高一物理摩擦力专题

《高一物理摩擦力专题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理摩擦力专题（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、高一物理摩擦力专题一.知识要点1 .明确摩擦力产生的条件（1）物体间直接接触（2） 接触面粗糙（3）接触面间有弹力存在（4）物体间有相对运动或相对运动趋势这四个条件紧密相连，缺一不可.显然，两物体不接触，或虽接 触但接触面是光滑的，则肯定不存在摩擦力.但满足（1）、（2）而缺少（3）、 （4）中的任意一条，也不会有摩擦力.如一块砖紧靠在竖直墙，放手后 让其沿墙壁下滑，它满足条件（1）、（2）、（4）,却不具备条件（3）,即相 互间无压力，故砖不可能受到摩擦力作用.又如，静止在粗糙水平面 上的物体它满足了条件（1）、（2）、（3）,缺少条件（4）,当然也不存在摩擦力.由于不明确摩擦力产生的条件，

2、导致答题错误的事是经常发生的例题1.如图1所示，C是水平地面， A、B是两个长方形物块，F是作用 在物块上沿水平方向的力，物体A与 B以相同的速度作匀速直运动，由 此可知，A、B间的动摩擦因数1与 B、C间的动摩擦因数 2有可能是 （A）10,20（B）10,（C）10,20（D）10,2 . 了解摩擦力的特点摩擦力具有两个显著特点：（1）接触性；（2）被动性.所谓接触性， 即指物体受摩擦力作用物体间必直接接触（反之不一定成立）。这种特 点已经包括在摩擦力产生的条件里，这里不赘述。对于摩擦力的被动性，现仔细阐述。所谓被动性是指摩擦力随外界约束因素变化而变 化.熟知的是静摩擦力随外力的变化而变化

3、。例题2.如图2所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个 力，即F1、F2与摩擦力作用，木块图2处于静止状态，其中F1 = 10N、图2F2=2N,右撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为（）A. 10N ,方向向左B. 6N ,方向向右C. 2N ,方向向左D.3 .把握摩擦力大小与方向的计算与判断中学物理只谈静摩擦与滑动摩擦两种（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OW f静W 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#N计算例题3.小物体m放在质

4、量为M的物体上，M系在固定在墙上水平弹簧的一端， 且置于光滑的水平面上，如图所示，若弹簧的劲度系数为ki,将M向右拉离平衡位置xi,然后无初速释放，在以后的运动过程中，M与m保持相对静止，那么在运动中受到的最小摩擦力为多少？最大摩擦力为多少？图4例题4.如图4所示，一质量为m的货物放在倾角为 疝勺 传送带上随传送带一起向上或向下做加速运动. 设加速 度大小为“，试求两种情况下货物所受的摩擦力.例题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 尸0. 02 ,在木 楔的倾 角 昉30 0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

5、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与方向 （g 取 10 m / s）二.巩固练习1 .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，自行车前轮与后轮受到地面的摩擦力分别为f前与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后向前图92 .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.4N B. 3N C. 5N D . 6N3

6、 .如图11所示，在粗糙水平面上有一个三角形木块，在它的两个粗糙斜面mim2已知三角形木块与两个上分别放两个质量为mi与m2的小木块,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D .有摩擦力作用，但其方向无法确定，因为mi、m2、1和2的数值并未给出4 .如图所示，一直角斜槽（两槽面夹角为90 ）,对水平面夹角为30 , 一个横截面为 正方形的物块恰能沿此槽匀速下滑，假定两槽面的材料与表面情况相同，问物块与槽面间的动摩擦因数为多少 ?（6）5 . 8、质量m=1.5Kg的物块(可视为质点)在水平恒力F的

7、作用下，从水平 面 上A点由静止 开始运 动，运动一段 距离撤 去该力，物体 继续滑 行t=2.0s停 在B点。已知 AB两点间的距离S=5.0m ,物块与 水平面间 的动摩 擦因数0.20,求恒力 F为多大？(g=10m/s 2)(15N)6 . 9.如图14所示，静止在 水平面上的 纸带上 放一质量 m为的小金 属块(可视为质 点)， 金属块离 纸带右 端距离 为L,金属块与 纸 带间动摩擦因数为W现用力向左将纸带从 金属块下 水平抽 出，设纸带加速过 程极短， 可认为纸带在抽动过程中一直做匀速运 动。求：(1) 金属块刚开始运动时受到的摩擦力的大小与方向；(2) 要将纸带 从金属 块下水

