内容正文:
第二章 相互作用
第1节 重力 弹力 摩擦力
1
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一、力
1.定义:力是一个物体对另一个物体的作用。
2.作用效果:使物体发生形变或改变物体的________(即产生加速度)。
3.性质:力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征。
运动状态
第1节 重力 弹力 摩擦力
2
二、重力和重心
1.产生:由于____的吸引而使物体受到的力。
2.大小:与物体的质量成____,即G=____。可用__________测量重力。
3.方向:总是________的。
地球
正比
mg
弹簧测力计
竖直向下
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第1节 重力 弹力 摩擦力
4.重心
(1)定义:物体的各部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点,即物体的重心。
(2)影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的____分布。
(3)重心的确定方法:质量分布均匀、形状规则的物体,重心在其________;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用______确定。
质量
几何中心
悬挂法
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第1节 重力 弹力 摩擦力
[温馨提示] ①重力不是万有引力,而是万有引力竖直向下的一个分力;
②地球上不同位置处g的变化;
③竖直向下是与水平面垂直向下,不一定与接触面垂直,也不一定指向地心;
④重心的位置不一定在物体上。
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第1节 重力 弹力 摩擦力
三、形变、弹性、胡克定律
1.形变
物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。
2.弹性
(1)弹性形变:有些物体在形变后撤去作用力能够________,这样的形变叫弹性形变。
(2)弹性限度:当形变超过一定限度时,撤去作用力后,物体不能完全恢复原来的____,这个限度叫弹性限度。
恢复原状
形状
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第1节 重力 弹力 摩擦力
3.弹力
(1)定义:发生弹性形变的物体,由于要________,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
(2)产生条件:物体相互____且发生________。
(3)方向:物体产生的弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力的方向____。
恢复原状
接触
弹性形变
相反
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第1节 重力 弹力 摩擦力
4.胡克定律
(1)内容:弹簧发生________时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成____。
(2)表达式:F=____。
①k是弹簧的________,单位为N/m;k的大小由弹簧________决定。
②x是______,不是弹簧形变以后的长度。
弹性形变
正比
kx
劲度系数
自身性质
形变量
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第1节 重力 弹力 摩擦力
四、摩擦力、滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力
(一)摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上会产生阻碍________或____________的力。
2.产生条件
(1)接触面____。
(2)接触处有____。
(3)两物体间有________或______________。
相对运动
相对运动趋势
粗糙
压力
相对运动
相对运动的趋势
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第1节 重力 弹力 摩擦力
3.方向:与受力物体________或____________的方向相反。
4.大小
(1)滑动摩擦力:Ff=______
μ为动摩擦因数:①定义:彼此接触的物体发生________时,摩擦力的大小和压力的比值,μ=。②决定因素:与接触面的材料和________有关。
(2)静摩擦力:__<f≤_______。
相对运动
相对运动趋势
μFN
相对运动
粗糙程度
0
f静max
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第1节 重力 弹力 摩擦力
5.弹力与摩擦力的关系
若两物体间有摩擦力,则两物体间______弹力,若两物体间有弹力,则两物体间________摩擦力。(选填“一定有”或“不一定有”)
(二)静摩擦力与滑动摩擦力对比
名称
项目 静摩擦力 滑动摩擦力
定义 两________的物体间的摩擦力 两________的物体间的摩擦力
产生
条件 (1)接触面____
(2)接触处有____
(3)两物体间有____________ (1)接触面____
(2)接触处有____
(3)两物体间有________
一定有
不一定有
相对静止
相对运动
粗糙
压力
相对运动趋势
粗糙
压力
相对运动
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第1节 重力 弹力 摩擦力
名称
项目 静摩擦力 滑动摩擦力
大小 (1)静摩擦力为被动力,与正压力无关,满足____________
