整体法、隔离法求解摩擦力问题

老师寄语:学习无捷径：胜就胜在分分秒秒赢就赢在点点滴滴利用整体、隔离法求摩擦力专题讨论本节教学目标•1、知识与技能•（1）通过两个模型的情景探究，分清什么情况下采用整体什么情况下采用隔离法；•（2）通过模型分析，总结求摩擦力的方法、临界问题；学会透过现象看本质，总结规律，运用规律。•2、过程和方法•通过模型的分析，培养学生分析、总结、应用规律的能力。•3、情感态度和价值观•在模型的探究过程中，体验成功的喜悦，体会合作的快乐，培养表达能力、总结规律能力。1、如图所示，把质量为M的物体放在光滑的水平高台上，用一条可以忽略质量而且不变形的细绳绕过定滑轮把它与质量为m的物体连接起来，求：物体M和物体m的运动加速度各是多大？2、如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为m0的平盘，盘中有质量为m的物体，盘静止时，弹簧伸长了L，今向下拉盘使弹簧再伸长ΔL后停止，然后松手放开，设弹簧总是处在弹性限度内，则刚松手时盘对物体支持力等于()A．(1＋ΔL/L)(m＋m0)gB．(1＋ΔL/L)mgC．(ΔL/L)mgD．(ΔL/L)(m＋m0)g变式三：在变式一中，若A、B之间以及A与地面之间的动摩擦因数为，若、，A、B一起向右做匀加速直线运动，则A、B之间以及A与地面之间摩擦力各为多大？mmAmmB2变式四：在变式一中，若A、B之间以及A与地面之间的动摩擦因数为，若、若时，A、B之间及A与地面间摩擦力各为多少？mmAmmB2mgF8mgFFAf232Fmg3ABf地mgFAf2Fmg3ABf地题型1：板块模型探究1：(人教版物理必修1第四章第五节P84课后习题7)如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力F拉A，但A、B仍保持静止，问A受到哪几个力的作用？变式一：如上图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平拉力F拉A，但A、B仍保持静止，则下面的说法中正确的是（）A、物体A与地面间的静摩擦力的大小等于FB、物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零C、物体A与B间的静摩擦力的大小等于FD、物体A与B间的静摩擦力的大小等于零AD变式二：在变式一中，若A、B一起向右做匀速直线运动，说法中正确的是（）AD直击高考：（2014年江苏高考）如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ/2.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则()(A)当F2μmg时,A、B都相对地面静止(B)当F=5μmg/2时,A的加速度为μg/3(C)当F3μmg时,A相对B滑动(D)无论F为何值,B的加速度不会超过μg/2BCD方法总结12、板块模型先判断是否相对滑动；3、判断是静摩擦力还是滑动摩擦力；1、确定研究对象，是整体还是隔离；4、滑动摩擦力用公式计算f=μFN;静摩擦力采用：平衡法、牛顿运动定律法成功体验1物体A放在物体B，物体B放在光滑的的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间的动摩擦因数μ=0.2，如图所示，现用一水平向右的拉力F作用于物体A上，则下列说法正确的是（g=10m/s2）A．当拉力F＜12N时，A静止不动B．当拉力F=16N时，A对B的摩擦力等于4NC．当拉力F＞48N时，A一定相对B滑动D．无论拉力F多大，A相对B始终静止（BC)题型2：斜面模型探究2：如图示，一粗糙斜面体B在水平地面上静止，物块A也静止于斜面上，试分析地面对斜面体B的静摩擦力的情况。拓展1：若A物体在静止的斜面上匀速下滑，地面对静止的斜面体有摩擦力吗？拓展2：若A物体在静止的斜面上加速下滑，地面对静止的斜面体有摩擦力吗？无摩擦力无摩擦力摩擦力向左成功体验2：如图，质量为M的三角形木块A静止在水平面上．一质量为m的物体B正沿A的斜面下滑，三角形木块A仍然保持静止。则下列说法中正确的是()A．A对地面的压力可能小于(M+m)gB．水平面对A的静摩擦力可能水平向左C．水平面对A的静摩擦力不可能为零D．A对地面的压力可能大于(M+m)gABD拓展3：物体A原本在静止的斜面体上匀速下滑，现对A物体施加一平行于斜面向下的推力F，地面对斜面体有摩擦力吗？无摩擦力拓展4：如图示，物体A原本在静止的斜面体上匀速下滑，现对A物体施加一与斜面成θ角的向下的推力F，地面对静止的斜面体有摩擦力吗？无摩擦力拓展5：如图示，物体A原本在静止的斜面体上匀速下滑，现对A物体施加一平行于斜面向上的推力F，在物体A速度减为零之前，地面对静止的斜面体有摩擦力吗？拓展6：如图示，物体A原本在静止的斜面体上加速下滑，现对A物体施加一平行于斜面向上的推力F，在物体A速度减为零之前，地面对静止的斜面体有摩擦力吗？无摩擦力摩擦力向左成功体验3：如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上．质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿粗糙斜面体表面向下运动，当F1方向水平向右，F2方向沿斜面体的表面向下时斜面体受到地面的摩擦力方向向左，在作用力改变的过程中斜面体A始终保持静止。则下列说法中正确的是：（AD）A.若同时撤去F1和F2，滑块B的加速度方向一定沿斜面向下B.若只撤去F1，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右C.若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右D.若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力不变力学解题的一般步骤1、合理确定研究对象2、对研究对象进行受力分析3、根据平衡条件选择合成或分解的方法4、列式求解（隔离法和整体法）整体法与隔离法定义优点缺点隔离法对系统内的物体逐个隔离进行分析的方法能把系统内各个物体所处的状态、物体状态的变化的原因以及物体间相互作用关系分析清楚涉及的因素多比较繁杂整体法把整个系统作为一个对象进行分析的方法只须分析整个系统与外界的关系，避开了系统内部繁杂的相互作用，更简洁、更本质的展现出物理量间的关系无法讨论系统内部的情况例3、如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的直角三角形的劈形木块上，劈形木块静止在粗糙的水平面上，劈形木块与水平面间的静摩擦力大小是（）（A）mgsin2θ（B）mgcos2θ（C）mgsinθcosθ（D）零木块与三角形劈（整体）：整体受到重力和支持力的作用已经平衡，水平方向没有相对于地面的滑动趋势，∴劈形木块与水平面间的静摩擦力为零，D正确(M＋m)gN例3、如图所示，质量为m的木块静止在倾角为θ的直角三角形的劈形木块上，劈形木块静止在粗糙的水平面上，劈形木块与水平面间的静摩擦力大小是（）（A）mgsin2θ（B）mgcos2θ（C）mgsinθcosθ（D）零GmfNN地GMN’f’隔离法上题中，若劈形木块的质量为M，质量为m的木块在斜面上匀速下滑而劈形木块保持静止，那么下列说法中正确的是（）（A）直角劈对地面的压力等于（M＋m）g（B）直角劈对地面的压力大于（M＋m）g（C）地面对直角劈没有摩擦力（D）地面对直角劈有向左的摩擦力(M＋m)gN分析：木块虽然在运动，但仍属于平衡状态，与三角形劈构成的整体仍平衡，则受力如上题中一样。N＝（M＋m）g，直角劈对地面的压力与N是一对作用力与反作用力，大小为（M＋m）g；地面对直角劈没有摩擦力。∴A、C正确如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为()Aeq\f(3μmg,5)B．eq\f(3μmg,4)Ceq\f(3μmg,2)D．3μmg