專題摩擦力突變問題探析

1、摩擦力突變問題分類探析摩擦力是歷年高考的必考內(nèi)容，摩擦力的突變的考題常有出現(xiàn)，且類型多，特別是靜摩擦力隨物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)發(fā)生變化，其大小與方向均有可能變化的情況對(duì)應(yīng)于物理過程的轉(zhuǎn)變及臨界狀態(tài)，在分析中很容易發(fā)生失誤，在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)引起高度重視，應(yīng)仔細(xì)分析物體的狀態(tài)變化的過程與細(xì)節(jié)。摩擦力的分類定義產(chǎn)生條件大小方向作用效果做功一、靜動(dòng)突變例1、長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一個(gè)鐵塊，木塊由水平位置緩慢向上轉(zhuǎn)動(dòng)。另一端不動(dòng)，則木塊受到摩擦力f隨角度a的變化關(guān)系圖象是（甲）中的（）fOA二/2ffOB二/2OC二/2IiCtOD二/2練習(xí)：如圖乙在水平桌面上放一木塊，用從零開始逐漸增大的水平拉力此過程中，

2、木塊所受到的摩擦力f隨拉力F的大小變化的圖象正確的是（F拉木塊直到沿桌面運(yùn)動(dòng)，在fOAFOBFOCFODF甲乙動(dòng)靜突變例2：把一重為G的物體，用一個(gè)水平的推力F=kt（k為恒量,t時(shí)間）壓在豎直平整的墻上（如圖甲所示），從t=0開始物體所受的摩擦力f隨t的變化關(guān)系是圖中的（）GOatObtOCtODt甲動(dòng)動(dòng)突變例3、傳送帶以恒定的速率v=10m/s運(yùn)動(dòng)，已知它與水平面成=37,如圖所示,PQ=16m將一個(gè)小物體無初速度地放在P點(diǎn)，小物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卜=0.5,問當(dāng)皮帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小物體運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間為多少？2s37P四、靜靜突變Fi、F2和摩擦力的作用，木塊處于靜止例4.一木塊

3、放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)力即狀態(tài)，如圖，其中B.6N,方向向右D.零Fi>匕=1°N,F2=2N，若撤去Fi,則木塊受到的摩擦力為（A.10N,方向向左C2N,方向向右五、摩擦力有無判斷例5、水平皮帶傳輸裝置如圖所示，0為主動(dòng)輪，02為從動(dòng)輪。當(dāng)主動(dòng)輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體被輕輕地放在A端皮帶上，開始時(shí)，物體在皮帶上滑動(dòng)，當(dāng)它到達(dá)位置C后停止滑動(dòng)，直到傳送到目的地B端，在傳送過程中，若皮帶與輪不打滑，則關(guān)于物體受的摩擦力和圖中P、Q兩處（在0、02連線上）皮帶所受摩擦力的方向的正確說法是（） 在AC段物體受水平向左的滑動(dòng)摩擦力，P處皮帶受向上的滑動(dòng)摩擦力。 在AC段

4、物體受水平向右的滑動(dòng)摩擦力。P處皮帶受向下的靜摩擦力。 在CB段物體不受靜摩擦力，Q處皮帶受向下的靜摩擦力。 在CB段物體受到水平向右的靜摩擦力,P、Q兩處皮帶始終受向下的靜摩擦力。B、CD、習(xí)題:1.（2002卷）如圖4物體a、b和c疊放在水平桌面上，水平力Fb=5N、Fc=10N分別作用于物體b、c上,a、b和c仍保持靜止。以fi、f2、f3分別表示a與b、b與c、A.fi=5N,f2=0,f3=5NB.fi=5N,f2=5N,f3=0Cfi=0,f2=5N,f3=5ND.fi=0,f2=i0N,f3=5Nc與桌面間的靜摩擦力的大小則（圖4（2012浙江理綜）如圖所示，與水平面夾角為30&

