内容正文:
变速运动摩擦力分析与计算
压力大小
接触面粗糙程度
不变
滑动摩擦力
(不变)
f滑=F
影响因素若不变,
滑摩不变就一定。
典例引领
例1.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平持力F的作用,F的大小与时间t的关系以及物体的运动速度υ与时间t的关系如图乙所示,由图像可知:
(1)当t=2s时,该物体受到的摩擦力为_____N;
(2)当木块的速度υ = 6m/s时,该物体受到的摩擦力为_____N;
(3)当拉力F=6N时,该物体受到的摩擦力为_____N。
0~3s:
静止状态
平衡
f静=F拉=2N
3~6s:
加速状态
不平衡
f滑=4N(不变)
6~9s:
匀直运动
平衡
f滑=F拉=4N
例2.物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块A受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化关系如图乙所示。小萍从t=0开始,每隔2s记录一次物块A的位置(用“·”表示物块A),如图丙所示,t= 3s时,物块所受的摩擦力为_____N。t=9s时,物块所受的摩擦力为_____N。
运动时,f滑不变
0~6s:
静止状态
平衡
f静=F拉=3N
6~12s:
变速状态
非平衡
F拉=9N≠f静=6N
12~18s:
匀直运动
平衡
f滑=F拉=6N
F合=9N-6N=3N,向右
F合=0
例3.如图甲所示,在水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块的速度随时间的变化情况如图丙所示,则木箱在0-3s所受的摩擦力为_____N;第4s时受到的摩擦力为_____N;在以上四个时间段内,木箱所受摩擦力相同的有_____(选填“1”、“2”、“3”或“4”)段。
0~3s:
静止
平衡
f静=F推=3N
3~6s:
加速
不平衡
f滑=f9-12s=6N
6~9s:
减速
不平衡
f滑=f9-12s=6N
F合=9N-6N=3N,水平向右
F合=4N-6N=-2N,水平向左
F合=0
9~12s:
匀直
平衡
f滑=f推=6N(不变)
F合=6N-6N=0
例4.如图所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图甲所示,物体的速度υ与时间t的关系如图乙所示。第1秒物体受到的摩擦力是_____N;第3秒物体受到的摩擦力是_____N;第5秒物体受到的摩擦力是______N。
静止时:F推=f静
匀直时:F推=f滑
0~2s:
静止
平衡
f静=F推=1N
2~4s:
加速
非平衡
f滑=f4-6s=2N
4~6s:
匀直
平衡
f滑=F推=2N
F合=0
F合=3N-2N=1N,水平向右
F合=0
例5.如图甲所示,水平地面上的一个物体受到水平向右的推力作用,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,物体速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。0~1s内,物体所受摩擦力的大小为_____N,方向水平向_____; 1~3s内,物体所受摩擦力的大小为______N, 5~6s内,物体所受摩擦力的大小为_____N;物体不再受到推力,由于物体具有_____,继续向右滑动一段距离。
0~1s:
静止
平衡
f静=F推=5N
1~3s:
加速
非平衡
f滑=f3-5s=10N
3~5s:
匀直
平衡
f滑=f3-5s=10N
F合=15N-10N=5N,水平向右
F合=0
F合=0
5~6s:
减速
非平衡
f滑=f推=10N
F合=10N,水平向左
针对训练
1.物理兴趣活动中,小华用弹簧测力计拉着小车在水平面上沿直线运动,小车运动的υ-t图像如图乙所示,弹簧测力计的示数F随时间t变化的图像如图甲所示。下列说法正确的是( )
A.小车在2~6s内做匀速直线运动
B.在0~2s内小车受到的滑动摩擦力为4N
C.小车受到滑动摩擦力的大小与速度大小有关
D.在0~8s内小车受到的滑动摩擦力均为3N
AD
2.放在水平桌面上的物体,在水平推力F的作用下从图甲位置运动到图乙位置,F的大小与时间t的关系和物体运动速度υ与时间t的关系如图丙和丁,下列说法不正确的是( )
A.0~2s内,摩擦力小于1N
B.在图乙中沿竖直方向将露出桌面部分切掉,放在剩余部分上面,则物体对桌面的压强不变
C.物体从图甲位置到图乙位置,受到的摩擦力逐渐变小
D.物体在第3秒时受到的摩擦力为3N
ACD
3.如图甲所示一个竖直固定在水平地面上的管道。利用拉力F将木块从一个弯折的管道左端竖直拉进,右端竖直拉出。已知竖直管道对木块的挤压作用完全相同,并测得拉动全过程中拉力和木块移动速度随时间变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.木块的重力为2N B.4~6秒,木块受到的摩擦力为10N
C.0~2