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1、必修一:摩擦力Ik隨堂檢測(cè)演練、I1 如圖1所示,斜面小車(chē) M靜止圖1在光滑水平面上,一邊緊貼墻壁若再在斜面上加一物體m且M m相對(duì)靜止,小車(chē)后來(lái)受力個(gè)數(shù)為()A 3 B 4 C 5 D 6解析:對(duì)M和m整體,它們必受到重力和地面支持力,因小車(chē)靜止,由平衡條件知墻面對(duì)小 車(chē)必?zé)o作用力,以小車(chē)為研究對(duì)象如右圖所示,它受四個(gè)力;重力Mg地面的支持力FN,m對(duì)它的壓力FN2和靜摩擦力Ff,由于m靜止,可知Ff和FN2的合力必豎直向下, 故B項(xiàng)正確.答案:B2.2所示,則在勻加速裝修工人在搬運(yùn)材料時(shí)施加一個(gè)水平拉力將其從水平臺(tái)面上拖出,如圖 拖出的過(guò)程中()A材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小,摩擦力逐
2、漸減小B材料與平臺(tái)之間的相對(duì)速度逐漸增大,摩擦力逐漸增大C.平臺(tái)對(duì)材料的支持力逐漸減小,摩擦力逐漸減小D.材料與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變,支持力也不變,因而工人拉力也不變解析:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小無(wú)關(guān),只與正壓力和動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān),A、B錯(cuò)誤;在勻加速拖出的過(guò)程中, 支持力始終等于重力, 動(dòng)摩擦因數(shù)又不變,因此工人的拉力也不變, C錯(cuò)誤,D正確.答案:D3.如圖3所示,物塊A放在傾斜的木板上,木板的傾角 大小恰好相等,則物塊和木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為(a為30°和45。時(shí)物塊所受摩擦力的)A. 1/2 B. 2/2 C. 3/2 D. 5/2解析:物塊在木板上兩次所受摩擦力的
3、大小相等,說(shuō)明當(dāng)a = 30°時(shí)是靜摩擦力;在 a =45°時(shí)是滑動(dòng)摩擦力.根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式Ff =卩Fn得:min 30° =卩mgcos 45解得:卩=J2/2.B正確.答案:B4.圖4如圖4所示,圓柱體的 A點(diǎn)放有一質(zhì)量為 M的小物體P,使圓柱體緩慢勻速轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)P從f的大A點(diǎn)轉(zhuǎn)到A'點(diǎn),在這個(gè)過(guò)程中 P始終與圓柱體保持相對(duì)靜止.那么P所受靜摩擦力小隨時(shí)間t的變化規(guī)律是()ACD解析:P與圓柱體之間的摩擦力是靜摩擦力.P隨圓柱體從A轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)的過(guò)程中 Ff = mcsin0 = mcpos( a + 3 t)( a為OA與水平線的夾角),摩擦
4、力的大小變化情況以最高點(diǎn)為對(duì)稱. 所 以A正確.答案:A圖 2 2 15如圖5所示,一根自然長(zhǎng)度為I。的輕彈簧和一根長(zhǎng)度為 a的輕繩連接,彈簧的上端固定在天 花板的0點(diǎn)上,P是位于0點(diǎn)正下方的光滑輕小定滑輪,已知01 Io+ a.現(xiàn)將繩的另一端與靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)恒定的水平地面上的滑塊A相連,滑塊對(duì)地面有壓力作用再用一水平力F作用于A使之向右做直線運(yùn)動(dòng)(彈簧的下端始終在 P之上),對(duì)于滑塊 A受地面滑動(dòng)摩擦力 下列說(shuō)法中正確的是()A. 逐漸變小B.逐漸變大C.先變小后變大D.大小不變解析:本題考查力的平衡條件、胡克定律.物塊在開(kāi)始位置,受到重力G和支持力N,彈簧的拉力F= kxo, F+ N=
