1、3.3 摩擦力 学案2（人教版必修1）1弹力存在的判定(1)弹力是否存在，对于形变明显的情况，可利用形变直接判断(2)对于形变不明显的情况，可用“_”判定，就是假设与研究对象接触的物体施加了弹力(或者没施加弹力)画出假设状态下的受力示意图，判断受力情况与原有状态是否矛盾若矛盾，说明假设不正确，则两者间无弹力(或者有弹力)；若不矛盾，说明假设正确2几种常见弹力方向的确定(1)弹簧两端的弹力方向，与弹簧中心轴线相重合，指向弹簧_的方向(2)轻绳对物体的弹力方向，沿绳指向绳_的方向(3)面与面接触时弹力的方向，垂直于接触面并指向_物体(4)点与面接触时弹力的方向，过接触点垂直于接触面(或接触面的切面
2、)并指向_物体(5)球与面接触时弹力的方向，在接触点与_的连线上，并指向受力物体(6)球与球相接触时弹力的方向，垂直于过接触点的_，并指向受力物体(7)轻杆两端受到拉伸或挤压时会出现弹性拉力或压力，拉力或压力的方向沿_方 向因为此时只有轻杆两端受力，在这两个力作用下杆处于平衡，则这两个力必共线，即沿_的方向当杆受力较复杂时，杆中弹力的方向要具体问题具体分析3静摩擦力(1)运动的物体_受静摩擦力(2)静摩擦力可以是阻力，也可以是动力(3)静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，但一定跟_的方向相反(4)静摩擦力的大小和方向具有可变性，要具体情况具体分析4滑动摩擦力(1)静止的物体
3、_受滑动摩擦力(2)滑动摩擦力可以是阻力，也可以是动力(3)滑动摩擦力的方向可以与运动方向_，也可以与运动方向_，要注意运动方向与相对运动方向的区别(4)滑动摩擦力FFN，F随FN变化而变化.一、关于弹力方向的分析例1画出图1(1)(7)中静止物体A所受力的示意图(注意图中球形物体的接触面光滑)图1二、关于摩擦力的分析例2如图2所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱，试判断下列情况中，木箱所受摩擦力的方向以及摩擦力是动力还是阻力图2(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面间无相对滑动)；(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑
4、动时；(5)汽车突然加速，木箱在车上滑动时图3变式训练1水平的皮带传输装置如图3所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，以后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端，在传输过程中，该物体受摩擦力情况是()A在AC段受水平向左的滑动摩擦力B在AC段受水平向右的滑动摩擦力C在CB段不受静摩擦力D在CB段受水平向右的静摩擦力三、关于物体的受力分析图4例3如图4所示，物体a、b和c叠放在水平桌面上，水平力Fb5 N、Fc10 N分别作用于物体b、c上，a、b和c仍保持静止以F1、F2、F3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大
5、小，则()AF15 N，F20，F35 NBF15 N，F25 N，F30CF10，F25 N，F35 NDF10，F210 N，F35 N图5变式训练2如图5所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，mA1 kg，mB2 kg，mC3 kg，物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计若要用力将C物体拉动，则作用在C物体上水平向左的拉力最小为(g取10 m/s2)()A6 N B8 NC10 N D12 N【效果评估】1关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是()A压力越大，滑动摩擦力越大B压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大C压力不变，动摩擦因数
6、不变，速度越大，滑动摩擦力越大D动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力越大图62如图6所示，两个相同的长方体A、B，叠放在水平桌面上，今用水平力F拉B而两长方体均保持静止，则针对此情况，下列说法中正确的是()AAB间不存在摩擦力作用BAB间有静摩擦力作用CB与桌面间有静摩擦力作用D若撤去外力F后，则A与B，B与桌面间都没有摩擦力图73如图7所示，用力F把铁块紧压在竖直墙上不动，那么，当F增大时(设铁块对墙的压力为FN，铁块受墙的摩擦力为Ff)，下列说法中正确的是()AFN增大，Ff不变BFN增大，Ff增大CFN变小，Ff不变D关于FN和Ff的变化，以上说法都不正确图84如图8所示，A、B两物体重
