高中物理斜面摩擦力第1頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四極值問題例1、如圖示，用繩AC和BC吊起一個物體，它們與豎直方向的夾角分別為60°和30°，若AC繩和BC繩能承受的最大拉力分別為100N和150N，則欲使兩條繩都不斷，物體的重力不應超過多少？30°60°GACBT60°方法1T1=Tsin30°T2=Tcos30°當AC繩剛斷時，T1=100N，則G=T=200N當BC繩剛斷時，T2=150N，則G=T=173N所以，欲使兩條繩都不斷，物體的重力不應超過173N.方法2T1T230°第2頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四2as=16a=16環(huán)受力mg+f=16*0.05=0.8N。f=0.3N壓力F=0.2*10-0.3=1.7N例1如圖所示，底座A上裝有長0.5m的直立桿，其總質量為0.2Kg,桿上套有質量0.05Kg的小環(huán)B,它與桿有摩擦，當環(huán)從底座以4m/s速度飛起時，剛好能達到桿頂，求（1)在環(huán)升起過程中，底座對水平面的壓力多大?(2)小環(huán)從桿頂落回底座需多長時間？A第3頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四例2消防隊員在某高樓進行訓練,他要從距地面高h=34.5m處的一扇窗戶外沿一條豎直懸掛的繩子滑下，在下滑的過程中，他先勻加速下滑，此時手腳對懸繩的壓力FN1=640N,緊接著再勻減速下滑，此時手腳對懸繩的壓力為FN2=2080N，滑至地面時速度為安全速度v=3m/s,手腳和懸繩的動摩擦因數為,求他沿繩滑至地面所用的總時間t(g=10m/s2)第4頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四第5頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四例3一列總質量為M的列車，沿平直軌道勻速前進，其末節(jié)車廂質量為m,中途脫鉤,當司機發(fā)現(xiàn)時，機車已行駛到距離脫鉤處L的地方，于是司機立即關閉油門剎車，求列車的兩部分都靜止時，機車比末節(jié)車廂多行駛的距離（設阻力與車重成正比，機車牽引力恒定）。第6頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四第7頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四

第六題第七題用牛頓運動定律解決問題一從受力確定運動情況二從運動情況確定受力三超重與失重超重.swf例一位同學站在體重計上，在他下蹲的過程中，體重計的讀數如何變化？第8頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四

第六題第七題用牛頓運動定律解決問題一從受力確定運動情況二從運動情況確定受力三超重與失重超重.swf例一位同學站在體重計上，在他下蹲的過程中，體重計的讀數如何變化？第9頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四項目內容超重失重1本質特征物體具有豎直向上的加速度a物體具有豎直向下的加速度a2現(xiàn)象表現(xiàn)對懸掛物的拉力或對支持物的壓力大于重力即T（N）=mg+ma>mg對懸掛物的拉力或對支持物的壓力小于重力即T(N)=mg-ma<mg3運動可能豎直向上加速(或向下減速)運動豎直向下加速(或向上減速)運動4說明①失重情況下，物體具有豎直向下的加速度a=g時T(N)=0的現(xiàn)象，稱為“完全失重”。②在超重和失重現(xiàn)象時，物體的重力依然存在，而且不變。③在完全失重狀態(tài)下，平常由重力產生的一切物理現(xiàn)象都會消失。比如物體對桌面無壓力、單擺停止擺動、浸在水里的物體不受浮力等。第10頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四【例題2]臺秤上裝有盛水的杯，杯底用細繩系一木質小球，若細線突然斷裂，則在小球浮到水面的過程中，臺秤的示數如何變化？【例題1]如圖示，A為電磁鐵掛在支架C上，放到臺秤的托盤中，在它的正下方有一鐵塊B，鐵塊靜止時，臺秤的示數為G，當電磁鐵通電，鐵塊被吸引上升的過程中，臺秤的示數將如何變化？ABC1變大2示數減小第11頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四mM例4如圖所示，質量為m的物體放在傾角為a，質量為M的粗糙斜面上，斜面體置于粗糙的水平地面上，斜面與地面間的動摩擦因為，當物體m沿斜面勻速下滑，而斜面體保持靜止不動，水平地面對斜面體的支持力和和摩擦力分別為多少？物體沿斜面以大小為的a加速度加速下滑，而斜面依然保持靜止，則水平面對斜面的支持力和摩擦力分別為多少？第12頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四連接體（質點組）在應用牛頓第二定律解題時，有時為了方便，可以取一組物體（一組質點）為研究對象。這一組物體可以有相同的速度和加速度，也可以有不同的速度和加速度。以質點組為研究對象的好處是可以不考慮組內各物體間的相互作用，這往往給解題帶來很大方便。使解題過程簡單明了。

