高考物理之滑動摩擦力與彈力成正比的巧用【試題解析】_第1頁
高考物理之滑動摩擦力與彈力成正比的巧用【試題解析】_第2頁
高考物理之滑動摩擦力與彈力成正比的巧用【試題解析】_第3頁
高考物理之滑動摩擦力與彈力成正比的巧用【試題解析】_第4頁
全文預覽已結(jié)束

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領

文檔簡介

我們知道,滑動摩擦力Ff滿足Ff=μFN,其中μ是動摩擦因素,F(xiàn)N是相互摩擦的兩物體之間的彈力。由于摩擦力Ff與彈力FN的方向始終垂直,所以支持面對被支持物體的滑動摩擦力Ff與彈力FN的合力即支持面對物體的作用力的方向與支持面間的夾角α是恒定不變的(只與μ有關,而與FN無關),且。這個結(jié)論在某些力學試題的解答中能夠帶來一些方便。題目一.如圖,表面粗糙的楔形物塊A靜置在水平地面上,斜面上有小物塊B,用平行于斜面的力F拉B,使之沿斜面勻速上滑?,F(xiàn)逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)該力至圖中虛線位置,并保證在旋轉(zhuǎn)該力過程中物塊B一直處于勻速上滑狀態(tài),且在B運動的過程中,楔形物塊A始終保持靜止。則在力F旋轉(zhuǎn)的過程中,下列關于各力變化的說法正確的是()A.F可能一直減小

B.物塊B受到的摩擦力可能不變C.物塊的對斜面的作用力一定減小

D.地面受到的摩擦力大小可能不變【來源】2022屆貴州省貴陽第一中學高三上學期高考適應性月考理綜物理試題(一)?!敬鸢浮緼C?!驹斀狻糠椒ㄒ唬赫环纸夥P于選項AB.拉力F平行斜面向上時,先對物塊B受力分析,根據(jù)平衡條件,平行斜面方向F=Ff+mgsin

θ

垂直斜面方向

FN=mgcos

θ

其中

Ff=μFN

解得

F=mg(sin

θ+μcos

θ)

Ff=μmgcos

θ

拉力改變方向后,設其與斜面夾角為α,根據(jù)平衡條件,平行斜面方向F′cos

α=Ff′+mgsin

θ

垂直斜面方向

FN′+F′sin

α=mgcos

θ

其中

Ff′=μFN′

解得

Ff′=μ(mgcos

θ-F′sin

α)

比較兩式得到滑動摩擦力減小,拉力F可能變大,也可能減小,故A正確,B錯誤;關于選項C.對A受力分析,受重力、支持力、B對A的壓力、B對A的滑動摩擦力、地面對A的靜摩擦力,由牛頓第三定律知Ff″=Ff,F(xiàn)N″=FN

根據(jù)平衡條件,水平方向有

Ff靜=FN″sin

θ+Ff″cos

θ

結(jié)合前面A、B選項分析可知,當拉力改變方向后,F(xiàn)N″和Ff″都減小,故Ff″和FN″的合力一定減小。因B對A的力就是Ff″和FN″的合力,即物塊對斜面的作用力一定減小,C正確。關于選項D.對A進行分析,根據(jù)平衡條件可知,地面對A的摩擦力大小等于B對A作用力FBA在水平方向的分力大小,因為FBA方向不變且變小,所以地面對A的摩擦力一定變小,則地面受到的摩擦力一定變小,故D錯誤。故選AC。方法二:三力平衡法由于物塊所受彈力FN始終垂直斜面向上,而物塊所受滑動摩擦力Ff始終沿斜面向下,且滿足,F(xiàn)f=μFN,所以斜面對物塊的作用力即彈力FN與滑動摩擦力Ff的合力FNf方向不變,僅大小改變。如下圖所示:

這樣,就可以等效認為物塊受三個共點力:重力G、斜面的作用力FNf和拉力F,其中重力G大小、方向均不變,斜面的作用力FNf方向不變,拉力F大小、方向均改變。由于物塊B勻速上滑,處于平衡狀態(tài),所以重力G、斜面的作用力FNf和拉力F三個力合力為零,將這三個力首尾相接的畫出來,將形成一個封閉三角形,從上圖中可以看出,在力F逆時針旋轉(zhuǎn)的過程中,斜面的作用力FNf和是不斷減小的,即摩擦力和彈力都是減小的;當然,斜面的作用力FNf的水平分力也是減小的;由于原題圖中的虛線位置具體在哪并不知道(角度未知),所以,拉力F可能抑制減小,也可能先減小再增大??梢?,選項AC正確,BD錯誤。題目二.如圖,表面粗糙的楔形物塊A靜置在水平地面上,斜面上有小物塊B,用平行于斜面的力F拉B,使之沿斜面勻速上滑,斜面相對地面不動。現(xiàn)順時針緩慢旋轉(zhuǎn)該力至圖中虛線位置,并保證在旋轉(zhuǎn)該力過程中物塊B一直處于勻速上滑狀態(tài),則在力F旋轉(zhuǎn)的過程中,下列說法正確的是()

A.F可能一直減小

B.物塊B受到的摩擦力可能不變C.物塊對斜面的作用力可能增大

D.斜面保持靜止不動【來源】湖南省長沙市湖南師范大學附屬中學2022-2023學年高三上學期第6次月考物理試題?!敬鸢浮緼D?!驹斀狻筷P于選項AB.先對B分析,B受到斜面支持力N和滑動摩擦力f,用一個力FNf替代,因兩力大小成比例關系,可知該力FNf方向不變,B轉(zhuǎn)化為三力平衡問題,三力形成首尾相連的三角形,易知,F(xiàn)可能一直減小,也可能先減小后

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論