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4.摩擦力的方向 摩擦力的方向為與接觸面相切..與物體間的相對運動方向或相對運動趨勢的方向相反.但相對運動趨勢不如相對運動直觀.具有很強的隱蔽性.常用下列方法判斷. 法1:“假設法 .即假設接觸面光滑.看原來相對靜止的物體間能發(fā)生怎樣的相對運動.若能發(fā)生.則這個相對運動的方向就為原來靜止時兩物體間的相對運動趨勢的方向.若不能發(fā)生.則物體間無相對運動趨勢. 例6:如圖1-9所示為皮帶傳送裝置.甲為主動輪.傳動過程中皮帶不打滑.P.Q分別為兩輪邊緣上的兩點.下列說法正確的是: A.P.Q兩點的摩擦力方向均與輪轉動方向相反 B.P點的摩擦力方向與甲輪的轉動方向相反.Q點的摩擦力方向與乙輪的轉動方向相同 C.P點的摩擦力方向與甲輪的轉動方向相同.Q點的摩擦力方向與乙輪的轉動方向相反 D.P.Q兩點的摩擦力方向均與輪轉動方向相同 [審題]本題可用“假設法 分析.由題意可知甲輪與皮帶間.乙輪與皮帶間均相對靜止.皮帶與輪間的摩擦力為靜摩擦力.假設甲輪是光滑的.則甲輪轉動時皮帶不動.輪上P點相對于皮帶向前運動.可知輪上P點相對于皮帶有向前運動的趨勢.則輪子上的P點受到的靜摩擦力方向向后.即與甲輪的轉動方向相反.再假設乙輪是光滑的.則當皮帶轉動時.乙輪將會靜止不動.這時.乙輪邊緣上的Q點相對于皮帶向后運動.可知輪上Q點有相對于皮帶向后運動的趨勢.故乙輪上Q點所受摩擦力向前.即與乙輪轉動方向相同. [解析]正確答案為B [總結]判斷摩擦力的有.無及摩擦力的方向可采用“假設法 分析.摩擦力方向與物體間的相對運動方向或相對運動趨勢的方向相反.但不一定與物體的運動方向相反.有時還與物體的運動方向相同. 例7:如圖1-10所示.物體A疊放在物體B上.水平地面光滑.外力F作用于物體B上使它們一起運動.試分析兩物體受到的靜摩擦力的方向. [審題]本題中假設A.B間接觸面是光滑的.當F使物體B向右加速時.物體A由于慣性將保持原來的靜止狀態(tài).經(jīng)很短時間后它們的相對位置將發(fā)生變化.即物體A相對B有向左的運動.也就是說在原來相對靜止時.物體A相對于B有向左的運動趨勢.所以A受到B對它的靜摩擦力方向向右(與A的實際運動方向相同).同理B相對A有向右運動的趨勢.所以B受到A對它的靜摩擦力方向向左(與B的實際運動方向相反). [解析]物體A相對于B有向左的運動趨勢.所以A受到B對它的靜摩擦力方向向右(與A的實際運動方向相同).物體B相對A有向右運動的趨勢.所以B受到A對它的靜摩擦力方向向左(與B的實際運動方向相反).如圖1-11所示 法2:根據(jù)“物體的運動狀態(tài) 來判定. 即先判明物體的運動狀態(tài).再利用牛頓第二定律確定合力.然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小和方向. 例8:如圖1-12所示.A.B兩物體豎直疊放在水平面上.今用水平力F拉物體.兩物體一起勻速運動.試分析A.B間的摩擦力及B與水平面間的摩擦力. [審題]本題分析摩擦力時應根據(jù)物體所處的運動狀態(tài).以A物體為研究對象:A物體在豎直方向上受重力和支持力.二者平衡.假設在水平方向上A受到B對它的靜摩擦力.該力的方向一定沿水平方向.這樣無論靜摩擦力方向向左或向右.都不可能使A物體處于平衡狀態(tài).這與題中所給A物體處于勻速運動狀態(tài)相矛盾.故A物體不受B對它的靜摩擦力.反過來.B物體也不受A物體對它的靜摩擦力. 分析B物體與水平面間的摩擦力可以A.B整體為研究對象.因A.B一起勻速運動.水平方向上合外力為零.水平方向上整體受到向右的拉力F作用.所以水平面對整體一定有向左的滑動摩擦力.而水平面對整體的滑動摩擦力也就是水平面對B物體的滑動摩擦力. [解析]分析見上.因A勻速運動.所以A.B間無靜摩擦力.又因A.B整體勻速運動.由平衡條件得.物體B受到水平面對它的滑動摩擦力應向左. 法3:利用牛頓第三定律來判定 此法關鍵是抓住“力是成對出現(xiàn)的 .先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向.再確定另一物體受到的靜摩擦力的方向. 例6中地面光滑.F使物體A.B一起向右加速運動.A物體的加速度和整體相同.由牛頓第二定律F=ma得A物體所受合外力方向一定向右.而A物體在豎直方向上受力平衡.所以水平方向上受的力為它的合外力.而在水平方向上只有可能受到B對它的靜摩擦力.所以A受到B對它的靜摩擦力方向向右.B對A的摩擦力與A對B的摩擦力是一對作用力和反作用力.根據(jù)牛頓第三定律.B受到A對它的靜摩擦力方向向左. [總結]靜摩擦力的方向與物體間相對運動趨勢方向相反.判斷時除了用“假設法 外.還可以根據(jù)“物體的運動狀態(tài) .及 牛頓第三定律來分析.滑動摩擦力的方向與物體間相對運動的方向相反. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在下圖的各圖中,物體的接觸面均粗糙.請對各圖中A物體與其他各物體的接觸面間有無摩擦力及其方向做出判斷.