系統(tǒng)所受的合外力等于系統(tǒng)內各物體的質量和加速度乘積的矢量和。即：ΣF=m1a1

+m2a2+m3a3+……其分量表達式為

ΣFx=m1a1x+m2a2x+m3a3x+……ΣFy=m1a1y+m2a2y+m3a3y+……第13頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四【例題3]某人在a=2m/s2勻加速下降的升降機中最多能舉起m1=75Kg的物體，則此人在地面上最多可舉起多大質量的物體？若此人在一勻加速上升的升降機中最多能舉起的m2=50Kg物體，則此升降機上升的加速度為多大？設此人在地面上的最大舉力是F，那么他在以不同加速度運動的升降機中最大的舉力仍為F，以物體為研究對象，物體的加速度與升降機相同第14頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四

【例題4]

、如圖示一個箱子放在水平地面上，箱內有一固定的豎直桿，桿上套著一個環(huán)，箱和桿的質量為M，環(huán)的質量為m，已知環(huán)沿著桿加速下滑，加速度的大小為a<g，此時箱對地面的壓力等于（）A.（M+m）gB.（M-m）gC.（M+m）g-maD.（M+m）g+ma

mM解：對系統(tǒng)分析受力如圖示，N（M+m）g由系統(tǒng)的動力學方程（向下為正方向）（M+m）g–N=ma+0N=（M+m）g–maC第15頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四【例]

如圖,一個箱子放在水平地面上,箱內有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環(huán)，箱和桿的質量為M，環(huán)的質量為m。已知環(huán)沿著桿加速下滑，環(huán)與桿的摩擦力大小為f，則此箱對地面的壓力為？A、等于MgB、等于(M+m)gC、等于Mg+fD、等于(M+m)g-f第16頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四mM

例5如圖示，質量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定在框架上，下端固定一個質量為m的小球，小球上下振動時，框架始終沒有跳起，當框架對地面的壓力為0瞬間，小球的加速度大小為A.gB（M-m）g/mC.0D（M+m）g/mD解：對系統(tǒng)分析受力如圖示，由系統(tǒng)的動力學方程（向下為正方向）（M+m）g–N=ma+0

N=0時a=（M+m）g/mN（M+m）gmM第17頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四第18頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四【例題6]如圖所示的裝置中，重4N的物塊被平行于斜面的細線拴在斜面上端的小車上，整個裝置保持靜止，斜面的傾角為30°，被固定在測力計上。如果物塊與斜面間無摩擦，裝置穩(wěn)定以后，當細線被燒斷物塊正下滑時，與穩(wěn)定時比較，測力計的讀數 ()A.增加4NB.增加3NC.減少1ND.不變解：系統(tǒng)靜止時，對整體：N1=（M+m）gN（M+m）g由系統(tǒng)的動力學方程（向下為正方向）（M+m）g-N2=masin30°∴ΔN=N2-N1=-masin30°=-mg

sin230°=-1NC第19頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四例7浸沒在水中的小球固定在彈簧的一端，彈簧的另一端固定在容器的底部，當容器由靜止自由下落后，彈簧長度的變化情況是A若則彈簧長度不變，B若則彈簧長度伸長C若則彈簧長度伸縮短D無論大小如何，彈簧長度不變答案ABC第20頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四【例題]盛水的杯子,放在臺秤上,杯子正上方有一細線懸掛一小(A圖)小球浸沒在水中,剪斷細線后,小球在向下運動的過程中,臺秤的示數如何變化？在B圖中,剪斷細線后，小球在向下運動的過程中,臺秤的示數如何變化？A圖B圖第21頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四V傳送帶問題V1V2A例1如圖，一平直的傳送帶以v=2m/s的速度做勻速運動，傳送帶把A處的工件運送到B處,A、B相距L=10m,從A處把工件無初速地放到傳送帶上,經過時間t=6s,能傳送到B處,求傳送帶的運運動情況？若要使運行時間最短，傳送帶的運行速度至少多大？第22頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四V例2如圖，傳送帶的水平部分長為L，傳送帶的速度為v，在其左方無初速釋放一小木塊。若木塊與傳送帶的動摩擦因數為u，則木塊從左端到右端的時間可能是答案ACD第23頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四傳送帶問題

[例題]傳送帶足夠長，求物體從A端滑上傳送帶到離開A端的時間？V1>v2時，向左減速為零；向右加速為v2V1<v2時,向左減速為零；向右加速為v1V1V2Av2v2Vtv2v1Vt第24頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四例3．如圖所示，水平傳送帶足夠長，以恒定速度v1沿順時針方向運動，傳送帶右端一物體以恒定速率v2沿直線向左滑上傳送帶，經過一段時間又返回光滑水平面，此時速率為V2`,畫出速度時間圖象V1V2v2v1v2v2第25頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四