5、#176;的固定斜面上有一質(zhì)量m=1.0kg的物體。細(xì)繩的一端與物體相連。另一端經(jīng)摩擦不計(jì)的定滑輪與固定的彈簧秤相連。物體靜止在斜面上，彈簧秤的示數(shù)為4.9N。A. 關(guān)于物體受力的判斷（取g=9.8m/s（200i夏季廣東河南卷）物體B放在物體A上，A、B的上下表面均與斜面平行（如圖），當(dāng)兩者以相同的初速度靠慣性沿光滑固定斜面C向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，（）A受到B的摩擦力沿斜面方向向上。A受到B的摩擦力沿斜面方向向下。CA、B之間的摩擦力為零。D.A、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質(zhì)。）.下列說法正確的是（）A斜面對(duì)物體的摩擦力大小為零斜面對(duì)物體摩擦力大小為4.9N,方向沿斜面向上斜面對(duì)

6、物體的支持力大小為4.9N,方向豎直向上第14題圖斜面對(duì)物體支持力為4.9N,方向垂直斜面向上3. （2014江蘇卷）如圖，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2mm,靜止疊放在水平地面上。A、B間的動(dòng)摩擦1L因數(shù)為禹B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卜。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力2|L匕加速度為g?，F(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F,則（）當(dāng)F<2mg時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止B當(dāng)F=-mg時(shí)，A的加速度為-gC當(dāng)F>3mg時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)D無論F為何值，B的加速度不會(huì)超過-g圖X3-5圖X3-5B物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端（2014濟(jì)南期末）如圖X3-5,三角形傳送帶以1m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊的

7、傳送帶長(zhǎng)都是2m,且與水平方向的夾角均為37。.現(xiàn)有兩個(gè)小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，兩物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.5,g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.下列正確的是（）A.物塊A先到達(dá)傳送帶底端C傳送帶對(duì)物塊A、B的摩擦力都沿傳送帶向上D物塊A下滑過程中相對(duì)傳送帶的位移小于物塊B下滑過程中相對(duì)傳送帶的位移4. （2014武漢11月調(diào)研）如圖X4-6所示，在光滑的水平面上放著質(zhì)量為M的木板，在木板的左端有一個(gè)質(zhì)量為m的木塊，在木塊上施加一個(gè)水平向右的恒力F,木塊與木板由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間tM圖X4-6分離.下列說法正確的是（）A.若

8、僅增大木板的質(zhì)量M,則時(shí)間t增大B若僅增大木塊的質(zhì)量m,則時(shí)間t增大C.右僅增大恒力F,則時(shí)間t增大D右僅增大木塊與木板間摩擦因數(shù)，則時(shí)間t增大5. （2014浙江金麗衢十二校期末）如圖X3-3所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)廣0.2的水平面上，質(zhì)量m=2kg的物塊與水平輕彈簧相連，物塊在與水平方向成0=45°角的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)水平面對(duì)物塊的彈力恰好為零.g取10m/s2,以下說法正確的是（）圖X3-3A此時(shí)輕彈黃的彈力大小為20NB當(dāng)撤去拉力F的瞬間，物塊的加速度大小為8m/s2,方向向左C. 若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間物塊的加速度大小為8m/s2,方向向右D, 若剪斷彈簧，則剪斷

9、的瞬間物塊的加速度為08.如圖所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，整個(gè)裝置能繞過CD中點(diǎn)的軸OOi轉(zhuǎn)動(dòng)，已知兩物塊質(zhì)量相等，桿CD對(duì)物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等，開始時(shí)繩子處于自然長(zhǎng)度（繩子恰好伸直但無彈力），物塊B到OOi軸的距離為物塊A到OOi軸的距離的兩倍，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)速逐漸慢慢增大，在從繩子處于自然長(zhǎng)度到兩物塊A、B即將滑動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）|A.A受到的靜摩擦力一直增大BB受到的靜摩擦力先增大，后保持不變C.A受到的靜摩擦力是先增大后減小DB受到的合外力一直增大9.如圖所示，兩物塊A、B套在水平光滑的CD桿上，并用不可伸

