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2022高中物理第二章相互作用一輪復(fù)習(xí)第2講 摩擦力的綜合分析

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資源介紹

第2講 摩擦力的綜合分析
目標要求  1.會判斷摩擦力的方向及有無,會計算摩擦力的大小.2.知道摩擦力的突變,會分析突變后摩擦力的方向及大小.
考點一 摩擦力的綜合分析與計算
1.靜摩擦力有無及方向的判斷“三法”
(1)狀態(tài)法
根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律,判斷靜摩擦力的有無及方向.
(2)牛頓第三定律法
先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向,再根據(jù)牛頓第三定律確定另一物體受到的靜摩擦力方向.
(3)假設(shè)法

2.靜摩擦力大小的分析與計算
(1)物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運動)時,利用力的平衡條件來計算靜摩擦力的大小.
(2)物體有加速度時,若只受靜摩擦力,則Ff=ma.若除受靜摩擦力外,物體還受其他力,則
F合=ma,先求合力再求靜摩擦力.
3.滑動摩擦力大小的分析與計算
滑動摩擦力的大小用公式Ff=μFN來計算,應(yīng)用此公式時要注意以下兩點:
(1)μ為動摩擦因數(shù),其大小與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān);FN為兩接觸面間的正壓力,其大小不一定等于物體的重力.
(2)滑動摩擦力的大小與物體的運動速度和接觸面的大小均無關(guān).

狀態(tài)法判斷摩擦力的有無及方向

例1  如圖1所示,物體A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向勻速運動,關(guān)于物體A所受的摩擦力,下列說法正確的是(  )

圖1
A.甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力,且方向均與F相同
B.甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力,且方向均與F相反
C.甲、乙兩圖中物體A均不受摩擦力
D.甲圖中物體A不受摩擦力,乙圖中物體A受摩擦力,方向和F相同
答案 D
例2  (2019·陜西漢中市下學(xué)期模擬)如圖2所示,A、B兩物塊疊放在一起,B受到一水平向左的作用力F,A、B在粗糙的水平地面上保持相對靜止地向右做直線運動,在向右運動的過程中,下列關(guān)于A、B所受到的摩擦力的說法正確的是(  )

圖2
A.A受到水平向右的摩擦力 B.A可能不受摩擦力作用
C.B受到地面水平向左的摩擦力 D.B可能不受地面的摩擦力作用
答案 C
解析 先對整體受力分析,根據(jù)相對地面的運動方向可知地面對B的摩擦力方向水平向左;根據(jù)合外力方向判斷整體的加速度方向水平向左,隔離A受力分析可知B對A的摩擦力方向水平向左,故選C.

摩擦力的綜合分析

例3  (2019·江西東湖·南昌二中期末)如圖3所示,質(zhì)量為m=10 kg的物體放在水平傳送帶C上,與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.4.由于受到相對于地面靜止的光滑導(dǎo)槽A、B的控制,物體只能沿水平導(dǎo)槽運動(圖為俯視圖,導(dǎo)槽與傳送帶間有空隙).現(xiàn)傳送帶以v1=8 m/s的速度向右勻速運動,同時用力F拉動物體(方向沿導(dǎo)槽方向)使物體以v2=6 m/s的速度沿導(dǎo)槽勻速運動,g取10 m/s2,求拉力F大小.

圖3
答案 24 N
解析 物體有相對于傳送帶水平向左的速度v1′和沿導(dǎo)槽的速度v2,故物體相對于傳送帶的速度如圖所示,

tan θ=v1′v2=86=43,即θ=53°;
滑動摩擦力方向與相對運動方向相反,
所以有:F=Ffcos θ=μmgcos θ=0.4×10×10×0.6 N=24 N.

