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高考物理復(fù)習(xí) 剖析滑動摩擦力的知識點
一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體滑動的時候，要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力，這種力就叫滑動摩擦力。希望同學(xué)們在學(xué)習(xí)的過程中要注意以下知識點的理解和應(yīng)用。 ? 　　一、摩擦力產(chǎn)生的條件 ? 　　1．兩個物體相互直接接觸；2．兩個物體互相擠壓；3．接觸面粗糙；4．兩個物體間有相對運動。要產(chǎn)生滑動摩擦力必須同時具備這四個條件，缺少任何一個條件，都不能產(chǎn)生滑動摩擦力。??????????????????????????????????????????? ? 　　例1　如圖1，A、B兩物體所接觸的平面的動摩擦因數(shù)為μ，B在水平面上，A與豎直面接觸，A、B通過定滑輪連接在一起，A勻速下落，試分析A與豎直面有無滑動摩擦力。 ? 　　解析：A與豎直面接觸、相對運動且接觸面粗糙，但無擠壓，A不受滑動摩擦力。 ? 　　例2　如圖2，木板B以的對地速度向右滑動，物體A此時以的對地速度向右滑動，A與B接觸，且接觸面粗糙，問A和B之間有無滑動摩擦力??????????????????????????? ??????????? ? 　　解析：滿足兩個物體相互直接接觸、互相擠壓、接觸面粗糙，但，所以A與B無相對運動，即A與B間無滑動摩擦力。 ? 　　注意：確定滑動摩擦力有無時一定要把握好運動和相對運動的關(guān)系。 ? 　　二、物體對接觸面的壓力?? 　　壓力即為作用在支持面上且與作用面垂直的力。其大小不一定等于物體的重力，以后的學(xué)習(xí)過程中我們會知道壓力可能大于重力，可能小于重力，還可能等于重力，也可能與重力無關(guān)。但是不論支持面是什么樣的，也不論物體受力情況如何復(fù)雜，物體對支持面的正壓力和支持面對物體的支持力，總是一對作用力和反作用力，所以許多情況下都是通過求物體所受支持力來求得正壓力的。???????? ????? ??????? 　　注意：通過如圖3所示的物體靜止情況下的壓力大小，就說明壓力與重力無關(guān)。 ? 　　三、滑動摩擦力的方向判斷 ? 　　滑動摩擦力與相對運動方向相反，所謂“相對運動”是指相對接觸的物體，而不是相對于別的物體（比如水平地面）。????????????????????????????? ??????????????? ? 　　例1　如圖4所示，質(zhì)量為2㎏的物體，在的水平面上向右運動，在運動過程中還受到一個水平向左的大小為5N的拉力F的作用，分析物體受到的滑動摩擦力方向。 ? 　　解析：錯誤的思路是物體所受外力方向既為此題物體的相對運動方向，相對運動方向向左，滑動摩擦力向右。 ? 　　正確的思路是物體的相對運動方向與外力F無關(guān)，此題中相對運動方向為物體對地的速度方向。所以，滑動摩擦力向左，與力F同向。????????????????????????????????? ????????? ? 　　例2　如圖5，A、B兩物體所接觸的平面的動摩擦因數(shù)為μ，物體A處于水平放置的長木板B上，現(xiàn)讓A、B都向右運動，且，分析物塊A是否受到摩擦力？方向如何？? ? 　　解析：由于，故A相對于B水平向左運動，因而A所受B的滑動摩擦力方向水平向右。A受滑動摩擦力，方向水平向右。 ? 　　注意：“相對運動”是指相對接觸的物體的運動。 ? 　　四、動摩擦因數(shù)μ ? 　　動摩擦因數(shù)，是由相互接觸的兩個物體的材料及粗糙程度決定的。與接觸面積無關(guān)，通常情況下不做特殊說明時動摩擦因數(shù)μ＜1。 ? 　　例1　動摩擦因數(shù)的大小（　　） ? 　　A、跟滑動摩擦力的大小成正比 ? 　　B、跟正壓力的大小成正比 ? 　　C、跟相對運動的速度大小有關(guān) ? 　　D、跟相互接觸的兩物體的材料和接觸面粗糙情況有關(guān) ? 　　解析：動摩擦因數(shù)與壓力無關(guān)、與接觸面積大小無關(guān)、與滑動摩擦力的大小無關(guān)、與相對運動的速度大小無關(guān)，所以答案為（D）
