还剩20页未读，
继续阅读
备战2025届新高考物理一轮总复习第2章相互作用第2讲摩擦力课件
展开
这是一份备战2025届新高考物理一轮总复习第2章相互作用第2讲摩擦力课件，共28页。PPT课件主要包含了考点一摩擦力，相对运动趋势，接触面，相对运动，μFN等内容，欢迎下载使用。
一、静摩擦力1.定义:两个相互接触的物体之间只有 ,而没有相对运动时在接触面上产生的阻碍 的力。 可能在一起运动2.产生条件:(1)接触面 ;(2)接触处有 ;(3)两物体间有 。 3.方向:沿两物体的 ,与相对运动趋势的方向 。 4.大小:0
神舟返回舱在返回地面时, 会打开减速伞减速。设减速伞下落过程受到的空气阻力与减速伞的横截面积S成正比, 与减速伞下落的速度v的二次方成正比, 即f=kSv2( 其中k为比例系数) 。减速伞在接近地面时近似看作匀速直线运动, 重力加速度为g。如果返回舱和减速伞的总质量为m, 求返回舱接近地面匀速时的速度vm。
解析 当阻力等于伞和返回舱的重力时,伞和返回舱做匀速运动,即
1.静摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法
(2)状态法根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的方向。(3)牛顿第三定律法先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。
2.计算摩擦力大小的思维流程
考向一 摩擦力有无及方向的判断典题1 (2024四川遂宁期中)中国书法是一种艺术。在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。他手提毛笔书写长横,在行笔过程中,各物体的受力情况正确的是( )A.毛笔对纸的压力等于毛笔所受重力B.镇纸受到了向右的静摩擦力C.白纸受到了3个摩擦力D.桌面受到了向右的静摩擦力
解析 毛笔还受到手的作用力,故纸对毛笔的支持力不一定等于毛笔所受重力,即毛笔对纸的压力不一定等于毛笔所受重力,A错误;镇纸处于静止状态,水平方向上不受力的作用,故没有受到摩擦力作用,B错误;白纸受到了2个摩擦力,一个是毛笔施加的向右的摩擦力,一个是桌面施加的向左的摩擦力,C错误;桌面对白纸有向左的静摩擦力,则桌面受到了向右的静摩擦力,D正确。
典题2 (2023湖北十堰模拟)如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平地面上,物体B受到大小为20 N、方向水平向右的力F1的作用,物体C受到大小为5 N、方向水平向左的力F2的作用,三者均处于静止状态,则( )A.物体B对物体A的摩擦力方向水平向右B.地面与物体C之间的摩擦力大小为5 NC.物体C对物体B的摩擦力方向水平向左D.地面与物体C之间无摩擦力
解析 A处于静止状态,所受外力的合力为0,则A只受重力与支持力,物体B对物体A没有摩擦力作用,A错误;对A、B、C整体分析,由于F1=20 N>F2=5 N,所以地面对物体C的摩擦力方向水平向左,大小为f=F1-F2=15 N,B、D错误;对A、B整体分析,由于F1的作用,整体相对C有向右运动的趋势,则物体C对物体B的摩擦力方向水平向左,C正确。
考向二 摩擦力大小的计算典题3 (2024山东菏泽期中)防烫取物夹是生活中常用的工具,如图甲所示,我们可以用夹子夹住长方形托盘,其侧视图如图乙所示。已知托盘的质量为m=160 g,托盘侧边与竖直方向的夹角为θ=53°,夹子与托盘两侧共有4个接触点,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cs 53°=0.6。当托盘水平静止时,下列说法正确的是( )
A.托盘与取物夹每个接触点处弹力的大小为0.24 NB.托盘与取物夹每个接触点处摩擦力的大小为0.32 NC.取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数的最小值为0.75D.取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数的最小值为0.60
解析 对托盘进行受力分析,在每个接触点,取物夹对托盘的弹力大小满足4FN=mgsin θ,摩擦力大小满足4f=mgcs θ,解得FN=0.32 N,f=0.24 N,A、B错误;当取物夹与托盘之间的摩擦力恰好为最大静摩擦力时,μ最小,则f=μFN,解得μ=0.75,C正确,D错误。
典题4 (多选)质量为10 kg的木箱静止在水平地板上,至少要用35 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。现将一水平推力F作用在木箱上,F随时间t变化的图线如图所示。已知木箱在4~6 s时间内做匀速直线运动,重力加速度g取10 m/s2。则下列说法正确的是( )
