决战高考
2F?Mg?mgcos??(mgsin??ma)sin??Mg?mg?masin?N21?11?10N?1.0?0.7?N?109.65N?(M?m)g2
显然,这是由于物块和木楔系统有向下的加速度而产生了失重现象。
对此题也可以系统为研究对象。在水平方向,木楔静止,加速度为零,物块加速度水平分量为aacos?。对系统在水平方向由牛顿第二定律,有x? F?macos??0.61N?2答案:0.61 N 方向由C一B
小结:(1)静摩擦力的大小是个变量,它的大小常需要根据物体的运动状态及摩擦力与物体所受其他力的关系来确定.
(2)由此题可看出,研究对象的选取对解题步骤的简繁程度有很大的影响。
练习
1、如图8所示,位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力 ①方向可能沿斜面向上 ②方向可能沿斜面向下 ③大小可能为零 ④大小可能等于F以上判断正确的是????????????( )
A.只有①② B.只有③④ C.只有①②③ D.①②③④都正确
图8
D
2、(2017年连云港第二次调研题)某人在乎直公路上骑自行车,见到前方较远处红色交通信号灯亮起,他便停止蹬车,此后的一段时间内,自行车前轮和后轮受到地面的摩擦力分别为f前和f后,则? ( )
A.f前向后,f后后向前 B.f前向前,f后向后 C.f前向后,f后向后 D.f前向前,f后向前
C
0
3、如图9所示,重6N的木块静止在倾角为30的斜面上,若用平行于斜面沿水平方向,大小等于4N的力F推木块,木块仍保持静止,则木块所受的摩擦力大小为???????????( ) A.4 N B.3 N C.5 N D.6 N
图9
C
4、(2017年乐山调研题)如图10所示, 质量为m的木块P在质量为M的长木板A上滑行,长木板放在水平地面上,一直处于静止状态.若长木板A与地面间的动
V A P 图10
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摩擦因数为?1,木块P与长板A间的动摩擦因数为?2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为 ( )
A?1Mg B.? C?2mg D?(m?M)gMg??mg112
C
5、(2017年黄冈调研题)如图11所示,在粗糙水平面上有一个三角形木 块,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m1和m2的小木块,m1?m2已知三
m2 1 角形木块和两个小木块均静止,则粗糙水平面对三角形木块( m ) A.没有摩擦力作用
?1 2 B.有摩擦力作用,摩擦力方向水平向右 C.有摩擦力作用,摩擦力方向水平向左 图11
? D.有摩擦力作用,但其方向无法确定,因为m1、m2、 ?1和?2的数值并未给出
A
6、(2017年宁波期末试题)某空间存在着如图l2所示的水平方向的匀强磁场,A、B两个物块叠放在一起,并置于光滑的绝缘水平地面上,物块A带正电,物块B为不带电的绝缘块;水平恒力F作用在物块B上,使A、B一起由静止开始水平向左运动.在A、B一起水平向左运动的过程中,关于A、B受力情况的以下说法,正确的是??( )
A.A对B的压力变小 B.B对A的摩擦力保持不变 C。A对B的摩擦力变大 D.B对地面的压力保持不变
图12
B
7、如图13所示,一直角斜槽(两槽面夹角为90°),对水平面夹角为30°,一个横截面为正方形的物块恰能沿此槽匀速下滑,假定两槽面的材料和表面情况相同,问物块和槽面间的动摩擦因数为多少?
解析:因为物块对直角斜槽每一面的正压力为mgcosα.cos45°,所以当物体匀速下滑时,有平衡方程:mgsinα=2μmgcosαcos45°=
1362μmgcosα,所以μ=1tan??()?.
2236如图13
8、质量m=1.5Kg的物块(可视为质点)在水平恒力F的作用下,从水平面上A点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物体继续滑行t=2.0s停在B点.已知AB
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两点间的距离S=5.0m,物块与水平面间的动摩擦因数大?(g=10m/s)
2
,求恒力F为多??0.20解析:设撤去力F前物块的位移为S1,撤去力F时物块的速度为v ,物块受到的滑动摩擦力F mg1??对撤去力后物块滑动过程应用动量定理得? Ft?0?mv1由运动学公式得S?S1?vt 2对物块运动的全过程应用动能定理FS FS?01?1由以上各式得F?2?mgs 22s??gt代入数据解得F?15N
v
9.如图14所示,静止在水平面上的纸带上放一质量m为的小金属块(可视为质点), 金属块离纸带右端距离
A 为L, 金属块与纸带间动摩擦因数为μ.现用力向左将纸带从金属块下水平抽出,设纸带加速过程极短,可认L 图14 为纸带在抽动过程中一直做匀速运动.求:
(1) 属块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向;
(2)要将纸带从金属块下水平抽出,纸带的速度v应满足的条件.
解析:(1)金属块与纸带达到共同速度前,金属块受到的摩擦力为:f?? mg,方向向左。
(2) 出纸带的最小速度为v0即纸带从金属块下抽出时金属块速度恰好等于
v0。
v?at 对金属块:f?ma 0金属块位移:s1?12at纸带位移:s2?v0t 2?gl 两者相对位移:SSl解得:v0?22?1?决战高考
故要抽出纸带,纸带速度v?2?gl
10.如图15所示,物块和斜面体的质量分别为m.M,物块在平行于斜面的推力F作用下沿斜面加速度a向上滑动时,斜面体仍保持静止.斜面倾角为θ,试求地面对斜面体的支持力和摩擦力.
解析:由于小物块沿斜面加速上升,所以物块与斜面不能看成一个整体,应分别对物块与斜面进行研究。 (1) 取物块为研究对象,受力分析如图16所示: 由题意得: F① mgcos?N1?a m F θ 图15
M FNFf1 θ F?mgsin??F?m② f1?F?mgsin?m由②得:F③ f1(2) 取斜面为研究对象,受力分析如图17得:
1 F ?mg
图16
??F?Fsin?Mg?Fcos④ N2f1N1??F?Fcos?Fsin⑤ f2f1N1又因为Ff1????FN2 与Ff?1是作用力与反作用力,Fn1与Fn?1是作用
Ff2 Ff1? 力与反作用力
θ mg ??F?F?mgsin?m由牛顿第三定律得:F⑥ f1f1??F?mgcos F⑦ N1N1?(M?m)g?(F?ma)sin由④⑤⑥⑦解得:F N2?FN1??图17
??(F?mg)cos F f2
?
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