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摩擦力问题历来都是高考的热点和难点问题。可以说，如果没有摩擦力，那么整个高中物理的难度至少会降低一半。多数同学在复习这一块内容的时候都会感觉无从下手。今天，这篇文章就简单说一下摩擦力突变的问题。 关于摩擦力突变的问题，我从大量的高考题和模拟题中总结出如下四种情况。  一、静摩擦力→静摩擦力 这种类型的问题的特点是，在物体所受其他的作用力的大小或方向变化之后，两个物体之间仍旧保持相对静止状态。那么就有可能会发生静摩擦力的大小变化，甚至是方向上的突变。以2014年江苏卷这道选择题为例。 【例1】(多选)(2014·江苏高考)如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则( )  A. 当F<2μmg时，A、B都相对地面静止 B. 当F＝μmg时，A的加速度为μg C. 当F>3μmg时，A相对B滑动 D. 无论F为何值，B的加速度不会超过μg 【分析】在拉力F未超过地面给B的最大静摩擦力之前，随着拉力F的增大，A与B之间的静摩擦力的大小不断增大；在拉力F的大小超过地面对B的最大静摩擦力，但尚未使得A、B两物体相对运动时，A和B之间的静摩擦力的大小也是在不断增大的。 而静摩擦力的方向变化的问题，往往会和斜面联系在一块考查，比如下面这道例题。 【例2】(2016·广东东莞模拟)如图所示，物体A放置在固定斜面上，一平行斜面向上的力F作用于物体A上。在力F逐渐增大的过程中，物体A始终保持静止，则以下说法中正确的是( )  A. 物体A受到的合力增大 B. 物体A受到的支持力不变 C. 物体A受到的摩擦力增大 D. 物体A受到的摩擦力减小 【分析】其实并不难判断出来，在力F逐渐增大的过程中，物体A受合力始终为0；但是物体A所受的摩擦力的大小和方向却随着力F的变化而变化，在当力F＞mgsinθ时，摩擦力方向沿斜面向下，力F＜mgsinθ时，摩擦力方向沿斜面向上。其中F=mgsinθ是一个临界值，此时A不受斜面的摩擦。 二、静摩擦力→滑动摩擦力 这种类型的问题的特点是：总是伴随着由相对静止状态（相对运动趋势）到相对运动状态的变化。 解决问题的关键往往在于用整体法和隔离法确定临界状态的加速度及临界状态的合外力。【例3】如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g. (1) 当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小； (2) 要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小； (3) 本实验中，m1＝0.5 kg，m2＝0.1 kg，μ＝0.2，砝码与纸板左端的距离d＝0.1 m，取g＝10 m/s2.若砝码移动的距离超过l＝0.002 m，人眼就能感知．为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？  【分析】这道例题与上面的例1有着相似的地方——在拉力F超过一定值时会使得两物体之间发生相对运动，而这时摩擦力的性质就发生了变化，即由静摩擦力突变为滑动摩擦力。 三、滑动摩擦力→静摩擦力 这种类型的问题特点是：总是伴随着由相对运动状态到相对静止（相对运动趋势）的变化。关键点是在于分析出何时两物体之间的相对运动状态发生改变。 【例4】(2015·全国新课标Ⅰ)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 m，如图(a)所示。t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1 s时间内小物块的v －t图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2。求： (1) 木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2； (2)木板的最小长度； (3)木板右端离墙壁的最终距离。  【分析】在这道问题中，当木板与墙壁碰撞之后，物块先做匀减速直线运动，减速为0后再反向加速，而木板一直做匀减速直线运动，当板块达到共速时，两者之间的摩擦力就由相对运动的滑动摩擦力突变为静摩擦力。 四、滑动摩擦力→滑动摩擦力 这种类型问题的特点是：在相对运动的两物体之间的速度达到共同速度后，二者相对运动的关系发生了变化。多见于传送带模型。比如下面这个例子： 【例5】如图所示,传送带与地面夹角θ=37°,从A➝B长度为16 m,传送带以10 m/s的速率逆时针转动。在传送带上的A端无初速度地放一个质量为0.5 kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为 0.5。求物体从A运动到B所需时间是多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)  【分析】在物块加速到与传送带同速以后，物块就相对于传送带向下运动，滑动摩擦力的方向随即发生变化，但大小并未改变。 当然，也存在滑动摩擦力的方向不变，但大小发生变化的。比如下面这道板块模型的问题。 【例6】某电视台在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动，比赛规则是向沿水平面做直线运动的小车上搬放砖块，每次只能将一块砖无初速度(相对于地面静止)地放到车上，车停止时立即停止搬运，以车上砖块多少决定胜负。已知小车的上表面光滑且足够长，且小车与地面的动摩擦因数不变，比赛过程中车始终受到水平恒定的牵引力F＝20 N的作用，未放砖块时车以v0＝3.0 m/s匀速前进。某家庭上场比赛时每隔T＝0.8 s搬放一块砖。已知每块砖的质量m＝0.8 kg。从放上第一块砖开始计时，图乙中画出了0～0.8 s内车运动的v－t图象。整个过程中砖始终在车上未滑下，取g＝10 m/s2。求： (1) 小车的质量及车与地面的动摩擦因数; (2) 当小车停止时，车上有多少块砖？ (3) 从开始到停止运动，摩擦力对小车做了多少功？  【解析】具体的解题过程不做分析，从砖块的角度去考虑，砖块将会一直保持相对于地面的静止状态。但是每多加一块砖，都会使得车对地面的压力增加，进而使得车与地面之间的滑动摩擦力的大小增加。 针对高考物理的重难点内容，《索科教育》在线一对一辅导，优质讲师一对一授课，让你的孩子在家就能轻松提高分！整理了高中物理重难点专题八十讲，把重点内容与解题思路都做了系统整理，并为资料中任何一道题都录制了视频。在这里小编给大家留了一道高考真题，大家可以开动脑筋想想怎么做？留下你的答案解题思路：答案我会留在下期，记得关注哦！一、填空题1．如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈，ABCD由n 匝导线绕成，线圈中有如图所示方向、大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于一小盘子的下端，而小盘子通过-弹簧固定在O点。在图中虚线框内有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈ABCD有一半面积在磁场中，如图甲所示，忽略电流I产生的磁场，则穿过线圈的磁通量为____；现将电流反向（大小不变），要使线圈仍旧回到原来的位置，如图乙所示，在小盘子中必须加上质量为m的砝码。由此可知磁场的方向是垂直纸面____（填“里”或“外”）．磁感应强度大小B:____（用题中所给的B以外的其它物理量表示）  更多教育咨询关注索科教育 （本篇图片文章摘抄于网络如有侵权请联系我们删除） |
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