A.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3B.0~2 s时间内木箱所受摩擦力大小为0C.2~4 s时间内木箱所受摩擦力大小为35 ND.4~6 s时间内木箱所受摩擦力大小为30 N
解析 木箱在4~6 s时间内做匀速直线运动,根据二力平衡条件可得此时的摩擦力为f=F=30 N,木箱对地面的压力大小等于木箱的重力,即FN=mg=10×10 N=100 N,所以动摩擦因数 ,A、D正确; 0~2 s时间内,推力为20 N,因为20 N<35 N,所以木箱处于静止状态,根据二力平衡条件可得,木箱所受摩擦力大小为20 N,B错误;2~4 s时间内,推力为40 N,因为40 N>35 N,所以木箱在2~4 s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,因压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以木箱受到滑动摩擦力的大小为30 N,C错误。
考向三摩擦力的综合分析与应用典题5 (2024广东模拟)一些巧妙的工业设计能极大地为人们的生活提供便利。如图是竖直放置的某款可调角度的简便磨刀器,该磨刀器左右两侧对称,通过调整磨刀角度可以使该
磨刀器的两侧面与刀片尖端的两侧面紧密贴合,就可以轻松满足家庭日常的各种磨刀需求。关于在使用磨刀器的过程中,下列说法正确的是( )A.向后轻拉刀具,磨刀器受到的摩擦力向前B.若水平匀速向后拉动刀具,则磨刀器对刀具的作用力竖直向上C.向后加速拉动刀具,刀具受到的摩擦力小于磨刀器受到的摩擦力D.对同一把刀具在竖直方向上施加相同压力时,磨刀器的夹角越小,越难被拉动
解析 磨刀过程中,向后轻拉刀具,刀具受到的摩擦力向前,根据牛顿第三定律,磨刀器受到的摩擦力向后,故A错误;若水平匀速向后拉动刀具,从侧面看,刀具受力如图所示,磨刀器对刀具的作用力是支持力FN合与摩擦力f合的合力,方向应向前方偏上,故B错误;根据牛顿第三定律可知,刀具受到的摩擦力等于磨刀器受到的摩擦力,故C错误;刀具对磨刀器正压力的两分力夹角应为磨刀器的夹角的补角,故磨刀器的夹角越小,正压力的两分力夹角越大,当施加相同的正压力时,两分力越大,则最大静摩擦力越大,刀具越难被拉动,故D正确。
考点二 摩擦力的四类突变问题
摩擦力的“四类典型”突变问题
考向一 静—静突变典题6 如图所示,放在粗糙水平桌面上的一个物体,受到水平方向的两个力,F1=16 N,方向向右,F2=10 N,方向向左,当F1从16 N逐渐减小到零时,物体始终保持静止,物体与桌面间摩擦力大小变化情况是( )A.先增大后减小,方向先向右后向左B.先减小后增大,方向先向左后向右C.逐渐减小,方向一直向右D.逐渐增大,方向一直向左
解析 物体处于平衡状态,所受合外力为零,所以摩擦力f=F1-F2,方向向左,随着F1逐渐减小,摩擦力向左减小;当F1
A.木块开始时随小车一起向左运动过程中,木块受到的摩擦力为滑动摩擦力B.小车继续向左运动而木块却不再运动,木块受到的摩擦力为静摩擦力C.保持木块与小车间接触面的粗糙程度不变,在木块上方增加砝码,重复上述实验,木块最后静止下来时仍在原来的位置D.保持压力不变,换用接触面更粗糙的木块,重复上述实验,木块最后静止下来时位置离定滑轮更远
解析 木块开始时随小车一起向左运动过程中,木块相对小车静止,受到的摩擦力为静摩擦力,A错误;小车继续向左运动而木块却不再运动,木块相对小车滑动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,B错误;保持木块与小车间接触面的粗糙程度不变,在木块上方增加砝码,导致最大静摩擦力增大,重复上述实验,木块最后静止下来时,弹簧弹力增大,则弹簧形变量增大,木块静止在原来的位置的左侧,C错误;保持压力不变,换用接触面更粗糙的木块,也会导致最大静摩擦力增大,重复上述实验,木块最后静止下来时位置离定滑轮更远,D正确。
考向四 动—静突变典题9 如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,从t=0开始物体以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,以向右为正方向,则该物体受到的摩擦力 f 随时间变化的图像是( )
解析 物体向右减速过程中,受滑动摩擦力作用,方向水平向左,大小为f1=μmg=2 N;物体速度减为0后,因F<μmg,物体将保持静止,此时摩擦力大小f2=F=1 N,方向水平向右。故A正确。
一、静摩擦力1.定义:两个相互接触的物体之间只有 ,而没有相对运动时在接触面上产生的阻碍 的力。 可能在一起运动2.产生条件:(1)接触面 ;(2)接触处有 ;(3)两物体间有 。 3.方向:沿两物体的 ,与相对运动趋势的方向 。 4.大小:0
神舟返回舱在返回地面时, 会打开减速伞减速。设减速伞下落过程受到的空气阻力与减速伞的横截面积S成正比, 与减速伞下落的速度v的二次方成正比, 即f=kSv2( 其中k为比例系数) 。减速伞在接近地面时近似看作匀速直线运动, 重力加速度为g。如果返回舱和减速伞的总质量为m, 求返回舱接近地面匀速时的速度vm。
