2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 第1講 重力 彈力 摩擦力學(xué)案

第1講重力彈力摩擦力板塊一主干梳理·夯實(shí)基礎(chǔ)【知識(shí)點(diǎn)1】重力、彈力、胡克定律1重力(1)產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力。(2)大?。号c物體的質(zhì)量成正比，即Gmg?？捎脧椈蓽y(cè)力計(jì)測(cè)量重力。(3)方向：總是豎直向下的。(4)重心：其位置與物體的質(zhì)量分布和形狀有關(guān)。2彈力(1)定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀而對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。(2)產(chǎn)生的條件物體間直接接觸；接觸處發(fā)生彈性形變。(3)方向：總是與物體形變的方向相反。3胡克定律(1)內(nèi)容：在彈性限度內(nèi)，彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成正比。(2)表達(dá)式：Fkx。k是彈簧的勁度系數(shù)，由彈簧自身的性質(zhì)決定，單位是牛頓每米，用符號(hào)N/m表示。x是彈簧長(zhǎng)度的變化量，不是彈簧形變以后的長(zhǎng)度?！局R(shí)點(diǎn)2】滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)摩擦因數(shù)、靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的對(duì)比滑動(dòng)摩擦力大小的計(jì)算公式FFN中為比例常數(shù)，稱(chēng)為動(dòng)摩擦因數(shù)，其大小與兩個(gè)物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。板塊二考點(diǎn)細(xì)研·悟法培優(yōu)考點(diǎn)1彈力的分析與計(jì)算思想方法1彈力有無(wú)的判斷“四法”(1)條件法：根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)判斷是否存在彈力。此方法多用來(lái)判斷形變較明顯的情況。(2)假設(shè)法：對(duì)形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定有彈力。(3)狀態(tài)法：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在。(4)替換法：可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來(lái)替換，看能否發(fā)生形態(tài)的變化，若發(fā)生形變，則此處一定有彈力。2彈力方向的確定價(jià)格3彈力大小的計(jì)算方法(1)對(duì)有明顯形變的彈簧、橡皮條等物體，彈力的大小可以由胡克定律Fkx計(jì)算。(2)對(duì)于難以觀察的微小形變，可以根據(jù)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，運(yùn)用物體平衡條件或牛頓第二定律來(lái)確定彈力大小。例1畫(huà)出下圖中物體A受力的示意圖。 (1)桿上的力一定沿桿嗎？提示：不一定，據(jù)牛頓第二定律或平衡條件來(lái)判斷桿上的力的方向。(2)相互接觸的物體間彈力的有無(wú)可以用什么方法判斷？提示：假設(shè)法。嘗試解答總結(jié)升華輕繩和輕桿彈力的分析技巧分析輕繩或輕桿上的彈力時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)輕繩中間沒(méi)有打結(jié)時(shí)，輕繩上各處的張力大小都是一樣的；如果輕繩打結(jié)，則以結(jié)點(diǎn)為界分成不同輕繩，不同輕繩上的張力大小可能是不一樣的。(2)輕桿可分為固定輕桿和有固定轉(zhuǎn)軸(或鉸鏈連接)的輕桿。固定輕桿的彈力方向不一定沿桿，彈力方向應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由平衡條件或牛頓第二定律分析判斷如例1中(4)；有固定轉(zhuǎn)軸的輕桿只能起到“拉”或“推”的作用，桿上彈力方向一定沿桿。一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕彈簧，將其上端固定，下端掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球時(shí)，彈簧的總長(zhǎng)度變?yōu)?L?，F(xiàn)將兩個(gè)這樣的彈簧按如圖所示方式連接，A、B兩小球的質(zhì)量均為m，則兩小球平衡時(shí)，B小球距懸點(diǎn)O的距離為(不考慮小球的大小，且彈簧都在彈性限度范圍內(nèi))()A3LB4LC5LD6L答案C解析由題意可知，kLmg，當(dāng)用兩個(gè)相同的彈簧按題圖所示懸掛時(shí)，下面彈簧彈力大小為mg，伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)，而上面彈簧的彈力為2mg，由kx2mg可知，上面彈簧的伸長(zhǎng)量為x2L，故B球到懸點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)LL2L5L，C正確。