第2课时摩擦力的综合分析[学习目标]1.进一步学习摩擦力的有无及方向的判断.2.会计算摩擦力的大小.一、对摩擦力的理解及方向的判断1.对摩擦力的理解(1)静摩擦力:受静摩擦力的物体不一定静止,只是两物体接触面保持相对静止.例如:在倾斜传送带上匀速传送的物体,虽然运动,但受静摩擦力.(如图1)图1(2)滑动摩擦力:受滑动摩擦力的物体不一定运动,而是两物体发生相对滑动.例如:把A物体抽出来,B物体受到了滑动摩擦力却没有运动.(如图2)图22.摩擦力的方向(1)静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反.可利用假设法判断,即假设接触面光滑,物体相对与它接触的物体运动的方向,就是相对运动趋势方向;例如静止在斜面上的物体受到的静摩擦力的方向沿斜面向上.(如图3)图3静摩擦力的方向有可能与物体运动方向成任意角度.如图4所示,用手握住一根竖直棒,若使手与棒一起沿不同方向匀速运动,棒所受的静摩擦力竖直向上,而手与棒的运动方向可以是任意的,所以Ff的方向与匀速运动中速度的方向可成任意夹角.图4(2)滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,与物体运动方向无关.例如:如图5所示,快速把B向右拉离的过程中,A相对B向左运动,摩擦力向右,A却相对地面向右运动,摩擦力的方向与物体运动方向反而相同.图53.摩擦力作用效果是阻碍物体的相对运动,但摩擦力却不一定是阻力,有时会是动力.如图6所示,一辆汽车在平直公路上向右行驶,车上有一木箱,试判断下列情况中木箱所受的摩擦力种类及摩擦力的方向,是阻力还是动力?图6(1)汽车由静止向右加速运动时(木箱和车无相对滑动);(2)汽车刹车时(木箱和车无相对滑动);(3)汽车匀速运动时(木箱和车无相对滑动);(4)汽车刹车,木箱在车上滑动时;(5)汽车突然加速,木箱在车上滑动时.答案(1)静摩擦力、向右动力(2)静摩擦力、向左阻力(3)无摩擦力(4)滑动摩擦力、向左阻力(5)滑动摩擦力、向右动力解析(1)木箱随汽车一起由静止加速运动,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原来相对地面的静止状态,因此它将相对于汽车向左滑动,而实际上木箱与汽车无相对滑动,即相对静止,说明木箱有相对汽车向左滑动的趋势,所以木箱受到向右的静摩擦力,此静摩擦力为动力.(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右滑动,而实际上木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向右滑动的趋势,所以木箱受到向左的静摩擦力,此静摩擦力为阻力.(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对运动或相对运动趋势,因而木箱不受摩擦力.(4)汽车刹车,木箱相对于汽车向右滑动,可知木箱受到向左的滑动摩擦力,此滑动摩擦力为阻力.(5)汽车突然加速,木箱相对于汽车向左滑动,可知木箱受到向右的滑动摩擦力,此滑动摩擦力为动力.二、摩擦力大小的计算(多选)如图7所示,木块放在水平桌面上,在水平方向共受三个力,即F1、F2和摩擦力,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N,若撤去F1,下列说法正确的是()图7A.木块不再保持静止B.木块仍保持静止状态C.摩擦力的大小为2N,方向水平向右D.摩擦力的大小为2N,方向水平向左答案BC解析开始木块处于静止状态,水平方向上F1、F2和摩擦力三力平衡,摩擦力为静摩擦力,大小为8N,方向水平向左,由此可猜测桌面与木块间的最大静摩擦力至少为8N.撤去F1后,F2使木块有向左滑动的趋势,因F2<8N,则木块不会滑动,仍保持静止状态;水平方向上F2和静摩擦力平衡,故此时所受摩擦力大小为2N,方向水平向右,选项B、C正确.如图8所示,用水平力F将一木块压在竖直墙壁上,已知木块重力G=6N,木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25,问:图8(1)当F=25N时,木块没有动,木块受到的摩擦力为多大?(2)当F增大为30N时,木块仍静止,木块受到的摩擦力为多大?(3)当F=10N时,木块沿墙壁下滑,此时木块受到的摩擦力为多大?(4)当F=6N时,木块受到的摩擦力又为多大?答案(1)6N(2)6N(3)2.5N(4)1.5N解析(1)当F=25N时,木块没有动,则木块在竖直方向上受到的重力和静摩擦力平衡,即Ff1=G=6N.(2)当F增大为30N时,木块仍静止,木块在竖直方向上仍然受重力和静摩擦力...