2008高考物理总复习 摩擦力 物体的受力分析.doc
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2008高考物理总复习 摩擦力 物体的受力分析
【知识网络】
【高考要求】静摩擦、最大静摩擦力.(II)
【见证试题】(全国高考)如图1-2-1 ,C是水平地面A、B是长方形的物块,F是作用在B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动,由此可知,A、和B、B和C之间的动摩擦因素μ1、μ2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】本题实质是考查摩擦力产生的条件,在三个不可缺少的条件中两个物体接触和接触面粗糙是必要条件,选AB整体为研究对象知地面对B的摩擦力一定存在,故μ2≠0;对物体A,由平衡条件可知水平方向上A对B并无相对运动或相对运动的趋势。不存在摩擦力,所以μ1可以为零,但μ2不可为零。
【答案】BD
【讲评】本题许多同学认为μ1也不可为零。关键是未弄清状态与过程的区别,本题的条件是以给定了匀速直线运动状态,并不涉及达到这一状态的过程分析。而匀速直线运动状态是不需要力来维持的。
【知识链接】
1.静摩擦力是发生在相对静止的具有相对运动趋势的两个物体之间,静摩擦力的大小可在0~fm之间变化,一般应根据运动状态用 或 的知识求解。静摩擦力的方向总是 。
(平衡条件;牛顿运动定律;与相对运动的趋势方向相反)
2.滑动摩擦力是的发生在相对滑动的两物体间的作用力,计算用公式为
方向 (;与物体相对运动方向相反)
3.对物体的受力分析一般应先确定受力的对象,按先 力后 力再 力的顺序进行,注意:只分析研究对象的受力而不分析研究对象对其它物体的作用力;另外,要利用力的作用的相互性,即受力物体一定也是施力物体,这一点在多个对象同时存在时尤其要注意运用。(重力,弹力,摩擦力)
【重点、难点、疑点剖析】
1.重点是正确进行受力分析、摩擦力的大小和方向的判断
【例题1】在图1-2-2中,质量20kg的物体在动摩擦因素为0.1的水平面上向右运动,在运动过程中受到水平向左、大小为10N的拉力作用,则物体所受的摩擦力为(g=10m/s2) ( )
A.10N 向右 B.10N 向左
C.20N 向右 D.20N 向左
【解析】先明确物体在水平面上滑动,故应受到滑动摩擦力的作用,滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,即向左,这一点与物体受不受力,以及受什么方向的外力的作用是没有关系的。然后再确定滑动摩擦力的大小,由,得。
【答案】D
【类题演练】如图1-2-3所示质量为m的物体在力F的作用下在天花板上沿水平方向作匀速直线运动,则下列说法中正确的是:
A.物体可能受三个力的作用 B.物体一定受四个力的作用
C.摩擦力 D.摩擦力
【解析】:对物体进行受力分析,由于物体做匀速直线运动,则受力平衡。物体受力分析图如图1-2-4所示:
由平衡条件得
当,则时,物体不受摩擦力,物体不可能做匀速直线运动,所以物体一定受四个力作用 。
【答案】BD
2.滑动摩擦力作用下物体的三维运动分析是难点
【例题2】(武汉模拟试题)如图1-2-5所示倾角θ=30o的粗糙斜面上,放一个物体,物体的重力为G,静止在斜面上,现用一个平行于斜面底边的力F=G/2推该物体恰好在斜面内作匀速直线运动,则物体与斜面间的动摩擦因素μ为多少?
【解析】画出m在斜面上的俯视图如图1-2-6,因为物体做匀速直线运动,故合力为零,即拉力F(G/2)与重力沿斜面向下的分力(G/2)的合力与滑动摩擦力平衡(注意:在相对滑动的两个接触面之间只能存在滑动摩擦力)。有
所以
【答案】
【类题演练】(03年海淀模拟试题)在水平桌面M上放置一块薄木板abcd,在木板的正中点放置一个质量为m的木块,如图1-2-7所示,先以木板的ad边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板的ab边与桌面的夹角为,再接着以木板的ab边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板的ad边与桌面的夹角为(ad边与桌面的夹角不变)。在转动过程中,木块在木板上没有滑动,则转动以后,木块受到的摩擦力的大小为: ( )
【解
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