解析 当阻力等于伞和返回舱的重力时,伞和返回舱做匀速运动,即
1.静摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法
(2)状态法根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的方向。(3)牛顿第三定律法先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。
2.计算摩擦力大小的思维流程
考向一 摩擦力有无及方向的判断典题1 (2024四川遂宁期中)中国书法是一种艺术。在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。某同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。他手提毛笔书写长横,在行笔过程中,各物体的受力情况正确的是( )A.毛笔对纸的压力等于毛笔所受重力B.镇纸受到了向右的静摩擦力C.白纸受到了3个摩擦力D.桌面受到了向右的静摩擦力
解析 毛笔还受到手的作用力,故纸对毛笔的支持力不一定等于毛笔所受重力,即毛笔对纸的压力不一定等于毛笔所受重力,A错误;镇纸处于静止状态,水平方向上不受力的作用,故没有受到摩擦力作用,B错误;白纸受到了2个摩擦力,一个是毛笔施加的向右的摩擦力,一个是桌面施加的向左的摩擦力,C错误;桌面对白纸有向左的静摩擦力,则桌面受到了向右的静摩擦力,D正确。
典题2 (2023湖北十堰模拟)如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平地面上,物体B受到大小为20 N、方向水平向右的力F1的作用,物体C受到大小为5 N、方向水平向左的力F2的作用,三者均处于静止状态,则( )A.物体B对物体A的摩擦力方向水平向右B.地面与物体C之间的摩擦力大小为5 NC.物体C对物体B的摩擦力方向水平向左D.地面与物体C之间无摩擦力
解析 A处于静止状态,所受外力的合力为0,则A只受重力与支持力,物体B对物体A没有摩擦力作用,A错误;对A、B、C整体分析,由于F1=20 N>F2=5 N,所以地面对物体C的摩擦力方向水平向左,大小为f=F1-F2=15 N,B、D错误;对A、B整体分析,由于F1的作用,整体相对C有向右运动的趋势,则物体C对物体B的摩擦力方向水平向左,C正确。
考向二 摩擦力大小的计算典题3 (2024山东菏泽期中)防烫取物夹是生活中常用的工具,如图甲所示,我们可以用夹子夹住长方形托盘,其侧视图如图乙所示。已知托盘的质量为m=160 g,托盘侧边与竖直方向的夹角为θ=53°,夹子与托盘两侧共有4个接触点,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cs 53°=0.6。当托盘水平静止时,下列说法正确的是( )
A.托盘与取物夹每个接触点处弹力的大小为0.24 NB.托盘与取物夹每个接触点处摩擦力的大小为0.32 NC.取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数的最小值为0.75D.取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数的最小值为0.60
解析 对托盘进行受力分析,在每个接触点,取物夹对托盘的弹力大小满足4FN=mgsin θ,摩擦力大小满足4f=mgcs θ,解得FN=0.32 N,f=0.24 N,A、B错误;当取物夹与托盘之间的摩擦力恰好为最大静摩擦力时,μ最小,则f=μFN,解得μ=0.75,C正确,D错误。
典题4 (多选)质量为10 kg的木箱静止在水平地板上,至少要用35 N的水平推力,才能使它从原地开始运动。现将一水平推力F作用在木箱上,F随时间t变化的图线如图所示。已知木箱在4~6 s时间内做匀速直线运动,重力加速度g取10 m/s2。则下列说法正确的是( )
A.木箱与地板之间的动摩擦因数为0.3B.0~2 s时间内木箱所受摩擦力大小为0C.2~4 s时间内木箱所受摩擦力大小为35 ND.4~6 s时间内木箱所受摩擦力大小为30 N
解析 木箱在4~6 s时间内做匀速直线运动,根据二力平衡条件可得此时的摩擦力为f=F=30 N,木箱对地面的压力大小等于木箱的重力,即FN=mg=10×10 N=100 N,所以动摩擦因数 ,A、D正确; 0~2 s时间内,推力为20 N,因为20 N<35 N,所以木箱处于静止状态,根据二力平衡条件可得,木箱所受摩擦力大小为20 N,B错误;2~4 s时间内,推力为40 N,因为40 N>35 N,所以木箱在2~4 s内做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力与推力大小无关,因压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以木箱受到滑动摩擦力的大小为30 N,C错误。
