唐衛(wèi)
摩擦力是生活中常見(jiàn)的一種力,它包括滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力和滾動(dòng)摩擦力,是初中物理的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。許多同學(xué)常常對(duì)摩擦力的大小和方向感到困惑,下面通過(guò)幾道例題進(jìn)行探討。
一、摩擦力的大小
當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),它所受的力是平衡力,所以可以根據(jù)二力平衡的條件判斷摩擦力的大小。
例1(2020·內(nèi)蒙古·呼和浩特)在物理學(xué)中,力和運(yùn)動(dòng)正確關(guān)系的得出,從亞里士多德到牛頓,歷經(jīng)了兩千多年。如圖1,水平地面上的物體,在水平向右拉力的作用下,從t = 0 s開(kāi)始,物體的運(yùn)動(dòng)情況如圖2。對(duì)于這個(gè)過(guò)程力和運(yùn)動(dòng)描述正確的是( )。
A. 該物體一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. t = 1 s時(shí),若F = 3 N,則地面的滑動(dòng)摩擦力也為3 N
C. 從t = 0 s到t = 6 s的過(guò)程中,力F在逐漸增大
D. 物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)階段的速度為2 m/s
答案:D
檢測(cè)1(2020·江蘇·鎮(zhèn)江)如圖3所示,棋子P、Q疊放在一起靜止在水平桌面上,用尺將Q快速水平擊打出去,則( )。
A. 擊打前,Q在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)
B. Q在P的下方滑動(dòng)時(shí),P受到摩擦力的作用
C. 離開(kāi)P后滑動(dòng)過(guò)程中,Q受到的摩擦力逐漸減小
D. 離開(kāi)P后滑動(dòng)過(guò)程中,Q的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變
答案:B
二、摩擦力的方向
在非光滑的接觸面上,只有物體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),才會(huì)產(chǎn)生摩擦力。摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
例2(2020·浙江·杭州)連接在水平桌面上的物體M兩端的輕質(zhì)細(xì)繩分別繞過(guò)定滑輪與A、B相連,細(xì)繩恰好水平,如圖4所示。當(dāng)A重3 N,B重5 N時(shí),M恰好做水平勻速直線運(yùn)動(dòng),若滑輪摩擦不計(jì),此時(shí)M受到的摩擦力大小為_(kāi)_________N,方向是____________________。當(dāng)B剛觸地時(shí),若A、M都不會(huì)與滑輪組相碰,M受到的摩擦力方向是____________________。
解析:當(dāng)A重3 N,B重5 N時(shí),M恰好做水平勻速直線運(yùn)動(dòng),則M在水平方向上受到三個(gè)力的作用:A對(duì)M 3 N的拉力、B對(duì)M 5 N的拉力、桌面對(duì)M的摩擦力,這三個(gè)力平衡,則摩擦力的大小為f = 5 N - 3 N = 2 N,摩擦力的方向是水平向左的;當(dāng)B剛觸地時(shí),M由于慣性,仍然會(huì)向右運(yùn)動(dòng),則M受到的摩擦力方向是水平向左的。
答案:2? ?水平向左? ?水平向左
檢測(cè)2(2020·四川·瀘州)如圖5,瀘州云龍機(jī)場(chǎng)用傳送帶為顧客運(yùn)送行李,主要有水平運(yùn)送和沿斜面運(yùn)送兩種形式,如圖6為水平傳送帶甲,如圖7為傾斜傳送帶乙。當(dāng)行李隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),甲傳送帶上的行李所受的摩擦力__________(選填“等于零”或“不等于零”),乙傳送帶上的行李所受的摩擦力__________(選填“等于零”或“不等于零”)。如果乙傳送帶上的行李隨傳送帶向下做勻速運(yùn)動(dòng),則行李在運(yùn)動(dòng)中受到的摩擦力方向沿傳送帶__________(選填“向上”或“向下”)。
答案:等于零? ?不等于零? ? 向上