(2)最大静摩擦力f静max大小与正压力大小____ Ff=_______
方向 与受力物体相对运动趋势的方向____ 与受力物体相对运动的方向____
作用
效果 总是阻碍物体间的____________ 总是阻碍物体间的________
0<f≤f静max
有关
μFN
相反
相反
相对运动趋势
相对运动
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第1节 重力 弹力 摩擦力
一、易错易误辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)重力的方向一定指向地心。 ( )
(2)物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同。 ( )
(3)轻绳、轻杆的弹力方向一定沿绳、杆。 ( )
(4)运动的物体也可以受到静摩擦力作用。 ( )
(5)两物体间正压力增大时,接触面间的摩擦力不一定增大。 ( )
(6)物体间的摩擦力越大,动摩擦因数一定越大。 ( )
×
√
×
√
√
×
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第1节 重力 弹力 摩擦力
二、教材习题衍生
1.(弹力的理解)篮球比赛中,为闪躲防守队员,持球者将球经击地后传给队友,如图所示,则篮球对水平地面的压力是由( )
A.篮球的形变而产生,方向斜向下
B.地面的形变而产生,方向斜向下
C.篮球的形变而产生,方向竖直向下
D.地面的形变而产生,方向竖直向下
√
C [水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的竖直向下的弹力。故C正确,A、B、D错误。故选C。]
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第1节 重力 弹力 摩擦力
2.(重力的理解)如图所示,两辆车以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )
A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的
C.物体重心的位置与物体的形状和质量分布无关
D.力是使物体运动的原因
√
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第1节 重力 弹力 摩擦力
A [物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,重力的方向总是与水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,所以A正确,B错误;从题图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,故C错误;力不是使物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,所以D错误。]
3.(摩擦力的理解)如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,如果将水平拉力F施于A,而A、B仍保持静止,则下面的说法正确的是( )
A.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于
B.物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零
C.物体A与B间的静摩擦力的大小等于F
D.物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
√
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第1节 重力 弹力 摩擦力
D [以A、B整体为研究对象,分析受力可知,整体水平方向受到拉力F和地面对A的静摩擦力fA,由平衡条件得到,fA=F,故A、B错误;以B为研究对象,分析受力可知,B相对于A没有运动趋势,B不受静摩擦力,即物体A与B间的静摩擦力的大小等于零,故C错误,D正确。]
细研考点 · 突破题型
1.(重力的理解)下列关于重力的说法正确的是( )
A.重力的方向不一定竖直向下
B.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的
C.所有物体的重心都在物体上
D.只有静止的物体才受到重力
B [本题考查对重力的认识。重力是由于地球的吸引而产生的,重力的大小与运动状态无关,其方向总是竖直向下的,重心是重力的作用点,可能在物体之上,也可能在物体之外,故A、C、D错误,B正确。]
√
考点1 重力
第1节 重力 弹力 摩擦力
2.(重力与重心) (2022·浙江1月选考)如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )
A.水桶自身重力的大小
B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶撞击力的大小
D.水桶与水整体的重心高低
D [由于水桶可以绕水平轴转动,因此一段时间后,当水桶水变多导致重心升高到一定程度时,就会造成水桶翻转,D正确,A、B、C错误。]
√
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第1节 重力 弹力 摩擦力
3.(重力的大小与方向)在班级晚会上,物理老师表演了一个
魔术——疯狂的石头,他让不规则的石头一层层叠起来,看
似完全违背了物理原理和自然规律,令人惊奇。事后,学生
们开始用所学的物理知识进行分析讨论,其中不正确的是( )
A.王同学认为最上面的石头受到下面的石头对它的作用力方向竖直向上
B.胡同学认为最上面的石头受到下面的石头对它的作用力大小等于自身的重力
C.俞同学认为最上面的石头的重心刚好在与下面的石头接触点的正上方
D.单同学认为如果最下面的石头是光滑的,这个魔术表演一定不会成功
