高考物理难点突破 摩擦力专题

高考物理难点突破 摩擦力专题内容摘要：

1、 第 1 页 难 点 突 破 摩 擦 力 专 题一 、 明 确 摩 擦 力 产 生 的 条 件（ 1） 物 体 间 直 接 接 触 （ 2） 接 触 面 粗 糙（ 3） 接 触 面 间 有 弹 力 存 在（ 4） 物 体 间 有 相 对 运 动 或 相 对 运 动 趋 势这 四 个 条 件 紧 密 相 连 ， 缺 一 不 可 显 然 ， 两 物 体 不 接 触 ， 或 虽 接 触 但 接 触 面 是 光 滑的 ， 则 肯 定 不 存 在 摩 擦 力 但 满 足 (1)、 (2)而 缺 少 (3)、 (4)中 的 任 意 一 条 ， 也不 会 有 摩 擦 力 如 一 块 砖 紧 靠 在 竖 直 2、墙 ， 放 手 后 让 其 沿 墙 壁 下 滑 ， 它 满 足 条 件(1)、 (2)、 (4)， 却 不 具 备 条 件 (3)， 即 相 互 间 无 压 力 ， 故 砖 不 可 能 受 到 摩 擦 力 作用 又 如 ， 静 止 在 粗 糙 水 平 面 上 的 物 体 它 满 足 了 条 件 (1)、 (2)、 (3)， 缺 少 条 件(4)， 当 然 也 不 存 在 摩 擦 力 由 于 不 明 确 摩 擦 力 产 生 的 条 件 ， 导 致 答 题 错 误 的 事是 经 常 发 生 的 例 1 (1994年 全 国 考 题 )如 图 1所 示 ， 平 地面 ， 、 是 两 个 长 方 形 3、物 块 ， 用 在 物 块 上 沿 水 向 的 力 ， 物 体 和 以 相 同 的 速 度 作 匀 速 直 綫 运 动 ，由 此 可 知 ， 、 间 的 动 摩 擦 因 数 和 、 间 的 动1 因 数 有 可 能 是2(A) 0， 0 (B) 0， 01 2(C) 0， 0 (D) 0， 01解 析 ： 本 题 中 选 、 整 体 为 研 究 对 象 ， 由 于 受 推 力 的 作 用 做 匀 速 直 线 运 动 ， 地 面 对 的 摩 擦 力 一 定 水 平 向 左 ， 故 0， 对 分 析 可 知 ， 水 平 方 向 不2受 力 ， 可 能 为 0， 可 能 不 为 0。 正 确 答 案 4、 为 (B)、 (D)1二 、 了 解 摩 擦 力 的 特 点摩 擦 力 具 有 两 个 显 著 特 点 ： (1)接 触 性 ； (2)被 动 性 所 谓 接 触 性 ， 即 指 物体 受 摩 擦 力 作 用 物 体 间 必 直 接 接 触 (反 之 不 一 定 成 立 )。 这 种 特 点 已 经 包 括 在 摩 擦力 产 生 的 条 件 里 ， 这 里 不 赘 述。 对 于 摩 擦 力 的 被 动 性 ， 现 仔 细 阐 述。 所 谓 被 动 性 是 指摩 擦 力 随 外 界 约 束 因 素 变 化 而 变 化 熟 知 的 是 静 摩 擦 力 随 外 力 的 变 化 而 变 化。 例 5、 2 (1992年 全 国 考 题 )如 图 2所 示 ， 一 木 块 放 在 水 平 桌 面 上 ， 在 水 平 方 向 共受 到 三 个 力 ， 即 、 和 摩 擦 力 作 用 ， 木 块 图 2处 于 静 止 状 态 ， 其 中10N、 2N， 若 撤 去 力 ， 则 木 块 在 水 平 方 向 受 合 力 为(A)10N， 方 向 向 左 (B)6N， 方 向 向 右(C)2N， 方 向 向 左 (D)零解 析 ； 没 有 撤 去 时 ， 物 体 所 受 合 外 力 为 零 ， 此 时 静 摩1擦 力 大 小 为 8N， 方 向 向 左 撤 去 以 后 ， 物 体 在 作 用 下 不 6、可 能 沿 水 平 方 向 发1 动 状 态 的 改 变 ， 物 体 仍 保 拧 静 止 此 时 地 面 对 物 体 的 静 摩 擦 力 大 小 为 2N， 方向 向 右 从 上 述 分 析 可 见 静 摩 擦 力 是 被 动 力 答 案 应 为 (D) 对 于 滑 动 摩 擦 力 同样 具 有 被 动 性 三 、 把 握 摩 擦 力 大 小 和 方 向 的 计 算 和 判 断 中 学 物 理 只 谈 静 摩 擦 和 滑 动 摩 擦 两 种 (滚 动 摩 擦 不 讲 ) 其 中 没 有 具 体 的 计静 式 ， 是 随 外 力 变 化 的 范 围 值 o ， 一 般 根 据 (1)平 衡 条 7、件 求 ； (2)根静 体 运 动 状 态 ， 由 牛 顿 运 动 定 律 求 而 不 但 可 根 据 上 述 的 (1)、 (2)方 法 求 ，静图 21 第 2 页 还 可 以 用 公 式 计 算滑例 3 如 图 3所 示 ， 质 量 为 、 带 电 量 为 + 物 体 ， 放 在 磁 感 应 强 度 为 磁 场 中 ， 粗 糙 挡 板 度 略 大 于 小 物 体 厚 度 现 给 带 电 体 一 个 水 平 冲 量 ， 析 带 电 体 所 受 摩 擦 力 的 情 况 解 析 ： 带 电 体 获 得 水 平 初 速 它 在 它 在磁 场 中 受 洛 仑 兹 力 和 重 力 ，则 带 电 体 8、作 匀 速 直 线 运 动 ， 不 受 摩 擦 力 作 用 若 ， 则 带 电 体 贴 着 进 ， 滑 动 摩 擦 力 ，f洛 )(滑速 度 越 来 越 小 ， 变 小 ， 当 减 小 到 ， 又 有 ,它 又 不 受 摩 擦 力 作 用 而滑 前 进 若 ， 则 带 电 体 贴 着 逆。 