5、摩擦力大小的计算与应用

[例8]如图所示,水平面上两物体 ml、m2经一细绳相连,在水平力F的作用下处于静止状态,则连结两物体绳中的张力可能为(ABC )

   A.零;B.F/2; C.F;D.大于F

   解析:当m2与平面间的摩擦力与F平衡时,绳中的张力为零,所以A对;当m2与平面间的最大静摩擦力等于F/2时,则绳中张力为F/2,所以B对,当m2与平面间没有摩擦力时,则绳中张力为F,所以C对,绳中张力不会大于F,因而D错.

   答案:ABC

   点评:要正确解答该题,必须对静摩擦力,最大静摩擦力有深刻正确的理解.

[例9]如图所示,传送带与水平面的夹角为370并以10m/s的速度匀速运动着,在传送带的A端轻轻放一小物体,若已知物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,AB间距离S=16m,则小物体从A端运动到B端所需的时间为:(1)传送带顺时针方向转动?(2)传送带逆时针方向转动?

A、2.8s;B、2.0s;C、2.1s;D、4.0s;

[分析与解](1)对物体受力分析如图,沿皮带所在的斜面方向有a=gsin370-μgcos370=2m/s2,因物体沿皮带向下运动而皮带向上运动,所以整个过程物体对地匀加速运动16m,据s=at2得t=4.0s,D选项正确。

(2)当物体下滑速度小于传送带时,物体的加速度为a1,(此时滑动摩擦力沿斜面向下)则:a1==gsin370+μgcos370=10×0.6+0.5×10×0.8=10米/秒2

 t1=v/a1=10/10=1米,S1=½a1t12=½×10×12=5米

当物体下滑速度大于传送带V=10米/秒 时,物体的加速度为a2(此时f沿斜面向上)则:

a2===gsin370-μgcos370=10×0.6-0.5×10×0.8=2米/秒2

S2=vt2+½a2t2=(a1t1)t2+½a2t22=10×1×t2+½×2×t22=16-5=11

 即:10t2+t22=11   解得:t2=1秒(t2=-11秒舍去)

所以,t=t1+t2=1+1=2秒,B选项正确。

拓展与思考:①皮带不传时与哪种情况类似?

②皮带逆时针转时,若μ=0.8,物体从A到B需多长时间?

③求上述(1)、(2)过程中产生的热量?

注意:在计算摩擦力的大小之前,必须首先分析物体的运动的情况,判明是滑动摩擦,还是静摩擦,若是滑动摩擦,可用 f=μN计算.但要注意N是接触面的正压力,并不总是等于物体的重力。若是静摩擦.一般应根据物体的运动情况(静止、匀速运动或加速运动),利用平衡条件或运动定律求解。 最大静摩擦力(1)大小:fm=μ0N,(2)最大静摩擦力与物体运动趋势无关,而只跟μ0N有关,它比滑动摩擦力略大一些,在许多问题的处理过程中往往将其大小等于滑动摩擦力.

1、对重力的正确认识

重力实际上是物体与地球间的万有引力的一部分(另一部分为物体绕地球旋转所需要的向心力)重力是非接触力。非特别说明,凡地球上的物体均受到重力。

重力的大小: G=mg ,g为当地的重力加速度  g=9.8m/s2,且随纬度和离地面的高度而变。(赤道上最小,两极最大;离地面越高,g越小。在地球表面近似有:

[例1]关于重力的说法正确的是(C)

A.物体重力的大小与物体的运动状态有关,当物体处于超重状态时重力大,当物体处于失重状态时,物体的重力小。

B.重力的方向跟支承面垂直 

C.重力的作用点是物体的重心

D.重力的方向是垂直向下

  解析:物体无论是处于超重或失重状态,其重力不变,只是视重发生了变化,物体的重力随在地球上的纬度变化而变化,所以 A错.重力的方向是竖直向下,不可说为垂直向下,垂直往往给人们一种暗示,与支承面垂直,重力的方向不一定很支承面垂直,如斜面上的物体所受重力就不跟支承面垂直.所以DB错.重心是重力的作用点,所以c对.

[例2]下面关于重力、重心的说法中正确的是(   )

A.风筝升空后,越升越高,其重心也升高

B.质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上

C.舞蹈演员在做各种优美动作的时,其重心位置不断变化

D.重力的方向总是垂直于地面

解析:实际上,一个物体的各个部分都受到重力,重心的说法是从宏观上研究重力对物体的作用效果时而引入的一个概念,重心是指一个点(重力的作用点)。由此可知,重心的具体位置应该由物体的形状和质量分布情况决定,也就是说只要物体的形状和质量分布情况不变,重心与物体的空间位置关系就保持不变。重心可能在物体外,也可能在物体内,对具有规则集合形状质量均匀分布的物体,重心在物体的几何中心上。物体位置升高,其重心也跟着升高,根据以上分析可以判断选项A、C是正确的,选项B是错误的。重力的方向是“竖直向下”的,要注意 “竖直向下”与“垂直于地面”并不完全相同,所以选项D的说法是错误的。

[例3]一人站在体重计上称体重,保持立正姿势称得体重为G,当其缓慢地把一条腿平直伸出台面,体重计指针稳定后读数为G/,则(  C  )

  A.G>G/   B.G<G/   C、G=G/’   D.无法判定

[错因分析]以为人的一条腿伸出台面,压在台面上的力将减少,错选A;以为人腿伸出后人将用力保持身体平衡,易错选B,无从下手分析该题易选D。

解:人平直伸出腿后,身体重心所在的竖直线必过与台面接触的脚,即重心仍在台面内。重心是重力的作用点,故应选C。

 0  138658  138666  138672  138676  138682  138684  138688  138694  138696  138702  138708  138712  138714  138718  138724  138726  138732  138736  138738  138742  138744  138748  138750  138752  138753  138754  138756  138757  138758  138760  138762  138766  138768  138772  138774  138778  138784  138786  138792  138796  138798  138802  138808  138814  138816  138822  138826  138828  138834  138838  138844  138852  447348 

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