重力木块压力木块的滑动摩擦力.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-10 格式:PPT 页数:20 大小:1.8MB 金币:10 举报 版权申诉
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受力分析应注意的问题1、只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施加的力2、只分析根据性质命名的力3、合力和分力不能同时作为物体的受力4、每分析一个力,都应找出施力物体1、弹力摩擦力分析方法:例1如右图所示,用一水平推力F=kt(k为常数,t为时间)把重为G的物体压在足够高的平直的竖直墙上,则从t=0开始,物体受到的摩擦力随时间的变化图像是下图中的()例2水平皮带传输装置如右图所示.O1为主动轮,O2为从动轮.当主动轮顺时针匀速转动时,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后停止滑动,之后就随皮带一起匀速运动,直至传送到目的地B端.在传送过程中,若皮带与轮不打滑,则关于物体受到的摩擦力和图中P、Q两处(在O1、O2连线上)皮带所受摩擦力的方向的正确说法是例3如下图所示,静止的光滑斜面A上有一物体B被绳系着处于静止状态,现有一位同学对物体B进行了受力分析,他认为:物体B受到了重力G、支持力FN、压力FN、下滑力Gx、拉力FT、摩擦力Ff六个力的作用,并作出了它的受力示意图如下图右图.你认为他所作的受力分析及受力示意图存在哪些问题,试指出来,并请作出正确的受力示意图.(4)表示力的大小的线段长度比例不协调,例如重力G与拉力FT的大小不协调;(5)无中生有,在斜面光滑的情况下,A物对B物的摩擦力Ff不存在;(6)表示力的字母重复,如支持力与压力均用FN表示.正确解答:物体一共受三个力作用,重力G、支持力FN、拉力FT,其受力示意图如图所示:2、“整体法”的应用A.F1不变,F2变大例1:如图所示,A、B、C三个物体叠放在桌面上,在A的上面再加一个作用力F,则C物体在竖直方向总共受几个力?A、2个力B、3个力C、4个力D、5个力例5:如图所示在水平地面上放一个质量为M、倾角为θ的斜面体,一个质量为m的木块沿斜面匀速下滑,斜面体受到的力有A、重力、地面支持力、木块压力B、重力、木块压力、木块的滑动摩擦力、地面支持力C、重力、木块压力、木块的滑动摩擦力、地面支持力、地面的滑动摩擦力D、重力、木块压力、木块的滑动摩擦力、地面支持力、地面的静动摩擦力变式题[2006年·全国理综Ⅱ卷]如下图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为()探究点三摩擦力的动态分析【解析】本题是动态变化分析类题目.一定要注重过程分析(分两个阶段):(1)开始,θ=0,Ff=0.(2)静摩擦力的大小分析:开始一段时间,物体相对木板静止,所受的是静摩擦力;缓慢竖起时,可认为物体处于平衡状态,由力的平衡关系可知,静摩擦力大小等于物体重力沿斜面向下的分力.Ff=mgsinθ.因此,静摩擦力随θ的增大而增大,它们呈正弦规律变化.图线为正弦函数图像.(3)在物体刚好滑动时,满足mgsinθ=μmgcosθ,所以,θ=arctanμ,此时摩擦力大小Ff=mgsin(arctanμ).(4)滑动摩擦力的大小分析:当物体相对于木板滑动后,所受的是滑动摩擦力,滑动摩擦力Ff=μFN,FN的大小等于重力沿垂直斜面方向的分力,所以,Ff=μmgcosθ.因此,滑动摩擦力随θ的增大而减小,呈余弦规律变化.图线为余弦函数图像.(5)最后,θ=,Ff=0综上所述,在木板缓慢竖起的过程中,物体所受摩擦力先增大,后减小,其关系图像为下图所示的图像.【点评】1.静摩擦力大小与方向被动地由其他外力所决定,具体可由力的平衡条件分析.滑动摩擦力大小与方向被动地由接触面的正压力与动摩擦因数所决定,具体可由滑动摩擦定律或牛顿运动定律进行分析.通常认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.2.本题还应注意分析特殊位置的摩擦力:θ=0°时,因物体间无相对运动,摩擦力为零;θ=90°时,因压力为零,摩擦力也为零.3.当物体在斜面恰能匀速滑动时,有下列结论:mgsinθ=μmgcosθ,μ=arctanθ,这一结论往往在习题中是以隐含条件出现的.变式题[2007年·浙江模拟题]如下图所示,有一个重量为20N的小物体放在斜面上,斜面底边长AB=40cm,高BC=30cm,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5,物体在一沿斜面向上的大小为F=20N的力作用下处于静止状态,现将力F顺时针转动至水平向右,则此时的摩擦力大小为()A.10NB.14NC.8ND.4N【点评】1.以上列举的是考生在进行受力分析或画物体受力示意图时的常见错误,希望在以后的训练中多加注意.2.正确的受力示意图要求:力的大小匹配、方向准确、作图规范、字母对