8、 平抽出，纸带的 速度v应满足的条 件.9M7 .10.如图15所示，物块 与斜面体的 质量分 别为m.M,物块在平行于斜面的推力F作用下沿斜面加速度a 向上滑动 时，斜面体仍 保持静止.斜面倾 角为。试 求地面对斜面体的支持力与摩擦力.图15例题参考解答例题1.解析：本题中选A、B整体为研究对象，由于受推力的作用做匀 速直线运动，可知地面对的摩擦力一定水平向左，故20,A受力分析可知，水平方向不受力，1可能为0,可能不为0。正确答案为 (B)、(D) .例题2.解析；F1没有撤去时，物体所受合外力为零，此时静摩擦力大小 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

9、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.例题3.解析：当拉离平稳位置x1时，对整体有kx 1=(M+m)a ,对mWf=ma , 此时f max=kx 1 m/(M+m);当弹簧恢复原长时，两物体之间没有相对运动趋势，所以没有摩擦力。例题4.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

10、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)，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agsina时，F0 .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

11、例题5.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F尸口N,来计算求得，只能根据物体匀运动情况与受力情况来确定.物块沿斜面匀加速下滑，由V： v(2 2as可求得物块下滑的加速度2Vtc r , 22a 0.7m/s g sin 5m/ s2s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.物块沿 斜面以 加速 度Q下滑，对它沿斜 面方向与垂 直于斜 面方向 由牛顿第 二定律有 mgsin 0 一 Fgi= ma mgcos。- Fni=0.木楔 静止，对它沿 水平方向 与竖直 方向由 牛顿第二 定律,并注意F g i与F g i, F

12、ni与Fni ,等值反 向，有 Fn+ F ucos 0 FNisin 0= 0F 2 FN1 sin F 1COSmgcos sin (mgsin ma)sinmacos 1.0 0.7 N 0.61N 2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2FN2 Mg mg cos (mg sin ma) sin Mg mg masin 111 10N 1.0 0.7 -N 109.65N (M m)g显然，这是由于物块与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

13、块加速度水平分量为ax acos 。对系统在水平方向由牛顿第二定 律，有 F 2 ma cos 0.61N 答案：0. 61 N 方向由CB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。巩固练习参考答案1-3 题：CCA4.解析：因为物块对直角斜槽每一面的正压力为mgcos dcos45 ,所以当物体匀速下滑时，有平衡方程：mgsin a =2mgcosa cos4展 J2科mgcosa,所以1 1,3、6a = tan-=- () 2 2 365.解析:F 2 m

14、gsF22s gt2代入数据解得F 15N6.解析：(1)金属块与纸带达到共同速度前，金属块受到的摩擦力为：f mg,方向向 左。(2)出纸带的最小速度为vo即纸带从金属块下抽出时金属块速度恰好等于v0。对金属块 ：f mav0 at1 2 金属块位移：s1 -at纸带位移：s2 v0t2两者相对位移：S2 & i解得：v02gr故要抽出纸带，纸带速度v * 2 gl7.解析：由于小物块沿斜面加速上升，所以物块与斜面不能看成一个整体， 应分别对物块与斜面进行研究。(1) 取物块为 研究对 象，受 力分析如 图16所示：由题意得：FN1 mg cosF mg sin Ff1 ma 由得：Ff1 F mg sin ma(2) 取斜面为 研究对 象，受 力分析如 图17得：Fn2 Ff1 sinMg Fn1 cos Ff2Ff1 cosFni sin 又因为Ffi与Ffi是作用力与反作用力，Fni与Fni是作用力与反作用力由牛顿第三定律得：Ff1 Ff1 F mg sin maFni Fnimg cos 久由解得：FN2(M m)g (F ma) sinFf 2 (F mg) cosmg图16图17