分析摩擦力问题中的误区例谈 教案

1、分析摩擦力问题中的误区例谈 误区之1：认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关例1一根质量为m，长为L的均匀长方体木料放在水平桌面上，木料与桌面间摩擦因数为。现用水平力F推木料，当木料经过如图1所示的位置时，桌面对它的摩擦力是多少？错解：因为木料只有（2/3）L在桌面上，所以桌面对它的摩擦力为f=（2/3）mg。分析与正解：滑动摩擦力与正压力成正比，而与接触面的面积大小无关。所以，桌面对它的摩擦力为f=mg。误区之2：认为两个相互接触的物体间存在两个摩擦力例2如图2所示，在倾角=30°的粗糙斜面上放一物体，重量为G。现在用与斜面底边平行的力F=G/2推物体，物体恰能做匀速直线运动，则物

2、体与斜面之间的滑动摩擦因数是多少？错解：因为物体有沿斜面下滑的趋势，所以受到一个沿斜面向上的静摩擦力f1=（1/2）G。又因为物体在推力F的作用下沿水平方向匀速滑动受到一个与F方向相反的滑动摩擦力作用f2=N=mgcos所以分析与正解：物体在推力及重力平行斜面的分力作用下，沿斜面斜下方向作匀速直线运动，故物体只受到一个与其运动方向相反（沿斜面斜上方向）的滑动摩擦力作用。推力与重力平行斜面的分力的合力为滑动摩擦力为因为物体作匀速直线运动，所以误区之3：用求滑动摩擦力的方法求静摩擦力例3如图3所示，质量分别为m和M的两物体P，Q叠放在倾角为的斜面上，P，Q之间的摩擦因数为1，Q与斜面间的摩擦因数为

3、2。当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为：A0 B1mgcosC2mgcos D（1+2）mgcos错解：因为P对Q的压力N=mgcos，而P，Q间的摩擦因数为1，所以物体P受到的摩擦力大小为f=1mgcos，故选B。分析与正解：当物体P和Q一起沿斜面加速下滑时，其加速度为a =gsin-2gcos因为p和Q相对静止，所以P和Q之间的摩擦力为静摩擦力，不能用公式f=N求解。对物体P运用牛顿第二定律，得:mgsin-f= ma联立，两式，求得：f=2mgcos，所以正确答案应选C。误区之4：忽视摩擦力的突变例4如图4所示，传递带与水平面夹角=37

4、76;，并以v0=10m/s的速度运行着，在传送带的A端轻轻地放一小物体。若已知该物体与传送带之间的滑动摩擦因数为=0.5，传送带A端到B端的距离S=16m，则小物体从A端运动到B端所需的时间可能是（g=10m/s2）A1.8s B2.0s C2.1s D4.0s错解：当传送带以v=10m/s的速度向上运动时，小物体的运动方向与传送带的运动方向相反，它在传送带上下滑的加速度为a1=gsin-当传送带以v=10m/s的速度向下运动时，小物体的运动方向与传送带的运动方向相同，它在传送带上下滑的加速度为a2=gsin+gcos分析与正解：当传送带以v=10m/s的速度向上运动时，上面分析还是正确的，

5、小物体从A端运动到B端的时间为t1=4.0s。但是当传送带以v=10m/s的速度向下运动时，开始小物体的运动速度小于传送带的速度，它在传送带上下滑的加速度仍是a2=gsin+gcos=10m/s2，经过t0=v/a2=1s时，小物体的运动速度大于传送带的速度，它所受摩擦力的方向发生突变，故tt0后，它又以加速度a1=gsin-gcos=2m/s2加速下滑。在t0=1s内，小物体下滑的距离为S0=（12）a2t02=5m而在以后的时间内，下滑的距离为S-S0=vt+（1/2）a1t2解之得t=1s或t=-11st=-11s不合题意，舍去。小物体从A运动至B所需的时间为t2=t0+t=2s，所以正

6、确选项为B。误区之5：忽视摩擦力大小和性质的突变例6如图5所示，质量为m1=6kg的木块沿水平方向以初速度v0=10m/s在静止于水平面上的木板上运动，木板的质量m2=9kg，木块与木板之间的摩擦因数为1=0.6，木板与水平面间的摩擦因数为2=0.2。在m1不从m2掉下来的条件下，求m1相对于地运动的位移多大？（g=10m/s2）错解：木块在运动过程中受到向左的滑动摩擦力作用，其加速度a1=-1g=-6m/s2，所以它相对于地的位移为S=v02/（-2a1）=8.3m。分析与正解：当木块在木板上滑动时，木块作减速运动，木板作加速运动。经过时间后它们速度相等，设此速度为v0，此时木块与木板间的摩擦力大小和性质（力的大小为使木块作与木板相同加速运动所需的力，性质是静