
认识摩擦力的大小和方向.doc
3页专题:理解摩擦力的大小和方向产生条件:①接触挤压;②接触面粗糙;③有相对运动或相对运动趋势常见分类:滑动摩擦力与静摩擦力1、①滑动摩擦力:(直接计算)②静摩擦力:在静力学中由平衡条件直接计算,在动力学中由牛顿第二定律间接计算2、计算摩擦力大小的思路:a)先分析摩擦力的类型b)再想摩擦力大小的计算方法即应根据摩擦力的类型预先确定计算方法例1:重500N的物体放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力为110N,若该物体原来静止,用105N水平拉力向右拉物体,物体受到的摩擦力大小与方向是?若该物体原来向右运动,用105N水平拉力向右拉物体,物体受到的摩擦力大小与方向是? F 图1例2:重为100N的物体静止放在粗糙水平面上,与水平面间的μ=0.4已知木块最初静止时,需要43N的力才能刚好推动那么当图中的推力F=10、20、30、40、41、42、43、44、45、50、60、70、80牛顿时,请将对应的摩擦力大小填入下列表格中定量画出题中的木块所受到的摩擦力f的大小随推力F的大小变化的图象说明摩擦力可随机应变,还能突变推力F的大小/N10203040414243444550607080对应摩擦力f的大小/N 图2例3:如图2所示,水平面上有一重40N的物体,受到=12N和=5N的两个水平力作用而保持静止,已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力.求:(1)此时物体所受的摩擦力大小方向?(2)若将撤去,物体受的摩擦力大小方向?(3)若将撤去,物体受的摩擦力大小方向?例4:如图3所示的物体的质量为m=0.5kg,所加的压力F=40N,方向与竖直墙壁垂直,物体与墙面间的动摩擦因数μ=0.2,g=10N/kg。
设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,求:图3F (1) 此时物体所受摩擦力的大小和方向2) 若将F增大到60N时物体所受摩擦力的大小3) 若将F减小到20N时物体所受摩擦力的大小一、 方向:1、 滑动摩擦力方向:平行于接触面,与相对滑动方向相反,防碍物体间的相对运动2、 静摩擦力的方向:平行于接触面,与相对运动趋势方向相反,防碍相对运动的想法注意:动摩擦力的有无和方向较简单,见下图1、2、3 静摩擦力的有无和方向是难点问题,现提供三种判断方法,见4、5、6、7① 由概念判断:平行于接触面,与相对运动趋势方向相反,防碍相对运动的想法② 假设法1(假设光滑)判断:选受力物为研究对象,以施力物为参考系,假设接触面光滑,从而找到相对运动趋势的方向,再确定出静摩擦力的方向,如图4、5、6③ 假设法2(假设有无):结合物体的运动状态来判断以下是例题,要求分析指定物体受摩擦力的情况图1:物体有初速度,因惯性冲上粗糙斜面,分析物体的受力图2:物体A用绳子系住,用力拉出在它下方的长木板,分析A的受力图3:皮带顺时针转动,物体无初速度放在皮带的左端,分析它的受力图4:随斜面一起向右匀速运动的物体的受力。
图5:被皮带匀速传送到高处的物体受力图6:电梯内的物体A随电梯一起向上运动,A与电梯间的弹簧被压缩了,分析A的受力图7:物体A叠放在小车B上1)当A随B一起向右匀速运动时;(2)当A随B一起向右加速运动时,物体A受B提供的摩擦力吗?见下面分析》 分析(1):假设有摩擦力,则A的运动状态会发生改变,故假设错误,没有摩擦力 v 图3 分析(2):假设没有摩擦力,则A的运动状态不会发生改变,故假设错误,有摩擦力A F图2 图1 A B F 图7 V A 图6 v图5 F图4 题后总结:(1) 判断相对运动或相对运动趋势方向时,应选施力物为参考系,施力物具有双重身份(既是施力物体,又是相对运动的参考系)(2) 有摩擦力是否一定有弹力?有弹力是否一定有摩擦力?(3) 注意区别:“相对运动方向”与“运动方向”,如图3相对运动”与“运动”的参照物各是什么?(4) 摩擦力方向一定与相对运动(或相对运动趋势)方向相反,阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势);与运动方向可能相同,可能相反,甚至不在一条直线上。
如图4、65) 摩擦力可以做动力,可以做阻力6) 静止的物体可能受到滑动摩擦力,如:图2中被绳子系住的物体A运动的物体可能受静摩擦力,如:图4、5、6、77) 摩擦力能“随机应变”,还能突变见前面例2。