5、 G N= G- kx。;當(dāng)物塊滑到右邊某一位置時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x,繩與地面的夾角為 a,由豎直方向平衡, N + kx sin a = G,即N'= G- kxo= N支持力不 變化,滑動(dòng)摩擦力 f =卩N不變化,D正確.答案:DIk作業(yè)手冊(cè)1.圖6如圖6,照片中的這位男士騎著一輛搞笑的另類(lèi)自行車(chē),在騎車(chē)人用力蹬車(chē)前進(jìn)的過(guò)程中, 車(chē)輪上黑白兩色的輪子與地面接觸,下面判斷正確的是()A. 前輪黑色的輪子受到的摩擦力方向向前B. 前輪黑色的輪子受到的摩擦力方向向后C. 前、后輪上的輪子不受摩擦力作用D. 后輪白色的輪子受到的摩擦力方向向后解析:地面對(duì)前輪的摩擦力促使前輪轉(zhuǎn)動(dòng),所以前輪受
6、到的摩擦力方向向后,后輪給地面一 個(gè)向后的摩擦力,所以地面給后輪一個(gè)向前的摩擦力,B正確.答案:B2.圖7如圖7所示,有一個(gè)重力不計(jì)的方形容器,被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水,直到將容器剛好盛滿為止,在此過(guò)程中容器始終保持靜止,則下列說(shuō) 法中正確的是()A. 容器受到的摩擦力不變B.容器受到的摩擦力逐漸增大C.水平力F可能不變D.水平力F必須逐漸增大答案:BC3.如圖8所示,人豎直站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上,隨扶梯一起勻速斜向下運(yùn)動(dòng)以下分析正 確的是()A. 人受到重力和支持力的作用B. 人受到摩擦力的方向水平向左C. 人受到重力、支持力和摩擦力的作用D. 人受到與
7、速度方向相同的合外力解析:由于人做勻速直線運(yùn)動(dòng),合外力為零,因此,人只受到重力和支持力作用.答案:A在機(jī)場(chǎng)貨物托運(yùn)處,常用傳送帶運(yùn)送行李和貨物,如圖9所示,靠在一起的兩個(gè)質(zhì)地相同,質(zhì)量和大小均不同的包裝箱隨傳送帶一起上行,下列說(shuō)法正確的是()A. 勻速上行時(shí)b受3個(gè)力作用B. 勻加速上行時(shí)b受4個(gè)力作用C. 若上行過(guò)程傳送帶因故突然停止時(shí),b受4個(gè)力作用D. 若上行過(guò)程傳送帶因故突然停止后,b受的摩擦力一定比原來(lái)大解析:由于兩包裝箱的質(zhì)地相同,則動(dòng)摩擦因數(shù)相同.無(wú)論兩包裝箱勻速、勻加速運(yùn)動(dòng),ab之間均無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故無(wú)相互作用力,包裝箱b只受三個(gè)力的作用,選項(xiàng) A正確;當(dāng)傳送帶因故突然停止時(shí)
8、, 兩包裝箱加速度仍然相同, 故兩者之間仍無(wú)相互作用力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;傳送帶因故突然停止時(shí),包裝箱受到的摩擦力與停止前無(wú)法比較,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:A5.(2010 無(wú)錫市期中考試)如圖10所示,帶有長(zhǎng)方體盒子的斜劈 A放在固定的斜面體 C的斜 面上,在盒子內(nèi)放有光滑球 B, B恰與盒子前、后壁 P、Q點(diǎn)相接觸.若使斜劈 A在斜面體C 上靜止不動(dòng),則 P、Q對(duì)球B無(wú)壓力.以下說(shuō)法正確的是 ()A.C的斜面光滑,斜劈A由靜止釋放,則 P點(diǎn)對(duì)球B有壓力B.C的斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行,則P、Q對(duì)球B均無(wú)壓力C.C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面勻速下滑,則 P、Q對(duì)球B均無(wú)壓力D.C的
9、斜面粗糙,斜劈A沿斜面加速下滑,則 Q點(diǎn)對(duì)球B有壓力解析:若C的斜面光滑,無(wú)論 A由靜止釋放還是沿斜面向上滑行,通過(guò)對(duì)A、B整體受力分析可知,整體具有沿斜面向下的加速度,B球所受合力應(yīng)沿斜面向下,故Q點(diǎn)對(duì)球B有壓力,A、B項(xiàng)錯(cuò);若C的斜面粗糙,斜劈 A勻速下滑時(shí),整體所受合力為零,故P、Q不可能對(duì)球B有壓力,C項(xiàng)正確;若C的斜面粗糙,斜劈 A加速下滑時(shí),A B整體具有沿斜面向下的加 速度,故球B所受合力也應(yīng)沿斜面向下,故Q點(diǎn)一定對(duì)球B有壓力,D項(xiàng)正確.6.答案:CD如圖11所示,在固定的斜面上疊放 A、B兩物體,若在B物體上加一水平向右的推力F(FM0),兩物體均靜止,則 B物體受力的個(gè)數(shù)為(
