包長(zhǎng)忠

【關(guān)鍵詞】高中物理;摩擦力;解題

1 推斷是否受到摩擦力問(wèn)題

例1 在棋類(lèi)的比賽中有專(zhuān)門(mén)講解棋子步驟的棋盤(pán)，它是豎直放置的，在這個(gè)棋盤(pán)上的棋子可以隨意移動(dòng)但不會(huì)因?yàn)槭秦Q直放置而掉落下來(lái)（棋盤(pán)和棋子都是由磁性材料制成的），下列選項(xiàng)中屬于棋子不掉落下來(lái)原因的是（ ）

（A）受到的重力很小可忽略不計(jì).

（B）和棋盤(pán)間存在很大的吸引力.

（C）受到棋盤(pán)對(duì)它向上的摩擦力.

（D）受到的空氣的浮力等于重力.

解析 因?yàn)槠灞P(pán)和棋子都是由磁性材料制成的，此時(shí)棋子共受到四個(gè)力的作用：重力、磁鐵吸引力、棋盤(pán)支持力、靜摩擦力.重力與靜摩擦力平衡，吸引力與支持力平衡，此時(shí)合力為零，物體保持靜止，不會(huì)掉下來(lái).故棋子不掉下來(lái)的原因是受到棋盤(pán)對(duì)它豎直向上的摩擦力.故選（C）.

例2 如圖1所示，下面的長(zhǎng)木板為A ，以速度v1 在水平面上向右運(yùn)動(dòng)，物塊B 則以速度v2 在木板A 的上面做同向運(yùn)動(dòng)，以下選項(xiàng)正確的是（ ）

（A）如果v=v，長(zhǎng)木板A 與物塊B 之間不存在滑動(dòng)摩擦力.

（B）如果v >v，物塊B 對(duì)長(zhǎng)木板A 施加了一個(gè)向右的滑動(dòng)摩擦力.

（C）如果v1

（D）如果v >v，長(zhǎng)木板A 對(duì)物塊B 施加了一個(gè)向左的滑動(dòng)摩擦力.

解析 假如v=v，則A 、B 相對(duì)靜止，A 、B 之間無(wú)滑動(dòng)摩擦力，故選項(xiàng)（A）正確.假如v>v，則A 相對(duì)B 向右運(yùn)動(dòng)，故B 對(duì)A 施加向左的滑動(dòng)摩擦力，選項(xiàng)（B）（D）錯(cuò)誤.

2 推斷摩擦力大小問(wèn)題

例3 如圖2所示，有一個(gè)木塊A 的重力為GA=20N，有一個(gè)木塊B 的重力為GB =10N，在大木塊A 上施加一個(gè)水平推力F，木塊A 與豎直墻面接觸，木塊A 和木塊B 一起沿墻面勻速向下滑動(dòng)，在推力F 保持不變時(shí)，取走木塊B，此時(shí)再在木塊A 的下方施加一個(gè)力F1，使木塊A 恰好向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)F1 的大小為（ ）

（A）20N. （B）40. （C）50N. （D）60N.

解析 物體A 和B 勻速下滑時(shí)，木塊A 與木塊B 組成的整體處于平衡狀態(tài)，受豎直向下的重力G=G +G=20+10=30N，由平衡條件，得受到豎直向上的摩擦力：f =G =30N，才能合力為零，保持靜止.將木塊B 取走，在木塊A 下方施加一個(gè)力F1，木塊A 向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，這時(shí)木塊A 受到豎直向下的重力G =20N，由于壓力F 不變，以及接觸面的粗糙程度不變，所以，木塊A 受到的摩擦力不變，摩擦力大小依然為f =30N，方向豎直向下，由于木塊A 在豎直方向上受力平衡（豎直向下的重力和豎直向下的摩擦力平衡），故豎直向上的力F1=G +f =20+30=50N.

例4 如圖3所示，在μ =0.2的粗糙水平面上放置一個(gè)質(zhì)量M =2kg的木塊，用一條細(xì)繩繞過(guò)定滑輪和一只m =0.1kg的桶相連（細(xì)繩質(zhì)量不計(jì)），已知：M 受到的最大靜摩擦力F =4.5N，g 取10N/kg，在下面四種情況下，求出M 所受到的摩擦力大小.

（1）M 處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，只掛m0;

（2）只掛m 但在M 上再放一個(gè)M'=3kg的物體時(shí);

（3）只在桶內(nèi)加入m =0.33kg的砂子時(shí);

（4）只在桶內(nèi)加入m=0.5kg的砂子時(shí).

解析 （1）因?yàn)閙g=1N<Fmax，M 處于靜止?fàn)顟B(tài)，受靜摩擦力作用，由二力平衡得F=mg=1N.

（2）在M 上再放一個(gè)M'=3kg的物體，M 仍靜止，仍受靜摩擦力F =F =mg =1N.

（3）因?yàn)椋╩+m）g=4.3N<Fmax，故M 處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受靜摩擦力F=（m+m）g=4.3N.

（4）因?yàn)椋╩ +m）g =6N >Fmax，故物體運(yùn)動(dòng)，受到滑動(dòng)摩擦力作用，所以F4 =F =μMg=4N.

3 推斷摩擦力方向問(wèn)題

例5 如圖4所示，將一個(gè)重為40N 的木塊放在水平地面上，物體在受到F1 =13N和F2 =6N的水平力的作用下靜止不動(dòng)，水平地面與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ =0.2.假設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，求下面三種情況的摩擦力大小以及方向.

（1）在F1 與F2 的作用下，木塊受到摩擦力的大小與方向;

（2）假設(shè)撤去力F，木塊受到的摩擦力的大小和方向;

（3）假設(shè)撤去力F，木塊受到的摩擦力大小和方向.

（3）撤去F，由于F>f，所以木塊會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，它所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力為， f =μG =8N，其方向水平向右.

例6 如圖5所示的皮帶傳送裝置，甲是主動(dòng)輪，乙是從動(dòng)輪，在傳運(yùn)過(guò)程中皮帶不打滑，兩輪邊緣上的兩點(diǎn)分別為P 、Q，選出正確的選項(xiàng)（ ）

（A）輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向均與P 、Q 兩點(diǎn)的摩擦力方向相反.

（B）甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與P 點(diǎn)的摩擦力方向相

反，且乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與Q 點(diǎn)的摩擦力方向相同.

（C）甲輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與P 點(diǎn)的摩擦力方向相

同，且乙輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與Q 點(diǎn)的摩擦力方向相反.

（D）輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向均與P 、Q 兩點(diǎn)的摩擦力方向相同.

解析 首先確定主動(dòng)輪或從動(dòng)輪，甲為主動(dòng)輪，甲會(huì)先開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，因此皮帶會(huì)阻礙甲的轉(zhuǎn)動(dòng)，所

以甲轉(zhuǎn)動(dòng)方向與輪受到的摩擦力方向相反.排除（C）（D）選項(xiàng).從動(dòng)輪為乙，因?yàn)槭艿狡?duì)它的摩擦力作用，所以乙轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，摩擦力為動(dòng)力，輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與乙轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，排除（A）選項(xiàng)，（B）選項(xiàng)正確.答案選（B）.

4 結(jié)語(yǔ)

摩擦力是高考物理考查的重點(diǎn)及難點(diǎn)，教師在日常的教學(xué)中要仔細(xì)閱讀題干信息，作好受力分析圖示，用最簡(jiǎn)便的方法得出正確的答案是教師和學(xué)生的目標(biāo).因此，作好相關(guān)試題的解析工作，不同情況具體分析是提升學(xué)生解題技巧的關(guān)鍵.