23摩擦力受力分析

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1、2.3摩擦力受力分析一、考点聚焦>静摩擦力、最大静摩擦力I级要求>滑动摩擦力、滑动摩擦定律I微要求二、知识扫描1.静摩擦力的产生条件是两个处丁相对静止的物体之间存在着相互作用的弹力、接触面粗糙、R冇相对运动趋势。静摩擦力的方向9接触面相切、物体间相对运动趋势方向相反。静摩擦力的大小可以在0与最人静摩擦力仏之间变化,静摩擦力的人小与物体间的压力大小无关，但物体间的最大静摩擦力与物体间的压力有关。2.滑动摩擦力的产生条件是两个接触的物体之间存在着相互作用的弹力、接触面粗糙、旦冇相对运动。滑动摩擦力的方向与物体接触面相切,且与物体相对运动方向相反。滑动摩擦力的大小与物体间的动摩擦因数

2、〃，及物体的弹力有关，即U讥。3.对物体进行受力分析的一般步骤：首先确定研究对彖;然后根据力的概念，从物体处所的环境与其他物体的联系，按重力、弹力、摩擦力及其他力等顺序依次分析,最后检杳图2-3-1(*)分析结果能否使物体处于题目中所给的运动状态.三、好题精析例1如图2・3・1所示，用细绳拴着一个小球，小球静止在光滑的斜面上.试作出小球所受的弹力示意图.K解析』小球只与斜而和细绳接触，根据弹力的产生条件及其方向可作出小球受力图如图2・3・1（解）•K点评U弹力是接触力，接触面间的压力、支持力方向总是与接触面垂直指向被压力或起支持作用的物体；而绳的拉力总是沿着绳子，并指向收缩方向

3、.例2下列关于摩擦力的说示中正确的是：（）A.阻碍物体运动的力称为摩擦力B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C.静摩擦力的方向可能与物体运动方向垂直D.接触面上的摩擦力总是与接触而平行K解析』摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势的，而不是阻碍物体的运动，因此A选项错谋.另一方面摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势方向相反，故B选项错误.当相对运动趋势方向与运动方向垂直时，静摩擦力的方向就与运动方向垂直，故C正确.摩擦力是切向力，故与接触血平行，D正确.综上所述C、D正确.K点评』本题要求考牛正确理解摩擦力的概念，并能把握相对运动与物体运动的区别.例3长

4、肓木板的上表血的一端放置一个铁块，木板放置在水平面上，将放置铁块的一端由水BCD平位直缓慢地向上抬起，木板另端相对水平面的位置保持不变，如图2・3・2所示.铁块受到摩擦九/木板倾角Q变化的图线可能正确的是（设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小）：（）K解析H本题应分三种情况进行分析:®当0<6Z

5、等于滑动摩擦力大小.O当arctan^<^<90（）Dt,铁块相对木板向下滑动，铁块受到滑动摩擦力的作用，根据摩擦定律可知/二/jFn=pim^cosa,fp）Hai*S人按余弦规律减小.综合上述分析可知C图可能正确地表示了腕Q变化的图线.K点评［本题由铁块运动状态的不确定性来巧妙地设计了考查静摩擦力、最大静摩擦力、滑动摩擦力三者区别的，这三者在产生条件和人小计算上都有一些区别，分析过程屮要求考生能够从物体运动状态來进行科学分析与推理.例4如图2・3・3所示，质量为加、横截面为直角三角形的物块ABC,ZABC=a,A3边靠在竖直墙血上，F是垂直于斜血BC的推力.现物块静止不动，

6、则摩擦力大小为.K解析1对三角形物块进行受力分析，如图2・3・3（解）所示.由平衡条件可以有：ri图2-3-3图2-3-3(W)f-mg-Fsina=0^N一Fcosq=0解得摩擦力/=/"g+Fsina.K点评H本题要求考牛•掌握物体的受力分析与平衡条件及处理平衡问题的数学方法.例5利用一个小木块（一端带挂钩）、一个长木板、一根橡皮条和一把刻度尺，怎样粗略地测出小木块与木板Z间的动摩擦因数.K解析H橡皮条不能直接测量力的大小，但在其发生弹性形变吋，可以粗略地认为其遵循胡克定律，可以根据其形变量來比较力的大小，可以借助借助于比例关系估算出动摩擦因数.其具体方法：（1）用刻度尺测

7、量出橡皮条口山长度b将橡皮条把木块竖直悬挂起来，测量木块静止时橡皮条的长度厶，并计算其形变量M=h-/o：（2）将木块放在水平放置的木板上，用橡皮条水平拉动木块，使木块在木板上匀速运动,测量出这时橡皮条的长度◎并计算其形变量A/2=/2-Io；（3）计算动摩擦因数“=A/2/A/,.K点评』这是一首设计性实验问题，它要求考生能够借助于比例关系求解.四、变式迁移杆随转轴在O1.长为厶的轻杆A—端固定一个质量为加的小球B,另一•端固定在水平轴O匕竖肓平血'内匀速转动，角速度为5某时刻杆与水平方向