4.摩擦力的方向 摩擦力的方向为与接触面相切..与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反.但相对运动趋势不如相对运动直观.具有很强的隐蔽性.常用下列方法判断. 法1:“假设法 .即假设接触面光滑.看原来相对静止的物体间能发生怎样的相对运动.若能发生.则这个相对运动的方向就为原来静止时两物体间的相对运动趋势的方向.若不能发生.则物体间无相对运动趋势. 例6:如图1-9所示为皮带传送装置.甲为主动轮.传动过程中皮带不打滑.P.Q分别为两轮边缘上的两点.下列说法正确的是: A.P.Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相反 B.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相反.Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相同 C.P点的摩擦力方向与甲轮的转动方向相同.Q点的摩擦力方向与乙轮的转动方向相反 D.P.Q两点的摩擦力方向均与轮转动方向相同 [审题]本题可用“假设法 分析.由题意可知甲轮与皮带间.乙轮与皮带间均相对静止.皮带与轮间的摩擦力为静摩擦力.假设甲轮是光滑的.则甲轮转动时皮带不动.轮上P点相对于皮带向前运动.可知轮上P点相对于皮带有向前运动的趋势.则轮子上的P点受到的静摩擦力方向向后.即与甲轮的转动方向相反.再假设乙轮是光滑的.则当皮带转动时.乙轮将会静止不动.这时.乙轮边缘上的Q点相对于皮带向后运动.可知轮上Q点有相对于皮带向后运动的趋势.故乙轮上Q点所受摩擦力向前.即与乙轮转动方向相同. [解析]正确答案为B [总结]判断摩擦力的有.无及摩擦力的方向可采用“假设法 分析.摩擦力方向与物体间的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反.但不一定与物体的运动方向相反.有时还与物体的运动方向相同. 例7:如图1-10所示.物体A叠放在物体B上.水平地面光滑.外力F作用于物体B上使它们一起运动.试分析两物体受到的静摩擦力的方向. [审题]本题中假设A.B间接触面是光滑的.当F使物体B向右加速时.物体A由于惯性将保持原来的静止状态.经很短时间后它们的相对位置将发生变化.即物体A相对B有向左的运动.也就是说在原来相对静止时.物体A相对于B有向左的运动趋势.所以A受到B对它的静摩擦力方向向右(与A的实际运动方向相同).同理B相对A有向右运动的趋势.所以B受到A对它的静摩擦力方向向左(与B的实际运动方向相反). [解析]物体A相对于B有向左的运动趋势.所以A受到B对它的静摩擦力方向向右(与A的实际运动方向相同).物体B相对A有向右运动的趋势.所以B受到A对它的静摩擦力方向向左(与B的实际运动方向相反).如图1-11所示 法2:根据“物体的运动状态 来判定. 即先判明物体的运动状态.再利用牛顿第二定律确定合力.然后通过受力分析确定静摩擦力的大小和方向. 例8:如图1-12所示.A.B两物体竖直叠放在水平面上.今用水平力F拉物体.两物体一起匀速运动.试分析A.B间的摩擦力及B与水平面间的摩擦力. [审题]本题分析摩擦力时应根据物体所处的运动状态.以A物体为研究对象:A物体在竖直方向上受重力和支持力.二者平衡.假设在水平方向上A受到B对它的静摩擦力.该力的方向一定沿水平方向.这样无论静摩擦力方向向左或向右.都不可能使A物体处于平衡状态.这与题中所给A物体处于匀速运动状态相矛盾.故A物体不受B对它的静摩擦力.反过来.B物体也不受A物体对它的静摩擦力. 分析B物体与水平面间的摩擦力可以A.B整体为研究对象.因A.B一起匀速运动.水平方向上合外力为零.水平方向上整体受到向右的拉力F作用.所以水平面对整体一定有向左的滑动摩擦力.而水平面对整体的滑动摩擦力也就是水平面对B物体的滑动摩擦力. [解析]分析见上.因A匀速运动.所以A.B间无静摩擦力.又因A.B整体匀速运动.由平衡条件得.物体B受到水平面对它的滑动摩擦力应向左. 法3:利用牛顿第三定律来判定 此法关键是抓住“力是成对出现的 .先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向.再确定另一物体受到的静摩擦力的方向. 例6中地面光滑.F使物体A.B一起向右加速运动.A物体的加速度和整体相同.由牛顿第二定律F=ma得A物体所受合外力方向一定向右.而A物体在竖直方向上受力平衡.所以水平方向上受的力为它的合外力.而在水平方向上只有可能受到B对它的静摩擦力.所以A受到B对它的静摩擦力方向向右.B对A的摩擦力与A对B的摩擦力是一对作用力和反作用力.根据牛顿第三定律.B受到A对它的静摩擦力方向向左. [总结]静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势方向相反.判断时除了用“假设法 外.还可以根据“物体的运动状态 .及 牛顿第三定律来分析.滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在下图的各图中,物体的接触面均粗糙.请对各图中A物体与其他各物体的接触面间有无摩擦力及其方向做出判断.

(1)图
A.中,A,B,C,D是四个完全相同物块,通过两侧夹板挤紧在一起,竖直放置;
(2)图
B.中,A是一个无底的圆筒,放在水平面上,其内有三个相同的小球恰与A筒的内壁良好相切,现将A筒由静止状态沿竖直方向缓慢提起(筒高大于球的半径);
(3)图
C.中,传送带B以恒定速度匀速运动,物块A以初速度滑上B的表面,,且传送带足够长;
(4)图
D.中,小球A和B质量分别为,其间用轻绳相连,静止于球面C上.
 

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如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板,已知木板的上表面与圆弧的末端切线相平,木板的下表面与水平地面之间光滑接触,小木块与长木板间的动摩擦因数=0.3圆弧轨道的半径为R=0.5m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角=530()不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)A、C两点的高度差;

(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时受到轨道的弹力;

(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度。

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如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板,已知木板的上表面与圆弧的末端切线相平,木板的下表面与水平地面之间光滑接触,小木块与长木板间的动摩擦因数=0.3圆弧轨道的半径为R=0.5m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角=530()不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)A、C两点的高度差;

(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时受到轨道的弹力;

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如图所示,一滑雪坡由斜面AB和圆弧面BC组成,BC圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,竖直台阶CD底端与倾角为θ的斜坡DE相连。第一次运动员从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上,第二次从AB间的某处由静止滑下通过C点后也飞落到DE上,不计空气阻力和轨道的摩擦力,运动员两次空中飞行时间t1和t2,则t1____t2;两次接触时速度与水平方向的夹角分别为β1和β2,则β1________β2。(选填“>”、“=”或“<”).

 

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如图所示,一滑雪坡由斜面AB和圆弧面BC组成,BC圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,竖直台阶CD底端与倾角为的斜坡DE相连。第一次运动员从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上,第二次从AB间的某处由静止滑下通过C点后也飞落到DE上,不计空气阻力和轨道的摩擦力,运动员两次空中飞行时间,则______;两次接触时速度与水平方向的夹角分别为,则______。(选填“>”、“=”或“<”).

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