考向三摩擦力的综合分析与应用典题5 (2024广东模拟)一些巧妙的工业设计能极大地为人们的生活提供便利。如图是竖直放置的某款可调角度的简便磨刀器,该磨刀器左右两侧对称,通过调整磨刀角度可以使该
磨刀器的两侧面与刀片尖端的两侧面紧密贴合,就可以轻松满足家庭日常的各种磨刀需求。关于在使用磨刀器的过程中,下列说法正确的是( )A.向后轻拉刀具,磨刀器受到的摩擦力向前B.若水平匀速向后拉动刀具,则磨刀器对刀具的作用力竖直向上C.向后加速拉动刀具,刀具受到的摩擦力小于磨刀器受到的摩擦力D.对同一把刀具在竖直方向上施加相同压力时,磨刀器的夹角越小,越难被拉动
解析 磨刀过程中,向后轻拉刀具,刀具受到的摩擦力向前,根据牛顿第三定律,磨刀器受到的摩擦力向后,故A错误;若水平匀速向后拉动刀具,从侧面看,刀具受力如图所示,磨刀器对刀具的作用力是支持力FN合与摩擦力f合的合力,方向应向前方偏上,故B错误;根据牛顿第三定律可知,刀具受到的摩擦力等于磨刀器受到的摩擦力,故C错误;刀具对磨刀器正压力的两分力夹角应为磨刀器的夹角的补角,故磨刀器的夹角越小,正压力的两分力夹角越大,当施加相同的正压力时,两分力越大,则最大静摩擦力越大,刀具越难被拉动,故D正确。
考点二 摩擦力的四类突变问题
摩擦力的“四类典型”突变问题
考向一 静—静突变典题6 如图所示,放在粗糙水平桌面上的一个物体,受到水平方向的两个力,F1=16 N,方向向右,F2=10 N,方向向左,当F1从16 N逐渐减小到零时,物体始终保持静止,物体与桌面间摩擦力大小变化情况是( )A.先增大后减小,方向先向右后向左B.先减小后增大,方向先向左后向右C.逐渐减小,方向一直向右D.逐渐增大,方向一直向左
解析 物体处于平衡状态,所受合外力为零,所以摩擦力f=F1-F2,方向向左,随着F1逐渐减小,摩擦力向左减小;当F1
A.木块开始时随小车一起向左运动过程中,木块受到的摩擦力为滑动摩擦力B.小车继续向左运动而木块却不再运动,木块受到的摩擦力为静摩擦力C.保持木块与小车间接触面的粗糙程度不变,在木块上方增加砝码,重复上述实验,木块最后静止下来时仍在原来的位置D.保持压力不变,换用接触面更粗糙的木块,重复上述实验,木块最后静止下来时位置离定滑轮更远
解析 木块开始时随小车一起向左运动过程中,木块相对小车静止,受到的摩擦力为静摩擦力,A错误;小车继续向左运动而木块却不再运动,木块相对小车滑动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,B错误;保持木块与小车间接触面的粗糙程度不变,在木块上方增加砝码,导致最大静摩擦力增大,重复上述实验,木块最后静止下来时,弹簧弹力增大,则弹簧形变量增大,木块静止在原来的位置的左侧,C错误;保持压力不变,换用接触面更粗糙的木块,也会导致最大静摩擦力增大,重复上述实验,木块最后静止下来时位置离定滑轮更远,D正确。
考向四 动—静突变典题9 如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,从t=0开始物体以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,以向右为正方向,则该物体受到的摩擦力 f 随时间变化的图像是( )
解析 物体向右减速过程中,受滑动摩擦力作用,方向水平向左,大小为f1=μmg=2 N;物体速度减为0后,因F<μmg,物体将保持静止,此时摩擦力大小f2=F=1 N,方向水平向右。故A正确。
相关课件
新教材适用2024版高考物理一轮总复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件： 这是一份新教材适用2024版高考物理一轮总复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件，共60页。PPT课件主要包含了知识梳理·双基自测，核心考点·重点突破，名师讲坛·素养提升，年高考·1年模拟，万有引力包含重力，摩擦力，电磁力，支持力，向心力，接触力等内容，欢迎下载使用。
适用于新教材2024版高考物理一轮总复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件： 这是一份适用于新教材2024版高考物理一轮总复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件，共35页。PPT课件主要包含了内容索引，强基础固本增分，研考点精准突破，弹力方向的判断，答案A等内容，欢迎下载使用。
人教版高考物理一轮复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件： 这是一份人教版高考物理一轮复习第2章相互作用第1讲重力弹力摩擦力课件，共60页。PPT课件主要包含了知识点1，力的分类，摩擦力，电磁力，支持力，向心力，接触力，知识点2，万有引力，G＝mg等内容，欢迎下载使用。
