1、思想方法思想方法：摩擦力在临界情况下摩擦力在临界情况下“突变突变”问题的分析方法问题的分析方法 1.方法指导方法指导 2.例证突破例证突破 3.方法总结方法总结 4.备选训练备选训练 5.真题演练真题演练第二章第二章 相互作用相互作用一、方法指导一、方法指导1.方法指导方法指导1问题特征问题特征2常见类型常见类型静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力突变突变滑动摩擦力滑动摩擦力静摩擦力静摩擦力突变突变二、例证突破二、例证突破2.例证突破例证突破类类型型一一“动静动静”突变突变 在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不受摩擦力作用，或体
2、突然停止滑行时，物体将不受摩擦力作用，或滑动摩擦力滑动摩擦力“突变突变”成静摩擦力成静摩擦力.类类型型二二“动动动动”突变突变在某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突在某物体相对于另一物体滑动的过程中，若突然相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生然相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生“突变突变”.解答本题的关键是判断物体可能的运解答本题的关键是判断物体可能的运动情况：是一直减速运动动情况：是一直减速运动,还是还是F减小减小的过程中，物体速度减为零？的过程中，物体速度减为零？【例例3】(多选多选)如图示用水平力如图示用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动直线
3、运动,从从t0时刻起水平力时刻起水平力F的大小随时间均匀减小的大小随时间均匀减小,到到t1时刻时刻F减小为零。物体所受的摩擦力减小为零。物体所受的摩擦力Ff随时间随时间t变化的图象可能是变化的图象可能是()FvF减小的减小的t1时间内，物块时间内，物块的运动情况如何变化？的运动情况如何变化？Ff解析显隐解析显隐类类型型三三“静静静静”突变突变物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当其他力的合力发生变化时，如果物体态，当其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变的大小
4、和方向将发生突变【变式训练变式训练】一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即力即F1、F2和摩擦力的作用和摩擦力的作用,木块处于静止状态木块处于静止状态,如图示，其中如图示，其中F110 N，F22 N，若撤去，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为，则木块受到的摩擦力为()A10 N，方向向左，方向向左 B6 N，方向向右，方向向右C2 N，方向向右，方向向右 D0 F1F2最大静摩擦力最大静摩擦力Ffmax8 N静摩擦力静摩擦力Ff=2 N,木木块保持静止状态块保持静止状态.Ff解析显隐解析显隐类类型型四四“静动静动”突变突变物体在摩擦力和其他力作
5、用下处于静止状态物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其当其他力变化时他力变化时,如果物体不能保持静止状态如果物体不能保持静止状态,则物体则物体受到的静摩擦力将受到的静摩擦力将“突变突变”成滑动摩擦力成滑动摩擦力.=mgFfFN【备选备选】如图所示如图所示,在平板与水平面间的夹角在平板与水平面间的夹角逐渐变逐渐变大的过程中大的过程中,分析木块分析木块m受到的摩擦力的情况受到的摩擦力的情况.1.平板转动过程中平板转动过程中,木块出现几个运动过程？木块出现几个运动过程？2.各过程中木块分别受到几个力作用，各力怎各过程中木块分别受到几个力作用，各力怎样变化？样变化？解析显隐解析显隐三、方法总结三
6、、方法总结3.方法总结方法总结规律方法规律方法 解答摩擦力解答摩擦力“突变突变”问题的方法问题的方法1.正确对物体受力分析和运动状态分析正确对物体受力分析和运动状态分析 找到物体摩擦力的突变找到物体摩擦力的突变“临界点临界点”.2.分析清楚分析清楚“突变突变”后摩擦力的变化情况后摩擦力的变化情况 是静静变化，还是动静（静动）变化；是大小变化，是静静变化，还是动静（静动）变化；是大小变化，还是方向也发生变化还是方向也发生变化.四、备选训练四、备选训练4.备选训练备选训练【备选训练备选训练】如图示，质量为如图示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因的物体与地面间的动摩擦因数为数为0.2，从，从t