7、力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于0.3，同时有F1 N的两个水平力分别作用在A和B上，A和B均静止，则地面对B和B对A的摩擦力分别为()A6 N,3N B1 N,1 NC0,1 N D0,2 N5如图9所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别是皮带与轮缘相互接触的点，则下列判断正确的是()图9AB点相对于A点的运动趋势方向与B点的运动方向相反BD点相对于C点的运动趋势方向与C点的运动方向相反CD点所受静摩擦力的方向与D点的运动方向相反D主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力图106如图10所示，一重为40 N的木块放在水平桌面上，在水平方向上共受
8、三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止其中F113 N，F26 N已知木块与地面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)物体所受摩擦力的大小和方向；(2)当只将F1撤去时，物体受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力不是F1而是F2，则物体受到的摩擦力大小和方向又如何？参考答案课前自主学习1(2)假设法2(1)恢复原状(2)收缩(3)受力(4)受力(5)球心(6)公切面 (7)细杆杆3(1)可以(3)相对运动趋势4(1)可以(3)相同相反解题方法探究一、例1二、例2见解析解析(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱会保持
9、原有静止状态，因此它将相对于汽车向后滑动，而实际木箱没有滑动，有相对于汽车向后滑动的趋势，所以，木箱受到向前的静摩擦力因为静摩擦力的方向与木箱运动方向相同，是动力(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑动，而实际木箱没有滑动，但有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力因为静摩擦力的方向与木箱运动方向相反，是阻力(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，木箱受到重力和支持力，假设木箱再受到汽车的水平向前的摩擦力，由二力平衡条件可知：竖直方向上支持力与重力抵消，但水平方向上没有力与摩擦力抵消，这样物体不能保持平衡，故假设不正确，所以木箱不
10、受摩擦力作用(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时，木箱和汽车之间有相对运动，且相对汽车向前滑动，故木箱受到向后的滑动摩擦力，因为滑动摩擦力的方向与木箱运动方向相反，是阻力(5)汽车突然加速，木箱在车上滑动时，木箱和汽车之间有相对运动，且相对汽车向后滑动，故木箱受到向前的滑动摩擦力因为滑动摩擦力的方向与木箱运动方向相同，是动力变式训练1BC选项A把“滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动”误解为“总是阻碍物体运动”；选项D没有从静摩擦力产生的条件入手分析物体是否受到静摩擦力，而是凭生活经验臆断物体受到一静摩擦力，以为物体向右的运动需要力来维持选项A、D都是因为对摩擦力的概念理解不深造成的错误三、例3
11、C为了考查a、b之间的摩擦力情况，以物体a作为研究对象，通过受力分析后得到a、b之间没有摩擦力的作用，如下图甲所示为了考查b、c之间的摩擦力情况，以物体ab组成的整体作为研究对象，通过受力分析后得到b受c向右的静摩擦力F2与Fb平衡，故F25 N，如下图乙所示为了考查c与地面之间的摩擦力情况，以物体abc组成的整体作为研究对象，通过受力分析后得到c受向左的静摩擦力F3与FcFb平衡，故F35 N，如下图丙所示变式训练2B效果评估1D2.ACD3.A4C应用整体法，即AB整体水平方向外力大小相等，方向相反，故地面对B无摩擦力以A为对象，水平方向必受大小与F相等，方向与F相反的静摩擦力，故选项C正
12、确5BD静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反，要确定相对运动趋势常用假设法，即假设两物体接触面光滑，分析皮带和轮之间有无相对滑动，若有，可判断出相对运动趋势的方向此题应先明确主动轮与从动轮的关系如皮带光滑，主动轮转但皮带不动或皮带转动而从动轮不转，由此可判定摩擦力的方向主动轮可通过摩擦力带动皮带，皮带阻碍主动轮转动，同理皮带可带动从动轮，从动轮阻碍皮带的转动，故B、D选项正确6见解析解析(1)因为物体处于静止状态，所以水平方向所受外力和为零由于F1F2，故静摩擦力向左，大小为FfF1F27 N.(2)当只将F1撤去时，由于F26 N，比物体受到的滑动摩擦力F滑FN8 N小，故不能运动起来，物体仍处于静止状态，此时所受的摩擦力为静摩擦力，其大小为6 N，方向向右(3)若撤去的力不是F1而是F2，由于F113 N比物体受到的滑动摩擦力F滑FN8 N大，此时物体开始运动，所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 N，方向向左