高中物理问题原型与延伸专题3.3摩擦力学案新人教版必修1.doc
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1、1专题 3.3 摩擦力 知识点拨一、弹力的概念(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状,对与它接触的物体发生力的作用,这种力叫做弹力(2)产生条件:直接接触发生弹性形变(3)一切物体在力的作用下都会发生形变。二、弹力方向的判定方法如下:1. 根据物体形变的方向判定;物体受到的弹力的方向与施力物体的形变方向相反。2. 根据使物体发生形变的外力方向判定;弹力的方向与作用在施力物体上,使物体发生形变的外力方向相反。3. 根据物体的运动情况,利用物体的平衡条件(或动力学规律)判定。4. 判定弹力方向时常见的几种典型情况:(1)轻质弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线相重合,指向弹簧恢复原状的方
2、向。(2)轻绳对物体的弹力(即绳对物体的拉力)方向,总是沿着绳指向绳收缩的方向。(3)轻质杆对物体的拉力或支持力的方向,不一定沿着杆的方向。(4)面与面接触的弹力方向,垂直于接触面指向受力物体。(5)点与面接触的弹力方向,过接触点垂直于接触面(或接触面的切线) ,指向受力物体。(6)球与面接触的弹力方向,过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上) ,而指向受力物体。(7)球与球相接触的弹力方向,垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上) ,而指向受力物体。三、弹力大小的计算:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度 x 成正比。公式: F kx 其中:k弹簧的劲度系数,
3、单位:牛每米, 符号 N/mx弹簧伸长(或缩短)的长度四、弹力有无的判断接触不一定存在弹力,只有发生弹性形变的两相互接触的物体间才存在弹力,弹力有无的判断主要有以下两种方法:1. 直接法:对于形变效果明显的情况,可由形变情况直接判断弹力的存在与否。如弹簧、橡皮筋等产生弹力的情况。2. 假设法:撤掉与之接触的物体,看被研究物体的状态是否改变,若改变则存在弹力,否则不存在弹力。2【原型】摩擦力的基本概念关于弹力和摩擦力,下列说法中正确的是 (1)两个物体相互接触并挤压就一定存在摩擦力(2)运动的物体也可能受到静摩擦力(3)两物体间的摩擦力和压力方向一定互相垂直(4)两物体间的摩擦力大小与它们之间的
4、弹力大小有关(5)两物体间存在摩擦力时,彼此间一定有弹力(6)摩擦力总是阻碍物体的运动(7)运动的物体受到的摩擦力的方向总是与运动方向相反(8)相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力的相互作用(9)摩擦力既可以是动力,也可以是阻力(10)在两个接触面不变的情况下,压力越大,静摩擦力越大(11)只有静止的物体才受静摩擦力作用,运动的物体不会受静摩擦力作用(12)在两个接触面不变的情况下,滑动摩擦力与物体间压力成正比解析:1、两个接触面粗糙物体相互接触并挤压,且有相对运动或相对运动趋势时,才一定存在摩擦力,故 A 错误;2、11、静止的物体可能受到滑动摩擦力,运动的物体可能受到静摩擦力作用,比如正
5、在传送带上升的物体,物体在运动,但受到静摩擦作用,故 2 正确,11 错误;3、两物体间的摩擦力和压力方向一定互相垂直,故 3 正确;4、静摩擦力的大小与支持力的大小无关;故 4 错误;5、只要物体间存在摩擦力时,彼此间一定有弹力;故 5 正确;6、摩擦力总是阻碍物体的相对运动;故 6 错误;7、运动物体所受的摩擦力的方向可跟运动方向相反,也可以与运动方向相同;故 7 错误;8、相对静止的两个物体之间,也可能有摩擦力的相互作用,也可能没有摩擦力作用,故 8正确;9、摩擦力阻碍的是物体之间的相对运动,可能充当动力也可能充当阻力,故 9 正确;10、两个接触面不变的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大
6、,而静摩擦力可能不变,故 10错误;312、根据滑动摩擦力公式 f=N,当两个接触面不变的情况下,滑动摩擦力与物体间压力成正比,故 12 正确;故答案为:2、3、5、8、9、12。 点评:摩擦力的基本概念常以选择题的形式考查,本题提示读者要牢记摩擦力的相关概念。变型 1、静摩擦力大小的计算【延伸 1】如图所示,物体 A 放在水平桌面上,通过定滑轮悬挂一个重为 10N 的物体 B,且已知物体 A 与桌面间的最大静摩擦力为 4N要使 A 静止,需加一水平向左的力 F1,则力F1的取值可以为( )A6N B8N C10N D40N解析:A、当 F1=6 N 时,静摩擦力为 f=F2F 1=4 N,即
7、达到最大值且方向向左,故 A 正确;B、当 F1=8 N 时,静摩擦力为 f=F2F 1=2 N4 N,物体仍能静止,且 f 的方向向左,故 B 正确;C、当 F1=10 N,静摩擦力为 f=F2F 1=0,故 C 正确;D、当 F1=40N 时,由于最大静摩擦力为 4 N,所以 4 NF 1F 2,物体不平衡,将加速向左移动,故 D 错误故选:ABC 点评:静摩擦力的大小是可变的,静摩擦力大小的计算与滑动摩擦力不同,他没有计算公式,应根据平衡条件求解静摩擦力的大小。变型 2、滑动摩擦力大小的计算【延伸 2】一个重为 200N 的物体,放在水平面上,物体与平面间的动摩擦因数 =0.1,试求物体
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