精心整理摩擦力的“突變”模型

上．先將木板水平放置，并使彈簧處于拉伸狀態(tài)．緩慢抬起木板的右端，使傾角逐漸增大，直至物塊P剛要沿木板向下滑動，在這靜靜”突變

個過程中，物塊P所受靜摩擦力的大小變化物體在摩擦力和其他力的作用下處于靜止狀態(tài)，當作用在物體上的其他力的合力發(fā)生變化時，如果物體仍然保持靜止狀態(tài)，則物體受到的靜摩擦力的大小和方向將發(fā)生突變.【典例1】一木塊放在水平桌面上，

在水平方向共受到三個力即F、F和摩擦力12的作用，木塊處于靜止狀態(tài)，如圖2—2—10所示，其中F=10N,F=2N，若撤去F，121則木塊受到的摩擦力為().A.10N，方向向左B.6N，方向向右C.2N，方向向右D.0解析當物體受\F及摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)時，由平衡條件可知物體所受的摩擦力的大小為8N，可知最大靜摩擦力F>8N.當撤去力F后，F(xiàn)=2N<F,fmax12fmax物體仍處于靜止狀態(tài)，由平衡條件可知物體所受的靜摩擦力大小和方向發(fā)生突變，且與作用在物體上的F等大反向.C正確.

、;洱情況是A?先保持不變—直增大先增大后減小先減小后增大解析本題考查共點力的動態(tài)平衡問題?對物塊進行受力分析可知，由于初始狀態(tài)彈簧被拉伸，所以物塊受到的摩擦力水平向左，當傾角逐漸增大時，物塊所受重力在斜面方向的分力逐漸增大，所以摩擦力先逐漸減小，當彈力與重力的分力平衡時，摩擦力減為0；當傾角繼續(xù)增大時，摩擦力向上逐漸增大，故選項D正確.答案D“靜動”突變物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止狀態(tài)，當其他力變化時，如果物體不能保持靜止狀態(tài)，則物體受到的靜摩擦力將“突變”成滑動摩擦力.答案答案C典例2】如圖2—2—12所示，在平即學即練1如圖2—2—11所示，輕彈

板與水平面間的夾角e逐漸變大的過程中，分簧的一端與物塊p相連，另一端固定在木板

析木塊m受到的摩擦力的情況.精心整理解析①當3角較小時，木塊靜止不動，木塊受到靜摩擦力F靜的作用，靜摩擦力F靜與物體的重力G在沿斜面上的分力Gsin3是一對平衡力，故F靜二Gsin3,3變大，則F靜=Gsin3變大.②當角達到一個確定的值30時，木塊恰好勻速運動，這時木塊受到滑動摩擦力F滑的作用.利用受力平衡得F滑二Gsin30利用公式得F滑二“Geos30兩式聯(lián)立得“二tan30當e>°0后，物體受到的摩擦力為滑動摩擦力，則F滑=yGcos6故當e繼續(xù)變大時,物體受到的滑動摩擦力減小了.當6=90。時，物體受到的滑動摩擦力等于0.答案見解析即學即練2在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動摩擦力變化的規(guī)律的實驗中，特設計了如圖2－2－13甲所示的演示裝置，力傳感器A與計算機連接，可獲得力隨時間變化的規(guī)律，將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測力端通過細繩與一滑塊相連（調(diào)節(jié)傳感器高度可使細繩水平），滑塊放在較長的小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶（調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細繩水平），整個裝置處于靜止狀態(tài)．實驗開始時打開傳感器同時緩慢向沙桶里倒入沙子，小車一旦運動起來，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的圖象如圖乙，則結合該圖象，下列說法正確的是可求出空沙桶的重力可求出滑塊與小車之間的滑動摩擦力的大小可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小可判斷第50秒后小車做勻速直線運動（滑塊仍在車上）解析t=0時刻，傳感器顯示拉力為2N，則滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力，大小為2N，由車與空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2N，A對；t=50s時刻摩擦力達到最大值，即最大靜摩擦力為3.5N,同時小車啟動，說明帶有沙的沙桶重力等于3.5N，此時摩擦力立即變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，故摩擦力突變?yōu)?N的滑動摩擦力，B、C正確；此后由于沙和沙桶重力3.5N大于滑動摩擦力3N，故50s后小車將加速運動，D錯.答案ABC動靜”突變精心整理在摩擦力和其他力作用下，做減速運動的物體突然停止滑行時，物體將不受摩擦力作用，或滑動摩擦力“突變”成靜摩擦力．【典例3】如圖2－2－14所示，質(zhì)量為1kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)卩=當物體速度減為零后，滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力，其大小F=G,所以物體靜止后的圖線為平行于t軸的線段?正確答案為B.答案B0.2,從t=0開始以初速度V。沿水平地面向右滑行，同時受到一個水平向左的恒力F=1N的作用，取g=10m/s2,向右為正方向，該物體受到的摩擦力F隨時間變化的圖象是（最 大靜摩擦 ~| | 力等于滑 動摩擦力）?()?即學即練3如圖2—2—15所示，把一重為G的物體，用一水平方向的推力F=kt（k為恒量，t為時間）壓在豎直的足夠高的平整墻上，從t=0開始物體所受的摩擦力Ff隨t的變化關系是下圖中的（）?解析物體在豎直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用.由于Ff從零開始均勻增大,開始一段時間F<G，物體