滑 动 摩 擦 力 ； ,它f洛 )( 运 动 动 直 至 静 止 ， 而 却 是 变 大 的 滑 分 说 明 也 是 具 有 被 动 性 ， 所 以 摩 擦 力 是 被 动 力 了 解 摩 擦 力 的 上 述 特滑 解 题 时 就 能 因 题 致 宜 ， 灵 活 地 思 考 ， 少 走 弯 路 ， 避 9、免 出 错 滑 动 摩 擦 力 的 大 小 ， 还 必 须 了 解 其 与 物 体 运 动 状 态 无 关 ， 与 接 触 面 积 大小 无 关 的 特 点 例4 如图4 所示，一质量为加速度大小为，试求两种情况下货物所受的摩擦力 解析：物体于沿斜面向下有重力的分力，所以要使物体随传送带向上加速运动，传送带对物体的摩擦力必定沿传送带向上物体沿斜面向下加速运动时，摩擦力的方向要视加速度的大小而定，当加速度为某一合适值时，重力沿斜面方向的分力恰好提供了所需的合外力，则摩擦力为零；当加速度大于此值时，摩擦力应沿斜面向下；当加速度小于此值时，摩擦力应沿斜面向上向 上 加 速 运 动 时 ， 由 牛 顿 10、 第 二 定 律 ， 得 ： 所 以 方 向 沿 斜 面 向 上向 下 加 速 运 动 时 ， 由 牛 顿 第 二 定 律 ， 得 ： 面 向 上 )所 以 F=与 所 设 方 向 相 同 沿 斜 面 向 上 当 a F=0 即 货 物 与 传 送 带 间 无 摩 擦 力 作 用 当 a F0 与 所 设 方 向 相 反 沿 斜 面 向 下 小 结 ： 当 物 体 加 速 运 动 而 摩 擦 力 方 向 不 明 确 时 ， 可 先 假 设 摩 擦 力 向 某 一 方 向 ， 然后 应 用 牛 顿 第 二 定 律 导 出 表 达 式 ， 再 结 合 具 体 情 况 进 行 讨 论例 5 如 图 11、5所 示 ， 质 量 M=10 楔 于 水 平 地 面 上 ， 动 摩 擦 因 数 0 02， 在 木 楔 的 倾 角 为 300的 斜 面 上 有 一 质 量 m 1.0 块 由 静 止 开 始沿 斜 面 下 滑 当 滑 行 路 程 S 1 4 其 速 度 s 1 4m s， 在 此 过 程 中 木 楔没 有 动 求 地 面 对 木 楔 的 摩 擦 力 的 大 小 和 方 向 (0 m s) 解 析 ： 地 面 对 木 楔 的 摩 擦 力 为 静 摩 擦 力 ， 但 不 一 定 为 最 大 静 摩 擦 力 ， 所 以 不 能 由 来 计 算 求 得 ， 只 能 根 据 物 体 匀 运 动 情 12、 况 和 受 力 情 况 来 确 定 物 块 沿 斜 面 匀 加 速 下 滑 ， 由 可 求 得 物 块 下 滑 的 加 速 度22 /5图 3图 4 第 3 页 可 知 物 块 受 到 摩 塔 力 的 作 用 此 条 件 下 ， 物 块 与 木 楔 受 力 情 况 分 别 如 图 物 块 沿 斜 面 以 加 速 度 Q 下 滑 ， 对 它 沿 斜 面 方 向 和 垂 直 于 斜 面 方 向 由 牛 顿 第 二 定律 有 0 木 楔 静 止 ， 对 它 沿 水 平 方 向 和 竖 直 方 向 由 牛 顿 第 二 定 律 ，并 注 意 1， F 等 值 反 向 ， 有 0112 面 各 式 解 13、得 地 面 对 木 楔 的 摩 擦 力i)in( 此 力 方 向 与 所 设 方 向 相 同 ， 由 B。 另 外 由 以 上 几 式 联 立 还 可 以 求 出 地 面 对 木 楔 的 支 持 力si( 显 然 ， 这 是 由 于 物 块 和 木 楔 系 统 有 向 下 的 加 速 度 而 产 生 了 失 重 现 象。 对 此 题 也 可 以 系 统 为 研 究 对 象。 在 水 平 方 向 ， 木 楔 静 止 ， 加 速 度 为 零 ， 物 块 加 速 度 水平 分 量 为。 对 系 统 在 水 平 方 向 由 牛 顿 第 二 定 律 ， 有 案 ： 0 61 N 方 向 由 小 结 ： (1)静 摩 擦 力 的 大 小 是 个 变 量 ， 它 的 大 小 常 需 要 根 据 物 体 的 运 动 状 态 及 摩擦 力 与 物 体 所 受 其 他 力 的 关 系 来 确 定 (2)由 此 题 可 看 出 ， 研 究 对 象 的 选 取 对 解 题 步 骤 的 简 繁 程 度 有 很 大 的 影 响。 练 习1、 如 图 8所 示 ， 位 于 斜 面 上 的 物 块 斜 面 向 上 的 力 下 ， 处 于 静 止 状 态 ，则 斜 面 作 用 于 物 块 的 静 摩 擦。