考点3 摩擦力

考点3 摩擦力

例题1.答案:A

解析:A与B整体同时沿竖直墙面下滑,受到总重力,墙壁对其没有支持力,如果有,将会向右加速运动,因为没有弹力,故也不受墙壁的摩擦力,即只受重力,做自由落体运动;

由于整体做自由落体运动,处于完全失重状态,故选项A、B间无弹力,再对物体B受力分析,只受重力,故选项A正确.

变式1.答案:A

解析:A、B两物块一起向右做匀减速直线运动时,加速度方向水平向左,大小恒定,由牛顿第二定律可得:FfB=mBa,故B所受的摩擦力方向水平向左,大小为mBa,恒定不变,选项A正确.

例题2.答案:C

解析:对B物体进行受力分析,根据共点力平衡可以得出A受力的情况,得出AB间摩擦力的大小及方向.再对整体受力分析可得出A受斜面的摩擦力情况.A.对B作受力分析可知,B受重力、支持力;将重力分解可知重力有沿斜面向下的分力,要使B能匀速下滑,受力一定平衡,故A对B应有沿斜面向上的摩擦力;故选项A错误.B.由牛顿第三定律可知,A受到B的摩擦力应沿斜面向下,故选项B错误.C.对整体分析,并将整体重力分解,可知沿斜面方向上,重力的分力与摩擦力等大反向,故A受的滑动摩擦力沿斜面向上,大小为2mgsinθ,故C正确.D.由于AB间为静摩擦力,无法确定动摩擦因数,故选项D错误;故选C项.

变式2.答案:BD

解析:对图甲,设物块m受到重力、支持力、摩擦力,而重力、支持力平衡,若受到摩擦力作用,其方向与接触面相切,方向水平,则物体m受力将不平衡,与题中条件矛盾,故假设不成立,选项A、C错误.对图乙:设物块m不受摩擦力,由于m匀速下滑,m必受力平衡,若m只受重力、支持力作用,由于支持力与接触面垂直,故重力、支持力不可能平衡,则假设不成立.由受力分析知:m受到与斜面平行向上的摩擦力,选项B、D正确.

【高考对接】

1.答案:B

解析:由题可知,挂上钩码后,如图甲所示.此时弹性绳长度为100cm,则θ=37°,sinθ=0.6.对结点O进行受力分析如图乙所示,则由图乙得2Tsinθ=mg.将两端缓慢移动至同一点时,由受力分析可得:2T′=mg,由弹性绳上弹力为F=kx,得出.由题可知x=100cm-80cm=20cm,则移动后弹性绳伸长长度为x′=12cm,那么弹性绳总长度变为L=L0+x′=92cm,选项B正确.

2.答案:BD

解析:当桌布被拉出时,鱼缸由静止到向右运动,但它相对于桌布来说,仍向左运动.由于滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此桌布对鱼缸的摩擦力的方向应向右,选项A错误;因为鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,鱼缸受到桌布向右的摩擦力与它受到桌面向左的摩擦力大小相等,所以鱼缸向右加速的加速度大小与向右减速的加速度大小相等,方向相反,鱼缸的初速度为零,末速度也为零.根据对称性可知,鱼缸做加速运动的时间与做减速运动的时间相等,选项B正确;若猫增大拉力,桌布的加速度更大,但是由于鱼缸与桌布间的压力不变,动摩擦因数也不变,故摩擦力也不变,选项C错误;若猫减小拉力,桌布的加速度减小,鱼缸在桌布上的运动时间变长,而鱼缸向右的加速度不变,由知,鱼缸相对于桌面的位移变大,桌布被拉出后鱼缸在桌面上的位移也变大,鱼缸就有可能滑出桌面,选项D正确.

练习

1.答案:D

解析:A处属于点与曲面接触,弹力的方向沿半径指向球心O;B处属于点与平面接触,弹力方向垂直于筷子斜向上,故D正确.

2.答案:C

解析:一根弹簧,挂一个质量为m的小球时,弹簧的总长度变为2L,即伸长L,劲度系数k=mg/L.若两个小球如题图所示悬挂,则下面的弹簧也伸长L,上面的弹簧受力2mg,伸长2L,则弹簧的总长为L+L+L+2L=5L,故选项C正确.

3.答案:A

解析:物体在力F和摩擦力作用下向右做匀减速直线运动,此时滑动摩擦力水平向左,大小为Ff1=μmg=2N.物体的速度为零后,物体在力F作用下处于静止状态,物体受水平向右的静摩擦力,大小为Ff2=F=1N,故只有图A正确.

4.答案:AB

解析:当B被拉动后,力传感器才有示数,地面对B的最大静摩擦力为Ffm=kt1.A、B相对滑动后,力传感器的示数保持不变,则FfAB=kt2-kt1,选项A、B正确;由于A、B的质量未知,则μAB和μ不能求出,选项C、D错误.