内容正文:
增分微课1 摩擦力的突变问题
1.如图所示,质量为2 kg的物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,g取10 m/s2,水平地面足够大.t=0时,物体以2 m/s的初速度向右运动,同时对物体施加一个水平向左的大小恒为2 N的拉力F,若取向右为正方向,则之后 ( B )
A.物体所受摩擦力不会变化
B.物体所受摩擦力会由-4 N变为+2 N
C.物体所受摩擦力会由-4 N变为-2 N
D.物体所受摩擦力会由+4 N变为+2 N
[解析] 物体刚开始做减速运动,受到向左的滑动摩擦力,大小为Ff1=μmg=4 N,当物体停下来后,受到向右的静摩擦力,大小为Ff2=F=2 N,选项B正确.
2.如图甲所示,把一重力为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是图乙中的 ( B )
A B C D
乙
[解析] 物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用,开始一段时间Ff<G,物体加速下滑;当Ff=G时,物体的速度达到最大值;之后Ff>G,物体向下做减速运动,直至减速为零.在整个运动过程中,摩擦力为滑动摩擦力,其大小为Ff=μFN=μF=μkt,即Ff与t成正比,是一条过原点的倾斜直线;当物体速度减为零后,滑动摩擦力突变为静摩擦力,其大小Ff=G,所以物体静止后的图线为平行于t轴的直线,故选B.
3.如图所示,一木块受到一水平力F作用静止于斜面上,且力F的方向与斜面平行.如果将力F撤掉,下列对木块的描述正确的是 ( D )
A.木块将沿斜面下滑
B.木块受到的摩擦力变大
C.木块立即获得加速度
D.木块所受的摩擦力方向改变
[解析] 设木块的重力为G,将木块所受的重力向垂直于斜面方向和沿斜面方向分解,沿斜面方向的分力大小为Gsin θ,力F未被撤掉时,在斜面平面内受力如图甲所示,根据平衡条件得,静摩擦力大小Ff1=,力F被撤掉后,重力沿斜面方向的分力Gsin θ<,所以木块仍保持静止,受力如图乙所示,根据平衡条件得,静摩擦力大小Ff2=Gsin θ,所以木块受到的摩擦力变小,由图可看出,木块所受的摩擦力方向发生了改变,故D正确.
学科网(北京)股份有限公司
$