内容正文:
第二章 相互作用
高考要点 核心素养 课标要求
滑动摩擦力、动摩擦因数 物理观念 1.认识重力、弹力与摩擦力.通过实验了解胡克定律.知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小.
2.通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量.能用共点力的平衡条件分析生产、生活中的问题.
静摩擦力、最大静摩擦力 物理观念
形变、弹力、胡克定律 科学思维
矢量和标量 物理观念
力的合成与分解 科学思维
实验二:探究弹簧形变与弹力的关系 科学思维
实验三:探究两个互成角度力的合成规律 科学思维
第1节 重力 弹力 摩擦力
考点一 重力
[课堂导思]
1.请写出力的四种性质.
(1)物质性:力不能脱离物体而独立存在.
(2)相互性:物体间力的作用是相互的,只要有作用力,就一定有对应的反作用力.
(3)独立性:一个力作用于某个物体上产生的效果,与这个物体是否受到其他力的作用无关.
(4)矢量性:力既有大小,又有方向,力的运算遵循平行四边形定则或三角形法则.
2.请给重力下一个定义,并描述一下重力的大小、方向和作用点.
重力的定义:由于地球的吸引而使物体受到的力.
重力的大小G=mg;重力的方向总是竖直向下;重力的等效作用点称为重心.
3.重心的引入用到什么物理思想方法?规则的物体,其重心一定在几何中心吗?如何找不规则的薄板重心?
等效思想.规则的物体,且质量分布均匀,其重心才在物体几何中心.悬挂法找薄板重心.
[课堂探究]
[探究1] 一质量分布均匀的物块用两根轻绳吊起处于静止状态,合理的是 ( )
A B C D
[自主解答]
D 解析:质量分布均匀的物块的中心在其几何中心,物体在重力、两根绳子的拉力作用下处于静止状态,故三个力属于共点力,则三个力的作用线必交于一点,由图可知,只有D项的三个力相交于一点,D正确.
[课堂反馈]
1.(多选)以下说法正确的是 ( )
A.自由下落的物体所受重力为零
B.物体所受重力的方向总是垂直水平面向下
C.悬挂在竖直绳子上的静止物体,对绳的拉力就是其重力
D.重力就是地球对物体的吸引力
E.把物体由赤道移到北极,若用天平称量,则示数在两地相同;若用弹簧测力计称量,则示数在北极略微增大
BE
解析:物体在任何情况下都受重力,做自由落体运动时物体处于完全失重状态,但重力未变,A错误;重力的方向总是竖直向下,即垂直水平面向下,B正确;悬挂在竖直绳子上静止的物体,对绳子拉力的大小等于其重力,但不是重力,二者不是一个力,C错误;重力是由于地球的吸引产生的,物体随地球绕地轴自转时,地球吸引力(万有引力)的一个分力产生重力,另一个分力提供向心力,D错误;天平测量的是物体的质量,所以示数不变化,而弹簧测力计测量的是物体的重力,它随物体所处的纬度不同而变化,在北极更大,E正确.
考点二 弹力的分析与计算
[课堂导思]
1.请给弹力下一个定义,并指出弹力产生的条件是什么.
发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力.
产生的条件:①两物体相互接触.②发生弹性形变.
2.关于弹力有无一般有哪些判断方法?
(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.
(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的运动状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定有弹力.
(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在.
3.压力、支持力、绳子的拉力、弹簧的弹力从力的性质上看均属于弹力,它们的方向各有什么特点?请写出弹力大小计算的三种方法.
压力、支持力的方向总是垂直于接触面指向被压或被支持的物体;绳子的拉力沿着绳子并指向绳子收缩的方向;弹簧的弹力方向沿着弹性形变的反方向.
计算弹力大小的三种方法:①根据力的平衡条件进行求解.②根据牛顿第二定律进行求解.③根据胡克定律进行求解.
4.弹簧的弹力是指弹簧所受的力还是弹簧施加的力?在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量的关系是什么?如何通过实验测弹簧的弹力?