10、長(zhǎng)的輕繩連接，整個(gè)裝置繞過CD中點(diǎn)的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量，下列說法正確的是（）CTA物塊A的速度大于物塊B的速度B.物塊A的角速度大于物塊B的角速度C物塊A的向心加速度大于物塊B的向心加速度D.若增加裝置的轉(zhuǎn)速，物塊A將向B移動(dòng)10. （多選）如圖所示，兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上，并用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，整個(gè)裝置能繞過CD中點(diǎn)的軸OO1轉(zhuǎn)動(dòng)，已知兩物塊質(zhì)量相等，桿CD對(duì)物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等，開始時(shí)繩子處于自然長(zhǎng)度（繩子恰好伸直但無彈力），物塊B到OO1軸的距離為物塊A到OO1軸的距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，在從繩子處于

11、自然長(zhǎng)度到兩物塊A、B即將滑動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A.B受到的靜摩擦力一直增大B.A受到的靜摩擦力一直增大CA、B受到的合外力之比不變DA受到的合外力一直在增大11.如圖所示，水平圓盤可繞過圓心的豎直軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)，甲、乙兩小物體質(zhì)量相同，它們與盤之間的最大靜摩擦力都是Ffm,兩物體間連一細(xì)線，此線過圓心。甲到圓心距離Oib1,乙到圓心距離r2,且r2兩物體隨圓盤一起以角速度3做勻甲習(xí)典乙速轉(zhuǎn)動(dòng)。下述所取3值范圍已保證甲和乙對(duì)圓盤無滑動(dòng)，貝U:L一二j七A. 無論3取何值，甲、乙所受靜摩擦力都指向圓心B. 3取不同值時(shí)，甲、乙受靜摩擦力都可能指向圓心，也可能背向圓心C. 3取不

12、同值時(shí)，甲所受靜摩擦力始終指向圓心；而乙受靜摩擦力可能指向圓心，也可能背向圓心D3取不同值時(shí)，甲所受靜摩擦力可能指向圓心，也可能背向圓心；而乙受靜摩擦力始終指向圓心11. 一端固定于墻壁，另一端與A物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，其勁度系數(shù)為250N/m，已知A、B的質(zhì)量分別為20kg,30kg,A與B之間、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.&現(xiàn)有一水平推力F作用于B上緩慢地向墻壁移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)0.2m時(shí)，水平推力F的大小為（）A.350NB300NC.250ND.200N12.如圖所示，A,B兩物體疊放在水平地面上，已知A、B的質(zhì)量分別為m1=10kg,m2=20kg,A、B之間，B與地面

13、之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為a=0.&一輕繩一端系住物體A,另一端系于墻上，繩與豎直方向的夾角為37度。今欲用外力將物體B勻速向右拉出，求所加水平力F的大?。浚ㄈ=10m/s2,sin37度=0.6,cos37度=0.8）勁度系數(shù)為200N/m，一端固定于墻壁，另一端與A物體相連，彈簧處于自然狀態(tài)，已知A、B的質(zhì)量分別為30kg,40kg，現(xiàn)用一水平推力F作用于B物體上，B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=04。使它緩慢的向墻壁一側(cè)移動(dòng)，取g=10m/s2，當(dāng)移動(dòng)0.50m時(shí)，兩物體間開始相對(duì)滑動(dòng)，這時(shí)水平推力F的大小為多少？如圖，一塊質(zhì)量為M=2kg,長(zhǎng)L=lm的勻質(zhì)木板放在足夠長(zhǎng)的光滑水平桌面上，

14、初始時(shí)速度為零.板的最左端放置一個(gè)質(zhì)量m=lkg的小物塊，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,小物塊上連接一根足夠長(zhǎng)的水平輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩跨過位于桌面邊緣的定滑輪（細(xì)繩與滑輪間的摩擦不計(jì)，木板與滑輪之間距離足夠長(zhǎng)，g=10m/s15. 如圖22所示，傳送帶與地面成夾角0=30°,以10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物體，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.6，已知傳送帶從A-B的長(zhǎng)度L=16m,則物體從A到B需要的時(shí)間為多少？16. 如圖，有一塊木板靜止在光滑且足夠長(zhǎng)的水平面上，木板質(zhì)量為M=4kg，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.4m;木板右端放著一小滑塊，小滑塊質(zhì)量為m=1kg,其尺寸遠(yuǎn)小于L。小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