摩擦力有关问题分类研究VIP专享VIP免费

摩擦力有关问题分类研究一、问题的提出①②③④⑤⑥摩擦力，特别是静摩擦力的方向判断与大小计算，历来是学生学习的难点，也是高考考查的热点。从近几年高考考查的特点看，有些问题直接考查考生对摩擦力产生的条件、方向判断及大小计算方法的理解和掌握情况，有些问题结合动力学问题考查摩擦力。根据高考对摩擦力的考查特点，在第二阶段复习中，应加深对摩擦力产生条件的理解，熟练掌握摩擦力方向的判断方法，明确静摩擦力大小和滑动摩擦力大小所遵循的不同规律。二、解决的方法1．要明确摩擦力产生的条件：①接触面粗糙，②接触面要有挤压的力（压力），③接触面上的两物体要有相对运动或相对运动趋势。2．摩擦力方向的判断：①滑动摩擦力：沿着接触面，与相对运动方向相反；②静摩擦力：沿着接触面，与相对运动趋势方向相反。具体的可用“假设法”和动力学规律或物体的平衡条件进行判断。3．摩擦力大小的计算：先判断是滑动摩擦力还是静摩擦力。若为滑动摩擦力，则f=μN；若为静摩擦力，则0≤f≤fm。实际上多用平衡条件或动力学规律来求解。4．摩擦力做功的问题：①滑动摩擦力和静摩擦力对物体都可做负功，可做正功，还可以不做功；②一对滑动摩擦力对系统做负功，使其它形式的能转化为内能，大小为fΔs，Δs为相对滑动的路程，一对静摩擦力对系统不做功。三、典型例题分析例1．如图所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2可能是（）A．μ1＝0μ2＝0B．μ1＝0μ2≠0C．μ1≠0μ2＝0D．μ1≠0μ2≠0【解析】选A、B整体为研究对象，由于B手推力F作用还做匀速直线运动，可知地面对B的摩擦力一定水平向左，故μ2≠0，对A受力分析知，水平方向不受力，μ1可能为0，也可能不为0。故B、D正确。【点评】：①本题是用平衡条件来判断摩擦力的有无；②A物体虽然随B物体一起运动，但它们之间并无相对运动趋势，因此摩擦力为零。但却不能因此而得出它们之间的摩擦因数也为零的结论。例2．把一重为G的物体，用一个水平推力F=kt（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙上，从t＝0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的哪一个？（）【解析】开始时F推力为零，物体和墙面间没有挤压，摩擦力为零。物体在重力作用下开始沿竖直墙面下滑，所以开始时为滑动摩擦力。由Ff＝μFN，又Ff=F=kt，所以Ff=kμt，即Ff随时间t成正比增加，当Ff增大到等于G时，物体具有一定的速度，由于惯性仍然滑行，随着滑行的继续，Ff已大于物体重力G。最后物体静止于墙面，变为静摩擦力。竖直方向根据二力平衡，则有Ff=G。所以B正确。【点评】①求解本题的关键是通过物理过程的分析，判断是滑动摩擦力还是静摩擦力；②正压力增大，物体受到的静摩擦力不一定增大。例3．如图所示，质量为m的物体，放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。用平行于斜面的力F作用在物体上使物体沿平行于斜面底线AB的方向匀速运动，求F的大小和方向【解析】物体受力示意图最好在侧示图a和正示图b中表示：设力F与水平方向的夹角为α，由平行条件得：Fsinα=GsinθFcosα=μFN2FN=Gcosθ解得：cotα=μF==G【点评】①问题中给出立体图时，在受力分析应改为平面图，平面图上易于列出等量关系；②本题中不能误以为沿斜面向上受到静摩擦力与重力的分力Gsinθ平衡，沿运动方向拉力F与滑动摩擦力平衡，物体与某一接触面间的摩擦力只能是一种摩擦力。例4．如图甲所示，abcd为导体做成的框架，其平面与水平方向成α角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的总电阻为R，整个装置处于与框架所在平面垂直的磁场中，磁感强度B按如图乙所示规律变化，导体棒PQ始终静止不动，则以下关于导体棒PQ所受摩擦力在0～t1时间内变化情况的说法中，可能正确的是A．一直增大B．一直减小C．先减小，后增大D．先增大，后减小【解析】由磁感强度B随时间的变化规律和法拉第电磁感应定律、楞次定律可知，回路中的感应电流大小不变，方向从Q到P也不变，又由F=BIL及左手定则，安培力F大小先变小后变大，方向先向上...