广西南宁二中2014年高中物理 专题三 摩擦力竞赛辅导试题 新人教版必修2

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1、专题三摩擦力【要点突破一】（一）摩擦力的基本概念和产生条件1、静摩擦力（1）概念：产生于两个相对静止的物体间的摩擦力。（2）产生条件:相互接触并挤压;有相对运动趋势。（3）方向：总是与接触面相切，并与相对运动趋势的方向相反。（4）最大静摩擦力fm：静摩擦力的最大值。fm与两物体之间的正压力N成正比，即：fm＝μSN，μS称为静摩擦因数，由两个物体的材料的性质和接触面的粗糙程度决定。2、滑动摩擦力（1）概念：产生于两个相对滑动的物体间的摩擦力。（2）产生条件:相互接触并挤压;有相对运动。（3）方向

2、：总是与接触面相切，并与相对运动的方向相反。（4）大小：两物体之间的正压力N成正比，即：f＝μN，μ称为动摩擦因数，由两个物体的材料的性质和接触面的粗糙程度决定。高考中外力、摩擦力方向和相对运动或相对运动趋势方向往往都是一维的，竞赛中却经常扩展到二维甚至三维。【典例剖析一】【例1】如图所示,一个木块放在固定的粗糙斜面上,对木块施加一个既与斜面平行也与斜面底边平行的推力F,使木块处于静止状态。如果突然将力F撤去,则木块A.仍保持静止B.将沿斜面下滑C.受到的摩擦力大小不变D.受到的摩擦力方向改变【

3、例2】有一个倾角为α的固定斜面，质量为m的物块A和斜面之间的静摩擦因数和动摩擦因数分别为μS和μk。现用一个平行与斜面底边的水平力F作用在A上，使A处于静止状态。（1）求力F的最大值。（2）若要使A在斜面上做匀速直线运动，则力F的大小为多少？此时A的运动方向如何？【跟踪训练一】V1V2CAB1．如图所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板的动摩擦因数为μ。由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度V1向右匀速运动，同时用力F拉动物体（方向沿导槽

4、方向）使物体以速度V2沿导槽匀速运动，求拉力F大小。2．如图所示，有一半径为r的圆柱绕竖直轴以角速度ω匀速转动。如果用水平力F把质量为m的物体压在圆柱侧面，能使物体以速度v匀速下滑，求物体m与圆柱面之间的动摩擦因数μ．（已知物体m在水平方向受光滑柱的作用使之不能随圆柱体一起转动）3．如图所示，用夹具夹一半径为R的质量可不计的轻质球体，夹具每个臂的最短臂长均为l，若要夹住轻球，夹子和球的静摩擦因数至少为多大？【要点突破二】（二）摩擦角1、滑动摩擦角：用fk表示滑动摩擦力，N表示正压力，则称为滑动摩

5、擦角，即2、静摩擦角：用fm表示最大静摩擦力，N表示正压力，则称为静摩擦角，即所以，在两个接触面的性质确定之后，摩擦角的大小是不会变的。【典例剖析二】【例3】如图所示，拉力F作用在重力为G的物体上，使它沿水平地面匀速前进，若物体与地面的动摩擦因数为μ，求当拉力F最小时和水平方向的夹角θ为多大？【例4】倾角为θ的斜面固定在水平面上，斜面上有一重为G的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ

6、静止？请讨论：μ满足什么条件时，无论F多大都不能推物体向上滑？【跟踪训练二】1．如图所示，三角形木块放在倾角为的斜面上，木块与斜面间的静摩擦系数为，试求当满足什么条件时，无论作用在木块上竖直向下的外力F多大，木块都不会滑动？这种现象叫做“自锁”。千斤顶的原理与之类似。2．如图所示，质量为M的木楔倾角为θ角，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔的斜面上时，正好能够匀速下滑．如果用一拉力F拉着木块匀速上升，木楔在上述过程始终保持静止．试求：(1)拉力F的最小值及其方向（用F与斜面的夹角表

7、示）．(2)拉力F最小时，水平面对木楔的摩擦力大小．3．一个小物体与竖直墙面之间的动摩擦因数μ=0.25，当作用力F与竖直方向成的角度α=530时，F至少为10N才能维持物体静止，如图所示，问：（1）在α不变的情况下，需要多大的力才能使物体沿墙面做匀速运动？（2）在μ已确定的情况下，要使物体向上做匀速运动，α有什么限制？设动摩擦因数与静摩擦因数相等。