分析摩擦力問題中的誤區(qū)例談 教案

1、分析摩擦力問題中的誤區(qū)例談 誤區(qū)之1：認(rèn)為滑動摩擦力的大小與接觸面積大小有關(guān)例1一根質(zhì)量為m，長為L的均勻長方體木料放在水平桌面上，木料與桌面間摩擦因數(shù)為。現(xiàn)用水平力F推木料，當(dāng)木料經(jīng)過如圖1所示的位置時，桌面對它的摩擦力是多少？錯解：因為木料只有（2/3）L在桌面上，所以桌面對它的摩擦力為f=（2/3）mg。分析與正解：滑動摩擦力與正壓力成正比，而與接觸面的面積大小無關(guān)。所以，桌面對它的摩擦力為f=mg。誤區(qū)之2：認(rèn)為兩個相互接觸的物體間存在兩個摩擦力例2如圖2所示，在傾角=30°的粗糙斜面上放一物體，重量為G?，F(xiàn)在用與斜面底邊平行的力F=G/2推物體，物體恰能做勻速直線運動，則物

2、體與斜面之間的滑動摩擦因數(shù)是多少？錯解：因為物體有沿斜面下滑的趨勢，所以受到一個沿斜面向上的靜摩擦力f1=（1/2）G。又因為物體在推力F的作用下沿水平方向勻速滑動受到一個與F方向相反的滑動摩擦力作用f2=N=mgcos所以分析與正解：物體在推力及重力平行斜面的分力作用下，沿斜面斜下方向作勻速直線運動，故物體只受到一個與其運動方向相反（沿斜面斜上方向）的滑動摩擦力作用。推力與重力平行斜面的分力的合力為滑動摩擦力為因為物體作勻速直線運動，所以誤區(qū)之3：用求滑動摩擦力的方法求靜摩擦力例3如圖3所示，質(zhì)量分別為m和M的兩物體P，Q疊放在傾角為的斜面上，P，Q之間的摩擦因數(shù)為1，Q與斜面間的摩擦因數(shù)為

3、2。當(dāng)它們從靜止開始沿斜面滑下時，兩物體始終保持相對靜止，則物體P受到的摩擦力大小為：A0 B1mgcosC2mgcos D（1+2）mgcos錯解：因為P對Q的壓力N=mgcos，而P，Q間的摩擦因數(shù)為1，所以物體P受到的摩擦力大小為f=1mgcos，故選B。分析與正解：當(dāng)物體P和Q一起沿斜面加速下滑時，其加速度為a =gsin-2gcos因為p和Q相對靜止，所以P和Q之間的摩擦力為靜摩擦力，不能用公式f=N求解。對物體P運用牛頓第二定律，得:mgsin-f= ma聯(lián)立，兩式，求得：f=2mgcos，所以正確答案應(yīng)選C。誤區(qū)之4：忽視摩擦力的突變例4如圖4所示，傳遞帶與水平面夾角=37

4、76;，并以v0=10m/s的速度運行著，在傳送帶的A端輕輕地放一小物體。若已知該物體與傳送帶之間的滑動摩擦因數(shù)為=0.5，傳送帶A端到B端的距離S=16m，則小物體從A端運動到B端所需的時間可能是（g=10m/s2）A1.8s B2.0s C2.1s D4.0s錯解：當(dāng)傳送帶以v=10m/s的速度向上運動時，小物體的運動方向與傳送帶的運動方向相反，它在傳送帶上下滑的加速度為a1=gsin-當(dāng)傳送帶以v=10m/s的速度向下運動時，小物體的運動方向與傳送帶的運動方向相同，它在傳送帶上下滑的加速度為a2=gsin+gcos分析與正解：當(dāng)傳送帶以v=10m/s的速度向上運動時，上面分析還是正確的，

5、小物體從A端運動到B端的時間為t1=4.0s。但是當(dāng)傳送帶以v=10m/s的速度向下運動時，開始小物體的運動速度小于傳送帶的速度，它在傳送帶上下滑的加速度仍是a2=gsin+gcos=10m/s2，經(jīng)過t0=v/a2=1s時，小物體的運動速度大于傳送帶的速度，它所受摩擦力的方向發(fā)生突變，故tt0后，它又以加速度a1=gsin-gcos=2m/s2加速下滑。在t0=1s內(nèi)，小物體下滑的距離為S0=（12）a2t02=5m而在以后的時間內(nèi)，下滑的距離為S-S0=vt+（1/2）a1t2解之得t=1s或t=-11st=-11s不合題意，舍去。小物體從A運動至B所需的時間為t2=t0+t=2s，所以正

6、確選項為B。誤區(qū)之5：忽視摩擦力大小和性質(zhì)的突變例6如圖5所示，質(zhì)量為m1=6kg的木塊沿水平方向以初速度v0=10m/s在靜止于水平面上的木板上運動，木板的質(zhì)量m2=9kg，木塊與木板之間的摩擦因數(shù)為1=0.6，木板與水平面間的摩擦因數(shù)為2=0.2。在m1不從m2掉下來的條件下，求m1相對于地運動的位移多大？（g=10m/s2）錯解：木塊在運動過程中受到向左的滑動摩擦力作用，其加速度a1=-1g=-6m/s2，所以它相對于地的位移為S=v02/（-2a1）=8.3m。分析與正解：當(dāng)木塊在木板上滑動時，木塊作減速運動，木板作加速運動。經(jīng)過時間后它們速度相等，設(shè)此速度為v0，此時木塊與木板間的摩擦力大小和性質(zhì)（力的大小為使木塊作與木板相同加速運動所需的力，性質(zhì)是靜