10、)A. 定是6個(gè) B可能是4個(gè)C.可能是5個(gè) D可能是6個(gè)解析:以A為研究對(duì)象分析可知 A一定受B對(duì)它的靜摩擦力的作用,所以 B也要受A對(duì)它的 靜摩擦力的作用,以 B為研究對(duì)象受力分析由平衡條件可知,B和斜面之間的靜摩擦力可能有,可能無(wú),所以 B物體受力個(gè)數(shù)可能是 5個(gè),還可能是6個(gè).答案:CD7.圖12重物A B疊放在水平桌面上,物體 mi、m2、m分別通過(guò)細(xì)線跨過(guò)定滑輪水平系在物體A B上,mv m+ m. A、B處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖 12所示.現(xiàn)將 m解下放在物體 A的上方,A B 仍處于靜止,比較 A、B間的摩擦力F1和B與桌面間的摩擦力 F2的大小變化情況,下列說(shuō)法 正確的是()A.
11、F1 一定變小,F(xiàn)2可能變小B . F1 一定變大,F(xiàn)2可能變大C. F1不一定變小,F(xiàn)2可能變小 D . F1可能變大,F(xiàn)2可能變大答案:A8.如圖13所示,甲物體在水平外力F的作用下靜止在乙物體上,乙物體靜止在水平面上.現(xiàn)增大外力F,兩物體仍然靜止,則下列說(shuō)法正確的是()A. 乙對(duì)甲的摩擦力一定增大B. 乙對(duì)甲的摩擦力方向一定沿斜面向上C. 乙對(duì)地面的摩擦力一定增大D. 乙對(duì)地面的壓力一定增大解析:若未增大F時(shí)甲受到的靜摩擦力向上, 則增大F后甲受到的靜摩擦力向上可以但減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;F增大到一定的值時(shí)使甲有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),此時(shí)乙對(duì)甲的摩擦力則沿斜面向下,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由整體法可知,地面對(duì)乙的
12、摩擦力與F等大反向,因此 F增大,地面對(duì)乙的摩擦力增大,即乙對(duì)地面的摩擦力也增大,C項(xiàng)正確;整體分析可知,地面對(duì)乙的支持力始終等于系統(tǒng)的總重力,因此乙對(duì)地面的壓力也保持不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案:C9.如圖14所示,粗糙的斜面體 M放在粗糙的水平地面上,物塊m恰好能在斜面體上沿斜面勻速下滑,斜面體靜止不動(dòng),若用平行斜面向下的力推動(dòng)物塊,使物塊加速下滑,則斜面體( )A. 受地面的摩擦力的大小為零B. 受地面的摩擦力的方向水平向右C. 受地面的摩擦力的方向水平向左D. 在F作用下,斜面體可能沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)解析:沒(méi)有推力作用在物塊上時(shí),M受重力、地面支持力、 m對(duì)它的壓力、m對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力,當(dāng)施加
13、F后,M所受四個(gè)力均沒(méi)有發(fā)生變化故選A.答案:A10.圖15(2010 湖北省“三校聯(lián)合體”聯(lián)考)如圖15所示,一質(zhì)量為 M傾角為0的斜面體放在水平地面上,質(zhì)量為 m的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在斜面上,現(xiàn)一平行于斜面的、大小恒定的拉 力F作用于小木塊,拉力在斜面所在的平面內(nèi)繞小木塊旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中,斜面體和小木塊 始終保持靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法中正確的是()A.小木塊受到斜面的最大靜摩擦力為,F(xiàn)2+ (m§in 0 )2B. 小木塊受到斜面的最大靜摩擦力為F+ mcsi n0C. 斜面體受到地面的最大靜摩擦力為FD.斜面體受到地面的最大靜摩擦力為Fcos 0解析:由于小木塊始終保持靜止,因