根据弹力的定义可知,弹簧的弹力是弹簧施加的力.在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量成正比.测弹簧的弹力时,可以让弹簧竖直悬挂一个钩码静止在空间某处,以钩码为研究对象,通过二力平衡的条件,得到弹簧弹力的大小等于钩码的重力,这是测量弹力大小的原理.
[课堂探究]
[探究2] 画出图中光滑物体A受力的示意图.
[自主解答]
如图所示
关于弹力方向的分析
(1)面与面接触:垂直接触面指向受力物体.
(2)点面接触:垂直于面.
(3)两个曲面接触(相当于点接触):垂直于过接触点的公切面.
(4)绳的拉力方向:总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等.
(5)轻杆:既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆.
[课堂反馈]
2.如图所示,一根竖直的弹簧下端连接一个质量为m的光滑小球,小球处于斜面和挡板之间,小球和斜面、挡板均接触,下列说法正确的是 ( )
A.若小球和斜面之间有弹力,则小球和挡板之间一定没有弹力
B.若小球与斜面之间有弹力,则小球和挡板之间不一定有弹力
C.若小球与挡板之间有弹力,则小球与弹簧之间一定有弹力
D.若小球与挡板之间有弹力,则小球与弹簧之间不一定有弹力
D
解析:若小球和斜面之间有弹力,因斜面对小球的弹力垂直斜面向上,有水平分量,则小球和挡板之间一定有弹力,A、B错误;若小球与挡板之间有弹力,因斜面对小球的弹力垂直斜面向上,挡板对小球的弹力水平向右,这两个力与向下的重力可以平衡,则小球与弹簧之间不一定有弹力,C错误,D正确.
[课堂探究]
[探究3] 如图所示,图甲中水平横梁AB的A端通过铰链连在墙上,横梁可绕A端上下转动,轻绳BC系在B端,并固定于墙上C点,B端挂质量为m的物体.图乙中水平横梁的一端A插入墙内,另一端装有一光滑滑轮,轻绳的一端固定在墙上,另一端跨过滑轮后挂质量也为m的物体.求:
甲 乙
(1)图甲水平横梁对绳作用力的大小 ,方向 .
(2)图乙水平横梁对绳作用力的大小 ,方向 .
(3)总结轻杆施加弹力方向什么时候沿杆,什么时候不一定沿杆.
[思路点拨] 带铰链的轻杆和不带铰链的轻杆的弹力有什么区别,系在某端的绳子和跨过滑轮的绳子能否当作同一段绳子处理?
[自主解答]
(1)mg 水平向右
(2)mg 与水平夹角30°斜向右上
(3)带铰链的杆弹力沿杆,不带铰链的杆弹力不一定沿杆.
解析:(1)对图甲中B点受力分析,如图所示.
根据共点力平衡条件,结合几何关系有FN1=mg,方向水平向右.
(2)对图乙中的滑轮受力分析,如图所示.
根据共点力平衡条件,有FN2=mg,方向与水平夹角30°斜向右上.
在弹力的有无判断和大小计算中易出现的错误有:
(1)易错误地认为接触的物体间一定有弹力,而忽略了另一个条件:要发生弹性形变.
(2)易错误地将跨过光滑滑轮、杆、挂钩的同一段绳当两段绳处理,认为张力不同;易错误地将跨过不光滑滑轮、杆、挂钩的绳子当成同一段绳子处理,认为张力处处大小相等.
(3)易错误地将平衡条件下弹力的大小推广到一般情况下.
(4)易错误地认为任何情况下杆的弹力一定沿杆.
[课堂反馈]
3.如图所示,光滑小球A左边靠着竖直墙壁B,右边靠着桌沿处于静止状态,则关于小球A的受力下列说法正确的是 ( )
A.墙对A的作用力一定过A的重心
B.桌沿C对A的作用力一定过A的重心
C.A的重力一定过A的重心
D.A球的重心一定在球心
C
解析:墙对A的作用力和桌沿C对A的作用力都过球心,重心不一定在球心,A、B、D错误;重心是重力的等效作用点,所以重力一定过A的重心,C正确.
