习题课弹力、摩擦力的分析与求解概要.ppt

物理 物理 物理 习题课　弹力、摩擦力的分析与求解 (教师备用) 课堂探究 达标测评 课堂探究 核心导学·要点探究 一、摩擦力分析中的四个误区 1.误认为只有静止的物体才受静摩擦力作用,滑动摩擦力一定产生于运动的物体间 静摩擦力产生于两个相对静止的物体间,它们可能都运动;滑动摩擦力产生于两个相对运动的物体间,它们中可能有一个物体静止.例如,汽车加速前进时,相对于车厢静止的箱子随汽车一起运动受到向前的静摩擦力;狗拉雪橇向前运动时,静止的地面受到滑动摩擦力. 2.误认为摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 实际上摩擦力与相对运动方向或相对运动趋势方向相反,与物体的运动方向可能相反,可能相同,还可能与物体的运动方向不在一条直线上. 3.误认为物体间的压力越大,摩擦力就越大 实际上滑动摩擦力、最大静摩擦力与物体间的压力有关,压力越大,则滑动摩擦力和最大静摩擦力就越大,而静摩擦力的大小与物体间的压力无关. 4.误认为摩擦力一定是阻力 摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,摩擦力不一定是阻力,有可能是动力. 【例1】 (多选)下列关于摩擦力的说法中,正确的是(　 　) A.滑动摩擦力的大小一定与正压力成正比 B.滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反 C.摩擦力可能是动力 D.摩擦力一定是阻力 解析:实验表明,滑动摩擦力的大小与正压力成正比,选项A正确;滑动摩擦力的方向一定与相对运动方向相反,与物体的运动方向不一定相反,选项B错误;摩擦力可能是动力,也可能是阻力,选项C正确,D错误. AC (教师备用) 例1-1:关于静摩擦力,下列说法中正确的是(　 　) A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力 B.静摩擦力总是阻碍物体的运动 C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反 D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值 解析:静摩擦力的产生有三个条件,A项缺少具有相对运动趋势,故选项A错误;静摩擦力总是阻碍物体的相对运动趋势,不一定阻碍物体运动,有时可作动力,选项B错误;静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势方向相反,选项C正确;静摩擦力可以是零到最大静摩擦力之间的任意值,故选项D错误. C 二、弹力的分析与求解 【例2】 (2016海南省文昌中学期中)如图所示,在水平面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A,B,它们的质量分别为mA和mB,弹簧的劲度系数为k,系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿竖直方向拉物块A使之向上运动,求: (1)系统处于静止状态时弹簧的压缩量; (2)物块B刚要离开地面时弹簧的伸长量; (3)从开始到物块B刚要离开地面时,物块A的位移d. ?思维导图? 方法总结 (1)在有关弹簧形变量的计算中,应以弹力的受力物体为研究对象,进行全面的受力分析,由物体所受其他力的大小确定弹力大小,最后依据胡克定律求出弹簧的形变量大小. (2)胡克定律只能计算弹力的大小,而弹力的方向要借助弹簧的拉伸还是压缩来确定,其方向总是与弹簧恢复原状的方向相同. (3)弹簧弹力的大小(在弹性限度内)任何时候都可以用胡克定律求解,但只有在物体处于静止或匀速直线运动状态时,才能用二力平衡求解与物体相连的弹簧弹力. (教师备用) 例2-1: 某同学在研究学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂在某一深度为h=25.0 cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内,但测力计可以与弹簧的下端接触),如图(甲)所示.如果本实验的长度测量工具只能测出筒的下端弹簧的长度L.现要测出弹簧的原长L0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变L而测出对应的弹力F,作出F-L变化的图线如图(乙)所示,则弹簧的劲度系数为　　　 N/m,弹簧的原长L0=　　　　 cm.? 解析:根据胡克定律F=k(h+L-L0)=kL+k(h-L0),从图中知道当L=0时,F=10 N;当L=10 cm时,F=20 N,将其代入方程联立得k=100 N/m,L0=15.0 cm. 答案:100　15.0 方法总结 F-x图像的应用 (1)利用图像在横轴上的截距,求轻质弹簧的原长. (2)利用图像的斜率,求弹簧的劲度系数. (3)利用图像上的点(数据)列方程(或方程组)求解弹簧的原长或劲度系数. 三、摩擦力的分析与求解 【例3】 如图所示,物体A,B的质量为mA=mB=6 kg,A和B,B和水平面间的动摩擦因数都为0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,水平拉力F=30 N.求B对A的摩擦力及水平面对B的摩擦力各为多大? ?思路探究? (1)细绳绕过滑轮后,两段绳对滑轮的两个拉力,它们的大小有什么关系? 答案:两段绳对滑轮的两个拉力的大小相等. (2)如何判断物体所受的摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力? 答案:比较物体所受的拉力与最大静摩擦力的大