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高考物理 快速提分法 模型二 摩擦力问题学案(含解析)-人教版高三全册物理学案

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摩擦力问题摩擦力问题既是进行物体受力分析的重点,又是力学计算的难点和关键.因此,弄清摩擦力产生的条件和方向的判断,掌握相关的计算规律,抓住它的特点,并正确分析、判断它的作用效果,对于解决好跟摩擦力相关的各种力学问题具有非常重要的意义.在对物体所受的摩擦力进行分析时,由于摩擦力存在条件的“复杂性”,摩擦力方向的“隐蔽性”及摩擦力大小的“不确定性”,使得对问题的研究往往容易出错.摩擦力的大小在确定摩擦力的大小之前,必须先分析物体的运动状态,判断是滑动摩擦力,还是静摩擦力.1.摩擦力的产生条件:①两物体必须接触;②接触处有形变产生;③接触面是粗糙的;④接触物体间有相对运动或相对运动趋势。2.摩擦力大小的计算:滑动摩擦力的计算公式为 f=μN,式中 μ 为滑动摩擦系数,N 为压力。需要注意的是:滑动摩擦系数与材料的表面性质有关,与接触面大小无关,一般情况下,可以认为与物体间的相对速度无关。在滑动摩擦系数 μ 未知的情况下,摩擦力的大小也可以由动力学方程求解。静摩擦力的大小:除最大静摩擦力外,与正压力不成正比关系,不能用某个简单公式来计算,只能通过平衡条件或动力学方程求解。在一般计算中,最大静摩擦力的计算与滑动摩擦力的计算采用同一公式,即 fm=μN,并且不区别静摩擦系数与滑动摩擦系数。而实际上前者要稍大于后者。3.摩擦力的方向:沿接触面的切线方向,并和相对运动或相对运动趋势方向相反。需要注意的是:物体所受摩擦力方向可能与物体运动方向相同,也可能相反;摩擦力可能是动力,也可能是阻力。摩擦力可以做正功,也可以做负功或不做功。滑动摩擦力的功要改变系统的机械能,损失的机械能将转化为物体的内能。而静摩擦力的功不会改变系统的机械能,不能将机械能转化为内能。4.摩擦力做功特点:静摩擦力做功:可以做正功、负功或不做功;一对相互作用的静摩擦力做功代数和为0。(故静摩擦力不损失系统机械能)滑动摩擦力做:可以做正功、负功或不做功;一对滑动摩擦力做功代数和不为 0,且为,为相对位移。经典例题如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块 P、Q 用轻绳连接并跨过定滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P 悬于空中,Q 放在斜面上,均处乎静止状态.当用水平向左的恒力推 Q 时,P、Q 仍静止不动,则()A.Q 受到的摩擦力一定变小B.Q 受到的摩擦力一定变大C.轻绳上拉力一定变小D.轻绳上拉力一定不变分析与解答:物体 P 始终处于...

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