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力、物体的平衡２摩擦力、物体的受力分析第二章一、摩擦力1.相互接触的物体间发生或有时，在接触面处产生的阻碍物体或的力.相对滑动相对滑动的趋势相对滑动相对滑动的趋势2.产生条件：①两物体接触并；②接触面；③两物体相对或.3.方向：与物体或．的方向相反，但与物体的运动方向可以相同也可以相反，还可以成一定角度.相互挤压粗糙滑动有相对滑动趋势相对滑动相对滑动的趋势4.大小：滑动摩擦力f=.静摩擦力：可以在到．之间取值，静摩擦力是一种被动力，与物体的受力和运动情况有关，随外界因素的改变可突变．求解静摩擦力的方法是用或.5.作用效果：阻碍物体间的或，但对物体来说，可以作为动力，也可以作为阻力.μN0最大静摩擦力力的平衡牛顿运动定律相对运动相对运动的趋势•二、物体的受力分析•1.受力分析的基本步骤•①明确研究对象，隔离分析.研究对象可以是质点、结点、物体或物体系，将研究对象从周围环境隔离出来进行分析.•②按一定的顺序分析作用力，做到不多不漏.一般先找重力，再找接触力(弹力、摩擦力)，最后再分析场力(电场力、洛伦兹力、安培力).•③受力分析要注意三个判断依据，才能不多不漏.从力的概念上判断，寻找对应的施力物体；从力的性质判断，寻找产生的原因；从力的效果判断，寻找是否产生了形变或改变了运动状态.•2.受力分析的技巧•①通常只画根据性质命名的力，不要把按效果分解的分力或合成的合力分析进来.合力与分力不得同时参与计算分析.•②区分内力和外力，对几个物体的整体进行受力分析时，这几个物体间的作用力为内力，不能在受力图中出现；当隔离某一物体分析时，原来的内力变成了外力，要画在受力图上.•③在难以确定物体的某些受力情况时，可先根据物体的运动状态，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力.准确理解“滑动摩擦力方向与相对运动方向相反”的意义如图2-2-2所示，质量为m的工件放在水平传送带C上，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，由于传动过程中突然在垂直传送带方向出现水平障碍挡板P，工件只能沿该障碍挡板运动.•设传送带运行速度为v1，现有一位工人用力F沿障碍挡板P方向拉动工件使它以速度v2贴着挡板运动，则力F的大小为(不计挡板与工件之间的摩擦)()A.等于μmgB.大于μmgC.小于μmgD.无法确定图2-2-2•部分学生解答此类问题时，没有很好地理解并应用“滑动摩擦力方向与相对运动方向相反”关系.有的学生认为滑动摩擦力f方向与速度v2方向相反，得出拉力F与f大小相等、方向相反;因而错误地认为选项A正确.•还有一种常见错误：认为工件受到了两个滑动摩擦力，即与速度v1反向的摩擦力f1和与速度v2反向的摩擦力f2，如图(a)所示.根据平衡条件得拉力F与摩擦力f1平衡、障碍挡板对工件支持力与摩擦力f2平衡.故F=f1=μ·mg，因而错误地认为选项A正确.•要确定传送带对工件的滑动摩擦力，首先要确定工件相对传送带的运动方向.如图(b)所示，工件相对传送带运动方向与速度v方向相同、滑动摩擦力方向沿f方向.如图(c)所示，将滑动摩擦力沿平行于挡板方向和垂直于挡板方向分解，其分力分别为f1、f2.根据平衡条件得：•F=fsinθ=μmgsinθ，故选项C正确.•传送带对工件只产生一个滑动摩擦力，其方向与工件相对传送带的运动方向相反.以上分析中所指出的第二种错误，问题出在：因为工件相对传送带有两个方向的相对运动，所以传送带对工件产生两个摩擦力.事实上只能产生一个摩擦力且方向与相对合运动的方向相反.点评•如图2-2-3所示，在水平面上向右运动的物体，质量为2kg，物体与水平面的动摩擦因数μ=0.5，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10N的拉力的作用，则物体受到的滑动摩擦力为（g取10m/s2)()•A.10N,向右•B.10N,向左•C.20N,向右•D.20N,向左图2-2-3•辨析滑动摩擦力与静摩擦力，区别分析两种摩擦力的方法•用大小为100N的握力握住一个重为40N的瓶子，瓶子竖直始终处于静止状态.已知手掌与瓶子间动摩擦因数μ=0.5，则()•A.瓶子受到的摩擦力大小为50N•B.瓶子受到的摩擦力大小为40N•C.当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大•D.当握力持续减小时，瓶子受到的摩擦力大小也持续减小•当手握静止的瓶子时，手对瓶子产生的是静摩擦力.此时手对瓶子的摩擦力与瓶子重力相等，即静摩擦力等于40N；当握力进一步增大时，瓶子仍静止，故手对瓶子的摩擦力仍等于瓶子重力；当握力减小时,最大静摩擦力会跟着减小,开始瓶子仍静止，此时仍为静摩擦力，其大小仍等于40N.选项B正确.•分析摩擦力时有两个关键：一是要明确所分析的是滑动摩擦力还是静摩擦力；二是要区别求解两种摩擦力的方法.静摩擦力大小不能随意运用公式f=μN求解.该公式只适用于滑动摩擦力大小的求解.点评•水平桌面上放置一重为200N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15N、30N、80N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()•A.15N、30N、40N•B.15N、30N、80N•C.0、0、40N•D.40N、40N、40N•受力分析注意做到不多不漏•下列说法中正确的是()•A.静止在水平面的物体受到重力、支持力、压力的作用•B.在空中飞行的足球没有受到脚的踢力作用•C.汽车在水平广场做匀速圆周运动时，受到牵引力、摩擦力以及向心力的作用•D.沉在水中的石块受到重力、水的压力和浮力的作用•A选项中压力是物体对地面的作用力而不是物体受到的力；B中脚对足球的踢力就是脚对球的弹力性质的力，属接触力，一旦足球离开了脚，这个力随之消失；C选项中向心力属效果力，是由其他按性质分类的力所提供的；D中浮力同样也是效果力，由水对其上下表面的压力来提供，分析时不可重复.故B正确.•受力分析做到不多不漏，注意以下几点：•①按一定顺序分析力做到不漏；•②性质力与效果力不同时分析以免多力；•③每个力都应能找到其对应的施力物体；•④合力与分力不可重复计算；•⑤一些不确定有无的力可根据平衡条件或牛顿运动定律来判断有无.点评画出图224中物体A的受力示意图，其中甲图A静止于光滑斜面上；乙图中A静止于光滑斜面与光滑墙面间；丙图中AB一起静止于粗糙斜面上；丁图中AB接触面粗糙，AB叠放在光滑斜面上自由下滑．图224受力图如下：