考點(diǎn)2靜摩擦力的分析與判斷思想方法靜摩擦力有無(wú)及方向的三種判斷方法1假設(shè)法利用假設(shè)法判斷的思維程序如下：2狀態(tài)法此法關(guān)鍵是先判明物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即加速度的方向)，再利用牛頓第二定律(Fma)確定合力，然后通過(guò)受力分析確定靜摩擦力的大小及方向。3牛頓第三定律法此法的關(guān)鍵是抓住“力是物體間的相互作用”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。例2(多選)如圖所示，甲物體在沿斜面的推力F的作用下靜止于乙物體上，乙物體靜止在水平面上，現(xiàn)增大外力F，兩物體仍然靜止，則下列說(shuō)法正確的是()A乙對(duì)甲的摩擦力一定增大B乙對(duì)甲的摩擦力可能減小C乙對(duì)地面的摩擦力一定增大D乙對(duì)地面的摩擦力可能增大 (1)乙對(duì)甲原來(lái)一定有摩擦力嗎？提示：不一定，要看甲的重力沿斜面的分力與F的大小關(guān)系。(2)乙對(duì)地面一定有摩擦力嗎？提示：有，以甲、乙整體為研究對(duì)象，可判斷整體有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。嘗試解答選BC。設(shè)甲的質(zhì)量為m，斜面傾角為。若Fmgsin，乙對(duì)甲的摩擦力為零，F(xiàn)增大，f變大，方向沿斜面向下。若F>mgsin，乙對(duì)甲的摩擦力沿斜面向下，fFmgsin，F(xiàn)增大，f增大。若F<mgsin，乙對(duì)甲的摩擦力沿斜面向上，fmgsinF，F(xiàn)變大，f可能變小，可能反向。故A錯(cuò)誤，B正確。以甲、乙整體為研究對(duì)象，知地面對(duì)乙的摩擦力水平向左，由牛頓第三定律知，乙對(duì)地面的摩擦力水平向右，且F變大，摩擦力變大。總結(jié)升華應(yīng)用“狀態(tài)法”解題時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題狀態(tài)法是分析判斷靜摩擦力有無(wú)及方向的常用方法，使用狀態(tài)法處理問(wèn)題時(shí)，首先明確物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分析物體的受力情況，然后根據(jù)平衡方程或牛頓定律求解靜摩擦力的大小和方向。例2中，增大力F，物體仍靜止，則根據(jù)所求的問(wèn)題，確定研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，由力的平衡求解。1.2018·西寧質(zhì)檢如圖所示，節(jié)目激情爬竿在春晚受到觀眾的好評(píng)。當(dāng)雜技演員用雙手握住固定在豎直方向的竿勻速攀上和勻速下滑時(shí)，他所受的摩擦力分別是Ff1和Ff2，那么()AFf1向下，F(xiàn)f2向上，且Ff1Ff2BFf1向下，F(xiàn)f2向上，且Ff1>Ff2CFf1向上，F(xiàn)f2向上，且Ff1Ff2DFf1向上，F(xiàn)f2向下，且Ff1Ff2答案C解析勻速攀上時(shí)，雜技演員所受重力與靜摩擦力平衡，由平衡條件可知Ff1G，方向豎直向上，勻速下滑時(shí)，其重力與滑動(dòng)摩擦力平衡，則Ff2G，方向豎直向上，所以Ff1Ff2。故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。22018·廊坊監(jiān)測(cè)(多選)如圖所示，三個(gè)物塊A、B、C疊放在斜面上，用方向與斜面平行的拉力F作用在B上，使三個(gè)物塊一起沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)物塊C對(duì)A的摩擦力為fA，對(duì)B的摩擦力為fB，下列說(shuō)法正確的是()A如果斜面光滑，fA與fB方向相反，且fA<fBB如果斜面光滑，fA與fB方向相同，且fA>fBC如果斜面粗糙，fA與fB方向相同，且fA>fBD如果斜面粗糙，fA與fB方向相反，且fA<fB答案AD解析以A為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析可知無(wú)論斜面是否光滑，fA方向均沿斜面向上，則A對(duì)C的摩擦力fAC沿斜面向下。以C為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析可知fBCfACmCgsin，即fBC>fAC由牛頓第三定律知：fBfBC，fAfAC且fB方向沿斜面向下。所以fA<fB，且方向相反?？键c(diǎn)3摩擦力的分析與計(jì)算解題技巧1滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算方法可用公式FFN計(jì)算，注意對(duì)物體間相互擠壓的彈力FN的分析，它與研究對(duì)象受到的垂直接觸面方向的力密切相關(guān)，也與研究對(duì)象在該方向上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。2靜摩擦力的計(jì)算方法(1)最大靜摩擦力Fmax的計(jì)算最大靜摩擦力Fmax只在剛好要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)這一特定狀態(tài)下才表現(xiàn)出來(lái)，比滑動(dòng)摩擦力稍大些，通常認(rèn)為二者相等，即FmaxFN。