14、此在斜面上,小木塊沿斜面方向受到的拉力、靜摩擦力 及重力沿斜面向下的分力三者平衡,因此當(dāng)F沿斜面向上時(shí)靜摩擦力最大,為 F+ mgin 0 ,對(duì)小木塊和斜面體兩者的整體分析,當(dāng)F水平時(shí),斜面體受到地面的靜摩擦力最大為F.答案:BC11.圖16如圖16所示,在傾角為37°的固定斜面上靜置一個(gè)質(zhì)量為5 kg的物體,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8.求:(1) 物體所受的摩擦力;(sin 37 ° =0.6 , cos 37 ° = 0.8)(2) 若用原長(zhǎng)為10 cm,勁度系數(shù)為3.1 x 103 N/m的彈簧沿斜面向上拉物體,使之向上勻速 運(yùn)動(dòng),則彈簧的最終長(zhǎng)度是多
15、少?(取g= 10 m/s 2)解析:(1)物體靜止在斜面上受力分析如圖a所示,則物體受到的靜摩擦力Ff = mgsin 37代入數(shù)據(jù)得Ff = 5x 10x sin 37 ° N = 30 N,摩擦力方向?yàn)檠匦泵嫦蛏?當(dāng)物體沿斜面向上被勻速拉動(dòng)時(shí),如圖b所示,彈簧拉力設(shè)為 F,伸長(zhǎng)量為X,貝U F= kx12.F= mgsin 37 ° + F 滑F(xiàn) 滑=卩 mgcos 37 °彈簧最終長(zhǎng)度I = I o+ x,由以上方程解得I = 12 cm.答案:(1)30 N,方向沿斜面向上(2)12 cm如圖17所示,A B兩物體疊放在水平地面上,已知 A B的質(zhì)量分別
16、均為 m= 10 kg , m= 20 kg , A、B之間,B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 卩=0.5. 一輕繩一端系住物體 代另一 端系于墻上,繩與豎直方向的夾角為 37°,今欲用外力將物體 B勻速向右拉出,求所加水平 力F的大小,并畫(huà)出 A B的受力分析圖.(取g= 10 m/s2, sin 37°= 0.6 , cos 37°= 0.8)解析:A B的受力分析如右圖所示對(duì)A應(yīng)用平衡條件Tsin 37 ° = Ff= 口 FN Tcos 37 °+ FNi= mg聯(lián)立、兩式可得:FNi = 60 N4+ 3Ff1 = i FNi= 30 N
17、對(duì)B用平衡條件F= Ff 1'+ Ff 2= Ff 1'+ i FN2= Ff 1 + i ( FN + mg) = 2Ff 1 + i mg= 160 N答案:160 N 圖見(jiàn)解析自主探究摩擦力是怎么產(chǎn)生的?早期的研究者已經(jīng)注意到人們所研究的表面都是凹凸不平的粗糙面, 即使是高度拋光的表面 上,也存在著無(wú)數(shù)微凸體, 當(dāng)兩個(gè)表面接觸時(shí), 這些微凸體互相交嵌, 要想使它們發(fā)生相對(duì)滑動(dòng), 必須使微凸體發(fā)生彎折、斷裂,由此產(chǎn)生摩擦力。這就是摩擦力的凹凸說(shuō),它主要是在十七世紀(jì) 不斷發(fā)展完成的。但是,在 1734 年,英國(guó)學(xué)者德薩古利厄斯( 1683 1744)對(duì)于摩擦的機(jī)理提出了另一種
18、截 然不同的觀點(diǎn), 他在考察了凹凸說(shuō)的理論后指出: 當(dāng)兩個(gè)表面制造的比較光滑時(shí), 它們理應(yīng)較易 滑動(dòng), 然而實(shí)質(zhì)上金屬或其他物體的平整表面, 可以拋得很光而使摩擦增大。 他認(rèn)為這種現(xiàn)象只 能從兩個(gè)物體的表面趨近于接觸時(shí)它們分子的吸引力將越來(lái)越大來(lái)解釋?zhuān)?這就是最早提出的摩擦 的粘附說(shuō)。本世紀(jì)以來(lái), 工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展, 對(duì)理論提出了越來(lái)越高的要求。 到上世紀(jì)中期, 誕生了新 的摩擦粘附理論。我們來(lái)考察兩個(gè)互相接觸的金屬表面,不論它們做得多么光滑,從原子尺度看還是粗糙的。 把這樣兩個(gè)表面放在一起, 只在微凸體隆起的頂部發(fā)生接觸, 在表面的其余部分間會(huì)有 10-8 米或 更大的間隙。 原子力作用幾個(gè)