4.2025年春节,为了增加节日的喜庆气氛,某街道两旁用如图所示的装置挂上了大红灯笼.OA、OC为轻绳,OA与竖直墙壁的夹角为53°,OB为轻弹簧,弹簧的劲度系数为1 000 N/m,弹簧处于水平方向上,已知灯笼质量为6 kg,sin 53°=0.8,重力加速度大小g取10 m/s2,则下列说法正确的是 ( )
A.弹簧可能处于拉伸状态,也可能处于压缩状态
B.弹簧和轻绳OA对O点的作用力大小为30 N
C.弹簧的形变量为8 cm
D.轻绳OA上的弹力大小为50 N
C
解析:以O点为研究对象,轻绳OC对O点的拉力方向竖直向下,轻绳OA对O点的拉力方向沿OA方向指向左上方,根据共点力的平衡条件可得,弹簧对O点的弹力方向应该为水平向右,所以弹簧应处于压缩状态,A错误;弹簧和轻绳OA对O点的作用力大小与轻绳OC对O点竖直向下的拉力大小相等,方向相反,轻绳OC对O点竖直向下的拉力大小等于灯笼重力大小,即G=mg=60 N,B错误;根据共点力的平衡条件和力的正交分解可得,水平方向上有FOAsin 53°=kx,竖直方向上有FOAcos 53°=mg,两式联立解得轻绳OA上的弹力为FOA=100 N,弹簧的形变量为x=0.08 m=8 cm,C正确,D错误.
考点三 摩擦力的有无及方向的判断
[课堂导思]
1.请给摩擦力下一个定义,并写出摩擦力产生需要哪些条件?
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,在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.
产生条件:①接触面粗糙.②接触处有挤压作用.③两物体间有相对运动或相对运动的趋势.
2.滑动摩擦力与静摩擦力的方向一般如何判断?
滑动摩擦力的方向一般先分析出该物体相对于接触的另一个物体的相对运动的方向,然后根据滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反就可以判断其方向.
静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反,而相对运动趋势不如相对运动直观,它具有很强的隐蔽性,所以静摩擦力的方向判断较困难.为此常用下面几种方法:
①假设法:静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反,利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向.
②状态法:根据平衡条件、牛顿第二定律,可以判断静摩擦力的方向.
③利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向.
[课堂探究]
[探究4] 下图中物体各接触面均粗糙.判断在如图情景中,物体A是否受到摩擦力,如果有,请画出摩擦力的方向.
(1)物体A静止在斜面上.
(2)人随电梯一起匀速上升.
(3)用力F推物体B向右运动,而物体A没有动.
[自主解答]
(1)如图所示
(2)无摩擦
(3)如图所示
[课堂反馈]
5. 如图所示,人用手握住一个油瓶,并确保能使瓶子静止在竖直方向上,以下说法中正确的是 ( )
A.手握得越紧,油瓶受的摩擦力不变
B.手握得越紧,油瓶与手之间的动摩擦因数就会越大
C.油瓶所受摩擦力的方向竖直向下
D.往油瓶里添油,油瓶受的摩擦力不变
A
解析:瓶子保持静止,竖直方向受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力等于重力,静摩擦力方向竖直向上,手握得越紧,静摩擦力不变,动摩擦因数不变,A正确,B、C错误;往油瓶里添油,重力变大,所以油瓶受的摩擦力会变大,D错误.
6.(2024·北京高考)水平传送带匀速运动,将一物体无初速度地放置在传送带上,最终物体随传送带一起匀速运动.下列说法正确的是 ( )
A.刚开始物体相对传送带向前运动
B.物体匀速运动过程中,受到静摩擦力
C.物体加速运动过程中,摩擦力对物体做负功
D.传送带运动速度越大,物体加速运动的时间越长
D
解析:刚开始时,物体速度小于传送带速度,则物体相对传送带向后运动,A错误;匀速运动过程中,物体与传送带之间无相对运动趋势,则物体不受摩擦力作用,B错误;物体加速运动过程中,由动能定理可知,摩擦力对物体做正功,C错误;设物体与传送带间动摩擦因数为μ,物体相对传送带运动时有a==μg,做匀加速运动时,物体速度小于传送带速度,则物体一直做加速运动,由v=at可知,传送带速度越大,物体加速运动的时间越长,D正确.