例4如圖,水平傳送帶A、B兩端相距s=3.5m,工件與傳送帶間的動摩擦因數為0.1。工件滑上A端瞬時速度vA=4m/s,到達B端的瞬時速度設為vB（1）若傳送帶不動vB多大？（2）若傳送帶以速度V(勻速）逆時針轉動，vB多大（3)若傳送帶以速度V(勻速）順時針轉動,vB多大VVA=4m/sS=3.5mVBVVA=4m/sS=3.5mVBAB第26頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四例5．如圖所示，水平傳送帶水平段長L=6m，兩皮帶輪半徑均為r=O.1m，距地面高H=5m．與傳送帶等高的光滑水平臺上有一小物塊以v0=5m／s的初速度滑上傳送帶．設物塊與傳送帶之間的動摩擦因數=O.2，皮帶輪勻速運動時皮帶的速度為v,物體平拋運動的水平位移為s，以不同的v值重復上述過程，得到一組對應的v、s值．對于皮帶輪的轉動方向，皮帶上部向右時用v>O，向左時用v<O表示，在圖乙給定的坐標上正確畫出s-v關系圖線，并寫出必要的分析過程．第27頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四㎝第28頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四例6如圖水平傳送帶A、B兩端相距為L=16m,傳送帶與水平方向的夾角為=370，傳送帶以10m/s速率①順時針②逆時針轉動。在傳送帶上端A無初速度地放一個質量為0.5Kg的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數為0.5,求物體從A運動到B所需時間是多少？V370BAV370BA第29頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四BAV370例4如圖，傳送帶與地面傾角a=370,從A到B長度為16m,傳送帶以v=10m/s的速率逆時針轉動，在傳送帶上端A無初速地放一個質量為m=0.5Kg的物體它與傳送帶的動摩擦因數為u=0.5，求物體從A運動到B所用時間是多少？第30頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四例6如圖，淺色長傳送帶水平部分ab=2m,斜面部分bc=4m,與水平方向的夾角為a=370,一煤塊（可視為質點)A與傳送帶間的動摩擦因數為0.25,傳送帶沿圖示的方向運動，速率v=2m/s,若把煤塊A輕放在a處，它將被傳送到c點,且煤塊A不會脫離傳送帶，煤塊A從a點被傳送到c點時，煤塊在傳送帶上留下一段黑色痕跡,求此痕跡長度abcA第31頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四ABCD第32頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四【練習]如圖，小型工件P以速率v1=0.5m/s，在光滑水平工作臺上滑行；水平傳送帶AB段的長L=20m,以速度v2=0.5m/s運行，工件P從A處滑上傳送帶，與傳送帶的動摩擦因數為0.4，求（1）工件P從A到B所用的時間（2）v1v2L和動摩擦因數的數值未知，假定工件在達到B點之前已經與傳送帶保持相對靜止，求工件P在傳送帶上A由運動到B所用時間的表達式v1v2第33頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四臨界問題第34頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四臨界；物體由某種物理狀態(tài)變化為另一種物理狀態(tài)時所要經歷的轉折點，通常叫做臨界點，包含臨界狀態(tài)的問題，叫做臨界問題1分析；物理過程，找出臨界狀態(tài)2找出臨界條件3以臨界狀態(tài)為突破口，列臨界方程求解問題思路：先求出臨界值，再與實際值相比較，最終確定實際情況1物體是否脫離支持面的臨界條件是支持力為零2繩是否斷的臨界條件為繩中的拉力達到最大值3繩松弛與繩繃緊的臨界條件為繩中拉力為零4兩物體（接觸）是否相對滑動的臨界條件是物體間摩擦力達到最大靜摩擦力第35頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四臨界

[例題1]：如圖所示,小車的質量M為2.0Kg,與水平地面阻力忽略不計，物體的質量m為0.5Kg,物體與小車間的動摩擦系數為0.3（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(1)小車在外力的作用下以1.2m/s2的加速度向右運動時，物體受摩擦力多大？(2)欲使小車產生3.5m/s2的加速度,需給小車提供多大的水平推力？(3)若要使物體脫離小車，問至少應向小車提供多大的水平推力？（4）若小車長L=1m,靜止小車在8.5N水平推力作用下物體由車的右端向左滑動，滑離小車需多長時間？mFMv第36頁，共41頁，2023年，2月20日，星期四[例題2]

如圖所示，m=4kg的光滑小球掛在小車后壁上，細線與豎直方向成3