内容正文:
不再为理解摩擦力而感到困惑
一、受力分析
例1.如图所示,小红静止站在商场的电梯上,随电梯匀速向上运动,她受到的力有( )
A.重力和支持力 B.重力、支持力和水平向右的摩擦力
C.重力、支持力和水平向左的摩擦力 D.重力、支持力和斜向上的摩擦力
解析:匀速向上→受力平衡;若有f,水平方向,受力不平衡(加速时,才需要向右的f,匀速后,不再需要)。
答案:A。
例2.如图所示,斜劈A放在固定的斜面上,其上表面水平,物体B放在A上,在A和B一起沿斜面下滑的过程中( )
A.A对B无支持力 B.A、B之间无摩擦力
C.A对B的摩擦力方向水平向左 D.A对B的摩擦力方向沿斜面向上
解析:A和B一起→速度相同→匀速直线→受力平衡:F支=G
若B受f滑,受力不平衡,会加、减速
答案:B。
二、摩擦力f的分类
1.滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相对滑动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力。
(题干中出现“光滑”二字,则认为无f)
2.静摩擦力:两个相对静止的物体间,阻碍其相对运动趋势的力。
3.滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时所产生的摩擦。如:自行车前轮和地面之间的摩擦、圆珠笔珠跟纸之间的摩擦。
三、静摩擦力的方向
摩擦力的方向,可能与运动的方向一致(与相对运动的趋势方向相反)。
摩擦力不一定是阻力,也可以是动力。
例3.请对下列叙述作出判断:
①相互有摩擦力的物体之间一定有弹力( √ ) 产生条件:接触并挤压
②相互压紧的粗糙物体之间总是有摩擦力的( × ) 产生条件:相对运动或趋势
③摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反( × ) 可能与运动方向相同,如:传送带
④静止的物体可以受到滑动摩擦力( √ ) 如:擦黑板时黑板受到的摩擦力
⑤运动的物体可以受到静摩擦力( √ ) 相对静止,如:传送带
四、求摩擦力的大小
例4.重100N的木箱放在粗糙程度相同的水平地板上,用水平推力F推木箱。
①F=5N时,没有推动,则箱子所受的摩擦力为________N。
②F=10N时,仍没有推动,此时,箱子所受的摩擦力为________N。
③F=30N时,木箱做匀速直线运动,则箱子所受的摩擦力为________N。
④F=50N时,木箱做加速直线运动,它所受的摩擦力为________N。
⑤撤去F,木箱做减速运动,它所受的摩擦力为________N。
解析:①②★求静摩擦力大小:静止→二力平衡:f静=F
★静摩擦力的大小:随与它平衡的力的变化而变化
③④⑤★求滑动摩擦力大小:匀速直线→二力平衡:f滑=F
★滑动摩擦力的大小:压力大小、粗糙程度
压力大小、粗糙程度不变,则滑动摩擦力大小不变
不会受拉力变化的影响
答案:①5;②10;③30;④30;⑤30。
五、滑动摩擦力的大小
例5.如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,在水平拉力F甲、F乙和F丙的作用下,以不同速度υ1、υ2、υ3做匀速直线运动,且υ1<υ2<υ3,其中图丙的木块上叠放一重物,下列说法正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙 C.F甲=F乙<F丙 D.F甲<F乙=F丙
解析:滑动摩擦力的大小:压力大小、粗糙程度,不因速度不同而改变
甲、乙:压力大小、粗糙程度相同,则f滑相同
丙:压力更大,f滑′更大
匀速直线→二力平衡:F甲=f滑,F乙=f滑,F丙=f滑′
∴ F甲=F乙<F丙
答案:C。
六、摩擦力的方向
例6.如将一袋大米静止放在水平向右匀速运动的传送带上(均选填“受到向左”、“受到向右”或“没有受到”)
(1)米袋先在传送带上滑动了一段距离,此时,米袋____________的摩擦力;
(2)稍后,米袋与传送带一起匀速向右运动,此时,米袋____________的摩擦力;
(3)当输送带突然制动时,米袋___________的摩擦力。
解析:(1)米袋开始υ=0,相对于传送带向左打滑,受到向右的f滑,作为向右加速的动力。
(2)二者速度相同,没有相对运动:无f滑;没有相对运动趋势,无f静(由于惯性,物体可保持匀速直线运动)
若受f静,水平方向受力不平衡,不能匀速。
(3)传送带停止,米袋由于惯性,继续向右运动;受到向左的f滑,作为阻力。
答案:(1)受到向右;(2)没有受到;(3)受到向左。
例7.当行李随传送带一起匀速运动时,
(1)甲传送带上的行李,所受的摩擦力__