1、摩擦力典型题剖析例 1 如图 128,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力 F 拉着木块沿桌面运动,则木块所受到的摩擦力 f 随拉力 F 变化的图像(图 129)正确的是 分析 当木块不受拉力时(F=0),桌面对木块没有摩擦力(f=0)当木块受到的水平拉力 F 较小时,木块仍保持静止,但出现向右运动的趋势,桌面对木块产生静摩擦力,其大小与 F 相等,方向相反随着水平拉力 F 不断增大,木块向右运动的趋势增强,桌面对木块的静摩擦力也相应增大,直到水平拉力 F 足够大时,木块开始滑动,桌面对木块的静摩擦力达最大值 fm在这个过程中,由木块水平方向二力平衡条件知,桌面对木块的静摩擦力
2、f 始终与拉力 F 等值反向,即随着 F 的增大而增大木块滑动后,桌面对它的阻碍作用是滑动摩擦力,它小于最大静摩擦力,并且,在木块继续滑动的过程中保持不变答 D说明 (1)图 129D 中最大静摩擦力与滑动摩擦力的对应关系如图 130 所示(2)由于物理图像中两坐标轴的分度可以不同,因此图 1-30 中倾角 不必一定等于 45例 2 如图 131 所示,在水平桌面上放一个重为 GA=20N 的木块,木块与桌面间的动摩擦因数 A=0.4,使这个木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力 F 为多少?如果再在木块 A 上加一块重为GB=10N 的木块 B,B 与 A 之间的动摩擦因数 B=0.2,那么当 A
3、、B 两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块 A 的水平拉力应为多少?此时木块 B 受到木块 A 的摩擦力多大?分析 未放上木块 B 时,A 与桌面间的压力等于 A 的重力放上木块 B 后,A 与桌面间的压力等于 A,B 两者的重力两木块一起运动,可以看成一个整体,由水平方向二力平衡条件得拉力 F 应等于桌面对 A 的摩擦力解答 未放上木块 B 时,N=GA,桌面对 A 的摩擦力为fA=AN=AGA=0.420N=8N,所以拉力 F=fA=8N加上木块 B 后,N=GAGB,桌面对 A 的摩擦力为fA=AN=A(GA+G B)=0.4 (20+10)N=12N,所以拉力 F=fA=12N由于 A、
4、B 两木块间无相对运动,所以 A、B 两木块间不产生摩擦力,即 B 受到的摩擦力 fB=0说明 上面求得的 fB=0,是针对 A、B 两木块已一起沿水平桌面匀速滑动时而言的在木块 B 从刚放上到与 A 一起匀速滑动的过程中,木块 A 对 B 产生沿水平向右的摩擦力在以后学习过牛顿运动定律后,对此会有深刻的认识讨论1摩擦力的产生必须同时具备三个条件:(1)两个物体相互接触,且接触面间存在压力;(2)两个物体的接触面不光滑;(3)两个物体接触面间具有相对滑动趋势或发生相对滑动这三者缺一不可,必须同时满足2判断摩擦力的方向,关键是确定相对运动(或相对运动趋势)方向如(图 132)中的皮带运输机,皮带在机器带动下主动地向上运动,放在皮带上的物体有沿皮带下滑的趋势,因此皮带对物体的静摩擦力方向沿皮带向上作为动力带动物体运动图 133 中 B 为放在光滑水平面上的小车,木块 A 从与车面等高处滑上小车,设 A 与车相接触的两表面均不光滑A 滑上车后,相对于车向右运动;由于车落后于木块,车相对于木块向左运动所以车对木块的滑动摩擦力向左,对木块是阻力;木块对车的滑动摩擦力则向右,对车是动力直至当木块与车一起向右运动时,两者已无相对运动趋势,它们之间的滑动摩擦力消失