物理：第3章《研究物体间的相互作用》学案

ACBFα图 1P图 2QθV1V2CAB图 3V1V2f图 4Vθ讨论物体间的相互作用一、要弄清楚的十二个问题问题一：弄清滑动摩擦力与静摩擦力大小计算方法的不同。当物体间存在滑动摩擦力时，其大小即可由公式 Fμ=μFN计算，由此可看出它只与接触面间的动摩擦因数及正压力有关，而与相对运动速度大小、接触面积的大小无关。正压力是静摩擦力产生的条件之一，但静摩擦力的大小与正压力无关（最大静摩擦力除外）。当物体处于平衡状态时，静摩擦力的大小由平衡条件或牛顿定律求解；而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求解。例 1 、 如 图 1 所 示 ， 质 量 为 m ， 横 截 面 为 直 角 三 角 形 的 物 块ABC，，AB 边靠在竖直墙面上，F 是垂直于斜面 BC 的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_________。 分析与解：物块 ABC 受到重力、墙的支持力、摩擦力及推力四个力作用而平衡，由平衡条件不难得出静摩擦力大小为 。例 2、如图 2 所示，质量分别为 m 和 M 的两物体 P 和 Q 叠放在倾角为 θ的斜面上，P、Q 之间的动摩擦因数为 μ1，Q 与斜面间的动摩擦因数为μ2。当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体 P受到的摩擦力大小为：A．0； B. μ1mgcosθ; C.μ2mgcosθ; D. (μ1+μ2)mgcosθ;分析与解：当物体 P 和 Q 一起沿斜面加速下滑时，其加速度为：a=gsinθ-μ2gcosθ.因为 P 和 Q 相对静止，所以 P 和 Q 之间的摩擦力为静摩擦力，不能用公式求解。对物体P 运用牛顿第二定律得： mgsinθ-f=ma所以求得：f=μ2mgcosθ.即 C 选项正确。问题二、弄清摩擦力的方向是与“相对运动或相对运动趋势的方向相反”。滑动摩擦力的方向总是与物体“相对运动”的方向相反。所谓相对运动方向，即是把与讨论对象接触的物体作为参照物，讨论对象相对该参照物运动的方向。当讨论对象参加几种运动时，相对运动方向应是相对接触物体的合运动方向。静摩擦力的方向总是与物体“相对运动趋势”的方向相反。所谓相对运动趋势的方向，即是把与讨论对象接触的物体作为参照物，假若没有摩擦力讨论对象相对该参照物可能出现运动的方向。例 3、如图 3 所示，质量为 m 的物体放在水平放置的钢板 C 上，与钢板的动摩擦因素为 μ。由于受到相对于地面静止的光滑导槽 A、B 的控制，物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度 V1 向右匀速运动，同时用力 F...