(2)一般靜摩擦力的計(jì)算結(jié)合研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(靜止、勻速運(yùn)動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng))，利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律列方程求解。例3如圖所示，固定在水平地面上的物體P，左側(cè)是光滑圓弧面，一根輕繩跨過(guò)物體P頂點(diǎn)上的小滑輪，一端系有質(zhì)量為m4 kg的小球，小球與圓心連線跟水平方向的夾角60°，繩的另一端水平連接物塊3，三個(gè)物塊重均為50 N，作用在物塊2的水平力F20 N，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，取g10 m/s2，則以下說(shuō)法正確的是()A1和2之間的摩擦力是20 NB2和3之間的摩擦力是20 NC3與桌面間的摩擦力為20 ND物塊3受6個(gè)力作用 (1)此題與有相似之處嗎？受何啟發(fā)？提示：有。只需將繩上的拉力替換F2就變成了例題。(2)疊放的物體間摩擦力的計(jì)算如何巧選研究對(duì)象？提示：?jiǎn)?、2間的摩擦力適合選1為研究對(duì)象；問(wèn)2、3間的摩擦力適合選1、2整體為研究對(duì)象；問(wèn)3與桌面間的摩擦力，適合選1、2、3整體為研究對(duì)象。嘗試解答選B。對(duì)小球受力分析可知，繩的拉力等于小球重力沿圓弧面切線方向的分力，由幾何關(guān)系可知繩的拉力等于20 N。將三個(gè)物塊看成一個(gè)整體受力分析，可知水平方向整體受到拉力F和繩的拉力的作用，由于F的大小等于繩的拉力的大小，故整體受力平衡，與桌面間沒(méi)有摩擦力，故物塊3與桌面間的摩擦力為0，C錯(cuò)誤；由于物塊1、2之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故物塊1和2之間沒(méi)有摩擦力的作用，A錯(cuò)誤；對(duì)物塊1、2整體受力分析，水平方向受力平衡可知物塊2和3之間摩擦力的大小是20 N，B正確；物塊3受重力、桌面的支持力、物塊2的壓力、物塊2的摩擦力、繩的拉力5個(gè)力作用，D錯(cuò)誤。總結(jié)升華計(jì)算摩擦力大小時(shí)的兩點(diǎn)注意事項(xiàng)(1)計(jì)算摩擦力的大小，首先要判斷摩擦力是屬于靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，然后根據(jù)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的特點(diǎn)計(jì)算其大小。不能確定是哪種摩擦力，可由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用牛頓定律解決。(2)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，與接觸面積也無(wú)關(guān)。 2018·北京延慶模擬如圖所示，位于水平桌面上的物塊P，由跨過(guò)定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計(jì)。若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動(dòng)，則F的大小為()A4mgB3mgC2mgDmg答案A解析因?yàn)镻、Q都做勻速運(yùn)動(dòng)，因此可用整體法和隔離法求解。隔離Q進(jìn)行分析，Q在水平方向受繩向左的拉力FT和向右的摩擦力Ff1mg，因此FTmg。對(duì)整體進(jìn)行分析，整體受繩向左的拉力2FT，桌面對(duì)整體的向左的摩擦力Ff22mg，向右的外力F，由平衡條件得：F2FTFf24mg。故A正確。考點(diǎn)4摩擦力的突變問(wèn)題對(duì)比分析當(dāng)物體的受力情況發(fā)生變化時(shí)，摩擦力的大小和方向往往會(huì)發(fā)生變化，有可能會(huì)導(dǎo)致靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力之間的相互轉(zhuǎn)化。該類(lèi)問(wèn)題常涉及摩擦力的突變問(wèn)題，在分析中很容易發(fā)生失誤。在解決此類(lèi)問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)如題干中無(wú)特殊說(shuō)明，一般認(rèn)為最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力。(2)由于此類(lèi)問(wèn)題涉及的過(guò)程較為復(fù)雜，采用特殊位置法解題往往比采用過(guò)程分析法解題更為簡(jiǎn)單。例4如圖所示，斜面固定在地面上，傾角為37° (sin37°0.6，cos37°0.8)，質(zhì)量為1 kg的滑塊，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足夠長(zhǎng)，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8。該滑塊所受摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是圖中的(取初速度方向?yàn)檎较颍琯10 m/s2)() (1)滑塊沿斜面下滑時(shí)，加速還是減速？提示：因>tan，所以減速。(2)滑塊最終狀態(tài)如何？提示：靜止。嘗試解答選A。由于mgsin37°<mgcos37°，滑塊減速下滑，因斜面足夠長(zhǎng)，故滑塊最終一定靜止在斜面上，開(kāi)始階段Ff滑mgcos37°6.4 N，方向沿斜面向上，靜止在斜面上時(shí)，F(xiàn)f靜mgsin37°6 N，方向沿斜面向上，由于取初速度方向?yàn)檎较颍蕡D象A正確，B、C、D均錯(cuò)誤?？