1.(摩擦力有無及方向的判斷)(多選)如圖4甲、乙所示,傾角為θ的斜面上放置一滑塊M,在滑塊M上放置一個質(zhì)量m的物塊,M和m相對靜止一起沿斜面勻速下滑,下列說法正確的是(  )

圖4
A.圖甲中物塊m受到摩擦力
B.圖乙中物塊m受到摩擦力
C.圖甲中物塊m受到水平向左的摩擦力
D.圖乙中物塊m受到與斜面平行向上的摩擦力
答案 BD
解析 對題圖甲:設(shè)物塊m受到摩擦力,則物塊m受到重力、支持力、摩擦力,而重力、支持力平衡,若受到摩擦力作用,其方向與接觸面相切,方向水平,則物塊m受力將不平衡,與題中條件矛盾,故假設(shè)不成立,A、C錯誤.對題圖乙:設(shè)物塊m不受摩擦力,由于物塊m勻速下滑,物塊m受力平衡,若物塊m只受重力、支持力作用,由于支持力與接觸面垂直,則重力、支持力不可能平衡,假設(shè)不成立,由受力分析知:物塊m受到與斜面平行向上的摩擦力,B、D正確.
2.(摩擦力的分析與計算)(2020·四川瀘縣第四中學(xué)高三開學(xué)考試)木塊A、B的重力分別為50 N和60 N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25;夾在A、B之間的水平輕彈簧被壓縮了2 cm,彈簧的勁度系數(shù)為400 N/m.系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動.現(xiàn)用F=1 N的水平拉力作用在木塊B上,如圖5所示,力F作用后(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)(  )


圖5
A.木塊A所受摩擦力大小是12.5 N
B.木塊A所受摩擦力大小是11.5 N
C.木塊B所受摩擦力大小是9 N
D.木塊B所受摩擦力大小是7 N
答案 C
解析 由于彈簧被壓縮了Δx=2 cm,故彈簧的彈力F彈=kΔx=400 N/m×0.02 m=8 N,彈簧對木塊A的力是向左的,大小為8 N,而A靜止,A所受最大靜摩擦力為FfmA=50 N×0.25=12.5 N>F彈,則A靜止,A受到的摩擦力與F彈等大反向,F(xiàn)fA=F彈=8 N,故A受到的摩擦力為8 N,方向水平向右,選項A、B均錯誤;B所受最大靜摩擦力FfmB=60 N×0.25=15 N,它受向右的8 N的彈簧彈力,還有向右的F=1 N的拉力,故兩力的合力大小為9 N,方向水平向右,也小于其最大靜摩擦力,B也處于靜止狀態(tài),受力平衡,故它受到的摩擦力等于彈簧對它的彈力和拉力的合力9 N,方向水平向左,選項C正確,D錯誤.
3.(滑動摩擦力的計算)(2019·云南民族中學(xué)高三月考)如圖6,位于水平桌面上的物塊P,由跨過輕質(zhì)定滑輪的輕繩與物塊Q相連,從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的,已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都為μ,兩物塊的質(zhì)量都是m,不計滑輪的摩擦,重力加速度為g,若用一水平向右的力F拉P使其做勻速運動,則F的大小為(  )

圖6
A.4μmg B.3μmg
C.2μmg D.μmg
答案 A
解析 對Q物塊,設(shè)跨過定滑輪的輕繩拉力為FT,木塊Q與P間的滑動摩擦力Ff=μmg,根據(jù)共點力平衡條件有FT=Ff ,則得:FT=μmg;對木塊P受力分析,P水平方向受到拉力F,Q對P向左的摩擦力Ff,地面對P向左的摩擦力Ff′,根據(jù)共點力平衡條件,有F=Ff+Ff′+FT ,地面對P物體向左的摩擦力:Ff′=μ·2mg,聯(lián)立解得:F=4μmg,故選A.
考點二 摩擦力的突變
1.題目中出現(xiàn)“最大”“最小”和“剛好”等關(guān)鍵詞時,一般隱藏著摩擦力突變的臨界問題.題意中某個物理量在變化過程中發(fā)生突變,可能導(dǎo)致摩擦力突變,則該物理量突變時的狀態(tài)即為臨界狀態(tài).
2.存在靜摩擦力的情景中,相對滑動與相對靜止的臨界條件是靜摩擦力達到最大值.
3.研究傳送帶問題時,物體和傳送帶的速度相等的時刻往往是摩擦力的大小、方向和運動性質(zhì)改變的分界點.

