2019-2020年高二物理暑期輔導(dǎo)班 課題一 摩擦力及受力分析教學(xué)案（無答案）.doc

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2019-2020年高二物理暑期輔導(dǎo)班 課題一 摩擦力及受力分析教學(xué)案（無答案） 【走進考場】 如圖所示，A、B兩物體疊放在水平面上，A、B始終保持相對靜止。當(dāng)兩物體在水平面上： （1）靜止不動時A、B間是否受有摩擦力，其方向如何？ （2）勻加速前進時A、B間是否受有摩擦力，其方向如何？ （3）勻速前進時A、B間是否受有摩擦力，其方向如何？ （4）勻減速前進時A、B間是否受有摩擦力，其方向如何？ 【學(xué)習(xí)目標】 1學(xué)習(xí)摩擦力的特點 2學(xué)會受力分析的方法 【基礎(chǔ)知識】 1.定義：當(dāng)一個物體在另一個物體的表面上相對運動或有相對運動的趨勢時，受到的阻礙相對運動或相 對運動趨勢的力，叫摩擦力，可分為靜摩擦力和動摩擦力。 2.產(chǎn)生條件：①接觸面粗糙； ②相互接觸的物體間有彈力； ③接觸面間有相對運動或相對運動趨勢。 說明：三個條件缺一不可，特別要注意“相對”的理解 3.摩擦力的方向：①靜摩擦力的方向總跟接觸面相切，并與相對運動趨勢方向相反。 ②動摩擦力的方向總跟接觸面相切，并與相對運動方向相反。 4.摩擦力的大?。? ①靜摩擦力的大小與相對運動趨勢的強弱有關(guān)，趨勢越強，靜摩擦力越大，但不能超過最大靜摩擦力，即0≤f≤fm ，具體大小可由物體的運動狀態(tài)結(jié)合動力學(xué)規(guī)律求解。 ②滑動摩擦力的大小f＝μN 。 說明：滑動摩擦力的大小與接觸面的大小、物體運動的速度和加速度無關(guān)，只由動摩擦因數(shù)和正壓力兩個因素決定，而動摩擦因數(shù)由兩接觸面材料的性質(zhì)和粗糙程度有關(guān)． 【方法探究】 1.摩擦力方向的判斷與應(yīng)用 例1．(xx衡水模擬)如圖231所示，一小車的表面由一光滑水平面和光滑斜面連接而成，其上放一球，球與水平面的接觸點為a，與斜面的接觸點為b。當(dāng)小車和球一起在水平桌面上做直線運動時，下列結(jié)論正確的是(　　) 圖231 A．球在a、b兩點處一定都受到支持力 B．球在a點一定受到支持力，在b點處一定不受支持力 C．球在a點一定受到支持力，在b點處不一定受到支持力 D．球在a點處不一定受到支持力，在b點處也不一定受到支持力 【對應(yīng)練習(xí)】1、如圖所示，位于斜面上的物塊M在沿斜面向上的力F作用下處于靜止狀態(tài)，則斜面作用于物塊的靜摩擦力。?。ā　　　。? A．方向可能沿斜面向上 B．方向可能沿斜面向下 C．大小可能等于0 D．大小可能等于F 2. 圖232 如圖232所示，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對靜止一起沿固定斜面勻速下滑，在下滑過程中B的受力個數(shù)為(　　) A．3　　　　　B．4　　　　　C．5　　　　　D．6 【強化練習(xí)】如圖，斜面的傾角為θ，物塊A、B的質(zhì)量分別為ml和m2，A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑輪的摩擦作用不計。 試問：m2與ml的大小在滿足什么條件,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài). 例2[多選](xx商丘模擬)如圖233所示，質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下，在水平地面上做勻速運動，已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，那么木塊受到的滑動摩擦力為(　　) A．μmg　　　　 B．μ(mg＋Fsin θ) C．μ(mg－Fsin θ) D．Fcos θ 圖233 【對應(yīng)練習(xí)】如圖所示，質(zhì)量為M=4.0kg的一只長方體形鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右運動，鐵箱與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.20。這時鐵箱內(nèi)一個質(zhì)量為m=1.0kg的木塊恰好能沿箱的后壁向下勻速下滑，木塊與鐵箱間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.50。求水平拉力F的大小。（取g=10m/s2） 【例3】如圖所示，C是水平地面，A、B是兩個長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力，物體A和B以相同的速度做勻速直線運動，由此可知，A、B間的動摩擦因數(shù)和B、C間的動摩擦因數(shù)可能是（ ） A、=0，=0 B、=0， C、，=0 D、， 拓展一：在力F的作用下，A、B物體一起作勻加速或勻減速運動，試分析A、B間的摩擦力方向。 拓展二：若力F作用在A物體上，A、B系統(tǒng)在力F的作用下依然勻速運動，則A與B，B與C之間的摩擦力又如何？ 【對應(yīng)練習(xí)】如圖所示，物體A、B和C疊放在水平桌面上，水平力FB=5N、FC=10N分別作用于物體B、C上，A、B和C仍保持靜止。以、、分別表示A與B、B與C、C與桌面間的靜摩擦力的大小。則（ ） A．=5N，=0，=5N B．=5N，=5N，=0 C．=0，=5N，=5N D．