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2023-10-29 19:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

(3)两物体间有相对运动趋势。

2、静摩擦力的大小:

静摩擦力的大小随使物体产生相对运动趋势的外力F的增大而增大,但不能超过最大静摩擦力。“相对运动趋势方向”指的是如果没有摩擦,物体将要运动的方向。如图所示,物体静止在斜面上,其相对运动趋势方向沿斜面向下,因为没有摩擦,物体将沿斜面下滑,所以,物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上。

三、明确摩擦力的几个疑难问题

1、摩擦力不是阻碍物体的运动,而是阻碍物体间的相对运动。它可以是阻力,也可以是动力。

2、静止的物体可以受到滑动摩擦力。如磨刀的时候,静止的磨刀石可以受到刀对它的滑动摩擦力。运动的物体可以受到静摩擦力,如随传送带一起向上传送的物体,它相对地面在运动,受到的却是静摩擦力,因为它相对传送带静止。

3、摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反,也可以与物体的运动方向相同,还可以与物体的运动方向不在同一直线上。如放在水平转盘上做匀速圆周运动的物体,受到的静摩擦力指向圆心,与物体的运动方向垂直。

4、两种摩擦力都可以是阻力,也可以是动力。

例1、下列关于物体所受静摩擦力作用的叙述,正确的是( )

A. 静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反

B. 静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同

C. 静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直

D. 静止物体所受的静摩擦力一定为零

解析:静摩擦力的方向可以和物体的运动方向相同,也可以相反,还可能与运动方向不在一条直线上,故AB项错误;静摩擦力的方向一般由相对运动趋势的方向判断,但在相对运动趋势难以确定时,就应根据物体的运动情况间接判断。比如,处于水平转盘上的物体随转盘一起匀速转动时,物体受到的重力和支持力平衡,那么提供向心力的力就必然是静摩擦力,此时静摩擦力的方向与物体的运动方向垂直,所以C项正确。D项显然错误。

故选C项。

例2、下列有关滑动摩擦力的说法正确的是( )

A. 物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比

B. 滑动摩擦力总是与物体的运动方向相反

C. 滑动摩擦力总是阻力

D. 滑动摩擦力随正压力的增大而增大

解析:滑动摩擦力跟正压力成正比,它揭示了有压力的地方才有摩擦力可言,又揭示了滑动摩擦力与接触面的物理性质有关,滑动摩擦力与正压力的比值,可以描述接触面的这一物理性质,将定义为动摩擦因数,即。只与接触面的粗糙程度和接触面的材料有关,与接触面积和接触面上的受力情况无关。因此D项正确,A项错误;滑动摩擦力阻碍的是相互接触的两物体间的相对运动,因此其方向与相对运动方向相反,而不是与物体的运动方向相反,故B项错误;既然滑动摩擦力阻碍的是两接触物体间的相对运动,因此不一定阻碍物体的运动,因此不一定是阻力,故C项错误。

故选D项。

例3、运动员用手握住竖直的竹杆匀速攀上和匀速滑下,他所受的摩擦力分别为和,下列对于和的说法正确的是( )

A. 向下,向上 B. 向上,向下

C. 和均向上 D. 和均向下

解析:同学们易错选A项。但通过仔细分析发现属于静摩擦力,其方向应与运动员的手相对于竹杆的运动趋势的方向相反,运动员匀速攀上时,其手相对于竹杆有向下运动的趋势,所以的方向应向上;当运动员用手握住竖直的竹杆匀速滑下时,属于滑动摩擦力,方向向上。

故选C项。

例4、如图所示,当物体A与传送带一起以2m/s的速度做匀速直线运动时,物体与传送带之间( )

A. 无摩擦力

B. 有滑动摩擦力,方向沿传送带向上

C. 有滑动摩擦力,方向沿传送带向下

D. 有静摩擦力,方向沿传送带向上

解析:因为物体A与传送带一起做匀速直线运动,所以两者相对静止。假设物体A与传送带之间光滑,则物体有沿传送带向下运动的趋势,所以可知物体与传送带之间有静摩擦力,且方向沿传送带向上。

故选D项。

例5、把一个重为G的物体用一个与时间成正比的水平推力F(为恒量)压在竖直且足够高的平整墙壁上,如图所示。从开始,物体所受的摩擦力f随时间t的变化关系图像是( )

解析:物体对墙壁的正压力在数值上等于水平推力F,即。开始阶段,因为,物体加速下滑,所以滑动摩擦力,这表明f随时间t成正比增加,同时物体向下的合力减小,加速度减小,然而速度却逐渐增大;当时物体所受的合力、加速度为零,速度达到最大值;由于惯性,此后物体将继续向下运动,f也继续随时间t成正比增加,有,物体的合力、加速度方向向上,且大小逐渐增大,物体做减速运动;当速度减小为零时,物体由运动状态转变为处于静止状态,所以物体受到的滑动摩擦力也“突变”为静摩擦力,根据平衡条件可得此时刻以后的静摩擦力大小为。

所以能描述整个过程中的摩擦力随时间变化关系的图像应是C项。

The end

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