(1)圖
A.中,A,B,C,D是四個完全相同物塊,通過兩側夾板擠緊在一起,豎直放置;
(2)圖
B.中,A是一個無底的圓筒,放在水平面上,其內(nèi)有三個相同的小球恰與A筒的內(nèi)壁良好相切,現(xiàn)將A筒由靜止狀態(tài)沿豎直方向緩慢提起(筒高大于球的半徑);
(3)圖
C.中,傳送帶B以恒定速度勻速運動,物塊A以初速度滑上B的表面,,且傳送帶足夠長;
(4)圖
D.中,小球A和B質(zhì)量分別為,其間用輕繩相連,靜止于球面C上.
 

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如圖所示,有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1kg的小物塊,從光滑平臺上的A點以v0=3m/s的初速度水平拋出,到達C點時,恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量為M=3kg的長木板,已知木板的上表面與圓弧的末端切線相平,木板的下表面與水平地面之間光滑接觸,小木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)=0.3圓弧軌道的半徑為R=0.5m,C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角=530(,)不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)A、C兩點的高度差;

(2)小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時受到軌道的彈力;

(3)要使小物塊不滑出長木板,木板的最小長度。

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如圖所示,有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1kg的小物塊,從光滑平臺上的A點以v0=3m/s的初速度水平拋出,到達C點時,恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量為M=3kg的長木板,已知木板的上表面與圓弧的末端切線相平,木板的下表面與水平地面之間光滑接觸,小木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)=0.3圓弧軌道的半徑為R=0.5m,C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角=530(,)不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)A、C兩點的高度差;

(2)小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時受到軌道的彈力;

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如圖所示,一滑雪坡由斜面AB和圓弧面BC組成,BC圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,豎直臺階CD底端與傾角為θ的斜坡DE相連。第一次運動員從A點由靜止滑下通過C點后飛落到DE上,第二次從AB間的某處由靜止滑下通過C點后也飛落到DE上,不計空氣阻力和軌道的摩擦力,運動員兩次空中飛行時間t1和t2,則t1____t2;兩次接觸時速度與水平方向的夾角分別為β1和β2,則β1________β2。(選填“>”、“=”或“<”).

 

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如圖所示,一滑雪坡由斜面AB和圓弧面BC組成,BC圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,豎直臺階CD底端與傾角為的斜坡DE相連。第一次運動員從A點由靜止滑下通過C點后飛落到DE上,第二次從AB間的某處由靜止滑下通過C點后也飛落到DE上,不計空氣阻力和軌道的摩擦力,運動員兩次空中飛行時間,則______;兩次接觸時速度與水平方向的夾角分別為,則______。(選填“>”、“=”或“<”).

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