2012高考物理复习专题总汇（一）(3)

物理之家

摩擦力大小为8N，方向向左．撤去

F1以后，物体在F2作用下不可能沿水平方

向发生运动状态的改变，物体仍保拧静止．此时地面对物体的静摩擦力大小为2N，方向向右．从上述分析可见静摩擦力是被动力．答案应为(D)．对于滑动摩擦力同样具有被动性．

三、把握摩擦力大小和方向的计算和判断

中学物理只谈静摩擦和滑动摩擦两种(滚动摩擦不讲)．其中f静没有具体的计算公式，是随外力变化的范围值o≤f静≤fmax，一般根据(1)平衡条件求；(2)根据物体运动状态，由牛顿运动定律求．而f静不但可根据上述的 (1)、(2)方法求，还可以用公式f滑??N计算

例3 如图3所示，质量为m、带电量为+q的小物体，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，粗糙挡板ab的宽度略大于小物体厚度．现给带电体一个水平冲量I，试分析带电体所受摩擦力的情况．

解析：带电体获得水平初速v0?I/m它在．它在 磁场中受洛仑兹力f和重力G?mg，若 ?qvB?qBI/m0洛f洛?G，则带电体作匀速直线运动，不受摩擦力作用．

a b

图3

，又有

若f洛?G，则带电体贴着a板前进，滑动摩擦力

，速度越来越小，f滑变小，当v减小到vf?N?(qvB?mg)滑,它又不受摩擦力作用而匀速前进． qvB?mg0??0??N??(mg?qvB) 若f洛?G，则带电体贴着b板前逆。滑动摩擦力；f,滑它减速运动动直至静止，而f滑却是变大的．

这充分说明f滑也是具有被动性，所以摩擦力是被动力．了解摩擦力的上述特点在解题时就能因题致宜，灵活地思考，少走弯路，避免出错.

对于滑动摩擦力的大小，还必须了解其与物体运动状态无关，与接触面积大小无关的特点．

例4 如图4所示，一质量为m的货物放在倾角为α的传送带上

m 随传送带一起向上或向下做加速运动．设加速度大小为α，试求两种情况下货物所受的摩擦力．

解析：物体m向上加速运动时，由于沿斜面向下有重力的分力，所

以要使物体随传送带向上加速运动，传送带对物体的摩擦力必定沿传送带向上．物体沿斜面向下加速运动时，摩擦力的方向要视加速度的

╮α 图4

大小而定，当加速度为某一合适值时，重力沿斜面方向的分力恰好提供了所需的合外力，则摩擦力为零；当加速度大于此值时，摩擦力应沿斜面向下；当加速度小于此值时，摩擦力应沿斜面向上．

向上加速运动时，由牛顿第二定律，得：所以F-mgsina=ma，方向沿斜面向上 向下加速运动时，由牛顿第二定律，得： mgsina—F＝ma(设F沿斜面向上)

浪子

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所以F=mgsina-ma

当a0．与所设方向相同——沿斜面向上．

当a＝gsina时，F=0．即货物与传送带间无摩擦力作用． 当a>gsina时，F<0．与所设方向相反——沿斜面向下．

小结：当物体加速运动而摩擦力方向不明确时，可先假设摩擦力向某一方向，然后应用牛顿第二定律导出表达式，再结合具体情况进行讨论

例5 如图5所示，质量M=10Kg的木楔ABC静止于水平地面上，动摩擦因数μ＝0．02，在木楔的倾角θ为300的斜面上有一质量m＝1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑．当滑行路程S＝1．4m时，其速度s＝1．4m／s，在此过程中木楔没有动．求地面对木楔的摩擦力的大小和方向(g取10 m／s’)

