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.

试题展示

 

散      力的合成与分解

基础知识一.合力与分力

 0  312316  312324  312330  312334  312340  312342  312346  312352  312354  312360  312366  312370  312372  312376  312382  312384  312390  312394  312396  312400  312402  312406  312408  312410  312411  312412  312414  312415  312416  312418  312420  312424  312426  312430  312432  312436  312442  312444  312450  312454  312456  312460  312466  312472  312474  312480  312484  312486  312492  312496  312502  312510  447090 

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