“靜—動”突變

例4  (多選)在探究靜摩擦力變化規(guī)律及滑動摩擦力變化規(guī)律的實驗中,設(shè)計了如圖7甲所示的演示裝置,力傳感器A與計算機連接,可獲得力隨時間變化的規(guī)律,將力傳感器固定在光滑水平桌面上,測力端通過細繩與一滑塊相連(調(diào)節(jié)力傳感器高度可使細繩水平),滑塊放在較長的小車上,小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕質(zhì)定滑輪系一只空沙桶(調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部輕繩水平),整個裝置處于靜止狀態(tài).實驗開始時打開力傳感器同時緩慢向沙桶里倒入沙子,小車一旦運動起來,立即停止倒沙子,若力傳感器采集的圖象如圖乙,則結(jié)合該圖象,下列說法正確的是(  )

圖7
A.可求出空沙桶的重力
B.可求出滑塊與小車之間的滑動摩擦力的大小
C.可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小
D.可判斷第50 s后小車做勻速直線運動(滑塊仍在車上)
答案 ABC
解析 t=0時刻,力傳感器顯示拉力為2 N,則滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力,大小為2 N,由小車與空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N,A選項正確;t=50 s時靜摩擦力達到最大值,即最大靜摩擦力為3.5 N,同時小車啟動,說明沙子與沙桶總重力等于3.5 N,此時摩擦力突變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ瑒幽Σ亮Υ笮? N,B、C選項正確;此后由于沙子和沙桶總重力3.5 N大于滑動摩擦力3 N,故50 s后小車將做勻加速運動,D選項錯誤.

     “動—靜”突變

例5  如圖8所示,斜面固定在地面上,傾角為θ=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).質(zhì)量為1 kg的滑塊以初速度v0從斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足夠長,該滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8),則該滑塊所受摩擦力Ff隨時間變化的圖象是下圖中的(取初速度v0的方向為正方向,g=10 m/s2)(  )

圖8


答案 B
解析 滑塊上升過程中受滑動摩擦力,F(xiàn)f=μFN,F(xiàn)N=mgcos θ,聯(lián)立得Ff=6.4 N,方向沿斜面向下.當滑塊的速度減為零后,由于重力的分力mgsin θ<μmgcos θ,滑塊靜止,滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力,由平衡條件得Ff′=mgsin θ,代入數(shù)據(jù)可得Ff′=6 N,方向沿斜面向上,故選項B正確.

4.(“靜—靜”突變)(2020·福建三明市質(zhì)檢)如圖9所示,質(zhì)量為10 kg的物體A拴在一個被水平拉伸的彈簧一端,彈簧的拉力為5 N時,物體A與小車均處于靜止狀態(tài).若小車以1 m/s2的加速度向右運動,則(g=10 m/s2)(  )

圖9
A.物體A相對小車向右運動
B.物體A受到的摩擦力減小
C.物體A受到的摩擦力大小不變
D.物體A受到的彈簧的拉力增大
答案 C
解析 由題意得,物體A與小車的上表面間的最大靜摩擦力Ffm≥5 N,小車加速運動時,假設(shè)物體A與小車仍然相對靜止,則物體A所受合力F合=ma=10 N,可知此時小車對物體A的摩擦力為5 N,方向向右,且為靜摩擦力,所以假設(shè)成立,物體A受到的摩擦力大小不變,故選項A、B錯誤,C正確;彈簧長度不變,物體A受到的彈簧的拉力大小不變,故D錯誤.

5.(“動—動”突變)(2020·山東濰坊市質(zhì)檢)如圖10所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ,以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動.在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ
圖10

答案 D
解析 小木塊從靜止開始運動,相對傳送帶斜向上運動,則所受滑動摩擦力方向沿傳送帶向下,木塊做勻加速直線運動;當木塊速度與傳送帶速度相等時,由于μ 6.(“動—動”突變、“動—靜”突變)如圖11所示,質(zhì)量為1 kg的物體緊貼足夠高的豎直墻面且處于靜止狀態(tài),與墻間的動摩擦因數(shù)為0.5,t=0時刻施加F1=10 N的向左的力,同時釋放物體.t=2 s時力增大到F2=30 N,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取豎直向上為正方向,畫出0~6 s內(nèi)物體所受摩擦力與時間的關(guān)系圖象.(g=10 m/s2)

圖11
答案 見解析圖
解析 0~2 s,F(xiàn)f=μF1
課時精練

1.(2019·天津市耀華中學(xué)高三月考)大小相等的力F按如圖所示的四種方式作用在相同的物體上,使物體能沿不同粗糙程度的水平面勻速運動,則物體與水平面間的摩擦力最大的是(  )


