专题三 摩擦力问题

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1、专题三摩擦力问题雷区扫描本部分常见的失分点有：1.不能正确确定摩擦力的方向；2.不能准确求出摩擦力的大小；3.不能正确分析摩擦力做功问题.出现上述失误的原因是：不能正确区分两种不同的摩擦力，即：静摩擦力和滑动摩擦力，常将它们相混淆.不能从摩擦力产生的原因来分析摩擦力及其产生的效果.排雷示例例1.（1998年全国）如图3—1所示，物体m放在一木板上，木板与水平面间的夹角由0逐渐增大到90°的过程中(缓慢地绕支点O转动)对木块的摩擦力图3—1A.不断增大B.先变大后变小C.不断变小D.先变小后变大雷区探测本题旨在考查考生对摩擦力产生原因的理解及确定摩擦力大小的方法

2、.是平常学习中的一个难点.雷区诊断考生答题时主要是两种错误答案：错选答案A或C.选A答案错误的原因是认为物体受的摩擦力始终为静摩擦力，根据F＝mgsinθ知，当θ增大时f不断增大.选取C答案错误的原因是认为物体受的摩擦力始终为滑动摩擦力，根据F＝μmgcosθ知，当θ增大时f不断减小.这两种错误都是不能对过程进行正确分析造成的，没有明确开始物体所受的为静摩擦力，当角度到达一定程度物体开始滑动，静摩擦力就变成了滑动摩擦力.可见遇到摩擦力问题时必须首先分析是静摩擦力还是滑动摩擦力.如果是滑动摩擦力，其大小满足f=μN;如果是静摩擦力，必须明确物体所受的其他各力，然后由

3、平衡条件或牛顿定律求得静摩擦力的大小和方向.此题中，板抬起的初期，θ角较小，重力分力不足以使物体沿斜面下滑，即mgsinθ＜μmgcosθ,但物体有下滑的趋势，物体和木板间存在静摩擦力，其方向沿板向上，其大小f1=mgsinθ,在此过程中f1随θ的增大而增大.但是，当θ角增大到一定程度时，mgsinθ＞μmgcosθ，摩擦力已不能阻止物体下滑，此后物体与板间发生相对滑动，摩擦力已为滑动摩擦力，其方向沿板向上，大小f2=μmgcosθ,随θ的增大开始减小.正确解答B例2.（2001年全国）如图3—2所示，质量为m0，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC＝α，AB

4、边靠在竖直墙壁面上，F是垂直于斜面BC的推力.现物块静止不动，则摩擦力的大小为_________.图3—2雷区探测此题目考查考生对物体进行受力分析的能力和求静摩擦力大小的方法，同时也考查了物体平衡条件的运用.雷区诊断题目给出物体不动，但重力方向向下，力F也有竖直向下的分量，显然物体有沿竖直墙下滑的趋势，因此墙对物体必有一个沿墙面竖直向上的静摩擦力.由于静摩擦力和正压力及动摩擦因数无关，则必须由平衡条件求得.解答本题的关键是分析受力，然后列平衡方程.三角形物块受力情况如图3—3所示，建立如图坐标系，由物体的平衡条件：图3—3在y轴方向上有：f-Fsinα-mg=0.

5、解得：f=mg+Fsinα.正确解答mg＋Fsinα例3.（1998年上海）两个重叠在一起的滑块，置于固定的，倾有为θ的斜面上，如图3—4所示.滑块A、B的质量分别为M、m.A与斜面间的动摩擦因数μ1,B与A之间的动摩擦因数μ2.已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，在运动过程中，滑块B受到的摩擦力图3—4A.等于零B.方向沿斜面向上C.大小等于μ1mgcosθD.大小等于μ2mgcosθ雷区探测掌握分析问题的方法和技能，这是高考时考生的基本要求，本题以求摩擦力为素材，目的是考查考生“假设法分析和判断问题”及“处理连接体问题的基本方法”，绝大多数高考题目

6、都具备这种功能.雷区诊断不能正确使用假设法判断静摩擦力的大小和方向，只是凭主观想象得出结论造成错误.正确的分析过程应为：假定A与B间无摩擦力作用，则B下滑的加速度必须大于A下滑的加速度，二者不可能以相同的加速度从斜面下滑，故选项A是不正确的，B与A以相同的加速度下滑，表明B必受到A施加的沿斜面向上的摩擦力作用，故选项B正确.由于AB间无相对滑动，因此AB间的摩擦力不可能是滑动摩擦力，只能是静摩擦力.静摩擦力不能用动摩擦因数与正压力的乘积来表示，因而选项D也是错误的，A作用于B的静摩擦力f的大小应保证B与A有相同的加速度，因此对AB整体有（m+M)gsinθ-μ1(

7、m+M)gcosθ=(m+M)a对B有：mgsinθ-f=ma由以上两式消去a得f=μ1mgcosθ所以选项C是正确的.正确解答BC例4.（2001年全国理综）如图3—5所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连结起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是图3—5A.l+m1gB.l＋（m1＋m2）gC.l＋m2gD.l＋（）g雷区探测此题考查“胡克定律、摩擦力、物体的平衡条件”等知识，同时考查了“受力分析、连接体问题的分析”等基本方法.在近几

8、年高考特别