19、原子直徑的微小距離上, 因此, 這些間隙實(shí)際上把兩個(gè)表面的其余 部分完全隔開(kāi), 使它們之間不發(fā)生作用。 所以接觸面上的法向壓力很小時(shí), 頂部將發(fā)生彈性形變; 但是, ,只要法向壓力超過(guò)某一數(shù)值 (每個(gè)微凸體上約千分之幾牛) ,金屬的彈性極限就被超過(guò), 因而發(fā)生塑性流動(dòng), 即永久形變, 微凸體的頂部發(fā)生塑性屈服, 直到實(shí)際接觸面積增大到足以承 受所加的法向壓力,所以實(shí)際接觸面積 A 只是表觀接觸面積的一小部分,它的大小取決于法向 壓力W和金屬的屈服壓強(qiáng) P(P=W/A),跟表面粗糙度的關(guān)系不大,而且與表觀接觸面積的大小沒(méi) 有關(guān)系。在兩個(gè)表面間相互接觸的微凸體的頂部,一個(gè)表面上的原子與另一個(gè)表面上
20、的原子非常接 近。因此,它們處于原子吸引力很強(qiáng)的范圍之內(nèi),形成接點(diǎn),粘附在一起。如果我們要使兩個(gè)表 面發(fā)生滑動(dòng), 必須使其中一個(gè)表面施加一個(gè)切向力來(lái)克服原子間的引力,才能剪斷實(shí)際接觸區(qū)生成的接點(diǎn)。這個(gè)切向力就是摩擦力。如果我們所加的力小于這個(gè)力,接點(diǎn)將發(fā)生形變而不破壞, 因而不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)。如果實(shí)際接觸面積為 A,剪斷金屬單位面積的接點(diǎn)所需的力為S,那么剪切接點(diǎn)所需的力就等于摩擦力F,即F=AS。因?yàn)锳與接觸面間的法向壓力成正比而與物體的大小無(wú)關(guān),所以很明 顯,如果給定的任一對(duì)表面的 S 為常量,那么摩擦力 F 也將與法向壓力成正比,而與物體的大 小無(wú)關(guān),這就是兩條基本的摩擦定律。摩擦力受接點(diǎn)強(qiáng)
21、度 S的影響很大,任何一種沾染物例如金屬氧化物或潤(rùn)滑脂膜,都會(huì)消弱接點(diǎn)的粘附作用而使接點(diǎn)強(qiáng)度減弱。 放在空氣中的表面, 通常覆蓋有氧化薄膜、 氧化吸附層和水蒸 氣層,當(dāng)兩個(gè)表面在空氣中接觸時(shí),一定會(huì)把這些表面膜夾在二者之間,從而消弱表面的粘附。 教材詳解1 摩擦力兩個(gè)相互接觸的物體, 當(dāng)它們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),在接觸面上產(chǎn)生的阻礙相對(duì) 運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力,叫摩擦力。產(chǎn)生摩擦力的條件:相互接觸的物體間存在彈力且具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。摩擦力屬于接觸力。兩個(gè)物體間存在彈力是產(chǎn)生摩擦力的前 提條件。例如:如圖所示,圖a中由于物體A與豎直墻壁無(wú)彈力, 所以物體A與墻壁之間無(wú)摩擦力,
22、而圖b中物體A與豎直墻壁之 間有彈力,所以物體 A與墻壁之間有摩擦力。體的運(yùn)動(dòng)方向可能相同也可能相反,或即不相同也不相反。 摩擦力能充當(dāng)阻力,也可能充當(dāng)動(dòng)力。當(dāng)兩接觸面間“光滑”時(shí),指不存在摩擦力,但粗糙的兩接 觸面也不一定存在摩擦力,還需要判斷是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn) 動(dòng)趨勢(shì)。摩擦力的方向與接觸面相切或就在接觸面內(nèi),與壓力垂 直。摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。與物A摩擦力與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反,充當(dāng)阻力的情況很多,至于摩擦力與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,充當(dāng)動(dòng)力的情況,例如:如圖所示,物體 A放在物體B上,水平力F作用在B上,A、B均做加速運(yùn)動(dòng),在力足夠大時(shí),A相對(duì)B發(fā)生滑動(dòng),此時(shí)A所
