摩擦力突变问题分类解析

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2014-06-23

练习:如图乙所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力 F 拉木块直到沿桌面运动,在此过程中,木块所受到的摩擦力 f 的大小随拉力 F 的大小变化的图象正确的是(  )



解析:开始时,物体静止不动,受静摩擦力的作用,且满足:

;当 F 达到最大静摩擦力之后,物体开始滑动,物体运动状态发生了变化,摩擦力突变为滑动摩擦力:
保持不变。则木块所受到的摩擦力 f 的大小随拉力 F 的大小变化的图象正确的是B 。


二、 动静突变

例2:把一重为 G 的物体,用一个水平的推力

(k 为恒量,t 时间)压在竖直的足够高的平整的墙上(如图甲所示),从 t =0 开始物体所受的摩擦力 f 随 t 的变化关系是图中的( )




解析:首先,物体受到的动摩擦力

,随时间的增加而从零开始增加。开始时,
,物体向下做加速运动;当
时,物体的速度最大;此后
,物体做减速运动;当速度为减速为零时,物体处于静止。动摩擦力变为静摩擦力,大小突变为与重力大小相等。


三、 动动突变


例3、传送带以恒定的速率

运动,已知它与水平面成
,如图所示,
,将一个小物体无初速度地放在 P 点,小物体与传送带间的动摩擦因数为
,问当皮带逆时针转动时,小物体运动到 Q 点的时间为多少?


解析:当物体刚放在传送带上时,物体的速度速度传送带的速度,物体所受的滑动摩擦力方向沿斜面向下,加速度为:



滑行时间:


滑行距离:

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