第二章 第2讲 摩擦力.ppt

答案　C 【跟踪短训】 4．(多选)如图2－2－9所示，质量为m的 木块在质量为M的长木板上，受到向 右的拉力F的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是 (　　)． A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m＋M)g C．当Fμ2(m＋M)g时，木板便会开始运动 D．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动 图2－2－9 解析　由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为μ1mg，根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为μ1mg.又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力μ1mg和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，选项A正确，B错误．若增大F的大小，只能使木块加速运动，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，选项C错误，D正确． 答案　AD “静静”突变 物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变． 物理建模 　 2.摩擦力的“突变”模型 (模型演示见PPT课件) 【典例1】 (单选)一木块放在水平桌面上， 在水平方向共受到三个力即F1、F2和 摩擦力的作用，木块处于静止状态， 如图2－2－10所示，其中F1＝10 N，F2＝2 N，若撤去F1，则木块受到的摩擦力为 (　　)． 　 A．10 N，方向向左 B．6 N，方向向右 C．2 N，方向向右 D．0 图2－2－10 解析　当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N，可知最大静摩擦力Ffmax≥8 N．当撤去力F1后，F2＝2 NFfmax，物体仍处于静止状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变，且与作用在物体上的F2等大反向．C正确． 答案　C 即学即练1 (单选)如图2－2－11所示， 轻弹簧的一端与物块P相连，另一 端固定在木板上．先将木板水平放 置，并使弹簧处于拉伸状态．缓慢 抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是 (　　)． A．先保持不变 B．一直增大 C．先增大后减小 D．先减小后增大 图2－2－11 解析　本题考查共点力的动态平衡问题．对物块进行受力分析可知，由于初始状态弹簧被拉伸，所以物块受到的摩擦力水平向左，当倾角逐渐增大时，物块所受重力在斜面方向的分力逐渐增大，所以摩擦力先逐渐减小，当弹力与重力的分力平衡时，摩擦力减为0；当倾角继续增大时，摩擦力向上逐渐增大，故选项D正确． 答案　D “静动”突变 物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力． 【典例2】 如图2－2－12所示，在平板与水 平面间的夹角θ逐渐变大的过程中，分析 木块m受到的摩擦力的情况． 解析　①当θ角较小时，木块静止不动， 木块受到静摩擦力F静的作用，静摩擦力F静与物体的重力G在沿斜面上的分力Gsin θ是一对平衡力，故F静＝Gsin θ，θ变大，则F静＝Gsin θ变大． ②当角达到一个确定的值θ0时，木块恰好匀速运动，这时木块受到滑动摩擦力F滑的作用． 图2－2－12 利用受力平衡得　F滑＝Gsin θ0 利用公式得　F滑＝μGcos θ0 两式联立得　μ＝tan θ0 当θθ0后，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，则F滑＝μGcos θ 故当θ继续变大时，物体受到的滑动摩擦力减小了． 当θ＝90°时，物体受到的滑动摩擦力等于0. 答案　见解析 即学即练2 (多选)在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中，特设计了如图2－2－13甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图象如图乙，则结合该图象，下列说法正确的是 (　　)． A．可求出空沙桶的重力 B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小 C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小 D．可判断第50秒