摩擦力典型例题

摩擦力典型例题例1如图所示，在水平桌面上放一个重为GA=20N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数口A=0.4,使这个木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为多少？如果再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数口B=0.2,那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多少？此时木块B受到木块A的摩擦力多大？分析未放上木块B时，A与桌面间的压力等于A的重力放上木块B后，A与桌面间的压力等于A,B两者的重力.两木块一起运动，可以看成一个整体，由水平方向二力平衡条件得拉力F应等于桌面对A的摩擦力.解未放上木块B时，N=GA，桌面对A的摩擦力为：fA=口AN=口AGA=0.4X20N=8N拉力F=fA=8N加上木块B后，N=GA+GB，桌面对A的摩擦力为：fA=uANz=UA(GA+GB)=0.4X(20+10)N=12N拉力F=fa=12N由于A、B两木块间无相对运动，所以A、B两木块间不产生摩擦力，即B受到的摩擦力fB=o.说明判断摩擦力的方向，关键是确定相对运动(或相对运动趋势)方向.如皮带运输机中的皮带在机器带动下主动地向上运动，放在皮带上的物体有沿皮带下滑的趋势，因此皮带对物体的静摩擦力方向沿皮带向上一一作为动力带动物体运动.例2水平的皮带传输装置如图所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在A端皮带上，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，随后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端，在传输过程中，该物体受摩擦力情况是在AC段受水平向左的滑动摩擦力在AC段受水平向右的滑动摩擦力在CB段不受静摩擦力在CB段受水平向右的静摩擦力误解一选（A）。误解二选（D）。正确解答选（B）,（C）。错因分析与解题指导误解一把“滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动”误解为“总是阻碍物体运动”；误解二没有从静摩擦力产生的条件入手分析物体是否受到静摩擦力，而是凭生活经验臆断物体受到一静摩擦力，以为物体向右的运动需要力来维持。误解一、二都是因为对摩擦力的概念理解不深造成的。判断滑动摩擦力的一般方法是：1.选取研究对象（受滑动摩擦力作用的物体），并选与其接触的物体为参照物；2.确定研究对象相对参照物的速度方向；3.判定滑动摩擦力的方向（与相对速度的方向相反）。判断物体间是否存在静摩擦力及静摩擦力方向的一般方法是：1.判断物体间有无相对运动的趋势，可以假设接触面光滑，在此条件下，若两物体仍相对静止，则两物体间无相对运动的趋势，则物体间无静摩擦力；若两物体间要产生相对滑动，则两物体间有相对运动的趋势，则物体间有静摩擦力；2.判断相对运动趋势方向，可在假设接触面光滑时，仿照前述判断方法进行，最后注意静摩擦力恒与相对运动趋势方向相反。例3如图（甲）所示，质量为m的物体被水平推力F压在竖直的墙上，静止不动当水平力F逐渐增大时，物体m所受的静摩擦力将怎样变化？甲乙分析静摩擦力在未达到最大值前，与正压力的大小是没有关系的，其大小由物体所受其它力以及其运动状态来决定.此时，物体m受四个力，分别是重力mg、压力F、和墙对m的支持力N以及静摩擦力f,如图（乙）所示.答因此物体m所受的静摩擦力不变，其大小始终为mg.例4如图1，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动，则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像（图）正确的是口BCD分析当木块不受拉力时（F=0），桌面对木块没有摩擦力（f=0）.当木块受到的水平拉力F较小时，木块仍保持静止，但出现向右运动的趋势，桌面对木块产生静摩擦力，其大小与F相等，方向相反.随着水平拉力F不断增大，木块向右运动的趋势增强，桌面对木块的静摩擦力也相应增大，直到水平拉力F足够大时，木块开始滑动，桌面对木块的静摩擦力达最大值fm.在这个过程中，由木块水平方向二力平衡条件知，桌面对木块的静摩擦力f始终与拉力F等值反向，即随着F的增大而增大.木块滑动后，桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力，它小于最大静摩擦力，并且，在木块继续滑动的过程中保持不变.答D.说明(1)图ID中最大静摩擦力与滑动摩擦力的对应关系如图2所示.(2)由于物理图像中两坐标轴的分度可以不同，因此图2中倾角a不必一定等于45.