考点四 摩擦力的分析与计算
[课堂导思]
1.举例说明物体受滑动摩擦力与静摩擦力时相对地面均可以是运动或静止的.
手拿着板擦擦黑板时板擦受到黑板的滑动摩擦力相对地面是运动的,而黑板受到板擦的滑动摩擦力相对地面却是静止的.箱子上表面上放一个木块,手推箱子,却没有推动,箱子受到静摩擦力时相对地面是静止的;若手推着箱子加速前进,木块相对箱子静止,此时木块受静摩擦力相对地面却是运动的.
2.一般如何计算两种摩擦力的大小?
滑动摩擦力大小的计算:
①滑动摩擦力的大小可以用公式Ff=μFN计算.
②结合研究对象的运动状态(静止、匀速直线运动或变速直线运动),利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解.
静摩擦力大小的计算:
①物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),利用力的平衡条件来判断其大小.
②物体有加速度时,若只有静摩擦力,则Ff=ma;若除静摩擦力外,物体还受其他力,则
F合=ma;先求合力再求静摩擦力.
[课堂探究]
[探究5] 如图所示,木块A、B分别重50 N和60 N,与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2.夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm,弹簧的劲度系数为400 N/m.用F=2 N的水平拉力拉木块B,木块A、B均保持静止.最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A.弹簧的弹力大小为80 N B.木块A受到的摩擦力大小为10 N
C.木块B受到的摩擦力大小为6 N D.地面给A、B组成的系统的摩擦力大小为2 N
[自主解答]
D 解析:弹簧的弹力大小为F弹=kx=400×0.02 N=8 N,A错误;施加水平拉力F后,弹簧长度没有变化,弹力不变,故木块A相对地面有向左的运动趋势,其受到向右的静摩擦力,且与弹力平衡,木块A所受摩擦力大小为fA'=F弹=8 N,B错误;木块B与地面间的最大静摩擦力为fB=μmBg=0.2×60 N=12 N,施加水平拉力F后,对B受力分析,重力与支持力平衡,水平方向受向右的弹簧弹力和拉力,由于木块B与地面间的最大静摩擦力为12 N,大于弹簧弹力和拉力之和,即木块B静止,即木块B受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡,木块B所受摩擦力大小为fB'=F弹+F=8 N+2 N=10 N,C错误;对A、B组成的系统,由平衡条件可知,地面给A、B组成的系统的摩擦力大小f=F=2 N,D正确.
摩擦力分析中的四点注意
(1)在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析.
(2)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的.
(3)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势,但摩擦力不一定阻碍物体的运动,即摩擦力不一定是阻力.
(4)静摩擦力是被动力,其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势,而且静摩擦力存在最大值.存在静摩擦力的连接系统,相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值.
[课堂反馈]
7.(多选)如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是 ( )
A.A物体受到的摩擦力方向向右
B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零
C.B、C受到的摩擦力方向相同
D.B、C受到的摩擦力方向相反
BC
解析:A物体与传送带一起匀速运动,它们之间无相对运动或相对运动趋势,即无摩擦力作用,A错误;B、C两物体虽运动方向不同,但都处于平衡状态,由沿传送带方向所受合力为零可知,B、C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用,B、C正确,D错误.
8.(2023·十一中三模)如图所示,倾角为30°的斜面体固定在水平面上,质量分别为3m和m的物块A、B通过细线跨过滑轮相连.现在A上放一小物体,系统仍能保持静止.细线质量、滑轮的摩擦都不计.则 ( )
A.细线的拉力增大 B.A所受的合力增大
C.A对斜面的压力增大 D.斜面对A的摩擦力不变
C
解析:对物体B受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得FT=mg,绳子拉力一定不变,A错误;系统仍处于静止状态,所以A受力平衡,A所受的合力不变,B错误;A对斜面的压力等于重力垂直于斜面的分力,即FN=3mgcos θ,在A上放一小物体,质量增大,压力增大,C正确;A受重力、支持力、拉力和静摩擦力,开始时3mgsin 30°>mg,静摩擦力沿斜面向上,如图所示:
根据平衡条件得f+mg-3mg·sin θ=0,解得f=3mgsin 30°-mg,在A上放一小物体,系统仍能保持静止,A的质量增大,沿斜面向下的分力增大,则摩擦力增大,D错误.