23、受的滑動(dòng)摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相同, 為動(dòng)力。關(guān)于摩 擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上的情況,將會(huì)在以后的章節(jié)中介紹。 一個(gè)物體相對(duì)另一個(gè)物體保持相對(duì)靜止,但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),在兩個(gè)物體的接觸面上產(chǎn)生的摩擦力,叫靜摩擦力。靜摩擦力的方向:跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,作用點(diǎn)在兩個(gè)物體的接觸面間。靜摩擦力的大小:因?yàn)殪o摩擦力為被動(dòng)力, 所以靜摩擦力的大小與物體的受力情況及物體的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。需要具體問(wèn)題具體分析,將在以后的章節(jié)中介紹。靜摩擦力的范圍OW F < Fm。 最大靜摩擦力 Fm:靜摩擦力的最大值,叫最大靜摩擦力。最大靜摩擦力的大小也與正壓力有關(guān)。公式 Fm= *FN。Js為最
24、大靜摩擦因數(shù),最大靜摩擦因數(shù)Js略大于滑動(dòng)摩擦因數(shù)即是說(shuō),最大靜摩擦力一般比滑動(dòng)摩擦力略大,但有時(shí)也認(rèn)為相等。3. 滑動(dòng)摩擦力一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上相對(duì)滑動(dòng)時(shí),受到另一個(gè)物體的阻礙相對(duì)滑動(dòng)的摩擦力, 叫滑動(dòng)摩擦力?;瑒?dòng)摩擦力的方向: 跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反, 作用點(diǎn)在兩個(gè)物體的接觸面間。 判斷滑動(dòng) 靜摩擦力的方向的程序?yàn)椋?選研究對(duì)象;選跟研究對(duì)象接觸的物體為參考系; 找出研究對(duì) 象相對(duì)參考系的速度方向;滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。 值得注意的是,滑動(dòng)摩 擦力阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng), 并不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng), 有可能對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。 請(qǐng)參見(jiàn)前面 的分析?;瑒?dòng)摩擦力的大?。焊?/p>
25、體所受到的正壓力(垂直于接觸面的力)成正比,即F 1Fn。叫動(dòng)摩擦因數(shù),與相接觸的兩個(gè)物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。從公式來(lái)看,滑動(dòng)摩擦力與接觸面的大小無(wú)關(guān),與物體的運(yùn)動(dòng)形質(zhì)無(wú)關(guān)。例如:如圖所示,一 個(gè)物體以這兩種情況運(yùn)動(dòng)時(shí),所受的滑動(dòng)摩擦力大小相同;一個(gè)勻速, 一個(gè)加速時(shí),所受的滑動(dòng)摩擦力大小也相同。4. 假設(shè)法判斷靜摩擦力的方向靜摩擦力的方向是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,兩個(gè)物體之間保持靜止, 卻要看出運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。所以一般采用化“靜”為“動(dòng)”的方法,即假設(shè)法。采用假設(shè)法判斷靜摩擦力的方向的 程序?yàn)椋哼x研究對(duì)象(受靜摩擦力作用的物體);選跟研究對(duì)象接觸的物體為參考系;假 設(shè)接觸面光滑,
