摩擦力知识点题解大全

摩擦力知识点题解大全

知识点1 动、静摩擦力有无的判定

1.图13--1、13—2、13--3、13--4中的物体A和B，表面都粗糙，请对它们接触面间摩擦力的有无作出判断．

(1)如图13—1所示，A、B有共同速度v沿水平方向匀速运动．

(2)如图13--2所示，物体A沿固定不动的物体B的竖直面下滑

(3)如图13—3所示，物体A、B沿光滑斜面下滑．(斜面固定不动)

(4)如图13--4所示，重10N的物体A，受到跟水平方向成θ＝30°的斜向上的拉力作用，沿水平方向运动．拉力大小为20N．

[剖析]上述问题中，物体A和B相互接触，且接触面粗糙，可知摩擦因数μ≠0．同时，物体A都在运动，似乎A应该受到摩擦力的作用．实际情况是怎样的呢?

在(1)中，A、B以共同速度做匀速运动，它们之间既没有相对运动也没有相对运动的趋势，所以无摩擦力作用．

在(2)中，物A虽相对于物B滑动，但相互之间无挤压作用，所以无摩擦力．

在(3)中，当物体A、B沿光滑斜面下滑时，由整体分析可知它们的加速度都为a，且：a＝gsinα若A、B之间有摩擦力f存在，当f对物体A为动力时，其反作用力f'对物体B必为阻力，A、B 的加速度必不相等，显然违背题设条件．所以，物体A、B之间无摩擦力作用．

在(4)中，由受力分析知，物体A相对于物体B做加速运动．由于拉力的竖直分力恰平衡物体A的重力，(Fsinθ＝mg)因而物体B对A的挤压力N=0．所以，物体A、B之间无摩擦力作用．

2.如图13--5所示，质量分别为m和M的物体，在F作用下处于静止状态，试分析m和M所受摩擦力

的情况。

[剖析]对m：由于m处于静止状态，竖直方向上的重力和支持力是对平衡力，若

水平方向上有摩擦力，则m不可能静止，所以m不受摩擦力，对M：先假设没有摩擦力，其受力将如图13--6所示，不难看出图中的四个力无法使M处于静止状态，所以地面对M必须施加一个方向向左、大小等于F的静摩擦力，才能满足题目所给定的静止状态．对M与地面间的摩擦的分析，也可以采用将m 和M作为一个整体来分析的方法，

讨论：若地面光滑，且m和M在运动过程中相对静止，情况又如何？

(分析：当地面光滑时，二者在F作用下向右匀加速运动，所以m一定受向右的静摩擦力作用．由牛顿第三定律可知，M也一定受大小相等的向左的静摩擦力．)

[点拨]

1．产生摩擦力的条件可总结为：

(1)必要条件：两物体接触，且接触而必须粗糙．(摩擦因数μ≠0)

(2)充分条件：两物体接触面相互挤压(N≠0)且要有相对运动或趋势．

2．在对具体问题分析时，要特别注意充分条件的判断，题中“陷井”往往在此．

3．由产生条件进行正面分析有困难的问题，可用假设法去推理判断．

4．在分析静摩擦力问题时，考虑利用平衡条件或运动定律往往更方便．

3. 如图， A 、B 置于光滑水平面上，在水平力F 作用下共同运动，A

方向如何？

【解】有；方向向右。

4. (03·天津试题)在粗糙水平面上有一个三角形木块，在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量为m 1和m 2的小木块，m 1＞m 2，如图1—30(a )所示，已知三角形木块和两个小木块都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块( )．

A ．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右．

B ．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左．

C ．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因为m 1、m 2、θ1、θ2的数值并未给出

D ．以上结论都不对

解析 判断物体是否受摩擦力的作用，关键要看物体相对地面有无运动趋势，取木块及m 1和m 2，整体为研究对象，等效为如图l —30(b )所示情况，一个放在水平面上的物体是不可能相对地有运动趋势的，故粗糙水平面对三角形木块无摩擦力．答案为D ．

点评 不要把注意力放在m 1和m 2上，整体法是解题的突破口．此题若隔离分析是很麻烦的．

5. 如图所示,放在粗糙水平面上的三角形木块ABC,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量分别为m 1和m 2的木块,m 1＞m 2,已知三角形木块和两物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块（D ）

A.有摩擦力的作用,摩擦力方向水平向右

B.有摩擦力的作用,摩擦力方向水平向左

C.有摩擦力的作用,但摩擦力方向不能确定,因为m 1和m 2、θ1和θ2的数值未知

D.以上结论都不对

6. 如图所示，长5m 的水平传送带以2m/s 的速度匀速运动，物体与传送带

间的动摩擦因数为μ=0.1。现将物体轻轻地放到传送带的A 端，那么，物体

从A 端到B 端的过程中，摩擦力存在的时间有多长？方向如何？

【分析】刚把物体放到传送带上瞬间，物体无水平速度，所以，物体相对传送带有向左的运动，根据摩擦力产生的条件，物体受到摩擦力作用，而且方向向右(跟相对运动的方向相反)。在此摩擦力的作用下，物体向右加速，当物体的速度与传送带的速度相等时，物体与传送带间没有相对运动，也没有相对运动的趋势，就不再受摩擦力作用。物体加速的时间即为摩擦力的作用时间。

【解答】 f=μN=μmg

a=f/m=μg

t=(v-v 0)/a=(2-0)/1=2s

在这段时间内，物体的位移

s=at 2/2=1×22/2=2m

未超出传送带的长度，即物体在与传送带速度相对前未离开传送带。故摩擦力存在的时间为2s 。

7. 如图所示，C 是水平地面，A 、B 是两个长方形物体，F 是作用在B 上沿水平方向的力，物体A 和B 以相同的速度作匀速直线运动，由此可知，A 、B 间的动摩擦因数μ1和B 、C 间的动摩擦因数μ2有可能是：( )

A 、μ1=0，μ2=0；

B 、μ1=0，μ2≠0；

C 、μ1≠0，μ2=0；

D 、μ1≠0，μ2≠0。 解：B 、D 。

8. 如图所示，物体B 的上表面水平，B 上面载着物体A ，当它们一起沿斜面匀速下滑时，A 物体受到