　解析：設(shè)木塊的質(zhì)量為m，重力的兩個分力=mgcos和=mgsin，據(jù)二力平衡知F==μ=μ，既mgsin=μmgcos，μ=tan。 ? 　　例3　如圖所示，在水平地面上疊放著A、B兩個長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力，物塊A和B以相同的速度一起作勻速直線運動。由此可知，A、B間動摩擦因數(shù)μ1和B與地面間的動摩擦因數(shù)μ2有可能是（　　）???????????????????????????????????????????? ? 　　A、μ1=0，μ2=0； ? 　　B、μ1=0，μ2≠0； ? 　　C、μ1≠0，μ2=0； ? 　　D、μ1≠0，μ2≠0。 ? 　　解析：物塊A和B以相同的速度一起作勻速直線運動，隔離物塊A，據(jù)二力平衡可知A在水平方向若受滑動摩擦力與勻速直線運動的條件矛盾，所以A不受滑動摩擦力，A和B的接觸面可以光滑也可以粗糙，既動摩擦因數(shù)有兩種可能μ1=0或μ1≠0；根據(jù)上面的分析知A和B間無摩擦力，隔離物塊B據(jù)二力平衡可知B與地面間一定有摩擦力，既μ2≠0。答案為（B、D） ? 　　例4　如圖8示，以水平力F壓物體A，這時A沿豎直墻壁勻速下滑，若物體A與墻面間的動摩擦因數(shù)為μ，A物體的質(zhì)量為m，那么A物體與墻面間的滑動摩擦力大小與重力大小的關(guān)系是（）??????????????????????????????????? ????????????????? ? 　　A．F＜mg　　B．F＞mg　　C．F＝mg　　D．無法確定 ? 　　解析：A沿豎直墻壁勻速下滑，據(jù)二力平衡可知，mg＝μF，既F＝mg/μ，通常情況下不做特殊說明時動摩擦因數(shù)μ＜1，說明F＞mg，答案為（B） ? 　　五、應(yīng)用求力的大小?? 　　例1　水平地面上的物體，在水平拉力F作用下向前運動，當(dāng)拉力F增大時，速度也隨之增大，物體所受的滑動摩擦力將（　　） ? 　　A、增大　　B、減小　　C、不變　　D、不能確定 ? 　　解析：根據(jù)滑動摩擦力，滑動摩擦力與拉力無關(guān)、與相對運動的速度大小無關(guān)。答案為（C） ? 　　例2　質(zhì)量為m的均勻長方形木料放在水平桌面上，木料與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用水平力F拉木料，如圖（9）示。當(dāng)木料的1/3離開桌面時，桌面對它的摩擦力等于多少？????????????????????????????????? ??????????? ? 　　解析：木料均勻，其重心在木料的幾何中心上，重力的作用線在支承面以內(nèi)，木料與桌面之間的彈力大小仍為。滑動摩擦力只與正壓力和動摩擦因數(shù)有關(guān)，與接觸面積的大小無關(guān)，既滑動摩擦力為。 ? 　　如果學(xué)生對物體重心的概念不清，理解不深就會誤認(rèn)為，已有1/3探出桌面之外，則對桌面的壓力只剩下2/3，故摩擦力大小為μ.其實重心是重力的作用點，重力是物體每一小部分所受重力的合力。 ? 　　例3　如圖10所示，物體A重40N，物體B重20N，A與B、B與地面間的動摩擦因數(shù)均為0．4。當(dāng)用水平力向右拉動物體A時，試求：????????????????????????? ?????????????????? ? 　　（1）B物體所受的滑動摩擦力的大小和方向； ? 　　（2）A物體所受的地面滑動摩擦力的大小和方向。 ? 　　解析：（1）物體B相對物體A向左滑動，物體A給物體B的滑動摩擦力方向向右，大小為。 ? 　　（2）物體A相對地面向右滑動，地面給物體A的滑動摩擦力方向向向左，大小為。

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