高中物理 第18點(diǎn) 靜摩擦力有無(wú)及方向的判斷方法精講精練 滬科版必修1

第18點(diǎn) 靜摩擦力有無(wú)及方向的判斷方法 1．條件判斷法 (1)根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件(即：①物體間接觸且擠壓；②接觸面粗糙；③物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))判斷摩擦力的有無(wú)． (2)根據(jù)“摩擦力的方向沿著接觸面與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反”判斷摩擦力的方向． 2．用假設(shè)法判斷 假設(shè)法，就是假設(shè)接觸面光滑，看物體是否會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)．若發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則說(shuō)明物體原來(lái)的靜止是具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的靜止，且假設(shè)接觸面光滑后物體發(fā)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向即為物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，從而確定靜摩擦力的方向． 3．用平衡條件判斷 有時(shí)物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)不明顯，用假設(shè)法也不易判斷，但如果物體處于平衡狀態(tài)，則可由物體的平衡條件來(lái)判斷是否受靜摩擦力及所受靜摩擦力的方向． 4．相互作用判斷法 若甲對(duì)乙有摩擦力，則乙對(duì)甲也有摩擦力，并且甲、乙所受摩擦力的方向相反． 對(duì)點(diǎn)例題　判斷下列圖中物體A是否受靜摩擦力作用(A和B相對(duì)靜止)；若受，判斷物體A受的靜摩擦力沿什么方向？ 解題指導(dǎo)　甲圖所示情況物體A處于平衡狀態(tài)，假設(shè)物體A受靜摩擦力作用，根據(jù)二力平衡知識(shí)可知，物體A的平衡狀態(tài)被破壞，因此假設(shè)是錯(cuò)誤的，故在甲圖情況下物體A不受靜摩擦力．乙圖所示情況下物體A也處于平衡狀態(tài)，由于物體A受向右的力F的作用，由二力平衡知物體A一定受向左的靜摩擦力作用．丙圖所示情況，用力F拉水平地面上的物體B，物體B及其上面的物體A保持相對(duì)靜止做勻速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)物體A受靜摩擦力作用，根據(jù)二力平衡知識(shí)可知，物體A的平衡狀態(tài)被破壞，因此假設(shè)是錯(cuò)誤的，物體A不受靜摩擦力．丁圖所示情況，由于物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體A在水平方向上受力平衡，根據(jù)二力平衡知識(shí)可知，物體A在水平方向上一定受到靜摩擦力的作用，靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反． 答案　見(jiàn)解題指導(dǎo) 技巧點(diǎn)撥　1.判斷靜摩擦力方向可用假設(shè)法，也可用平衡條件法，也可先判定相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向，再判定靜摩擦力的方向． 2．隔離法的應(yīng)用：本題解析中我們一直以物體A為研究對(duì)象，分析物體A受周圍物體(本題只有物體B)對(duì)它的作用力的情況而不考慮其他物體(本題中的地面)，這種研究問(wèn)題的方法就是隔離法，是研究由多個(gè)物體組成系統(tǒng)的問(wèn)題中，分析其中一個(gè)物體受力的基本方法． 1．有三個(gè)相同的物體疊放在一起，置于粗糙水平地面上，物體之間不光滑，如圖1所示．現(xiàn)用一水平力F作用在乙物體上，甲、乙、丙三個(gè)物體仍保持靜止，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖1 A．丙受到地面的摩擦力大小為F，方向水平向左 B．甲受到水平向右的摩擦力作用 C．乙對(duì)丙的摩擦力大小為F，方向水平向右 D．丙對(duì)乙的摩擦力大小為F，方向水平向右 答案　AC 解析　甲、乙、丙均處于靜止?fàn)顟B(tài)，確定丙與地面間的摩擦力可采用整體法．研究甲、乙、丙的受力情況時(shí)，需要將它們隔離開(kāi)進(jìn)行分析． 對(duì)于選項(xiàng)A，以甲、乙、丙三者整體為研究對(duì)象，此整體在水平方向上受平衡力的作用，因此丙受到地面的摩擦力大小等于拉力F，方向水平向左，選項(xiàng)A正確；對(duì)于選項(xiàng)B，以甲為研究對(duì)象，甲不受摩擦力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)于選項(xiàng)C、D，乙對(duì)丙的摩擦力與丙對(duì)乙的摩擦力大小相等、方向相反，乙對(duì)丙摩擦力的大小等于F、方向水平向右，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 2．如圖2所示，主動(dòng)輪A通過(guò)皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪B按圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)，則(　　) 圖2 A．物體m受到的摩擦力方向向右 B．物體m受到的摩擦力為零 C．主動(dòng)輪上P點(diǎn)所受摩擦力方向向上 D．從動(dòng)輪上Q點(diǎn)所受摩擦力方向向下 答案　BC 解析　由于物體隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，所以物體m沒(méi)有相對(duì)皮帶運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)．因此物體m不受摩擦力的作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；假設(shè)皮帶光滑，主動(dòng)輪上P點(diǎn)相對(duì)于皮帶向下運(yùn)動(dòng)，所以P點(diǎn)所受摩擦力方向向上，選項(xiàng)C正確；從動(dòng)輪B之所以運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)槭艿侥Σ亮Φ淖饔茫詮膭?dòng)輪上Q點(diǎn)受到的摩擦力方向向上，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．因此正確選項(xiàng)為B、C.