高考物理一轮复习专用资料—第6讲 摩擦力.doc

第6讲 摩擦力 【考点整合】 1、滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力． （1）产生条件：①接触面是粗糙；②两物体接触面上有压力；③两物体间有相对滑动． （2）方向：总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反． （3）大小：滑动摩擦力跟正压力成正比，即其中的FN表示正压力，不一定等于重力G。为动摩擦因数，取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度，与接触面的面积无关。 2、静摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时，所受到的另一个物体对它的力，叫做静摩擦力． （1）产生条件：①接触面是粗糙的；②两物体有相对运动的趋势；③两物体接触面上有压力． （2）方向：沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反． （3）大小：静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤fm ，具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。 必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律F=μFN计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，既Fm=μFN 3、摩擦力与物体运动的关系 ①摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反，而不一定与物体的运动方向相反，如传送带上的物体。 ②摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的。而不一定是阻碍物体的运动的。 这牵涉到参照物的选择。一般情况下，我们说物体运动或静止，是以地面为参照物的。而牵涉到“相对运动”，实际上是规定了参照物。如“A相对于B”，则必须以B为参照物，而不能以地面或其它物体为参照物。 ③摩擦力不一定是阻力，也可以是动力。摩擦力不一定使物体减速，也可能使物体加速。 ④受静摩擦力的物体不一定静止，但一定保持相对静止。 ⑤滑动摩擦力的方向不一定与运动方向相反 【要点探究】 ?　探究点一　如何求滑动摩擦力的大小与方向 在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的运动状态，明确摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力． 1．滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力由公式f＝μN直接计算，相互作用的压力FN的分析是关键，它与物体在垂直于接触面方向的受力密切相关．注意只有在特殊情景中压力大小才等于重力． 滑动摩擦力的大小也可根据物体的运动状态应用共点力的平衡条件或牛顿第二定律求解． 注意区别压力与重力的关系，压力和重力的大小也不总是等大的，水平支撑面受到的压力与重力大小也不一定是等大的．只有在物体静止在水平支撑面上、或沿水平支撑面上运动，且不受到在竖直方向有分力的其他力的作用的情况下，压力才与重力等大． 2．滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向总与物体间的相对运动的方向相反．因此，判断滑动摩擦力的方向时一定要明确“相对”的含义是指相对跟它接触的物体，所以滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相反，也可能相同，也可能与物体运动方向成一定的夹角． 例1、如图所示，一物体置于水平地面上。当用水平方向成60°角的力F1时，物体做直线运动：当改用与水平方向成30°角的力F2物体时，物体仍做匀速直线运动。若F1 和F2的大小相等，则物体与地面的之间的摩擦因数为（ ） ?　探究点二　静摩擦力的大小及方向的判定 静摩擦力的大小和方向随物体受到的其他外力或运动状态的变化而变化，静摩擦力这种随外界约束因素的变化而变化的特性称之为静摩擦力的被动性． 1．静摩擦力的大小 两物体间实际发生的静摩擦力Ff 在零和最大静摩擦力fmax之间，即0＜f≤fmax.最大静摩擦力fmax是物体将要发生相对滑动(临界状态)时的摩擦力，它的数值与N成正比，在压力N不变的情况下，最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力．在一般情况下，可近似认为物体受到的最大静摩擦力等于物体受到的滑动摩擦力． 注意：静摩擦力的大小跟接触面间的相互压力N无直接关系，但物体受到的最大静摩擦力与物体之间的正压力成正比． 因静摩擦力具有大小、方向的可变性，其大小只能依据物体的运动状态进行计算：如果物体处于平衡状态，静摩擦力将根据物体的平衡条件求解；如果物体处于非平衡状态，可根据牛顿第二定律求解． 2．静摩擦力的方向 静摩擦力的方向与接触面相切，与物体间的相对运动趋势的方向相反．相对运动趋势的方向，是指假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向．相对运动趋势不如相对运动直观，具有很强的隐蔽性，判断静摩擦力的方向时除了用“假设法”外，还可以根据“物体的运动状态”及牛顿第三定律来分析． 静摩擦力方向的判断方法 ①假设法：假设接触面光滑，看原来相对静止的物体间能发生怎样的相对运动．若能发生相对运动，则这个相对运动的方向就为原来静止时两物体间的相对运动趋势的方向．若不能发生相对运动，则物体