高中物理 第18點 靜摩擦力有無及方向的判斷方法精講精練 滬科版必修1

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第18點 靜摩擦力有無及方向的判斷方法 1．條件判斷法 (1)根據(jù)摩擦力的產生條件(即：①物體間接觸且擠壓；②接觸面粗糙；③物體間有相對運動趨勢)判斷摩擦力的有無． (2)根據(jù)“摩擦力的方向沿著接觸面與相對運動或相對運動趨勢的方向相反”判斷摩擦力的方向． 2．用假設法判斷 假設法，就是假設接觸面光滑，看物體是否會發(fā)生相對運動．若發(fā)生相對運動，則說明物體原來的靜止是具有相對運動趨勢的靜止，且假設接觸面光滑后物體發(fā)生的相對運動方向即為物體相對運動趨勢的方向，從而確定靜摩擦力的方向． 3．用平衡條件判斷 有時物體間的相對運動趨勢不明顯，用假設法也不易判斷，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 若甲對乙有摩擦力，則乙對甲也有摩擦力，并且甲、乙所受摩擦力的方向相反． 對點例題　判斷下列圖中物體A是否受靜摩擦力作用(A和B相對靜止)；若受，判斷物體A受的靜摩擦力沿什么方向？ 解題指導　甲圖所示情況物體A處于平衡狀態(tài)，假設物體A受靜摩擦力作用，根據(jù)二力平衡知識可知，物體A的平衡狀態(tài)被破壞，因此假設是錯誤的，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保持相對靜止做勻速直線運動，假設物體A受靜摩擦力作用，根據(jù)二力平衡知識可知，物體A的平衡狀態(tài)被破壞，因此假設是錯誤的，物體A不受靜摩擦力．丁圖所示情況，由于物體A做勻速直線運動，說明物體A在水平方向上受力平衡，根據(jù)二力平衡知識可知，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動方向相反． 答案　見解題指導 技巧點撥　1.判斷靜摩擦力方向可用假設法，也可用平衡條件法，也可先判定相對運動趨勢的方向，再判定靜摩擦力的方向． 2．隔離法的應用：本題解析中我們一直以物體A為研究對象，分析物體A受周圍物體(本題只有物體B)對它的作用力的情況而不考慮其他物體(本題中的地面)，這種研究問題的方法就是隔離法，是研究由多個物體組成系統(tǒng)的問題中，分析其中一個物體受力的基本方法． 1．有三個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、丙三個物體仍保持靜止，下列說法正確的是(　　) 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．乙對丙的摩擦力大小為F，方向水平向右 D．丙對乙的摩擦力大小為F，方向水平向右 答案　AC 解析　甲、乙、丙均處于靜止狀態(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，需要將它們隔離開進行分析． 對于選項A，以甲、乙、丙三者整體為研究對象，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A正確；對于選項B，以甲為研究對象，甲不受摩擦力，選項B錯誤；對于選項C、D，乙對丙的摩擦力與丙對乙的摩擦力大小相等、方向相反，乙對丙摩擦力的大小等于F、方向水平向右，故選項C正確，選項D錯誤． 2．如圖2所示，主動輪A通過皮帶帶動從動輪B按圖示方向勻速運動，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．主動輪上P點所受摩擦力方向向上 D．從動輪上Q點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動，所以物體m沒有相對皮帶運動的趨勢．因此物體m不受摩擦力的作用，選項A錯誤，B正確；假設皮帶光滑，主動輪上P點相對于皮帶向下運動，所以P點所受摩擦力方向向上，選項C正確；從動輪B之所以運動，是因為受到摩擦力的作用，所以從動輪上Q點受到的摩擦力方向向上，選項D錯誤．因此正確選項為B、C.