内容正文:
§专题: 摩擦力的突变问题
一、滑动摩擦力
急刹车:v2>v1
突然启动:v1>v2
A相对于B往右运动,A受到B的摩擦力方向向左
A相对于B往左运动,A受到B的摩擦力方向向右
2.计算滑动摩擦力的大小
(1)方法一:由公式f=μFN计算,关键是正确计算正压力FN,要从垂直接触面方向的平衡关系确定.
(2)方法二:由物体的运动状态计算,应用平衡条件或牛顿第二定律列关系式.
二、静摩擦力
用手将书提着
箱子静止
物块在斜面上静止
F
F
趋势
趋势
F
趋势
G
F静
FN
G
FN
F
F静
G
FN
G
F静
F
FN
静摩擦力的大小与正压力无关,但最大静摩擦力的大小与压力成正比。
例1:质量为3.0 kg的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,当拉力F1=8.0 N时,木箱静止;当拉力F2=10.3 N时,木箱做匀速直线运动(g取9.8 m/s2),求:
(1)木箱与地面间的动摩擦因数;
(2)木箱在F1=8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小;
(3)木箱在F3=12.0 N的水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小.
答案 (1)0.35 (2)8.0 N (3)10.3 N
解析 (1)当拉力F2=10.3 N时,木箱做匀速直线运动,木箱水平方向受到拉力F2和滑动摩擦力Ff1,根据二力平衡条件有:Ff1=F2=10.3 N
木箱放在水平地面上,则木箱对地面的压力大小等于木箱所受的重力,即F压=mg.根据滑动摩擦力公式Ff=μF压,则木箱与地面间的动摩擦因数为μ=
联立解得μ≈0.35.
(2)当拉力F1=8.0 N时,木箱静止,木箱水平方向所受到的静摩擦力Ff2与F1二力平衡,则有:Ff2=F1=8.0 N.
(3)当拉力F3=12.0 N时,木箱将在地面上滑动,此时木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力,由第(1)问可以知道,Ff3=Ff1=10.3 N.
摩擦力大小的计算思路
(1)首先要判定是静摩擦力还是滑动摩擦力.
(2)对于静摩擦力:物体处于匀速直线运动或静止状态时,可以根据二力平衡条件求解,也可以用其他方法求解(以后会学习).
(3)对于滑动摩擦力:根据公式法或二力平衡条件求解.
例2.如图所示,质量为20 kg的物体静止在水平地面上,已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N,动摩擦因数是0.5,物体的一端与