摩擦力重點題型及答案有:
1. 判斷物體受滑動摩擦力方向——有相對運動趨勢的物體不能當成“靜止的物體”或“運動的物體”,而是要“沿接觸面”去想。
【例】物體B在靜止的物塊A上,兩物體間存在摩擦力,下列說法中正確的是( )
A. 滑動摩擦力的方向可能與物體A的運動方向相同
B. 滑動摩擦力的方向可能與物體A的運動方向相反
C. 滑動摩擦力隨著壓力的增大而增大
D. 滑動摩擦力總是阻礙物體的相對運動
【答案】AD
【解析】
2. 判斷摩擦力是動力還是阻力——先判定物體的整體運動趨勢,再判斷接觸部分。
【例】在水平面上有一小車,當推力$F_{1}$作用下向右做勻速直線運動時,水平面上有一小車,當推力$F_{1}$作用下向右做勻速直線運動時,水平面上有一小車受到水平向左的拉力$F_{2}$作用,則下列說法正確的是( )
A. 小車受到的摩擦力是滑動摩擦力
B. 小車受到的摩擦力是靜摩擦力
C. 小車受到的摩擦力方向向右
D. 小車受到的拉力和摩擦力是一對平衡力
【答案】C
【解析】
3. 求解最大靜摩擦力的大小——根據二力平衡求解。
【例】質量為$m$的小物塊A以一定的初速度沿粗糙斜面體B向上運動,已知斜面體B靜止不動,則下列說法正確的是( )
A. 斜面體B受到地面的摩擦力一定為零
B. 斜面體B受到地面的支持力一定小于重力沿斜面向下的分力
C. 若斜面體B靜止不動,則斜面體B受到地面的摩擦力一定為靜摩擦力
D. 若斜面體B靜止不動,則斜面體B受到地面的支持力可能大于重力沿斜面向下的分力
【答案】CD
【解析】
4. 求解滑動摩擦力的方向和大小——根據平衡條件求解。
【例】質量為$m$的小滑塊從半徑為$R$的光滑圓弧軌道上由靜止滑下后進入粗糙的水平面上,已知滑塊與水平面間的動摩擦因數為$\mu $,求:滑塊在水平面上滑行的距離。
【分析】
滑塊在粗糙的水平面上受重力、支持力和滑動摩擦力作用,根據平衡條件求解滑動摩擦力大小和方向,再根據動能定理求解滑塊在水平面上滑行的距離。
【解答】
解:滑塊在粗糙的水平面上受重力、支持力和滑動摩擦力作用,根據平衡條件得:$f = mg\mu$,方向水平向左;根據動能定理得:$- fs = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}$,解得:$s = \frac{mv^{2}}{2\mu gR}$。
故答案為:$mg\mu$;水平向左;$\frac{mv^{2}}{2\mu gR}$。
5. 求解靜摩擦力的方向和大小——根據平衡條件求解。
【例】質量為$m$的小物塊A放在傾角為$\theta$的斜面上,物塊與斜面均保持相對靜止,則斜面對物塊的靜摩擦力的大小和方向不可能的是( )
A.大小等于零
B.大小等于$\sin\theta mg$
C.方向沿斜面向下
D.方向垂直于斜面向上
【答案】D
【解析】
解:AB.若斜面對物塊的靜摩擦力等于零時,物塊與斜面保持相對靜止,故AB正確;
C.若斜面對物塊的靜摩擦力沿斜面向下時,物塊與斜面保持相對靜止,故C正確;
D.若斜面對物塊的靜摩擦力垂直于斜面向上時,物塊將加速下滑,不可能保持相對靜止,故D錯誤。
本題選擇不可能的,故選D。
本題考查了求靜摩擦力的能力,靜摩擦力的方向總是沿著接觸面,受靜摩擦力的物體可能是運動的也可能是靜止的。求解靜摩擦力的關鍵是利用牛頓第二定律或平衡條件列式求解。
6. 求解最大靜摩擦力的表達式——根據滑動摩擦力的表達式求解。
【例】已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且滑動摩擦力的大小與正壓力成正比。現用水平推力推水平地面上的物體時,物體仍靜止不動,則下列說法
題目:質量為5kg的物體在水平面上向右運動,此時物體受到一個水平向左的拉力F=8N的作用,物體受到的摩擦力是水平方向的,大小是( )N。
答案:物體受到的摩擦力是水平方向的,大小是8N。
解釋:由于物體向右運動,所以它受到的摩擦力是水平向左的。根據摩擦力公式,f = μF_{N} = μmg,其中μ是摩擦系數,m是物體的質量,g是重力加速度。在本題中,μ和g是常數,所以物體受到的摩擦力只與物體對地的壓力F_{N}有關。由于物體是向右運動的,所以它受到的摩擦力是向后的,大小為8N。