疊放物塊間的摩擦力分析

1、疊放物塊間的靜摩擦力分析長沙市天心區(qū)第一中學曹昌平疊放物塊間是否有靜摩擦力及靜摩擦力的方向?qū)W生來說有一定的難度，我們先假設接觸面是不光滑的，兩物體間有彈力。 根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件， 本文從多個角度去討論， 從而 確定靜摩擦力的有無及方向。下面就這個問題分二種類型進行分析。1、兩物塊保持相對靜止，不受拉力一起運動兩物體一起運動，如圖，可能是向右勻速運動，也可能是向右做減速運動。v（1）如向右勻速運動，假設 A、B之間光滑，由于慣性， A可 以繼續(xù)做勻速直線運動。 所以A與B之間沒有相對運動， 說明也沒有 相對運動趨勢?？芍?， A不會受B給A的摩擦力，同理，把 A、B看 成一個整體，地面也必不給

2、 B摩擦力，B與地接觸處必光滑。（2） 如兩物體向右做減速運動，假設A、B之間是光滑的，則A將相對于B向前滑動，說明 A有相對于B向右運動的趨勢，可知 A必受到向左的靜摩擦 力。例練1:如圖所示，一輛汽車在平直公路上向右運動，車上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向：類比上面的（2）木箱隨汽（1）汽車剎車時（二者無相對滑動）；（2）汽車勻速運動時（二者無相對滑動）;解析：把木箱與汽車看成疊放的A、B物體。分析可知（1）車剎車時，木箱受到向左的靜摩擦力。 車一起勻速運動時，木箱不受摩擦力。2、兩物塊保持相對靜止，其中有一物體受拉力作用當兩個物體疊放，其中一個物體受到拉力作用時，有如下

3、兩種形式（a）、（b）。ab試從以下幾種情況討論：（1）A、B物體一起向右勻速運動（2）A、B物體勻保持靜止（3）A、B物體一起向右做加速運動（4）A、B物體一起向右做減速運動（5）A、B物體一起向左做減速運動分析：A、B兩物體相對靜止，A、B間如有摩擦力則為靜摩擦力，A物體受到摩擦力有無及方向分析對比如下表。原理、方法分析有無 摩擦方向小結(jié)勻 速a二力平衡假設A物體受摩擦力，則 A 物體不能保持平衡狀態(tài)。無勻速和靜止 都是平衡狀 態(tài)，可以通過 二力平衡來 確定物體是 否受靜摩擦 力。b二力平衡A物體要保持平衡狀態(tài)，則 必須受向左的靜摩擦力。有向左靜 止a二力平衡假設A物體受摩擦力，則 A 物

4、體不能保持平衡狀態(tài)。無b二力平衡A物體要保持平衡狀態(tài)，則 必須受向左的靜摩擦力。有向左向 右 加 速a牛頓運動定律A物體要做加速運動，要有 向右的合外力，所以定會受 到向右的摩擦力。有向右物體做變速 運動，可以通過牛頓運動 定律結(jié)合受 力情況進行 分析，對于相對運動趨勢 則淡化考慮。b牛頓運動定律B物體要做加速運動，B必定受到A給B向右的摩擦 力，所以A受到向左的摩擦 力，且f摩與F不相等。有向左向 右 減 速a牛頓運動定律A物體有向左的加速度，則 必受向左的靜摩擦力。有向左b牛頓運動定律A物體要產(chǎn)生向左的加速 度，合外力必向左，即摩擦 力向左，且f與F的合力向 左。有向左向 左 減 速a牛頓

5、運動定律A物體有向右的加速度，則 必受向右的靜摩擦力。有向右b牛頓運動定律(1) B與地面光滑，由于 B 向左減速，則B肯定受A給 B向右的摩擦力，可知， A 受向左的靜摩擦力。有向左(2) B與地面 之間不光滑， B相對于地向 左運動，受向 右的滑動摩擦 力f,產(chǎn)生向 右的加速度。? ?無? ? ?有向右? ? 3卩mg寸，A相對B滑動1D. 無論F為何值，B的加速度不會超過2 口 g解析： 設B對A的摩擦力為f1 , A對B的摩擦力為f2,地面對B的摩擦力為f3,由牛頓3第三定律可知fl與f2大小相等，方向相反，fl和f2的最大值均為2卩mg f3的最大值為2 口3mg.故當0F茅口 mg

6、時，A、B均保持靜止；繼續(xù)增大 F,在一定范圍內(nèi) A、B將相對靜止以 共同的加速度開始運動， 設當A、B恰好發(fā)生相對滑動時的拉力為 F,加速度為a,則對A,33有 F 2卩 mg= 2ma,對 A、B 整體，有 F 口 mg = 3ma,解得 F= 3 卩 mg 故當 口 mg3 口 mg時，A相對于B5滑動由以上分析可知 A錯誤，C正確當F= 5 口 mg時，A、B以共同的加速度開始運動，3h g將A、B看作整體，由牛頓第二定律有 F 2 h mg= 3ma，解得a =丁, B正確對B來說，311其所受合力的最大值 Fm = 2 h m 2 h mg = j h mg，即卩B的加速度不會超過t； h g，D正確.從上面的分析可知，在研究靜摩擦力的時候，我們可以采用假設法來確定