偨Y(jié)升華解決摩擦力突變問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)物體受到的外力發(fā)生變化時(shí)，物體受到的摩擦力的種類(lèi)就有可能發(fā)生突變。解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是：正確對(duì)物體受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，從而找到物體摩擦力的突變“臨界點(diǎn)”。例4中由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止，則摩擦力由滑動(dòng)摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力。(多選)在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動(dòng)摩擦力變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的演示裝置，力傳感器A與計(jì)算機(jī)連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律，將力傳感器固定在光滑水平桌面上，測(cè)力端通過(guò)細(xì)繩與一滑塊相連(調(diào)節(jié)傳感器高度使細(xì)繩水平)，滑塊放在較長(zhǎng)的小車(chē)上，小車(chē)一端連接一根輕繩并跨過(guò)光滑的輕定滑輪系一只空沙桶(調(diào)節(jié)滑輪使桌面上部細(xì)繩水平)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)打開(kāi)傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子，小車(chē)一旦運(yùn)動(dòng)起來(lái)，立即停止倒沙子，若力傳感器采集的圖象如圖乙所示，則結(jié)合該圖象，下列說(shuō)法正確的是()A可求出空沙桶的重力B可求出滑塊與小車(chē)之間的滑動(dòng)摩擦力的大小C可求出滑塊與小車(chē)之間的最大靜摩擦力的大小D可判斷第50秒后小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)(滑塊仍在車(chē)上)答案ABC解析t0時(shí)刻，傳感器顯示拉力為2 N，則滑塊受到的摩擦力為靜摩擦力，大小為2 N，由車(chē)與空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N，A正確；t50 s時(shí)刻摩擦力達(dá)到最大值，即最大靜摩擦力為3.5 N，同時(shí)小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明帶有沙的沙桶重力等于3.5 N，此時(shí)摩擦力立即變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，故摩擦力突變?yōu)? N的滑動(dòng)摩擦力，B、C正確；此后由于沙和沙桶重力3.5 N大于滑動(dòng)摩擦力3 N，故第50 s后小車(chē)將加速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。1方法概述(1)臨界狀態(tài)是指一種物理過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理過(guò)程，或一種物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物理狀態(tài)時(shí)，處于兩種過(guò)程或兩種狀態(tài)的分界處的狀態(tài)。處于臨界狀態(tài)的物理量的值叫臨界值。臨界分析法在解決摩擦力的突變問(wèn)題時(shí)，有很重要的作用。(2)當(dāng)物體受力或運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化時(shí)，摩擦力常發(fā)生突變。摩擦力的突變，又會(huì)導(dǎo)致物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的突變，其突變點(diǎn)(時(shí)刻或位置)往往具有很深的隱蔽性。對(duì)其突變點(diǎn)的分析與判斷是物理問(wèn)題的切入點(diǎn)。2常見(jiàn)類(lèi)型(1)靜摩擦力突變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力。靜摩擦力為零的狀態(tài)是方向變化的臨界狀態(tài)；靜摩擦力達(dá)到最大值是物體恰好保持相對(duì)靜止的臨界狀態(tài)。(2)滑動(dòng)摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力。滑動(dòng)摩擦力存在于發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體之間，因此兩物體的速度達(dá)到相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力要發(fā)生突變(摩擦力變?yōu)榱慊蜃優(yōu)殪o摩擦力)。