√
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第1节 重力 弹力 摩擦力
D [最上面的石头受到下面的石头对它的作用力与最上面的石头的重力等大反向,方向竖直向上,故A、B正确;根据平衡条件可知,最上面的石头的重心刚好在与下面的石头接触点的正上方,故C正确;如果最下面的石头是光滑的,不会影响竖直方向的受力,这个魔术表演也可能会成功,故D错误。本题选不正确的,故选D。]
规律总结 重力三要素
1.重力的大小:G=mg,而g的大小与所处的地理位置有关。
2.重力的方向:总是竖直向下,不一定指向地心,也不一定垂直向下。
3.重力的作用点:重心是重力的等效作用点,其位置与物体的形状和质量分布有关,但不一定在物体上。
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第1节 重力 弹力 摩擦力
1.(弹力有无的判断)如图所示,一倾角为45°的斜面固定于墙角,为使一光滑的铁球静止于图示位置,需加一水平力F,且F通过球心。下列说法正确的是( )
A.铁球一定受墙面水平向左的弹力
B.铁球可能受墙面水平向左的弹力
C.铁球一定受斜面通过铁球的重心的弹力
D.铁球可能受斜面垂直于斜面向上的弹力
考点2 弹力
B [F的大小合适时,铁球可以静止在无墙的斜面上,F较大时墙面才会对铁球有弹力,所以A错误,B正确;斜面必须有对铁球斜向上的弹力才能使铁球不下落,该弹力方向垂直于斜面但不一定通过铁球的重心,所以C、D错误。]
√
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第1节 重力 弹力 摩擦力
2.(弹力方向的判断)图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
A B C D
A B C D
√
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第1节 重力 弹力 摩擦力
C [球受重力和弹力,根据平衡条件,杆对小球的力应竖直向上,故A错误;FN2应为零,该绳没有发生形变,否则球不能平衡,故B错误;球受重力、下面球的弹力和墙壁的支持力,两个支持力均垂直于接触面,故C正确;小球A所受大半圆对它的支持力FN2的方向沿过小球A与圆接触点的半径指向大半圆圆心,故D错误。故选C。]
3.(弹力大小的计算)(2024·海州高级中学模拟)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线,根据图线确定下列说法不正确的是( )
A.弹簧的原长为10 cm
B.弹簧的劲度系数为200 N/m
C.弹簧伸长了15 cm时弹力大小为10 N
D.弹簧伸长了15 cm时弹力大小为30 N
√
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第1节 重力 弹力 摩擦力
27
C [当弹力为零时,弹簧处于原长,则原长为10 cm,故A正确;当弹簧的长度为5 cm时,弹力为10 N,此时弹簧压缩量x=10 cm-5 cm =5 cm=0.05 m,根据胡克定律F=kx得,k= N/m=200 N/m,故B正确;当弹簧伸长量x′=
15 cm=0.15 m时,根据胡克定律得,F=kx′=200×0.15 N=30 N,故C错误,D正确。]
规律总结 1.弹力有无的判断
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第1节 重力 弹力 摩擦力
29
2.弹力方向的判断方法
(1)常见模型中弹力的方向。
(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向。
3.弹力大小的计算方法
(1)根据胡克定律进行求解。
(2)根据力的平衡条件进行求解。
(3)根据牛顿第二定律进行求解。
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第1节 重力 弹力 摩擦力
30
1.静摩擦力的有无及方向的判断方法
(1)假设法:
考点3 摩擦力的分析与计算
(2)状态法:根据平衡条件、牛顿第二定律,判断静摩擦力的有无及方向。
(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。
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第1节 重力 弹力 摩擦力
2.求解摩擦力的技巧
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第1节 重力 弹力 摩擦力
2
4
3
题号
1
5
角度1 摩擦力的有无及方向的判断
1.(状态法判断摩擦力方向)如图所示,一辆汽车拉着一个箱子在平直的公路上行驶,箱子始终相对于汽车静止,下列说法正确的是( )
A.若汽车加速行驶,箱子所受摩擦力向后
B.若汽车匀速行驶,箱子所受摩擦力向后
C.若汽车减速行驶,箱子所受摩擦力向前
D.若汽车减速行驶,箱子所受摩擦力向后
√
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第1节 重力 弹力 摩擦力
2
4
3
题号
1
5
D [若汽车加速行驶,箱子相对汽车有向后运动的趋势,那么箱子所受静摩擦力方向向前,故A错误;若汽车匀速行驶,箱子与汽车没有相对运动趋势,则箱子不受摩擦力作用,故B错误;若汽车减速行驶,箱子相对汽车有向前运动的趋势,那么箱子所受静摩擦力的方向向后,故C错误,D正确。]
2
3
题号
1
5
4
2.(牛顿第三定律法判断摩擦力方向)(2024·苏锡常镇模拟)如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情况是( )
A.B对C有向右的摩擦力
B.C对A有向左的摩擦力
C.物体C受到三个摩擦力作用
D.C对地面有向左的摩擦力
√
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课时分层作业
