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重力、弹力、摩擦力是力学中常见的三种力,其中摩擦力既是重点,又是难点。解答此类题需要有较高的分析能力,分析摩擦力不仅要熟悉运动和力的关系,也要有一定的方法做指导,这样才能快速而有效地分析摩擦力。
摩擦力产生的三个条件(接触面粗糙、物体间相互挤压、物体间有相对运动或相对运动的趋势)缺一不可,从中我们就可引申特例的解决方法:
①“光滑”肯定没有摩擦力;
②受力分析中接触面间没有“弹力”肯定没有摩擦力。
一、假设法
假设法,即首先假设物体不受摩擦力,然后看物体的受力是否符合题意对物体运动状态的要求,若不符合,则说明物体受摩擦力的作用。
例1如图1所示,静止在斜面上的物体A是否受静摩擦力作用?如果受,方向如何?
解析:按照受力分析过程能肯定物体受重力和支持力。假设接触面光滑,物体A不受摩擦力,那么物体将不能保持静止,这样就与题意相矛盾,所以假设不成立,因此就能肯定物体受摩擦力的作用且方向沿斜面向上。
二、平衡法
利用物体处于平衡状态(静止或匀速)时,所受合外力为零。
例2如图2所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,直角边AB靠在竖直墙面上,F是垂直于斜边BC的推力,现物块静止不动,试分析物块所受的摩擦力。
解析:物块首先能确定的受力如图3所示,由物块所受合外力为零,进而能确定物块所受的摩擦力沿竖直墙壁向上。
三、不平衡法
主要利用牛顿第二定律中的物体所受合外力的方向和加速度的方向相同。
例3如图4所示,A、B两物体叠放在水平面上,A、B始终保持静止,当物体在水平面上①向右匀加速前进时;②向右匀减速前进时,A、B间是否有摩擦力?如果有,其方向如何?
解析:①匀加速前进时,A、B的加速度向右,合外力的方向也向右。对B受力分析,首先能确定的是重力和支持力,而重力和支持力是一对平衡力,要想使物体B向右匀加速只有摩擦力能提供合外力,进而确定B受摩擦力作用且方向向右。
②同理可分析向右匀减速前进时,B受到的摩擦力向左。
摩擦力产生的三个条件(接触面粗糙、物体间相互挤压、物体间有相对运动或相对运动的趋势)缺一不可,从中我们就可引申特例的解决方法:
①“光滑”肯定没有摩擦力;
②受力分析中接触面间没有“弹力”肯定没有摩擦力。
一、假设法
假设法,即首先假设物体不受摩擦力,然后看物体的受力是否符合题意对物体运动状态的要求,若不符合,则说明物体受摩擦力的作用。
例1如图1所示,静止在斜面上的物体A是否受静摩擦力作用?如果受,方向如何?
解析:按照受力分析过程能肯定物体受重力和支持力。假设接触面光滑,物体A不受摩擦力,那么物体将不能保持静止,这样就与题意相矛盾,所以假设不成立,因此就能肯定物体受摩擦力的作用且方向沿斜面向上。
二、平衡法
利用物体处于平衡状态(静止或匀速)时,所受合外力为零。
例2如图2所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,直角边AB靠在竖直墙面上,F是垂直于斜边BC的推力,现物块静止不动,试分析物块所受的摩擦力。
解析:物块首先能确定的受力如图3所示,由物块所受合外力为零,进而能确定物块所受的摩擦力沿竖直墙壁向上。
三、不平衡法
主要利用牛顿第二定律中的物体所受合外力的方向和加速度的方向相同。
例3如图4所示,A、B两物体叠放在水平面上,A、B始终保持静止,当物体在水平面上①向右匀加速前进时;②向右匀减速前进时,A、B间是否有摩擦力?如果有,其方向如何?
解析:①匀加速前进时,A、B的加速度向右,合外力的方向也向右。对B受力分析,首先能确定的是重力和支持力,而重力和支持力是一对平衡力,要想使物体B向右匀加速只有摩擦力能提供合外力,进而确定B受摩擦力作用且方向向右。
②同理可分析向右匀减速前进时,B受到的摩擦力向左。