高中物理 第18點(diǎn) 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(diǎn) 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(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． (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)，則說明物體原來的靜止是具有相對(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?，所以從?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.