解析：地面对木楔的摩擦力为静摩擦力，但不一定为最大静摩擦力，所以不能由Fμ＝μFΝ，来计算求得，只能根据物体匀运动情况和受力情况来确定．

22 物块沿斜面匀加速下滑，由v?v?2as可求得物块下滑的加速度t0v22a?t?0.7m/s?gsin??5m/s

2s可知物块受到摩塔力的作用．

此条件下，物块与木楔受力情况分别如图6.7所示．

A FN1 Fμ1

FN2

Fˊμ1

F N1

B Fμ2 C

mg

mg 图6 图7

物块沿斜面以加速度Q下滑，对它沿斜面方向和垂直于斜面方向由牛顿第

2二定律有mgsinθ一Fμ1＝ma mgcosθ—FN1＝0 ．

木楔静止，对它沿水平方向和竖直方向由牛顿第二定律，

并注意Fμ1ˊ与Fμ1，F N1与FN1，等值反向，有Fμ2+ Fμ1cosθ—FN1sinθ＝0

?Mg?FCOS?FSin?0 F N2N1?1?? 由上面各式解得地面对木楔的摩擦力

F?Fsin??FCOS??mgcos?sin??(mgsin??ma)sin??2N1?13?macos??1.0?0.7?N?0.61N2 此力方向与所设方向相同，由C指向B。

另外由以上几式联立还可以求出地面对木楔的支持力

浪子

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F?Mg?mgcos??(mgsin??ma)sin??Mg?mg?masin?N22 1?11?10N?1.0?0.7?N?109.65N?(M?m)g2 显然，这是由于物块和木楔系统有向下的加速度而产生了失重现象。

对此题也可以系统为研究对象。在水平方向，木楔静止，加速度为零，物块加速度水平分量为a?acos?。对系统在水平方向由牛顿第二定律，有x F?macos??0.61N?2答案：0．61 N 方向由C一B

小结：(1)静摩擦力的大小是个变量，它的大小常需要根据物体的运动状态及摩擦力与物体所受其他力的关系来确定．

(2)由此题可看出，研究对象的选取对解题步骤的简繁程度有很大的影响。

练习

1、如图8所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力 ①方向可能沿斜面向上 ②方向可能沿斜面向下 ③大小可能为零 ④大小可能等于F以上判断正确的是????????????( )

A．只有①② B．只有③④ C．只有①②③ D．①②③④都正确

图8

D

2、(2004年连云港第二次调研题)某人在乎直公路上骑自行车，见到前方较远处红色交通信号灯亮起，他便停止蹬车，此后的一段时间内，自行车前轮和后轮受到地面的摩擦力分别为f前和f后，则? ( )

A．f前向后，f后后向前 B．f前向前，f后向后 C．f前向后，f后向后 D．f前向前，f后向前 C

3、如图9所示，重6N的木块静止在倾角为300的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向，大小等于4N的力F推木块，木块仍保持静止，则木块所受的摩擦力大小为???????????( ) A．4 N B．3 N C．5 N D．6 N

图9

C

4、(2004年乐山调研题)如图10所示， 质量为m的木块P在质量为M的长木板A上滑行，长木板放在水平地面上，一直处于静止状态．若长木板A与地面间的动

浪子

P V A 图10

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摩擦因数为?1,木块P与长板A间的动摩擦因数为?2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为 ( )

A?1Mg B．?(m?M)g C?2mg D?Mg??mg112

C

5、(2004年黄冈调研题)如图11所示，在粗糙水平面上有一个三角形木 块，在它

m1和m2的小木块，m1?m2已知三

m 1 ) 角形木块和两个小木块均静止，则粗糙水平面对三角形木块( A．没有摩擦力作用

B．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向右 C．有摩擦力作用，摩擦力方向水平向左

m2 ?1?2 图11

D．有摩擦力作用，但其方向无法确定， 因为m1、m2、 ?1和?2的数值并未给出

A

6、(2004年宁波期末试题)某空间存在着如图l2所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块；水平恒力F作用在物块B上，使A、B一起由静止开始水平向左运动． …… 此处隐藏：2591字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……