7、0开始以初速度开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力时受到一个水平向左的恒力F1 N的作用，取的作用，取g10 m/s2，向，向右为正方向，该物体受到的摩擦力右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图象是随时间变化的图象是(最最大静摩擦力等于滑动摩擦力大静摩擦力等于滑动摩擦力)()1.判断物块运动形式有几个判断物块运动形式有几个 阶段？阶段？2.分析物块受力及变化情况分析物块受力及变化情况.FFfv0Ff转解析转解析转原题转原题解析：解析：运动运动阶段阶段受向左的滑动摩受向左的滑动摩擦力擦力Fn=mg=2N物体减速运动，物体减速运动，速度为速
8、度为0后静止后静止静止静止阶段阶段Fmax=Fn=2N受向右的静摩擦受向右的静摩擦力力Ff2=F=1N外力外力F=1NFmaxA正正确确【备选训练备选训练】(多选多选)将力传感器将力传感器A固定在光滑水平桌面上固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻测力端通过轻质水平细绳与滑块相连质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上滑块放在较长的小车上.如图甲所示如图甲所示,传感器与计传感器与计算机相连接算机相连接,可获得力随时间变化的规律可获得力随时间变化的规律.一水平轻质细绳跨过光滑的定一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮滑轮,一端连接小车一端连接小车,另一端系砂桶另一端系砂桶,整个装整个装置开始处于静止状态置
9、开始处于静止状态.在滑块与小车分离在滑块与小车分离前缓慢向砂桶里倒入细砂前缓慢向砂桶里倒入细砂,力传感器采集力传感器采集的的Ft图象如图乙所示图象如图乙所示.则则()A2.5 s前小车做变加速运动前小车做变加速运动B2.5 s后小车做变加速运动后小车做变加速运动C2.5 s前小车所受摩擦力不变前小车所受摩擦力不变D2.5 s后小车所受摩擦力不变后小车所受摩擦力不变解析解析由题图乙可知，在由题图乙可知，在F的变化阶段，砂桶质量在由小变大，滑块与的变化阶段，砂桶质量在由小变大，滑块与小车之间没有相对滑动，属于静摩擦力，所以小车之间没有相对滑动，属于静摩擦力，所以2.5 s前，小车、滑块均静前，小车
10、、滑块均静止，止，A错误错误.2.5 s后小车受恒定摩擦力，但是外力增加，因此做变加速直后小车受恒定摩擦力，但是外力增加，因此做变加速直线运动，线运动，B正确正确.根据上述分析，根据上述分析，2.5 s前滑块受静摩擦力，且静摩擦力在前滑块受静摩擦力，且静摩擦力在变化，变化，2.5 s后受滑动摩擦力，且大小不变，故后受滑动摩擦力，且大小不变，故D正确正确.答案答案BD解析显隐解析显隐【备选训练备选训练】长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平位置缓慢向上转动平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角即木板与水平面的夹角变大变大)，另一端不动，另一端不动
11、，如图所示则铁块受到的摩擦力如图所示则铁块受到的摩擦力Ff随角度随角度的变化图象可能正确的变化图象可能正确的是下图中的的是下图中的(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.审题视角审题视角1).建立木板及铁块的运动模型建立木板及铁块的运动模型2).到过程中铁块受力怎样？到过程中铁块受力怎样？转动到位置后，铁块受力又怎转动到位置后，铁块受力又怎样？样？自己分析一下！自己分析一下！=mgFfFN【解析解析】设木板与水平面间夹角增大到设木板与水平面间夹角增大到时，铁块开始滑动时，铁块开始滑动,显然当显然当时时,铁铁块与木板相对静止块与木板相对静止.由力的平衡条件知由力的平衡条件知,
12、铁块受到的静摩擦力的大小为铁块受到的静摩擦力的大小为Ffmgsin;当当时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力;设动摩擦因数为设动摩擦因数为，由，由滑动摩擦力公式得，铁块受到的滑动摩擦力为滑动摩擦力公式得，铁块受到的滑动摩擦力为Ffmgcos.由上述分析知：由上述分析知：时，静摩擦力随时，静摩擦力随角增大按正弦函数增加；当角增大按正弦函数增加；当时，滑时，滑动摩擦力随动摩擦力随角增大按余弦规律减小，所以正确选项为角增大按余弦规律减小，所以正确选项为C.答案答案C解析显隐解析显隐五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练【真题真题】(2013全国新课标全国新课标卷，卷，15)如图如图7，在固定斜面上的，在固定斜面上的一物块受到一外力一物块受到一外力F的作用，的作用，F平行于斜面向上平行于斜面向上.若要物块在斜面若要物块在斜面上保持静止，上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为别为F1和和F2(F20).由此可求出由此可求出()A物块的质量物块的质量B斜面的倾角斜面的倾角C物块与斜面间的最大静摩擦力物块与斜面间的最大静摩擦力D物块对斜面的正压力物块对斜面的正压力解析显隐解析显隐MgFfFN
