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学而优教有方
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3.3摩擦力
考点精讲
考点1:对摩擦力的理解
静摩擦力与滑动摩擦力的比较
静摩擦力
滑动摩擦力
产生
条件
①两物体之间有弹力
②接触面粗糙
③有相对运动趋势
①两物体之间有弹力
②接触面粗糙
③有相对运动
“相对”的含义
两物体相对静止但有相对运动趋势
两物体间有相对运动
作用效果
阻碍物体间的相对运动趋势
阻碍物体间
的相对运动方向
跟接触面相切并与物体相对运动趋势的方向相反
跟接触面相切并与物体相对运动的方向相反
【技巧与方法】
有关摩擦力理解的三大误区
误认为静止的物体只能受到静摩擦力作用,运动的物体只能受到滑动摩擦力作用,其实不论物体是静止还是运动,都可能受静摩擦力或滑动摩擦力.
误认为摩擦力的效果总是阻碍物体的运动,其实摩擦力既可作动力,又可作阻力.
误认为摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反,其实摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反,也可以与物体的运动方向相同.
【针对训练】
1.以下关于滑动摩擦力的说法中,正确的是()
A.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反
D.两个相互接触的物体发生相对滑动时,它们都要受到滑动摩擦力的作用
2.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
考点2:静摩擦力的有无和方向的判定
1.根据物体运动状态判断静摩擦力的有无
A、B叠放在一起,用力F拉物体B,而A、B都静止,如图甲所示.假设物体B对A有摩擦力,则A在水平方向上只受到一个力,不可能保持静止状态,所以A、B之间不存在静摩擦力.
甲乙
2.根据力的相互作用判断静摩擦力的方向
A、B叠放在一起,用力F拉物体A,而A、B都静止,如图乙所示.假设A、B之间没有静摩擦力,则A在水平方向上只受到一个力F的作用,不可能保持静止,所以A、B之间一定有静摩擦力存在.根据二力平衡原理,B对A的静摩擦力一定向左,再根据力的相互作用原理,A对B的静摩擦力一定向右,则地面对B的静摩擦力一定向左.
3.利用假设法判断相对运动趋势的方向
(1)方法
假设研究对象与被接触物体之间光滑,若它们之间发生相对滑动,则其相对滑动方向就是原先的相对运动趋势方向;若它们之间不会发生相对滑动,则说明两个接触的物体没有相对滑动的趋势.
(2)步骤
①确定所要研究的对象.
②选与被研究对象接触的物体作为参考系.
③假设接触面光滑,分析出研究对象与参考系相对运动趋势方向.
④静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反.
【例1】如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是()
A.A、B之间无摩擦力B.A受到B的摩擦力水平向左
C.B受到A的摩擦力水平向左D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右
【技巧与方法】
采用假设法判断摩擦力是否存在的关键是假设接触面光滑,然后分析研究对象的运动情况.
对于相对复杂的题目,一般先分析受力简单的物体,再根据力的相互性分析与其接触物体的受力情况.
【针对训练】
3.(多选)如图所示,用一个水平推力向右推放在水平地面上的木箱,没有推动,则下列说法正确的是()
A.木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相同
B.木箱运动趋势的方向与水平推力的方向相反
C.木箱受水平向左的静摩擦力
D.木箱受水平向右的静摩擦力
4.如图所示,水平地面上堆放着原木.关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()
A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向
D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
考点3:摩擦力大小的计算
滑动摩擦力大小的计算
(1)公式法:根据f=μN计算.
(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,根据二力平衡的条件求解.
静摩擦力大小的计算
(1)根据受力情况和二力平衡条件确定,静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力.
(2)随着相对运动趋势的增强,静摩擦力也逐渐增大,但不能一直增大.当静摩擦力增大至某一数值后,物体将开始沿接触面滑动,静摩擦力被滑动摩擦力取代.静摩擦力能达到的最大值称为最大静摩擦力fmax.静摩擦力的范围为0<f≤fmax.
(3)最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力.一般情况下,为了分析问题方便,可认为二者相等,即fmax=μN.
【例2】重为40N的木箱放在水平地
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