一类有关摩擦力习题的错解剖析在牵涉摩擦力的习题中,将会遇到一些新的物理情景。譬如,一个物体与另一个物体的接触处同时具有两个不同方向的相对滑动(或相对滑动趋势)。对于这类习题,有不少学生在分析其摩擦力时甚感困惑,往往出现错误解答。下面将通过典型例题对其错解加以剖析,并给出正确解法。 例题1 如图1所示,质量为m的物块与水平转台之间的最大静摩擦力为物块重力的K倍,物块与转轴OO′相距为R。物块随转台由静止开始加速转动,当物块的线速度增加到时即将在转台上滑动,则此时物块所受摩擦力的大小和方向的判断正确的是A.,方向指向圆心B.,方向指向圆心C.,方向偏离圆心D.,方向偏离圆心错解 物块即将在转台上滑动还未滑动时,转台对物块的最大静摩擦力恰好提供向心力,已知此时物块做圆周运动的线速度为,故有的方向为沿着半径指向圆心。由此可知,选项A、B均正确。剖析 上述解答只考虑到物块沿半径方向(法向)远离圆心的运动趋势,而忽视了物块沿切线方向的运动趋势,将题意中转台的加速转动混同为匀速转动,片面地认为物块所受的最大静摩擦力恰好提供向心力,从而错误地选择了A、B两个选项。正解 物块即将在转台上滑动时,所受的摩擦力为最大静摩擦力,依题意有由于物块随转台由静止开始加速转动,在物块开始滑动之前既有沿法向(半径方向)远离圆心的运动趋势,又有沿切向(圆弧切线方向)滞后运动的趋势。那么,物块相对转台总的运动趋势既不沿法向,也不沿切向,而是介于这两者之间。则物块所受静摩擦力(含最大)的方向应与其总的运动趋势方向相反,这一方向显然要偏离圆心,如图2所示。故只有选项C正确。且因这时是由最大静摩擦力的一个分力提供内心力,故选项D是错误的。例题2 如图3,为倾角是30°固定的立体图斜面。在该斜面上有一重为G的物体P,若用与斜面底边AB平行的恒力推它,恰好能使它做匀速直线运动。则该物体与斜面之间的动摩擦因数为 。错解 依平衡条件,斜面对物体P的滑动摩擦力恰与推力F平衡,有而物体P与斜面的压力则所求的动摩擦因数为剖析 上述解答忽视了对物体P在立体斜面横向滑动这一新情景下的受力情形进行全面分析,未注意它所受的重力平行斜面向下这一分力产生的效果,从而在应用平衡条件时,片面地认为滑动摩擦力恰好等于推力F,其解答一开始就陷入误区。正解 依公式,要求出动摩擦因数,必须先求出滑动摩擦力和压力的大小。求大小的方法并非唯一,下面介绍其中一种方法。物体P共受四...