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思想方法:摩擦力在临界情况下“突变”问题的分析方法

结束放映 返回目录 第*页 数字媒体资源库 结束放映 返回目录 第*页 数字媒体资源库 结束放映 返回目录 第*页 数字媒体资源库 结束放映 返回目录 第*页 数字媒体资源库 结束放映 返回目录 第*页 数字媒体资源库 结束放映 返回目录 第*页 数字媒体资源库 结束放映 返回目录 第*页 数字媒体资源库 思想方法: 摩擦力在临界情况下“突变”问题的分析方法 1.方法指导 2.例证突破 3.方法总结 4.跟踪训练 5.真题演练 第二章 相互作用 1.方法指导 1.问题特征 2.常见类型 静摩擦力 滑动摩擦力 突变 滑动摩擦力 静摩擦力 突变 2. 例证突破 类型一 “静-静”突变 物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当其他力的合力发生变化时,如果物体仍然保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变. 【典例1】 一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图示,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为(  ). A.10 N,方向向左 B.6 N,方向向右 C.2 N,方向向右 D.0 F1 F2 最大静摩擦力Ffmax≥8 N 静摩擦力Ff=2 N,木块保持静止状态. Ff 解析显隐 类型二 “静-动”突变 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力. α=θ ① ② ③ mg Ff FN 【典例2】 如图所示,在平板与水平面间的夹角θ逐渐变大的过程中,分析木块m受到的摩擦力的情况. 1.平板转动过程中,木块出现几个运动过程? 2.各过程中木块分别受到几个力作用,各力怎样变化? 解析显隐 类型三 “动静”突变 在摩擦力和其他力作用下,做减速运动的物体突然停止滑行时,物体将不受摩擦力作用,或滑动摩擦力“突变”成静摩擦力. 类型四 “动-动”突变 在某物体相对于另一物体滑动的过程中,若突然相对运动方向变了,则滑动摩擦力方向发生“突变”. 【典例3】 如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,取g=10 m/s2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力).(  ). 1.判断物块运动形式有几个 阶段? 2.分析物块受力及变化情况. F Ff v0 F’f 转解析 转原题 解析: 运动阶段 受向左的滑动摩擦力Fn= μmg=2N 物体减速运动,速度为0后静止 静止阶段 Fmax=Fn=2N 受向右的静摩擦力Ff2=F=1N 外力F=1NFmax A正确 3.方法总结 规律方法 解答摩擦力“突变”问题的方法 1.正确对物体受力分析和运动状态分析 ? 找到物体摩擦力的突变“临界点”. 2.分析清楚“突变”后摩擦力的变化情况 ? 是静静变化,还是动静(静动)变化;是大小变化,还是方向也发生变化. 4.跟踪训练 【跟踪训练】(多选)将力传感器A固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上.如图甲所示,传感器与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律.一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系砂桶,整个装 置开始处于静止状态.在滑块与小车分离 前缓慢向砂桶里倒入细砂,力传感器采集 的F-t图象如图乙所示.则(  ) A.2.5 s前小车做变加速运动 B.2.5 s后小车做变加速运动 C.2.5 s前小车所受摩擦力不变 D.2.5 s后小车所受摩擦力不变 解析 由题图乙可知,在F的变化阶段,砂桶质量在由小变大,滑块与小车之间没有相对滑动,属于静摩擦力,所以2.5 s前,小车、滑块均静止,A错误.2.5 s后小车受恒定摩擦力,但是外力增加,因此做变加速直线运动,B正确.根据上述分析,2.5 s前滑块受静摩擦力,且静摩擦力在变化,2.5 s后受滑动摩擦力,且大小不变,故D正确. 答案 BD 解析显隐 【跟踪训练】 长直木板的上表面的一端放有一铁块,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大),另一端不动,如图所示.则铁块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图象可能正确的是下图中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力. 审题视角 1).建立木板及铁块的运动模型 2). ① 到②过程中铁块受力怎样? 转动到③位置后,铁块受力又怎样? 自己分析一下! α=θ ① ② ③ mg Ff FN 【解析】 设木板与水平面间夹角增大到θ时,铁块开始滑动,显然当αθ时,铁块与木板相对静止.由力的平衡条件知,铁块

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