=0，=10N，=5N 【例4】如圖所示，在水平桌面上放一木塊，用從零開始逐漸增大的水平拉力F拉木塊直到沿桌面運動，在此過程中，木塊所受到的摩擦力的大小隨拉力F的大小變化的圖象正確的是（ ） 【對應(yīng)練習(xí)】把一重為G的物體，用一個水平的推力（為恒量，時間）壓在豎直的足夠高的平整的墻上（如圖），從=0開始物體所受的摩擦力隨的變化關(guān)系是圖中的（ ） 【例5】如圖所示，A、B在動滑輪的作用下向右勻速運動，試分析A物體受的力。 【對應(yīng)練習(xí)】如圖所示，小車M在恒力作用下，沿水平地面做直線運動，由此可以判斷（ ） A.若地面光滑，則小車一定受三個力作用 B.若地面粗糙，則小車可能受三個力作用 C若小車做勻速運動，則小車一定受四個力作用 D.若小車加速運動，則小車可能受三個力作用 【例6】兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為和、直徑分別為個(>)。將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為的平底圓筒內(nèi)，如圖所示。設(shè)a、b兩球靜止時對圓筒側(cè)面的壓力大小分別為和，筒底所受的壓力大小為．已知重力加速度大小為g。若所以接觸都是光滑的，則 （ ） A． B． C． D． 【對應(yīng)練習(xí)】有一個直角支架AOB，AO水平放置,表面粗糙, OB豎直向下,表面光滑。AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡（如圖所示）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是 A.FN不變，f變大 B.FN不變，f變小 C.FN變大，f變大 D.FN變大，f變小 【方法點撥】 物體受力分析常用的方法及注意點 （1） 隔離法與整體法 將研究對象與周圍物體分隔或?qū)⑾鄬ξ恢貌蛔兊奈矬w系作為一個整體來分析。 （2） 假設(shè)法 在未知某力是否存在時，可先對其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再就該力存在與不存在對物體運動狀態(tài)是否產(chǎn)生影響來判斷該力是否存在。 （3） 注意要點 ① 研究對象的受力圖，通常只畫出根據(jù)性質(zhì)命名的力，不要把按效果分解的分力或合力分析進去，受力圖完成后再進行力的合成或分解。 ② 區(qū)分內(nèi)力和外力，對幾個物體的整體進行受力分析時，這幾個物體間的作用力為內(nèi)力，不能在受力圖中出現(xiàn)，當(dāng)把某一物體單獨隔離分析時，原來的內(nèi)力變成了外力，要畫在受力圖上。 ③ 在難以確定物體的某些受力情況時，可先根據(jù)（或確定）物體的運動狀態(tài)，再運用平衡條件或牛頓定律判定未知力。 【效果評估】 1．L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連，如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻速下滑，不計空氣阻力。則木板P 的受力個數(shù)為（ ） A． 3 B．4 C．5 D．6 2.如圖所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上。滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力合滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g，則 （ ） A．將滑塊由靜止釋放，如果＞tan，滑塊將下滑 B．給滑塊沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑塊將減速下滑 C．用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動，如果=tan，拉力大小應(yīng)是2mgsin D．用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動，如果=tan，拉力大小應(yīng)是mgsin 3.木塊A、B分別重50 N和60 N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25.夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2 cm,彈簧的勁度系數(shù)為400 N/m,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動.現(xiàn)用F =1 N的水平拉力作用在木塊B上,如圖所示,力F作用后 （ ） A.木塊A所受摩擦力大小是12.5 N B.木塊A所受摩擦力大小是11.5 N C.木塊B所受摩擦力大小是9 N D.木塊B所受摩擦力大小是7 N 4．如圖所示，繩子質(zhì)量、滑輪摩擦不計，物體M靜止在傾角的斜面上，若傾角增大，物體M仍然靜止。下列判斷正確的（ ） A．繩子的拉力增大 B．物體M對斜面的正壓力減小 C．物體M受到的靜摩擦力可能增大 D．物體M受到的靜摩擦力可能減小 5、如圖2310所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球。當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時，質(zhì)量為m1的小球與O點的連線與水平線的夾角為α＝90，質(zhì)量為m2的小球位于水平地面上，設(shè)此時質(zhì)量為m2的小球?qū)Φ孛鎵毫Υ笮镕N，細線的拉力大小為FT，則(　　) 圖2310 A．FN＝(m2－m1)g B．FN＝m2g C．FT＝m1g D．FT＝g