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十.摩擦力的四类突变--易错点、易混淆点突破
物体在静摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生变化时,物体虽然仍保持相对静止,则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。.
1、(多选)如图甲所示,放在固定斜面上的物体,受到一个沿斜面向上的力F作用,始终处于静止状态,F的大小随时间变化的规律如图乙所示。则在0~t0时间内物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化规律可能为下图中的(取沿斜面向上为摩擦力Ff的正方向)( )
答案:BCD
解析:物体在斜面上始终处于平衡状态,沿斜面方向受力平衡方程为:F-mgsin θ+Ff=0,解得Ff=mgsin θ-F,若初态mgsin θ=F,则B项正确;若初态mgsin θ>F,则C项正确;若初态mgsin θ<F,则D项正确。
2.(2020·福建三明市质检)如图8所示,质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5 N时,物体A处于静止状态.若小车以1 m/s2的加速度向右运动,则(g=10 m/s2)( )
A.物体A相对小车向右运动
B.物体A受到的摩擦力减小
C.物体A受到的摩擦力大小不变
D.物体A受到的弹簧的拉力增大
答案:C
解析:由题意得,物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力Ffm≥5 N,小车加速运动时,假设物体A与小车仍然相对静止,则物体A所受合力F合=ma=10 N,可知此时小车对物体A的摩擦力为5 N,方向向右,且为静摩擦力,所以假设成立,物体A受到的摩擦力大小不变,故选项A、B错误,C正确;物体A受到的弹簧的拉力大小不变,故D错误.
3.(多选)如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( )
A.Ffa大小不变
B.Ffa方向改变
C.Ffb仍然为零
D.Ffb方向向右
答案:AD
解析:剪断右侧绳的瞬间,右侧绳上拉力突变为零,而弹簧对两木块的拉力没有发生突变,与原来一样,所以b相对地面有向左的运动趋势,受到静摩擦力Ffb方向向右,C错误、D正确;剪断右侧绳的瞬间,木块a受到的各力都没有发生变化,A正确,B错误.
4.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压