答案 A
解析 四種情況下物體均處于平衡狀態(tài),即合力為0,A圖中摩擦力等于拉力F;B圖中將力F沿著水平和豎直方向正交分解,則摩擦力Ff=Fcos 30°;C圖中將力F沿著水平和豎直方向正交分解,則摩擦力Ff=Fcos 30°;D圖中將力F沿著水平和豎直方向正交分解,則摩擦力Ff=Fcos 60°,則可知A圖中摩擦力最大,故A正確,B、C、D錯誤.
2.如圖1所示,A、B兩物塊疊放在一起,在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動,運動過程中B受到的摩擦力(  )

圖1
A.方向向左,大小不變 B.方向向左,逐漸減小
C.方向向右,大小不變 D.方向向右,逐漸減小
答案 A
解析 對A、B整體受力分析如圖所示,滑動摩擦力Ff使整體產(chǎn)生加速度a,a=μg不變(μ為A與水平面間的動摩擦因數(shù)),對B受力分析知,B所受靜摩擦力Ff靜=mBa=μmBg,大小不變,方向向左,故A對,B、C、D錯.




3.(2020·山東日照市高三月考)長木板上表面的一端放有一個木塊,木塊與木板接觸面上裝有摩擦力傳感器,如圖2甲所示,木板由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(即木板與地面的夾角θ變大),另一端不動,摩擦力傳感器記錄了木塊受到的摩擦力Ff隨角度θ的變化圖象如圖乙所示.重力加速度為g,下列判斷正確的是(  )

圖2
A.木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=tan θ1
B.木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=Ff2mgcos θ1
C.木板與地面的夾角為θ2時,木塊做自由落體運動
D.木板由θ1轉(zhuǎn)到θ2的過程中,木塊的速度變化越來越快
答案 D
解析 由題圖可知,當木板與地面的夾角為θ1時木塊剛剛開始滑動,木塊重力沿木板向下的分力等于Ff2,剛滑動時有Ff1=μmgcos θ,則μ=Ff1mgcos θ1,故選項A、B錯誤;當木板與地面的夾角為θ2時,木塊受到的摩擦力為零,則木塊只受重力作用,但此時速度不是零,木塊不做自由落體運動,做初速度不為零、加速度為g的勻加速運動,故選項C錯誤;對木塊,根據(jù)牛頓第二定律有:mgsin θ-μmgcos θ=ma,則a=gsin θ-μgcos θ,則木板由θ1轉(zhuǎn)到θ2的過程中,隨著θ的增大,木塊的加速度a增大,即速度變化越來越快,故選項D正確.
4.如圖3甲所示,筆記本電腦散熱底座一般設(shè)置有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度.某同學(xué)將電腦放在散熱底座上,為了獲得更好的舒適度,由原卡位1調(diào)至卡位4,如圖乙所示,電腦始終處于靜止狀態(tài),則(  )

圖3
A.電腦受到的支持力變小
B.電腦受到的摩擦力變大
C.散熱底座對電腦的作用力不變
D.電腦受到的支持力與摩擦力大小之和等于其重力
答案 C
解析 筆記本電腦受重力、支持力和靜摩擦力,如圖所示.根據(jù)平衡條件,有FN=mgcos θ,F(xiàn)f=mgsin θ,由原卡位1調(diào)至卡位4,角度θ減小,則支持力FN增大,靜摩擦力Ff減小,A、B錯誤;散熱底座對電腦的作用力即支持力和靜摩擦力的合力,與重力平衡,始終是不變的,C正確;電腦受到的支持力與摩擦力大小之和是變化的,不等于電腦的重力,D錯誤.

5.如圖4所示,物塊A放在傾斜的木板上,木板的傾角α分別為30°和45°時物塊所受摩擦力的大小恰好相同,則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為(  )

圖4
A.12 B.32
C.22 D.52
答案 C
解析 由題意可以判斷,木板的傾角α為30°時物塊靜止,所受摩擦力為靜摩擦力,由沿斜面方向二力平衡可知其大小為mgsin 30°;木板的傾角α為45°時物塊滑動,所受摩擦力為滑動摩擦力,大小為μmgcos 45°,由二者相等可得物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為μ=22,故選C.
6.(2020·上海市高三二模)如圖5所示,消防員沿豎直桿勻速向上爬時,手與桿間的彈力大小為FN1,受到的摩擦力大小為Ff1;沿豎直桿勻速向下滑時,手與桿間的彈力大小為FN2,受到的摩擦力大小為Ff2.則以下關(guān)系正確的是(  )

