摩擦力的“突變”模型

1、摩擦力的“突變”模型“靜靜”突變物體在摩擦力和其他力的作用下處于 靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)作用在物體上的其他力的合力 發(fā)生變化時(shí)，如果物體仍然保持靜止?fàn)顟B(tài)， 則物體受到的靜摩擦力的大小和方向?qū)l(fā) 生突變.【典例1】 一木塊放在水平桌面上， 在水平方向共受到三個(gè)力即Fi、F2和摩擦力 的作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖2 2-10所示，其中Fi= 10 N，F(xiàn)2= 2 N，若撤去 Fi,則木塊受到的摩擦力為().A. 10 N，方向向左B. 6 N，方向向右C. 2 N，方向向右D. 0解析 當(dāng)物體受只、F2及摩擦力的作用 而處于平衡狀態(tài)時(shí)，由平衡條件可知物體所 受的摩擦力的大小為8 N,可知最大靜摩擦 力 F

2、fmax 8 N.當(dāng)撤去力 F1 后，F(xiàn)? = 2 N9 o后，物體受到的摩擦力為滑動(dòng) 摩擦力，則F滑=卩Gcos 9故當(dāng)9繼續(xù)變大時(shí)，物體受到的滑動(dòng)摩 擦力減小了.當(dāng)9 =90時(shí)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力 等于0.答案見解析即學(xué)即練2在探究靜摩擦力變化的規(guī) 律及滑動(dòng)摩擦力變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，特設(shè) 計(jì)了如圖2-2- 13甲所示的演示裝置，力 傳感器A與計(jì)算機(jī)連接，可獲得力隨時(shí)間變 化的規(guī)律，將力傳感器固定在光滑水平桌面 上，測(cè)力端通過細(xì)繩與一滑塊相連（調(diào)節(jié)傳 感器高度可使細(xì)繩水平），滑塊放在較長的 小車上，小車一端連接一根輕繩并跨過光滑 的輕定滑輪系一只空沙桶（調(diào)節(jié)滑輪可使桌 面上部細(xì)繩水平），整

3、個(gè)裝置處于靜止?fàn)?態(tài).實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開傳感器同時(shí)緩慢向沙桶 里倒入沙子，小車一旦運(yùn)動(dòng)起來，立即停止 倒沙子，若力傳感器采集的圖象如圖乙，則 結(jié)合該圖象，下列說法正確的是動(dòng)（滑塊仍在車上）解析t = 0時(shí)刻，傳感器顯示拉力為2 N,則滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力，大小 為2 N,由車與空沙桶受力平衡可知空沙桶 的重力也等于2 N，A對(duì)；t = 50 s時(shí)刻摩 擦力達(dá)到最大值，即最大靜摩擦力為3.5 N, 同時(shí)小車啟動(dòng)，說明帶有沙的沙桶重力等于 3.5 N，此時(shí)摩擦力立即變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力， 最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，故摩擦力 突變?yōu)? N的滑動(dòng)摩擦力，B、C正確；此 后由于沙和沙桶重力3.5 N大于

4、滑動(dòng)摩擦力 3 N，故50 s后小車將加速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò).答案 ABC“動(dòng)靜”突變?cè)谀Σ亮推渌ψ饔孟?，做減速運(yùn)動(dòng) 的物體突然停止滑行時(shí)，物體將不受摩擦力 作用，或滑動(dòng)摩擦力“突變”成靜摩擦力.【典例3】如圖2-2- 14所示，質(zhì)量 為1 kg的物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 卩= 0.2，從t = 0開始以初速度V。沿水平地面向2A.可求出空沙桶的重力0 10 1（1川40加甜冊(cè)乙右滑行，同時(shí)受到一個(gè)水平向左的恒力 F=1 N的作用，取g= 10 m/s,向右為正方向， 中*、+ -該物體受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象I Ir 1B.可求出滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦 力的大小即學(xué)即練3如圖2-215所示，把 一重為G的物體，用一水平方向的推力F= kt（k為恒量，t為時(shí)間）壓 在豎直的足夠高的平整墻 上,從t二0開始物體所受 的摩擦力Ff隨t的變化關(guān) 系是下圖中的（）解析物體在豎直方向上只受重力G 和摩擦力Ff的作用由于Ff從零開始均勻 增大，開始一段時(shí)間FvG,物體加速下滑； 當(dāng)Ff = G時(shí)，物體的速度達(dá)到最大值；之后 FfG,物體向下做減速運(yùn)動(dòng)，直至減速為零.在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力為滑動(dòng)摩擦 力，其大小為Ff =卩Fn=卩F=卩kt，即Ff 與t成正比，是一條