26、找出研究對(duì)象相對(duì)參考系的速度方向(即相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向);靜摩擦力的 方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。隨著學(xué)習(xí)的進(jìn)一步深入,還可以先假設(shè)靜摩擦力的方向,然后利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律 來(lái)判斷,如果得到的力為正值,則假設(shè)正確,靜摩擦力的方向?yàn)榧僭O(shè)方向;如果為負(fù)值,則假設(shè) 錯(cuò)誤,靜摩擦力的方向與假設(shè)方向相反。例題:如圖所示,A、B和地面的所有接觸面均粗糙,用力F作用在A上,而A、B均不動(dòng),求它們之間的摩擦力。解析:以A為研究對(duì)象,假設(shè) A、B之間光滑,則A的速度方向?qū)⑾?右,所以A受到的靜摩擦力方向向左。B給A的靜摩擦力方向以A、B為研究對(duì)象,假設(shè)地面光滑,則 A、B的速度方向?qū)⑾蛴遥?所以B受到的
27、靜摩擦力方向向左?;蛘吒綦xB,以B為研究對(duì)象,已知向左,故A給B的靜摩擦力方向向右,假設(shè)地面光滑時(shí),B相對(duì)地面的速度方向向右,所以B受到的靜摩擦力方向向左。答案:A受到的靜摩擦力方向向左;B受到的靜摩擦力方向向左。5. 滾動(dòng)摩擦一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上滾動(dòng)時(shí),受到另一個(gè)物體的摩擦,叫滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小得多。合作學(xué)習(xí)例題1:關(guān)于摩擦力的說(shuō)法中,正確的是A .相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體間一定存在摩擦B 摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C .運(yùn)動(dòng)物體受到的摩擦力的方向總與運(yùn)動(dòng)方向相反D .相對(duì)靜止的兩個(gè)物體之間,也可能有摩擦力的作用解析:產(chǎn)生摩擦力的條件:物體間有相互接觸的正壓力,接觸面不光滑,有相對(duì)運(yùn)
28、動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故 A錯(cuò);摩擦力阻礙的是物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),指的是以相接觸的兩個(gè)物體中的一個(gè)為 參考系,而物體的運(yùn)動(dòng)所選取的參考系,通常是地面,故BC錯(cuò);靜摩擦力發(fā)生在相對(duì)靜止,但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的兩個(gè)物體之間,故D對(duì)。答案:D例題2:如圖所示,兩個(gè)長(zhǎng)方體 A、B疊放在水平地面上,現(xiàn)同時(shí)用F1 = 3 N和F2= 4 N的水平拉力拉A、B, A、B均靜止。若B對(duì)A的靜摩擦力為 入,地面對(duì)B的靜摩擦力為f?,則A . fi= 0B . fi= 3 N| A -|iC . f2= 4 NB_ 2D . f2= 7 N解析:先對(duì)A進(jìn)行受力分析,豎直方向受到的重力和支持力作用而保持平衡,在水平方向 上,受
29、到水平向右的力 Fi的作用,有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),由于A保持靜止,可知,A必受到B對(duì)A的一個(gè)水平向左的靜摩擦力的作用,根據(jù)二力平衡得,A受到的靜摩擦力fi的大小等于A受到的水平向右的力 Fi的大小,A正確。再對(duì)B分析,在水平方向上, B除受到水平向右的力 F2的 作用外,還受到 A對(duì)B的一個(gè)水平向右的靜摩擦力 fi'的作用,因此 B有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。根 據(jù)B保持靜止,B受到地面的靜摩擦力 f2的大小與B受到的力F2和靜摩擦力fi'的大小之和相 等,即 f2= f2+ fi'= 4 N + 3 N = 7 N。答案:BD例題3: 一物塊m從某曲面上的Q點(diǎn)自由滑下,通過(guò)一粗糙