第1节 重力 弹力 摩擦力
2
3
题号
1
5
4
A [三个物体都做匀速直线运动,合外力均为零。以B为研究对象,B水平方向受到向右的拉力F作用,根据平衡条件得知,C对B有向左的静摩擦力,而且此静摩擦力与F平衡,根据牛顿第三定律得知,B对C有向右的静摩擦力,故A正确;对A研究,由平衡条件得知,C对A没有摩擦力,否则A受力不平衡,不可能做匀速直线运动,故B错误;以整体为研究对象,由平衡条件得知,地面对C有向左的滑动摩擦力,则C对地面有向右的滑动摩擦力,故C受到两个摩擦力作用,故C、D错误。]
2
3
题号
5
4
1
√
角度2 摩擦力的计算
3.(应用平衡条件计算静摩擦力)(2024·江苏南通模拟)如图所示,工地上的建筑工人用砖夹搬运5块相同的砖(图中阴影部分相当于砖夹),当砖处于平衡状态时,下列说法正确的是( )
A.砖夹对砖块的水平压力越大,1、5两块砖受到的摩擦力越大
B.3受到2施加的摩擦力大小等于自身重力的一半
C.4对3的摩擦力方向竖直向下
D.1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力完
全相同
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细研考点·突破题型
课时分层作业
第1节 重力 弹力 摩擦力
2
3
题号
5
4
1
B [先对5块砖整体受力分析,受重力5G和两侧砖夹对砖向上的静摩擦力2f,根据平衡条件有:2f=5G,解得:f=G,即砖夹对砖1、5的静摩擦力为G,对砖5分析,受重力G,砖夹对其向上的静摩擦力 f1=G,所以砖4对砖5有向下的摩擦力f2=G;再对砖4分析,受重力G,砖5对砖4向上的摩擦力f ′2=G,所以砖3对砖4有向下的摩擦力f3=G;砖4对砖3有向上的摩擦力=G;对砖3,受重力G,砖4对砖3向上的摩擦力f ′3=,则砖2对砖3的摩擦力大小也为,方向向上,故A、C错误,B正确;1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力大小相等,方向相反,故D错误。]
2
4
3
题号
5
1
√
4.(应用牛顿第二定律计算静摩擦力)如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知mA=3 kg,mB=2 kg,A、B间的动摩擦因数μ=0.2(假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。A物体上系一细线,现用拉力F水平向右拉细线(g取10 m/s2),则下述说法正确的是( )
A.当拉力F=10 N时,B受到A的摩擦力等于4 N,方向向右
B.无论拉力多大时,B受到A的摩擦力均为6 N
C.当拉力F=16 N时,B受到A的摩擦力大小等于 4 N, 方向向右
D.无论拉力F多大,A相对B始终静止
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第1节 重力 弹力 摩擦力
2
4
3
题号
5
1
A [当A、B刚要滑动时,静摩擦力达到最大值。设此时它们的加速度为a0,拉力为F0。对B:a0==3 m/s2,对整体:F0=(mA+mB)a0=15 N,所以当F≤15 N时,A、B相对静止,一起向右做匀加速运动。当F>15 N时A的加速度大于B的加速度,二者发生相对滑动,所以D错误;若F=10 N, 对整体:a==2 m/s2,对B:f=mBa=4 N,故A正确,B错误;若F=
16 N, A、B相对滑动,B受滑动摩擦力 Ff=μmAg=6 N,所以C错误。]
2
3
题号
5
4
1
5.(应用相对运动分析计算滑动摩擦力)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,物块的质量为m,则关于物块所受摩擦力说法正确的是( )
A.竖直挡板对物块的摩擦力大小为μ1mg
B.竖直挡板对物块的摩擦力大小为0
C.只增大木板向左运动的速度,竖直挡板对
物块的摩擦力将变大
D.只增大物块沿挡板运动的速度,木板对物
块的摩擦力将不变
√
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第1节 重力 弹力 摩擦力
2
3
题号
5
4
1
C [根据题意可知,物块与木板之间的弹力的大小等于物块的重力,可知,木板对物块的摩擦力大小为f2=μ2mg,作出物体相对于木板的运动方向如图所示,只增大物块沿挡板运动的速度,物块与木板之间的弹力的大小仍然等于物块的重力,可知木板对物块的摩擦力大小不变,但物块相对于木板的运动方向改变,即木板对物块的摩擦力方向发生了变化,故D错误;物块相对于木板的运动方向如图所示,根据运动的合成和分解规律可知θ=45°。由条件可知,挡板对物块的弹力为N1=f2sin 45°,则竖直挡板对物块的摩擦力大小为f1=μ1N1,解得f1=μ1μ2mg,故A、B错误;根据
上述分析可知,只增大木板向左运动的速度,即物块相对于木板
向右的速度增大,则θ增大,则竖直挡板对物块的弹力N1增大,
可知竖直挡板对物块的摩擦力将变大,故C正确。故选C。]
易错警示 摩擦力分析与计算的三点注意
(1)分析物体的运动状态,判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。
(2)滑动摩擦力有具体的计算公式,而静摩擦力要借助其他公式,如:利用平衡条件列方程或利用牛顿第二定律列方程等。
(3)“f=μN”中N并不总是等于物体的重力,如斜面上的物体,且N与重力G在大小上没有关系。
(4)相对运动产生滑动摩擦力,两个方向相对运动均会产生滑动摩擦力,注意两个方向摩擦力的合成。
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第1节 重力 弹力 摩擦力
1.常见三种摩擦力的突变问题
考点4 摩擦力的突变问题
“静—静”突变 物体在摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生变化时,物体虽然仍保持相对静止,但物体所受的静摩擦力将发生突变
