高中物理错题本第15集（自锁、临界极值）

主讲老师：陈庆威 自锁问题 高中物理错题本（尖子生必备） 例题 例题选讲 01. 高中物理必修第一册错题本 （多选）春节前期，小明需移开沙发，清扫污垢。质量m＝10kg的沙发放置在水平地面上，沙发与地面间的动摩擦因数，小明用力F＝100N推沙发，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，下列说法正确的是 A．若力F斜向下与水平成角，当时沙发恰好做匀速直线运动 B．若力F斜向下与水平成角，当时，无论F力多大，沙发都不会动 C．若力F方向能随意改变，让沙发匀速运动，F斜向上与水平成30°时，F最小 D．若力F方向能随意改变，让沙发匀速运动，F斜向上与水平成60°时，F最小 例题 例题选讲 01. 高中物理必修第一册错题本 （多选）春节前期，小明需移开沙发，清扫污垢。质量m＝10kg的沙发放置在水平地面上，沙发与地面间的动摩擦因数，小明用力F＝100N推沙发，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，下列说法正确的是 A．若力F斜向下与水平成角，当时沙发恰好做匀速直线运动 B．若力F斜向下与水平成角，当时，无论F力多大，沙发都不会动 例题 例题选讲 01. 高中物理必修第一册错题本 （多选）春节前期，小明需移开沙发，清扫污垢。质量m＝10kg的沙发放置在水平地面上，沙发与地面间的动摩擦因数，小明用力F＝100N推沙发，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，下列说法正确的是 C．若力F方向能随意改变，让沙发匀速运动，F斜向上与水平成30°时，F最小 D．若力F方向能随意改变，让沙发匀速运动，F斜向上与水平成60°时，F最小 例题 例题选讲 01. 高中物理必修第一册错题本 解析 例题解析 02. 高中物理必修第一册错题本 A．若力F斜向下与水平成时，地面对沙发的摩擦力大小为 力F在水平方向的分力大小为 两个力大小相等方向相反，故沙发在做匀速运动，故A正确； B．若力F斜向下与水平成角，则最大静摩擦力大小为 若要物体静止不动，应该满足 变形得如果满足即 则此时无论F多大，物体都会保持静止，B正确； 解析 例题解析 03. 高中物理必修第一册错题本 【参考答案：ABC】 CD．如果力F斜向上与水平成角，且物体做匀速运动，则有 变形可得 其中 即 故当时，F有最小值，故C正确，D错误。 关键点拨 04. 高中物理必修第一册错题本 1.全反力：支持力与摩擦力的合力；其方向会随着静摩擦力方向的变化而变化；如果是滑动摩擦，全反力方向不变。 2.摩擦角：当静摩擦达到最大（）时，全反力与支持力的夹角叫最大静摩擦角，简称摩擦角（如图），且； 3.自锁：如果外力的作用线在摩擦角中之内，则无论这个力多大，都有一个全反力与之平衡,即阻力增幅小于动力增幅；反之，无论力多小都不能保持平衡。 关键点拨 05. 高中物理必修第一册错题本 4.自锁解题方法： 法一（图解法）： 找到最大静摩擦角；要保证自锁，力与弹力的夹角必须小于最大静摩擦角；如果是临界情况就是刚好共线。 法二（数学法）：设F在某个方向上刚好推动物体（静摩擦刚好等于滑动摩擦），表示出F；然后再令F等于无穷大。 C．7.6km是本次行程的位移大小 D．47km 练习 习题精选 06. 高中物理必修第一册错题本 （多选）一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C（劲度系数为k）、锁舌D（倾斜角θ=45°）、锁槽E以及连杆、锁头等部件组成，如图甲所示．设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力Ffm由Ffm=μFN（FN为正压力）求得．有一次放学后，当某同学准备关门时，无论用多大的力，也不能将门关上（这种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x，下列说法正确的是 A．自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向向右 B．锁舌D在水平面内共受到4个力的作用 C．自锁时锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小为 D．无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则至少为 解析 习题解析 07. 高中物理必修第一册错题本 AB．锁舌D在水平面内受底部的摩擦力f1、弹簧的弹力2个力的作用，锁舌D的下表面所受到的最大静摩擦力为f1，其方向向右，如图所示，故A正确，B错误； CD．设锁舌D受到锁槽E的最大静摩擦力为f2，正压力为N，下表面的正压力为F，弹力为kx，由平衡条件：kx+f1+f2cosθ-Nsinθ=0，F-Ncosθ-f2sinθ=0 又f1=μF　　f2=μN，联立上述方程得：N= 令N趋向于无穷大，则有1-2μ-μ2=0 解得μ=-1，故C错误、D正确。 【参考答案：AD】 THANKS $$ 主讲老师：陈庆威 平衡中的 临界极值问题 高中物理错题本（尖子生必备） 例题 例题