20xx粵教版高中物理必修一32研究摩擦力(編輯修改稿)
2024-12-24 02:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 3 － 2 － 2 所示，重 20 N 的物塊放在水平桌面上，用 F ＝ 8 N 的水平拉力拉物塊可以使其做勻速直線運(yùn)動．求： 圖 3 － 2 － 2 (1)物塊所受的摩擦力多大？ (2)物塊和桌面間的動摩擦因數(shù)多大？ (3)當(dāng)水平拉力增加到 16 N時，物塊受到的摩擦力多大？ (4)物塊在運(yùn)動過程中突然撤去外力，在物塊停止運(yùn)動前它受到的摩擦力多大？ 解析 ( 1) 物塊勻速運(yùn)動時，在水平方向和豎直方向各受到兩個力的作用，如右圖所示，水平方向受到水平拉力 F 和滑動摩擦力f ，物塊勻速運(yùn)動時， 這兩個力大小相等，方向相反，即： f ＝F ，所以物塊所受的滑動摩擦力 f ＝ 8 N . ( 2) 由圖可知，桌面對物塊的支持力 FN＝ G ＝ 20 N 由滑動摩擦力的公式 f ＝ μFN 得： μ ＝fFN＝8 N20 N＝ . ( 3) 當(dāng)水平拉力增大到 16 N 時，這時拉力和滑動摩擦力不再相等，應(yīng)當(dāng)用滑動摩擦力公式求解： 由 f ＝ μFN， μ 和 FN都沒有變． 所以這時的滑動摩擦力 f ＝ μFN＝ 20 N ＝ 8 N. ( 4) 當(dāng)去掉拉力后物塊停止運(yùn)動前，物塊始終受到滑動摩擦力的作用． f ＝ μFN， μ 和 FN均未變， f ＝ 8 N . 答案 ( 1) 8 N ( 2) ( 3) 8 N ( 4) 8 N 借題發(fā)揮 計(jì)算摩擦力的大小之前，首先判斷是滑動摩擦力還是靜摩擦力． (1) 滑動摩擦力大小 f ＝ μFN. μ 與 F 、 FN均無關(guān)，只與接觸面的性質(zhì)有關(guān)， FN指正壓力，并不一定等于重力．當(dāng)物體勻速運(yùn)動時，也可由二力平衡求解． (2) FN是兩個相接觸的物體間的壓力，稱為正壓力 ( 垂直于接觸面的力 ) ，性質(zhì)上屬于彈力．它不一定等于重力， FN的大小可以與重力 G 大小相等，也可以不等，也可以無任何關(guān)系． ( 3) 動摩擦因數(shù) μ 的大小由接觸面的材料和接觸 面的粗糙程度決定． ( 4) 滑動摩擦力的大小與接觸面的面積無關(guān)，與物體間相對運(yùn)動速度的大小無關(guān)． 【變式 1 】 ( 單選 ) 如圖 3 － 2 － 3 所示，重為 20 N 的物體與木板間的動摩擦因數(shù)為 ，物體向左運(yùn)動．同時物體受到大小為 10 N ，方向向右的水平力 F 的作用，則物體所受摩擦力的大小和方向是 ( ) ． 圖 3 － 2 － 3 A ． 2 N ，向左 B ． 2 N ，向右 C ． 10 N ，向左 D ． 12 N ，向右 解析 物體重為 20 N ，在水平面上運(yùn)動，所以正壓力大小 F N＝ 20 N ，由 f ＝ μF N ，知 f ＝ 20 N ＝ 2 N ．滑動摩擦力方向與物體相對運(yùn)動方向相反，所以向右． 答案 B
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