靜摩擦力f隨著沿相對運(yùn)動趨勢方向的外力F外的增大而增大,但靜摩擦力存在著一個最大值,如果外力F外超過了這一最大值,物體之間由相對運(yùn)動趨勢轉(zhuǎn)變?yōu)榱讼鄬\(yùn)動,此時的摩擦力就不是靜摩擦力了,這個最大值就是最大靜摩擦力.在研究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測力計(jì)拉一放在水平桌面上的木塊,木塊運(yùn)動狀態(tài)及彈簧測力計(jì)的讀數(shù)如表所示(每次實(shí)驗(yàn)時,木塊與桌面的接觸面相同),則由此表分析可知
實(shí)驗(yàn) 次數(shù) | 木塊運(yùn) 動狀態(tài) | 彈簧秤讀數(shù)(N) |
1 | 靜止 | 0.4 |
2 | 靜止 | 0.6 |
3 | 加速 | 0.7 |
4 | 勻速 | 0.5 |
5 | 減速 | 0.3 |
A.木塊受到的最大靜摩擦力為0.5N
B.木塊受到的最大靜摩擦力一定為0.7N
C.在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到的摩擦力大小有二次是相同的
C
(1)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)時,受到平衡力的作用,二力平衡的條件:大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,作用在同一個物體上.
(2)滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),跟接觸面積,運(yùn)動速度無關(guān).
(3)產(chǎn)生摩擦力的條件是:兩個物體相互接觸,并且發(fā)生相對運(yùn)動或者具有相對運(yùn)動的趨勢,否則就不會產(chǎn)生摩擦力.
解答:(1)彈簧測力計(jì)顯示的是拉力的大小,木塊勻速直線運(yùn)動時,摩擦力和拉力是平衡力,大小相等;木塊加速和加速時,運(yùn)動狀態(tài)不斷改變,一定受非平衡力的作用,摩擦力和拉力不是平衡力.
(2)第1次和第2次實(shí)驗(yàn),木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)但是有運(yùn)動趨勢,水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,兩個力是平衡力,大小相等,第一次的靜摩擦力是0.4N,第二次的靜摩擦力是0.6N.
(3)第3、4、5次實(shí)驗(yàn)中,壓力相同,接觸面的粗糙程度相同,滑動摩擦力相同,都是0.5N,滑動摩擦力跟接觸面積、運(yùn)動速度無關(guān).
綜上,木塊受到的最大靜摩擦力是0.6N,第3、4、5次木塊受到的摩擦力大小相同.
故選C.
點(diǎn)評:本題需要注意兩點(diǎn):
(1)掌握二力平衡條件,物體靜止和勻速直線運(yùn)動時物體受到平衡力的作用.
(2)在運(yùn)動前的一剎那,施力物體不僅要克服動摩擦力的阻力,還需要克服物質(zhì)之間的鑲嵌力所做一剎那的功,所以靜摩擦力略大于動摩擦力.