静摩擦力的有无及方向的判断

静摩擦力的有无及方向的判断

1．如图所示，放在固定斜面上的物体处于静止状态，物体所受静摩擦力的方向是（ ）

A ．垂直斜面向上

B ．垂直斜面向下

C ．沿斜面向上

D ．沿斜面向下

【分析】：物体受到三个力而平衡，由平衡条件可以知道静摩擦力的方向．

【解答】：物体受到重力、垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力而平衡． 故选C

【点评】：本题考查了斜面上的物体的受力情况，一般情况下要建立沿斜面和垂直于斜面的正交轴．

2．（2012•湖南模拟）如图所示，a 、b 两物体静止叠放在光滑水平面上．a ，b 质量分别为ma=12kg ，mb=4.0kg ，a 、b 之间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．在物体b 上施加水平方向的拉力F ，开始时F=10N ，此后逐渐增加在F 增大的过程中，下列判断正确的是（ ）

A ．F 开始作用时两物体间即开始相对滑动

B ．两物体间始终不会相对滑动

C ．两物体先相对静止，当拉力F ＞24N 时，开始相对滑动

D ．两物体先相对静止，当F ＞32N 时，开始相对滑动

【分析】：在F 逐渐增大的过程中，当AB 间的静摩擦力达到最大值时，A 与B 将开始相对滑动．隔离分析求出临界加速度，从而对整体分析，运用牛顿第二定律求出恰好发生相对滑动时的拉力．

【解答】：A 、当F 作用时，整体的加速度22/8

5/1610s m s m m m F a b a ==+=，此时AB 间的摩擦力N g m N N a m f a a 245.78

512=<=⨯==μ．知F 作用时两物体间不发生相对滑动．故A 错误． B 、当AB 间的摩擦力达到最大静摩擦力时，A 的加速度2/2s m g m g

m a a a ===μμ，对整体分析，

N a m m F b a 32)(=+=．知当F ＞32N 时，A 、B 之间发生相对滑动．故D 正确，B 、C 错误．故选D ．

【点评】：本题运用隔离法和整体法研究连接体问题．当两个物体刚要滑动时，物体间的静摩擦力达到最大值，这是常用的临界条件．

3．如图所示，在匀强电场中，一个带负电的物体沿水平方向的绝缘天花板平面做匀速直线运动．从某时刻（设为t=0）起，电场强度从E0均匀增大．若物体与天花板平面间的动摩擦因数为μ，电场线与水平方向的夹角为θ，物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和天花板平面均足够大，下列判断正确的是（ ）

A ．在t=0之前，物体可能向左匀速直线运动，也可能向右匀速直线运动

B ．在t=0之后，物体做减速运动，最后要掉下来

C ．在t=0之后，物体做减速运动，且加速度越来越大，直到停止

D ．在t=0之后，物体做加速运动，加速度越来越大

【考点】：带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律．

【专题】：带电粒子在电场中的运动专题．

【分析：在t=0之前，对物体进行受力分析，根据匀速直线运动，受力平衡分析即可；在t=0之后，电场强度从E 0均匀增大，物体所受电场力逐渐增大，受力分析，根据牛顿第二定律表示出加速度，进而可以分析运动情况．

【解答】：A 、在t=0之前，物体受到重力（竖直向下）、支持力（竖直向上）、电场力（与E 的方向相反， 斜向左上方）、摩擦力，根据物体做匀速运动，受力平衡，所以摩擦力方向只能水平向右，故物体只能水平向左运动，故A 错误；

B 、在t=0之后，电场强度从E 0均匀增大，竖直方向qEsin θ＞mg ，所以永远不会掉下，故B 错误；

C 、在t=0之后，电场强度从E 0均匀增大，水平方向有：F 合=qEcos θ-μ（qEsin θ-mg ），当E=E 0时，F 合=0，即qE 0cos θ=μ（qE 0sin θ-mg ），

所以

[]

mg

E

E

E

mg

E

E

E

E

mg

qE

qE

E

mg

qE

qE

F

μ

μ

θ

μ

θ

θ

μ

θ

00

)

sin

(

cos

)

sin

(

cos

-

-

=

-

-

-

-

=

-

-

=

合

，而E

越来越大，所以上式越来越小，就是负得越来越大，所以加速度向右且不断增大直到物体停止运动，故C正确，D错误．故选C

【点评】：解题的关键是能正确对物体进行受力分析，并能利用数学知识分析合外力的变化情况，难度适中．4．置于水平地面上的物体在沿水平方向的拉力作用下，仍处于静止，则物体所受静摩擦力的大小（）A．与压力成正比

B．等于水平拉力

C．小于滑动摩擦力

D．在物体上叠放另一物体，该物体受到的静摩擦力不变

【考点】：二力平衡条件的应用．

【专题】：运动和力．

【分析】：二力平衡的条件：大小相等、方向相反、同一直线，同一物体．

处于静止状态或做匀速直线运动物体受平衡力作用．

【解答】：因为物体始终静止，并且物体在水平方向只受水平拉力和摩擦力作用，故拉力和摩擦力是一对平衡力，在物体上叠放另一物体，该物体受到的静摩擦力仍然等于水平拉力，即物体所受的静摩擦力等于水平拉力．

故选BD．

【点评】：本题考查二力平衡的条件和对物体进行正确的受力分析，知道处于静止状态或做匀速直线运动物体受平衡力作用．

5．如图所示四种情况中物体A都受有静摩擦力的作用，v和a表示共同前进的速度和加速度方向，其中物体A 所受静摩擦力的方向与它的对地速度方向相反的是（）

A．B．C．D．

【考点】：静摩擦力和最大静摩擦力．

【专题】：摩擦力专题．

【分析：根据牛顿第二运动定律可知，加速度与合力的方向相同，因此静摩擦力的方向表示加速度的方向，当受静摩擦力的方向与它的对地速度方向相反，则说明物体做减速运动．

【解答】：A、由题意可知，物体A与另一物体一起做加速运动，则物体A受到的静摩擦力的方向与速度方向相同，故A错误；

B、由题意可知，物体A受到的静摩擦力的方向与速度的方向垂直，故B错误；

C、由题意可知，物体A受到的静摩擦力的方向与速度的方向垂直，故C错误；

D、由题意可知，物体A与另一物体一起做加速运动，则物体A受到的静摩擦力的方向与速度方向相反，故D 正确；故选D

【点评】：考查静摩擦力的方向的确定，及其如何确定速度的方向，掌握做加速与减速运动中的速度与加速度方向的关系，以及理解物体做匀速圆周运动的合外力与速度的关系．