圖5
A.FN1=FN2, Ff1=Ff2
B.FN1Ff2
C.FN1>FN2, Ff1=Ff2
D.FN1=FN2, Ff1>Ff2
答案 C
解析 無論是勻速上滑還是勻速下滑,摩擦力與重力都是平衡的,即Ff1=Ff2=mg,勻速上滑時摩擦力是靜摩擦力,要滿足Ffm=μFN1>Ff1=mg,而下滑時是滑動摩擦力,即Ff滑=μFN2=mg,可知FN1>FN2,故選C.
7.(2016·海南卷·2)如圖6,在水平桌面上放置一斜面體P,兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).若將a與b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用Ff1、Ff2和Ff3表示.則(  )

圖6
A.Ff1=0,F(xiàn)f2≠0,F(xiàn)f3≠0
B.Ff1≠0,F(xiàn)f2=0,F(xiàn)f3=0
C.Ff1≠0,F(xiàn)f2≠0,F(xiàn)f3=0
D.Ff1≠0,F(xiàn)f2≠0,F(xiàn)f3≠0
答案 C
解析 對a、b、P整體受力分析可知,整體相對地面沒有相對運動趨勢,故Ff3=0;將a和b看成一個整體,ab整體有相對斜面向下運動的趨勢,故b與P之間有摩擦力,即Ff2≠0;對a進行受力分析可知,由于a處于靜止狀態(tài),故a相對于b有向下運動的趨勢,故a和b之間存在摩擦力,即Ff1≠0,故選項C正確.
8.(2019·福建莆田一中高一期中)如圖7所示,質(zhì)量為1 kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,從t=0時刻開始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同時受到一個水平向左的恒力F=1 N的作用,取向右為正方向,該物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖象是下列圖中的(g=10 m/s2)(  )

圖7


答案 A
解析 開始物體受到水平向左的滑動摩擦力:Ff=μmg=0.2×1×10 N=2 N,物體速度減為0后,F(xiàn) 9.(多選)(2020·湖北仙桃中學(xué)高三期中)如圖8所示,用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速直線運動,從t=0時刻起水平力F的大小隨時間均勻減小,到t1時刻,F(xiàn)減小為零.物體所受的摩擦力Ff隨時間t變化的圖象可能是(  )

圖8

答案 AD
解析 由題意可知,開始物體做勻速運動,從t=0時刻,拉力F開始均勻減小,t1時刻拉力減小為零,出現(xiàn)的摩擦力有兩種可能,一種是當拉力為零時,物體仍在滑動,則受到的一直是滑動摩擦力,即大小不變,A正確;另一種是當拉力為零前,物體已靜止,則當拉力為零時,物體先受到滑動摩擦力,后受到靜摩擦力,滑動摩擦力大小不變,而靜摩擦力的大小與拉力相等,而此時拉力小于滑動摩擦力大小,D正確,B、C錯誤.
10.(2019·浙江超級全能生2月聯(lián)考)打印機是現(xiàn)代辦公不可或缺的設(shè)備,正常情況下,進紙系統(tǒng)能做到“每次只進一張紙”,進紙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖9所示.設(shè)圖中剛好有10張相同的紙,每張紙的質(zhì)量均為m,搓紙輪按圖示方向轉(zhuǎn)動時帶動最上面的第1張紙勻速向右運動,搓紙輪與紙張之間的動摩擦因數(shù)為μ1,紙張與紙張之間、紙張與底部摩擦片之間的動摩擦因數(shù)均為μ2,重力加速度為g,打印機正常工作時,下列說法正確的是(  )

圖9
A.第1張紙受到搓紙輪的摩擦力方向向左
B.第2張與第3張紙之間的摩擦力大小為2μ2mg
C.第10張紙與摩擦片之間的摩擦力為0
D.要做到“每次只進一張紙”,應(yīng)要求μ1>μ2
答案 D
解析 第1張紙上表面受到搓紙輪施加的靜摩擦力Ff0,方向向右,第1張紙下表面受到第2張紙施加的滑動摩擦力Ff,方向向左,F(xiàn)f=μ2(mg+F),F(xiàn)為搓紙輪對第1張紙的壓力,F(xiàn)f0=Ff<μ1F,故μ1>μ2,A錯誤,D正確.第2張與第3張紙之間的摩擦力及第10張紙與摩擦片之間的摩擦力都是靜摩擦力,根據(jù)受力平衡知,大小均為Ff,B、C錯誤.

