假设法在摩擦临界中的应用

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1、假设法在摩擦临界中的应用假设法是高中物理中非常重要的物理思想。在解决物理问题中，凡是不能从题目中直接得到结论的问题，一般都要运用假设法进行判断。在判断两物体间摩擦力时，因为二者的相对运动状态不同，可能为静摩擦力或滑动摩擦力。但两种情况的计算过程有所不同，所以要先进行假设。第一类：若二者起始时刻相对静止，假设物体始终相对静止，计算接触面上的摩擦力与最大静摩擦力进行比较。若未超过最大静摩擦力，则假设正确；若超过最大静摩擦力，则应按照滑动摩擦力重新计算。第二类：若二者已经相对运动，假设二者在规定的时间（或位移）内未达到共同速度，按照滑动摩擦力进行计算，看二者达到共同速度

2、所需时间（或位移），进行比较。若假设正确，则按照假设进行计算。若假设错误，则判断达到共同速度以后是变为静摩擦力（或摩擦力消失），还是仍为滑动摩擦力，只是改变方向。下面以几个例题进行具体说明：2014年全国高考理科综合试题20题，即为在圆周运动中考查了摩擦临界。判断是否发生相对滑动。例1（2014全国）如图一所示，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴00’的距离为L，b与转轴的距离为2L。木块与盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用⑴表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A

3、.b—定比a先开始滑动B.a、b所受的摩擦力始终相等C.o=是b开始滑动的临界角速度D.w=时，a所受摩擦力的大小为kmg解析：A选项，比较a、b哪一木块先滑动，就是比较哪一木块先达到最大静摩擦力。假设均未发生相对滑动，则静摩擦力提供向心力，且二者角速度u相同，应有Ff=mw2r。因为b的半径大于a的半径，所以b需要的向心力较大，而二者的最大静摩擦力大小相等，则随着角速度◦的缓慢增大，b先达到最大静摩擦力，即b先于a滑动。同时可知，a、b木块所受摩擦力的大小是不同的。C选项，当角速度w达到b木块相对滑动的临界，即达到了最大静摩擦力。所以kmg=mo22L,解得co

4、=，故C选项正确。D选项，当w=时，解得F向=2kmg/3