“动—动”突变 某物体相对于另一物体滑动的过程中,若突然相对运动方向变了,则滑动摩擦力方向发生突变
“静—动”突变 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不能保持静止状态,则静摩擦力将突变成滑动摩擦力
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第1节 重力 弹力 摩擦力
2.摩擦力突变问题的“临界点”
(1)题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时,一般隐藏着摩擦力突变的临界问题。题意中某个物理量在变化过程中会发生突变,这可能导致摩擦力突变,则该物理量突变时的状态即为临界状态。
(2)存在静摩擦力的情境中,相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值。
(3)研究传送带问题时,物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点。
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第1节 重力 弹力 摩擦力
2
4
3
题号
1
角度1 “静—静”突变
1.如图所示,质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5 N 时,物体A与小车均处于静止状态。若小车以1 m/s2的加速度向右运动,则( )
A.物体A相对小车向右运动
B.物体A受到的摩擦力减小
C.物体A受到的摩擦力大小不变
D.物体A受到的弹簧的拉力增大
√
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第1节 重力 弹力 摩擦力
2
4
3
题号
1
C [由题意得,物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力Ffm≥5 N,当小车加速运动时,假设物体A与小车仍然相对静止,则物体A所受合力大小F合=ma=10 N,可知此时小车对物体A的摩擦力大小为5 N,方向向右,且为静摩擦力,所以假设成立,物体A受到的摩擦力大小不变,故A、B错误,C正确;弹簧长度不变,物体A受到的弹簧的拉力大小不变,故D错误。]
2
3
题号
1
4
角度2 “静—动”突变
2.(2024·苏州实验中学高三开学考试)如图所示,在水平板的左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧,紧贴弹簧放一质量为m的滑块,此时弹簧处于自然长度。已知滑块与板的动摩擦因数为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现将板的右端缓慢抬起(板与水平面的夹角为θ),直到板竖直。此过程中( )
A.当θ=30°时,弹簧的弹力F=mg
B.当θ=45°时,摩擦力Ff=mg
C.当θ=60°时,摩擦力达到最大
D.当θ=60°时,弹簧的弹力F=mg
√
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课时分层作业
第1节 重力 弹力 摩擦力
2
3
题号
1
4
D [由题意可知mg sin θ=μmg cos θ时为临界状态,即 μ=tan θ=。故当θ=30°时,滑块处于即将滑动状态。当θ=30°时,滑块处于静止状态,弹簧的弹力为0,故A错误;当θ=45°>30°时,滑块在缓慢滑动,则滑动摩擦力为Ff=μmg cos 45°=mg=mg,故B错误;当θ=30°时,摩擦力达到最大,随夹角的增大,滑动摩擦力减小,故C错误;当θ=60°时,由平衡条件可知F+μmg cos 60°=mg sin 60°,即F=mg sin 60°-μmg cos 60°
==mg,故D正确。故选D。]
2
3
题号
4
1
角度3 “动—动”突变
3.如图所示,斜面固定在地面上,倾角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长,该滑块与斜面间的动摩擦因数为 0.7),则该滑块所受摩擦力f 随时间变化的图像是下图中的(取初速度v0的方向为正方向,g取10 m/s2)( )
A B C D
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第1节 重力 弹力 摩擦力
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3
题号
4
1
C [滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用,由f=μN和N=mg cos θ联立得f=5.6 N, 方向为沿斜面向下。当滑块的速度减为零后,由于重力的分力
mg sin θ>μmg cos θ,滑块下滑,滑块受的摩擦力方向为沿斜面向上,故选项C正确。]
2
4
3
题号
1
4.如图所示,足够长的传送带与水平面间的夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ,选沿传送带向下为正方向,则下列选项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是( )
A B C D
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第1节 重力 弹力 摩擦力
2
4
3
题号
1
D [当小木块速度小于传送带速度时,小木块相对于传送带向上滑动,小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下,加速度a=g sin θ+μg cos θ;当小木块速度与传送带速度相同时,由于μ<tan θ,即μmg cos θ<mg sin θ,所以速度能够继续增大,此时滑动摩擦力的大小不变,而方向突变为向上,且a=
g sin θ-μg cos θ,加速度变小,则v-t图像的斜率变小,所以D正确。]
$$