11.(多選)如圖10所示,傾角為θ的斜面C置于水平地面上,小物塊B置于斜面上,通過細繩跨過光滑的定滑輪與物體A相連接,連接B的一段細繩與斜面平行,已知A、B、C都處于靜止狀態(tài).則(  )

圖10
A.B受到C的摩擦力一定不為零
B.C受到地面的摩擦力一定為零
C.C有沿地面向右滑動的趨勢,一定受到地面向左的摩擦力
D.將細繩剪斷,若B依然靜止在斜面上,此時地面對C的摩擦力為零
答案 CD
解析 若繩對B的拉力恰好與B的重力沿斜面向下的分力平衡,則B與C間的摩擦力為零,A錯誤;將B和C看成一個整體,則B和C受到細繩斜向右上方的拉力作用,故C有向右滑動的趨勢,一定受到地面向左的摩擦力,B錯誤,C正確;將細繩剪斷,若B依然靜止在斜面上,利用整體法判斷,B、C整體在水平方向上不受其他外力作用,處于平衡狀態(tài),則地面對C的摩擦力為零,D正確.
12.(多選)如圖11甲所示,A、B兩個物體疊放在水平面上,B的上、下表面均水平,A物體與一拉力傳感器相連接,連接拉力傳感器和物體A的細繩保持水平.從t=0時刻起,用一水平向右的力F=kt(k為常數(shù))作用在B物體上,拉力傳感器的示數(shù)隨時間變化的圖線如圖乙所示,已知k、t1、t2,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.據(jù)此可求(  )

圖11
A.A、B之間的最大靜摩擦力
B.水平面與B之間的滑動摩擦力
C.A、B之間的動摩擦因數(shù)μAB
D.B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ
答案 AB
解析 當B被拉動后,拉力傳感器才有示數(shù),所以水平面對B的最大靜摩擦力為FfB=kt1,當A、B相對滑動后,拉力傳感器的示數(shù)保持不變,則FfAB=kt2-FfB=k(t2-t1),A、B正確;由于A、B的質(zhì)量未知,則不能求出μAB和μ,C、D錯誤.
13.(多選)如圖12甲所示,斜面體固定在水平面上,斜面上有一物塊在拉力F的作用下始終處于靜止狀態(tài),拉力F在如圖乙所示的范圍內(nèi)變化,取沿斜面向上為正方向,則下列物塊所受的摩擦力Ff與時間t的關(guān)系圖象可能正確的是(  )

圖12


答案 BD
解析 若t=0時靜摩擦力沿斜面向上,隨F減小,F(xiàn)f增大,當F反向后,F(xiàn)f在原來基礎(chǔ)上繼續(xù)增大,D正確;若t=0時靜摩擦力沿斜面向下,隨F減小,F(xiàn)f減小,在F=0之前,F(xiàn)f已變?yōu)檠匦泵嫦蛏希珺正確.

14.(2020·安徽安慶市懷寧縣第二中學(xué)高三月考)如圖13所示,一質(zhì)量為m的物體A恰能在傾角為α的斜面體上勻速下滑.若用與水平方向成θ角、大小為F的力推A,使A加速下滑,斜面體始終靜止.下列關(guān)于斜面體受地面的摩擦力的說法正確的是(重力加速度為g)(  )

圖13
A.方向水平向右,大小為mgcos αsin α
B.方向水平向左,大小為mgcos αsin α
C.方向水平向左,大小為Fcos θ
D.大小為0
答案 D
解析 勻速下滑時對A受力分析,受重力、支持力、滑動摩擦力,根據(jù)平衡條件:摩擦力與支持力的合力應(yīng)該與重力等大反向,即斜面對物體A的作用力方向豎直向上,根據(jù)牛頓第三定律,物體A對斜面體的作用力方向豎直向下;當用與水平方向成θ角、大小為F的力推A,A所受斜面的支持力增大,摩擦力Ff=μFN也增大,但是支持力FN與摩擦力Ff仍然成比例的增大,其合力的方向仍然豎直向上,則物體A對斜面體的作用力的方向仍然豎直向下,只是數(shù)值變大,故斜面體沒有相對地面運動的趨勢,不受地面的摩擦力,故D正確,A、B、C錯誤.

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