30、的靜止傳送帶后,落到地面上的P點(diǎn)(如圖所示),若傳送帶的的皮帶輪沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),使傳送帶也隨之運(yùn)動(dòng),仍把該 物塊放在Q點(diǎn)自由滑下,那么A .它仍落在P點(diǎn)B .它將落在P點(diǎn)左邊C .它將落在P點(diǎn)右邊D .無(wú)法判斷落地位置,因?yàn)樗赡懿宦涞降孛嫔辖馕觯菏紫扰袛?,不管物塊通過(guò)的是靜止的傳送帶還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶,在傳送帶上物塊受到的都是滑動(dòng)摩擦力,而滑動(dòng)摩擦力只與動(dòng)摩擦因數(shù)和正壓力有關(guān),所以物塊在這兩種情況下所受的滑動(dòng)摩擦力的大小完全相同,故也應(yīng)落在P點(diǎn)。這個(gè)題可以進(jìn)一步討論皮帶輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的情況。答案:A例題4:如圖所示,傾斜的傳送帶上一個(gè)物體隨傳送帶一起向上勻速 運(yùn)動(dòng),試判斷物體所受到
31、的摩擦力的方向。解析:物體與傳送帶之間保持相對(duì)靜止,所以物體受到的是靜摩擦力,假設(shè)傳送帶光滑,物體將不能隨傳送帶一起向上運(yùn)動(dòng),所以,物體受到的 靜摩擦力的方向沿斜面向上。師生互動(dòng)i. 關(guān)于摩擦力的有關(guān)說(shuō)法,正確的是A 摩擦力的大小一定與接觸面上的壓力成正比B 運(yùn)動(dòng)物體受到的摩擦力一定等于jFnC .在水平面上的物體受到的摩擦力一定與該物體的重力大小成正比D.以上說(shuō)法都不正確2關(guān)于靜摩擦力的有關(guān)說(shuō)法正確的是A 只有靜止的物體才可能受靜摩擦力B .有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的相互接觸的物體間有可能產(chǎn)生靜摩擦力C 產(chǎn)生靜摩擦力的兩個(gè)物體一定相對(duì)靜止D 兩個(gè)相對(duì)靜止的物體間一定有靜摩擦力產(chǎn)生3.關(guān)于滑動(dòng)摩擦力,下
32、列說(shuō)法中正確的有A 滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反B 滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)C 滑動(dòng)摩擦力的方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反D 相對(duì)地面靜止的物體不可能受滑動(dòng)摩擦力的作用4 關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生的說(shuō)法中,正確的是A 只有相互接觸且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間才可能產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力B 只有運(yùn)動(dòng)的物體才可能受到滑動(dòng)摩擦力C 受彈力作用的物體一定會(huì)受到滑動(dòng)摩擦力D 受滑動(dòng)摩擦力作用的物體一定會(huì)受到彈力作用5 關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù),下列說(shuō)法正確的是A 兩接觸面間壓力越大,動(dòng)摩擦因數(shù)越大B .兩物體間滑動(dòng)摩擦力越大,動(dòng)摩擦因數(shù)越大C .兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)與動(dòng)摩擦力成正比,與兩物體間的壓力成反比D 兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)是由兩物體的材料和接觸面的粗糙程度等決定的,與滑動(dòng)摩擦力 和正壓力無(wú)關(guān)6如圖,木塊質(zhì)量為 m,跟水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ,受水平向右 的力F的作用勻速運(yùn)動(dòng),從物體到邊緣開(kāi)始, 到物體下落為止,在此過(guò)程中 物體保持勻速運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是A .推
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