内容正文:
专题13 求解摩擦力
【考点分析】
章节
考点
考试题型
难易度
运动和力
求解摩擦力
水平方向
选择题、填空题、计算题
★★★
竖直方向
选择题、填空题
★★
夹板(了解就行)
填空题
★★
皮带、转轮(了解就行)
填空题
★★
【知识点总结+例题讲解】
一、水平面:
1.单个物体:直接受力分析
(1)静止:摩擦力与外力F大小相等,方向相反,摩擦力大小随外力大小而变化;
(2)运动:不论速度大小,不论加速、减速还是匀速,摩擦力大小均相等;
(3)求解不同运动状态下的摩擦力:
找出匀速运动,在匀速运动时(合力为0)进行受力分析求出摩擦力。
【例题】
1.如图所示,在水平面上放置一个物体A,已知GA=20N,在拉力F作用下,开始时A处于静止状态;
(1)当拉力F=3N时,物体A静止不动,则A受到的合力为 N;
此时,A受到的摩擦力为 N,方向 ;
(2)当拉力F=5N时,物体A还是静止不动,则A受到的合力为 N;
此时,A受到的摩擦力为 N,方向 ;
(3)当拉力增加至8N时,物体A刚好能向右做匀速直线运动,速度v1=3m/s;
则A受到的合力为 N;此时,A受到的摩擦力为 N,方向 ;
在外力作用下,某时刻,A的速度变为5m/s,并且在外力F的作用下,物体A继续保持以v2=5m/s的速度向右做匀速直线运动,则:
A受到的合力为 N,外力F为 N;此时,A受到的摩擦力为 N,方向 ;
(4)当拉力F增大至10N时,A将向 做 运动,合力为 N,方向 ,
此时,A受到的摩擦力为 N,方向 ;
(5)在上面(4)的运动情况下,把拉力F撤掉:
则A将向 做 运动,合力为 N,方向 ,
此时,A受到的摩擦力为 N,方向 ;
【练习】
1.如图所示,静止在水平地面的正方体,小杨用5N水平向右的推力未推动,此时物体所受的摩擦力为 N;当推力增大到8N时,物体做匀速直线运动,当推力增大到10N时,物体所受摩擦力为 N。
2.如图所示装置,将物体M放在水平桌面上,两边用细线通过固定的滑轮与吊盘相连。在左盘中放重5N的砝码,右盘中放重2N的砝码时,物体M能以0.1m/s的速度向左做匀速直线运动,此时M受到摩擦力的大小为 N。
3.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和丙所示。由图象可知,0﹣2s内,物体是 (选填“运动”,“静止”)的,当t=1s时,物体受到的摩擦力 N。2s~4s物体加速运动,推力 (选填“大于”、“小于”、“等于”)摩擦力,t=3s时,物体受到的摩擦力为 N,t=5s时,物体受到的摩擦力为 N。
4.水平面上的一物块受水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系如图甲所示,物块的速度v与时间t的关系如图乙所示,第6s前后的路面状况不同。则物块在 (填“0∼3”“3∼6”或“6∼9”)s内受到的是平衡力;第2s时物块受到水平面的摩擦力大小为 N;与第2s相比,第4s时物块所受的摩擦力大小 (填“变大”“不变”或“变小”)。
2.多物叠放:隔离法(先分析未知力少的物体,一般接触面少未知力就少)
注:若接触面是光滑的,有时候也可能从与光滑面接触的物体开始受力分析。
【例题】
1.如图所示,A、B两物体叠放在一起,已知GA=30N,GB=20N,在F=10N的作用下,A和B一起向右做匀速直线运动,则:
A受到的摩擦力为 N,
B受到的摩擦力为 N,方向 。
2.如图所示,A、B两物体叠放在一起,已知GA=30N,GB=20N,在F1=10N和F2=5N的作用下,A和B一起向右做匀速直线运动,则:
B受到的摩擦力为 N,方向 ;
A受到 个摩擦力,分别求出A受到的摩擦力的大小和方向。
【变式】
1.如图所示,木块A、B、C叠放在水平地面上,在20N的水平拉力F作用下,一起向右做匀速直线运动(不计空气阻力)。下列判断中正确的是( )
A.木块A受到向左的摩擦力20N
B.木块C受到B对它向右的摩擦力为20N
C.木块C受到的重力与地面对C的支持力是一对平衡力
D.木块B受到的拉力与木块C受到的向左的摩擦力是一对相互作用力
2.A、B、C叠放在一起,在水平力FA=FB=5牛下以相同的速度v沿水平方向向右匀速滑动,如图所示,那么此时物体C受到地面的摩擦力大小为 牛,物体B