3解題思路解決摩擦力的突變問(wèn)題的關(guān)鍵是找出摩擦力發(fā)生突變的臨界條件，這也就是突變前后摩擦力的分界點(diǎn)，再利用相應(yīng)規(guī)律分別對(duì)突變前后進(jìn)行分析求解。求解方法一般有兩種：(1)以定理、定律(平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律)為依據(jù)，首先求出所研究問(wèn)題的一般規(guī)律和一般解，然后分析、討論其特殊規(guī)律和特殊解。(2)直接分析、討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值，求解出研究問(wèn)題的規(guī)律和解。如圖所示，質(zhì)量M1 kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)10.1，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m1 kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)20.4。設(shè)木板足夠長(zhǎng)，若對(duì)鐵塊施加一個(gè)大小從零開(kāi)始連續(xù)增加的水平向右的力F，已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，取g10 m/s2，則下面四個(gè)圖中能正確反映鐵塊受到木板的摩擦力大小f隨力F大小變化的是()答案C解析摩擦力f的最大值為2mg4 N，木板與地面間的摩擦力的最大值為1(Mm)g2 N。當(dāng)F2 N時(shí)，木板和鐵塊相對(duì)地面靜止，fF；當(dāng)F>2 N，并且木板和鐵塊一起相對(duì)地面加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)此時(shí)系統(tǒng)的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)整體有F1(Mm)g(Mm)a，對(duì)鐵塊有Ffma，可得f N，從此關(guān)系式可以看出，當(dāng)F6 N時(shí)，f達(dá)到最大靜摩擦力，由此可以得出當(dāng)F>6 N時(shí)，木板和鐵塊就不能一起相對(duì)地面加速運(yùn)動(dòng)，而是分別加速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)不論F多大，f均為4 N，由此知C正確。名師點(diǎn)睛用臨界法解決摩擦力突變問(wèn)題的三點(diǎn)注意(1)題目中出現(xiàn)“最大”“最小”“剛好”等關(guān)鍵詞時(shí)，一般隱藏著臨界問(wèn)題。有時(shí)，有些臨界問(wèn)題中并不含上述常見(jiàn)的“臨界術(shù)語(yǔ)”，但審題時(shí)發(fā)現(xiàn)某個(gè)物理量在變化過(guò)程中會(huì)發(fā)生突變，則該物理量突變時(shí)物體所處的狀態(tài)即為臨界狀態(tài)。(2)靜摩擦力是被動(dòng)力，其存在及大小、方向取決于物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而且靜摩擦力存在最大值。存在靜摩擦的連接系統(tǒng)，相對(duì)滑動(dòng)與相對(duì)靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值，即Ff靜Ffm。(3)研究傳送帶問(wèn)題時(shí)，物體和傳送帶的等速時(shí)刻往往是摩擦力的大小、方向、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn)。如圖所示，傳送帶與地面的傾角37°，從A至B的長(zhǎng)度x16 m，傳送帶以v10 m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶上端A由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m0.5 kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，則物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間t是多少？(sin37°0.6，cos37°0.8，g取10 N/kg)答案2 s解析將物體從傳送帶的A端釋放后，物體由靜止開(kāi)始下滑，當(dāng)下滑速度小于傳送帶速度時(shí)，物體受到的摩擦力沿斜面向下。設(shè)物體的加速度為a1，由牛頓第二定律有：mgsinmgcosma1設(shè)物體的速度達(dá)到10 m/s所需的時(shí)間為t1，位移為x1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：va1t1x1a1t解式得t11 s，x15 m。當(dāng)物體下滑速度大于10 m/s時(shí)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力的方向“突變”成沿斜面向上。設(shè)物體的加速度為a2，由<tan可知，物體會(huì)繼續(xù)加速下滑，設(shè)運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為t2，位移為x2，由牛頓第二定律有：mgsinmgcosma2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：x2xx1vt2a2t將已知數(shù)據(jù)代入式解得t21 s，所以物體下滑的總時(shí)間tt1t22 s。13