地面与静止斜面体间摩擦力的专题探讨VIP免费

地面与静止斜面体间摩擦力的专题探讨姓名：肖贤忠学科：高中物理职称：中教一级手机号码：13762505386地址：湖南省郴州市王仙岭社区邮编：423000地面与静止斜面体间摩擦力的专题探讨[内容摘要]本文就高三物理中的一个难点问题作了深入的专题分析，意在帮助学生由易到难，由浅入深，系统化地理解和掌握此类问题的分析方法，并希望学生能由此得到启发，在平时的学习中注意养成研究的习惯，培养兴趣。同时也希望能给高三一线教师在讲述这类问题时提供些参考和借鉴。[关键词]摩擦力、隔离法[正文]在多年的教学实践中，特别是高三物理教学实践中，常常能感受到学生在学习摩擦力时的困惑，复杂的受力分析，各种各样的情境，各种不同的条件，思维定势的影响，都会对学生的正确分析造成巨大的障碍。特别是涉及到多个物体间的静摩擦力，由于其相互关联，又静止不动，看不到具体明显的表象特征，即使是物理成绩不错的学生，仍然感到刺手。本文就该难点问题做一专题分析，结合课堂教学实录，探讨一下问题的各种情形，常用的方法，学生的困惑。在教学实践中，为便于学生理解，问题应从易到难，从简到繁，系列化，系统化，否则学生容易相互混淆，并形成思维定势，看不到问题的实质。问题：如图示，一粗糙斜面体B在水平地面上静止，物块A也静1止于斜面上，试分析地面对斜面体B的静摩擦力的情况。分析：把A、B看成一个整体，该整体处于平衡状态，系统所受合外力为零，系统只受地面的支持力和重力，如图示:AB之间的相互作用力为内力。地面对物体无摩擦力，否则系统将失去平衡。但是，单纯的整体法并不能消除学生的疑惑，很多同学感觉A物体有下滑的趋势，必拖动B物体有左移的趋势，所以地面对B应有向右的摩擦力。这种想法很自然，出错的地方是分析不全面，不应匆忙否定学生的想法，我们应顺着学生的想法进一步探讨：对A物体受力分析如右图：注意支持力与摩擦力的合力竖直向上与重力平衡。也可以认为摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡了，而斜面对A的支持力与重力的垂直分量平衡了。那么对B物体呢？看下方受力图：B物体受重力，支持力，A物体对它的压力和摩擦力，注意到B物体受到的摩擦力和压力分别是A物体受到的摩擦力与支持力的反作用力，因此，这两力的合力竖直向下，正因为如此，B物体并没有左移或右移的趋势，所以地面对B物体不会产生摩擦力。拓展一：若A物体在静止的斜面上匀速下滑，地面对静止的斜面体有摩擦力吗？分析：A物体在斜面上匀速下滑时，A物体和B物体的受力情形与A物体静止时的情形是一样的，这一点学生很容易理解。拓展二：若A物体在静止的斜面上加速下滑，地面对静止的斜面体有摩擦力吗？分析：A物体加速下滑，说明A物体受到的重力沿斜面向下的分力大于斜面对A的摩擦力，即摩擦力偏小，支持力与摩擦力的合力不再竖直向上，而是偏左，变成如下图所示:2与此相对应，斜面体B受力情况也发生了相应的变化。如图：摩擦力与压力的合力也不再竖直向下，而是偏右，从而促使斜面体有右移的趋势，故地面对B产生向左的摩擦力。同理学生很容易分析出减速下滑的情形。拓展三：物体A原本在静止的斜面体上匀速下滑，现对A物体施加一平行于斜面向下的推力F，地面对斜面体有摩擦力吗？由于又多了一个力，学生普遍感觉难度加大了，我们仍用隔离法来分析：不加推力时，A匀速下滑，说明A处于平衡态，受力如下图对应的B物体受力如图右：施加推力后，A物体加速下滑，但B物体的受力情况却没有发生任何变化。理由是推力F是平行于斜面的，故A对B的压力没变，所以滑动摩擦力也没变，这两力的合力也就没变，仍竖直向下，B照样没有左右移的趋势，所以地面对B不会产生摩擦力。拓展四：物体A原本在3斜面体上匀速下滑，现对A物体施加一垂直于斜面向下的推力F，地面对斜面体有摩擦力吗？沿着以上的思路分析，对B体来说，由于A对B的正压力加大了，所以滑动摩擦力也同时加大了，仔细观察，发现这两力的合力的方向却没有发生变化。理由是由f=µN知：N扩大多少倍，则f也同比例扩大多少倍，f与合力F的夹角β不会变，因为tanβ=N/f=1/µ.所以合力变大了，而合力的方向却没变，仍是竖直向下的，所以斜面体B并没有左右移的趋...