高中物理 摩擦力中的八個(gè)“不能說(shuō)”素材

1、摩擦力中的八個(gè)“不能說(shuō)”摩擦力的分析是中學(xué)物理的一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)，要掌握好這個(gè)重點(diǎn)，突破這個(gè)難點(diǎn)，應(yīng)注意以下幾個(gè)“不能說(shuō)”。1. 不能說(shuō)摩擦力就一定是滑動(dòng)摩擦力在計(jì)算摩擦力的大小時(shí)，必須先分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判明物體間是相對(duì)滑動(dòng)還是相對(duì)靜止。因?yàn)殪o摩擦力的大小隨著物體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)強(qiáng)弱變化而變化，取值在0與最大靜摩擦力之間；滑動(dòng)摩擦力就只能用公式計(jì)算。例1 如圖1所示，物體與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。若用外力F=50N水平壓在重24N的物體上時(shí)，物體沿墻面下滑，物體與墻之間的摩擦力為 ；若用外力F=100N水平壓在該物體上，恰好使物體靜止，物體與墻之間的摩擦力為 。圖1解析：當(dāng)外力F=50N時(shí)，物體

2、沿墻面下滑，物體與墻之間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦。只能用公式計(jì)算。物體對(duì)墻的壓力為，物體與墻之間的摩擦力。當(dāng)F=100N時(shí)，物體恰好處于靜止，物體與墻之間的摩擦力為靜摩擦，由于物體受到的靜摩擦力與重力平衡，因此。2. 不能說(shuō)摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反摩擦力的方向總是與接觸面相切，靜摩擦力的方向與相互接觸的物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反；滑動(dòng)摩擦力的方向與相互接觸的物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。而不是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。例2 如圖2是主動(dòng)輪P通過皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪Q的示意圖，A與B、C與D分別是皮帶與輪緣相互接觸的點(diǎn)，如果皮帶不打滑，當(dāng)主動(dòng)輪P沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，A、B、C、D各點(diǎn)所受摩擦力的方向（

3、）A. 向上，向下，向下，向上B. 向下，向上，向下，向上C. 向下，向上，向上，向下D. 向上，向下，向上，向下圖2解析：設(shè)主動(dòng)輪P與皮帶間無(wú)摩擦力，則當(dāng)P順時(shí)針起動(dòng)時(shí)，P與皮帶間將打滑，此時(shí)B點(diǎn)將相對(duì)于A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。實(shí)際上，P與皮帶間沒有打滑，可見B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)有向上運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，反之A點(diǎn)相對(duì)于B點(diǎn)有向下運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以A、B兩點(diǎn)受到的摩擦力的方向分別為向上、向下。同理，可得C、D兩點(diǎn)受到的摩擦力的方向?yàn)橄蛏?、向下。本題選D。3. 不能說(shuō)靜止的物體受到的摩擦力必定是靜摩擦力，運(yùn)動(dòng)的物體受到的摩擦力必定是滑動(dòng)摩擦力。例3 如圖3所示，B置于光滑的水平面上，A置于B的上面，且A、B接觸面粗糙。在（1

4、）中A、B在水平力F作用下，一起向右作加速運(yùn)動(dòng)，在（2）中A用輕繩水平拉住，B在F的作用下，向右運(yùn)動(dòng)。試分析A、B之間的摩擦力。圖3解析：在（1）中A、B一起向右做加速運(yùn)動(dòng)，但A與B保持相對(duì)靜止，A向右作加速運(yùn)動(dòng)，必受到向右的力的作用，這個(gè)力就是B給A的向右的靜摩擦力。在（2）中，B相對(duì)于A向右運(yùn)動(dòng)，A相對(duì)地面靜止不動(dòng)，A、B之間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，B給A的向右的滑動(dòng)摩擦力。4. 不能說(shuō)摩擦力的方向沿速度的方向摩擦力的方向可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，可能與物體的運(yùn)動(dòng)的方向相反，還可能與物體運(yùn)動(dòng)方向成一夾角。例4 如圖4所示，物體A靜止在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上，試判斷A所受靜摩擦力的方向。圖4解析：對(duì)

5、A進(jìn)行受力分析：受豎直向下的重力和豎直向上支持力，A又隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要的向心力就只有圓盤對(duì)A的靜摩擦力提供，方向指向圓心。摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向成角。 5. 不能說(shuō)中的一定小于1 為物體接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，主要是由兩物體接觸面的材料和物體間接觸面的粗糙程度決定。從摩擦產(chǎn)生的機(jī)理看：動(dòng)摩擦因數(shù)可以等于或大于1。例如：平整、潔凈而緊密接觸的銅與銅之間的摩擦因數(shù)是1.6。例5 質(zhì)量為的物體放在傾角為的固定斜面上，物體將沿斜面勻速下滑，求物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。圖5解析：對(duì)物體進(jìn)行受力分析，如圖5所示，因?yàn)槲矬w做勻速運(yùn)動(dòng)，所以有：得：。討論：當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)。 6. 不能說(shuō)

6、中的就是重力表示物體受到的正壓力，不一定等于物體的重力，甚至可以與重力無(wú)關(guān)。在例5中物體對(duì)斜面的壓力在大小上等于重力的一個(gè)分力，即，方向垂直于斜面向下。在例1中，物體對(duì)豎直墻面的壓力大小等于外力F，方向垂直于墻面。 7. 不能說(shuō)摩擦力做功就一定要損失機(jī)械能，并且損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能摩擦力既可做動(dòng)力，又可做阻力，因此摩擦力既可做正功，又可以做負(fù)功。一對(duì)靜摩擦力做功，機(jī)械能不發(fā)生轉(zhuǎn)化；一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的功等于系統(tǒng)減少的機(jī)械能，等于轉(zhuǎn)化的內(nèi)能。例6 如圖6，質(zhì)量為的小木塊A以水平初速度沖上質(zhì)量為M，長(zhǎng)為，置于光滑水平面上的木板B上，并正好不從B上掉下，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。求此過程產(chǎn)生的內(nèi)能。圖6解析：A滑上B后，A、B之間的滑動(dòng)摩擦力的方向如圖6所示，其大小F=。設(shè)當(dāng)A恰好滑到B的末端時(shí)，二者具有共同速度。對(duì)A：F與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，做負(fù)功，；由動(dòng)能定理：對(duì)B：與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功，；由動(dòng)能定理：摩擦力對(duì)系統(tǒng)所做功將代入得滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)所做功： 8. 不能說(shuō)摩擦力只能起阻力作用一談到摩擦力，就錯(cuò)誤地認(rèn)為摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，是阻力。摩擦力總是阻礙相互接觸的物