9.(2020·北京高考)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况.实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上.水平向左拉木板,传感器记录的F⁃t图像如图乙所示.下列说法正确的是 ( )
甲 乙
A.实验中必须让木板保持匀速运动
B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
答案:C
解析:为了能研究摩擦力随时间的变化曲线,故物块一直要处于静止状态,则向左的摩擦力一直与轻绳向右的拉力平衡,图乙是轻绳向右的拉力随时间变化的曲线,故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线,由图乙可知轻绳向右的拉力先增大后减小,最后趋于不变,故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用,所以不需要让木
板保持匀速运动,A、B错误;由图乙可知,最大静摩擦力约为10 N,滑动摩擦力约为7 N,故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7,C正确;根据Ff=μFN,FN=mg可知,由于不知道物块的重力,故无法求出物块与木板间的动摩擦因数,D错误.
1.关于弹力问题的分析技巧与方法总结
(1)五种常见模型中弹力的方向
(2)轻绳中的活结与死结问题
①“活结”:跨过光滑滑轮(或杆、钉子)的轻绳,其两端张力大小相等.
②“死结”:如果几段轻绳系在一个结点上,那么这几段轻绳的张力大小不一定相等.
2.关于摩擦力的分析技巧与方法总结
(1)分析技巧
①在分析两个或两个以上物体间的相互作用时,一般采用整体法与隔离法进行分析.
②要注意灵活应用相对运动趋势法、假设法、状态法和转换法判断静摩擦力的方向.
(2)摩擦力的计算
①在确定摩擦力的大小之前,首先分析物体所处的状态,分清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牛顿第二定律列方程等.
③“Ff=μFN”中FN并不总是等于物体的重力.
(3)与摩擦力相关的临界问题的处理
一种物理现象转化为另一种物理现象的转折状态叫临界状态.临界状态下的物理问题称为临界问题.解决临界问题的方法称为临界法.通常可以通过临界法分析摩擦力突变问题.
①题中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时,一般隐含着临界问题.
②静摩擦力是被动力,其存在及大小、方向取决于物体间相对运动的趋势,而且静摩擦力存在最大值.存在静摩擦力的系统,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,物体和传送带速度相同的时候往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的突破点.
[课堂探究]
[探究6] 长直木板的上表面的一端放有一个木块,如图所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大),另一端不动,则木块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图像是选项图中的 ( )
A B C D
[自主解答]
C 解析:木板由水平位置刚开始运动时,α=0,Ff静=0.从木板开始转动到木块与木板发生相对滑动前木块所受的是静摩擦力.由于木板缓慢转动,可认为木块处于平衡状态.由平衡条件可知,静摩擦力大小等于木块重力沿斜面向下的分力,即Ff静=mgsin α.因此,静摩擦力随α的增大而增大,它们满足正弦规律变化.木块相对于木板刚好要滑动而没滑动时,木块所受的静摩擦力为最大静摩擦力Ffm;α继续增大,木块将开始滑动,静摩擦力变为滑动摩擦力,且满足Ffm>Ff滑.木块相对于木板开始滑动后,Ff滑=μmgcos α,此时,滑动摩擦力随α的增大而减小,满足余弦规律变化.最后,α=,Ff滑=0.综上分析可知,C正确.
