内容正文:
知识点7:摩擦力
考点一:物体的受力分析
【知识思维方法技巧】
(1)受力分析的一般步骤
(2)受力分析的三个技巧
①对物体受力分析时,只分析物体受到的力,不考虑物体施加的力,受力物体与周围物体的每个接触处最多有两个接触力——弹力、摩擦力。
②除了根据力的性质和特点进行判断,假设法是判断弹力、摩擦力有无及方向的常用方法.
③善于转换研究对象,尤其是弹力、摩擦力的方向不易判定的情形,可以分析与其接触物体的受力,再应用牛顿第三定律判定.
(3)受力分析常用的三个方法
①假设法:利用假设法判断的思维程序如下:
②状态法:先判明物体的运动状态,是平衡状态还是非平衡状态,是平衡状态的利用共点力平衡条件即合外力为零处理,是非平衡状态的,要先确定加速度的方向,再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力,然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向.
③牛顿第三定律法:先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向.
题型一:接触式连接体模型的受力分析
【典例1提高题】(多选)如图所示,在水平力F作用下,A、B保持静止。若A与B的接触面是水平的,且F≠0,则B的受力个数可能为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【典例1提高题对应练习】(多选)如图所示,截面为三角形的木块a上放置一铁块b,木块a的竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上,现用竖直向上的推力F推动a、b一起向上匀速运动,运动过程中a、b始终保持相对静止,则下列说法正确的是( )
A.a受到6个力的作用 B.a受到4个力的作用
C.b受到3个力的作用 D.b受到2个力的作用
题型二:轻绳连接体模型的受力分析
【典例2提高题】如图所示,传送带沿逆时针方向匀速转动.小木块a、b用细线连接,用平行于传送带的细线拉住a,两木块均处于静止状态.关于木块受力个数,正确的是( )
A.a受4个,b受5个 B.a受4个,b受4个
C.a受5个,b受5个 D.a受5个,b受4个
题型三:轻杆连接体模型的受力分析
【典例3提高题】(多选)如图所示,一个质量m=0.4 kg的小球穿在水平直杆上处于静止状态,现对小球施加一个5 N的拉力F,F与杆的夹角为53°,小球与杆之间的动摩擦因数μ=0.5,则( )
A.小球受到2个力 B.小球受到3个力
C.若F=10 N,则小球受4个力 D.若F=10 N,则小球受3个力
题型四:轻弹簧连接体模型的受力分析
【典例4提高题】L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
考点二:滑动摩擦力的计算
【知识思维方法技巧】
滑动摩擦力计算的方法:
(1)公式法:若μ已知,则F=μFN,FN是两物体间的正压力,其大小不一定等于重力。注意:滑动摩擦力的大小与物体运动速度和接触面的大小均无关。
(2)若μ未知,通过平衡条件、牛顿运动定律或动能定理求解。
注意:计算摩擦力时,首先要判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。
题型一::单个物体运动滑动摩擦力的计算
【典例1提高题】如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ。先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力F2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则两次的推力之比为( )
A.cos θ+μsin θ B.cos θ-μsin θ C.1+μtan θ D.1-μtan θ
【典例1提高题对应练习】一长方形木板放置在水平地面上,在长方形木板的上方有一条状竖直挡板,挡板的两端固定于水平地面上,挡板与木板不接触.现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v运动,同时长方形木板以大小相等的速度向左运动,木板的运动方向与竖直挡板垂直,已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块的质量为m,重力加速度为g,则竖直挡板对物块的摩擦力大小为( )
A.0 B.μ1μ2mg C.μ1μ2mg D.μ1μ2mg
题型二:连接体模型运动滑动摩擦力的计算
类型一:接触式连接体运动模型滑动摩擦力的计算
【典例2a提高题】如图所示,一固定斜面上两个质量均为m的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触