车均处于平衡状态
【解析】对购物车进行受力分析，购物车受到的人的推力F＝mgtan θ，对人进行受力分析，人受到的摩擦力Ff＝Mgsin θ＋Fcs θ＝(M＋m)gsin θ，沿斜面向上，人受到的弹力FN＝Mgcs θ－Fsin θ＝Mgcs θ－mgsin θtan θ，A错、B对、C错；小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力，大小相等方向相反，D错．
11．如图所示，将倾角θ＝30°、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根轻质细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲、乙两物体(均可视为质点)，把甲物体放在斜面上且细绳与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使细绳拉直且偏离竖直方向α＝60°.开始时甲、乙均静止．现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内往返运动，测得绳长OA 为L＝0.5 m，当乙物体运动经过最高点和最低点时， 甲物体在斜面上均恰好未滑动，已知乙物体的质量为m＝1 kg, 忽略空气阻力， 取重力加速度g＝10 m/s2. 求：
(1)乙物体在竖直平面内运动到最低点时的速度大小以及所受的拉力大小(结果可用根式表示)．(2)甲物体的质量以及斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小．(3)斜面与甲物体之间的动摩擦因数μ(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留两位有效数字)
12．如图所示，传送带与水平面的夹角为37°并以v＝10 m/s的速度匀速运动着，在传送带的A端轻轻地放一小物体，若已知物体与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，A、B间距离s＝16 m，则小物体从A端运动到B端所需要的时间为多少？(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，转动方向为顺时针方向)若皮带逆时针转动，则小物体从A端运动到B端所需时间又为多少？
【解析】对物体受力分析如图所示，小物体的加速度a＝gsin37°－μgcs37°＝2 m/s2.因物体沿皮带向下运动，而皮带向上运动，所以整个过程物体所受摩擦力大小、方向不变，物体对地做匀加速运动，位移为16 m，据s＝at2，得t＝4.0 s.
若皮带逆时针转动，刚放上物体时，皮带受摩擦力向上，而物体受摩擦力向下，如图甲所示，物体以加速度a1＝gsin37°＋μgcs37°＝10 m/s2匀加速运动，经过t1＝＝1 s与皮带达共同速度，此过程位移s＝t1＝5 m，还未达B端，故达共同速度以后，物体沿皮带以大于皮带的速度相对皮带下滑，受摩擦力影响，如图乙所示．