[探究7] 如图所示,长方体物块a静止在水平地面上,长方体物块b叠放在物体a上.现对物块a施加一个水平向左的恒定拉力F,但a、b仍然都处于静止状态.以下说法正确的是 ( )
A.a受b向右的摩擦力
B.b受a向左的摩擦力
C.仅减小a、b接触面间的动摩擦因数,a与b可能会发生相对滑动
D.若将F改为斜向上对物体b施加,大小不变,有可能ab一起向左运动
[自主解答]
D 解析:a、b相对静止且相对地面也静止,以b为研究对象,由平衡条件可知,a对b的摩擦力为0,则a与b之间的摩擦力为0,A、B错误;由于a与b之间的摩擦力为0,则仅减小a、b接触面间的动摩擦因数时,a与b不会发生相对滑动,C错误;若将F改为斜向上对物体b施加,大小不变,a 对地面的压力减小,a与地面间的最大静摩擦力减小,有可能ab一起向左运动,D正确.
1.在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P,现用力压桌面,观察墙上光点P位置的变化,下列说法中不正确的是 ( )
A.用力按压两镜之间的桌面时,光点P向上移动
B.用力按压两镜之间的桌面时,光点P向下移动
C.力F越大,光点P移动的距离越大
D.在相同条件下,N与墙面的距离越大,光点P移动的
距离越大
A
解析:若在两镜之间桌面用力F下压,M、N将向中间倾斜,光束的入射角减小,由光的反射定律可知,光点会在刻度尺上由上向下移动,A错误,B正确;力F越大,M、N向中间倾斜越大,则光点P移动的距离越大,C正确;在相同压力的条件下,N与墙面间的距离越大,光点P移动效果越明显,移动的距离越大,D正确.
2.在弹簧测力计指针前的滑槽中嵌一块轻质小泡沫,测力计便增加了“记忆”功能,用该测力计沿水平方向拉木块,在拉力F增大到一定值之前,木块不会运动,继续缓慢增大拉力,木块开始运动,能观察到指针会突然回缩一下,之后弹簧测力计上的泡沫与指针位置如图所示,下列判断正确的是 ( )
A.小泡沫的左边缘“记忆”的示数等于最大静摩擦力
B.小泡沫的左边缘“记忆”的示数等于滑动摩擦力
C.小泡沫的右边缘“记忆”的示数等于最大静摩擦力
D.小泡沫的右边缘“记忆”的示数等于滑动摩擦力
C
解析:由题意可知,开始时木块保持不动,拉力增大到某一大小时,木块开始滑动,此时说明木块恰好达到最大静摩擦力,故说明小泡沫的右边缘“记忆”的示数等于最大静摩擦力,C正确.
3.质量均匀的钢管,一端放在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬吊着(如图1所示),画出钢管受力的示意图.
如图2所示,一根筷子放在光滑的碗内,筷子与碗壁、碗边都没有摩擦.作示意图表示筷子受到的力.
图1 图2
如图所示
4.借助计算机,力传感器的挂钩与其他物体间的弹力大小能够在屏幕上显示出来.为了探究最大静摩擦力的大小跟哪些因素有关,某同学在老师的指导下做了一系列实验:将滑块平放在长木板上,用力传感器沿长木板水平拉滑块,改变拉力直到将滑块拉动;再在长木板上铺上毛巾,并在滑块上放上砝码,重复前一个过程,得到的图线分别如图线甲、乙所示.
(1)由图线乙知:在t1~t2这段时间内,滑块的运动状态是 (选填“运动”或“静止”),滑块受到的最大静摩擦力为 (选填“F1”或“F2”).
(2)结合甲、乙两图线, (选填“能”或“不能”)得出最大静摩擦力与两物体接触面的粗糙程度和接触面的压力均有关的结论.
不能
静止
F1
解析:(1)由图线乙知,在t1~t2这段时间内,摩擦力不断增大,物体受到的摩擦力是静摩擦力,因此滑块的运动状态是静止;由图示可知,滑块受到的最大静摩擦力为F1.
(2)实验中没有控制接触面粗糙程度相同而物体间压力不同,也没有控制物体间压力相同而接触面相粗糙程度不同,因此不能得出最大静摩擦力与接触面的粗糙程度和压力均有关的结论.
一起努力,下节课见!
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