摩擦力重点题型及答案有:
1. 判断物体受滑动摩擦力方向——有相对运动趋势的物体不能当成“静止的物体”或“运动的物体”,而是要“沿接触面”去想。
【例】物体B在静止的物块A上,两物体间存在摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 滑动摩擦力的方向可能与物体A的运动方向相同
B. 滑动摩擦力的方向可能与物体A的运动方向相反
C. 滑动摩擦力随着压力的增大而增大
D. 滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动
【答案】AD
【解析】
2. 判断摩擦力是动力还是阻力——先判定物体的整体运动趋势,再判断接触部分。
【例】在水平面上有一小车,当推力$F_{1}$作用下向右做匀速直线运动时,水平面上有一小车,当推力$F_{1}$作用下向右做匀速直线运动时,水平面上有一小车受到水平向左的拉力$F_{2}$作用,则下列说法正确的是( )
A. 小车受到的摩擦力是滑动摩擦力
B. 小车受到的摩擦力是静摩擦力
C. 小车受到的摩擦力方向向右
D. 小车受到的拉力和摩擦力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
3. 求解最大静摩擦力的大小——根据二力平衡求解。
【例】质量为$m$的小物块A以一定的初速度沿粗糙斜面体B向上运动,已知斜面体B静止不动,则下列说法正确的是( )
A. 斜面体B受到地面的摩擦力一定为零
B. 斜面体B受到地面的支持力一定小于重力沿斜面向下的分力
C. 若斜面体B静止不动,则斜面体B受到地面的摩擦力一定为静摩擦力
D. 若斜面体B静止不动,则斜面体B受到地面的支持力可能大于重力沿斜面向下的分力
【答案】CD
【解析】
4. 求解滑动摩擦力的方向和大小——根据平衡条件求解。
【例】质量为$m$的小滑块从半径为$R$的光滑圆弧轨道上由静止滑下后进入粗糙的水平面上,已知滑块与水平面间的动摩擦因数为$\mu $,求:滑块在水平面上滑行的距离。
【分析】
滑块在粗糙的水平面上受重力、支持力和滑动摩擦力作用,根据平衡条件求解滑动摩擦力大小和方向,再根据动能定理求解滑块在水平面上滑行的距离。
【解答】
解:滑块在粗糙的水平面上受重力、支持力和滑动摩擦力作用,根据平衡条件得:$f = mg\mu$,方向水平向左;根据动能定理得:$- fs = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}$,解得:$s = \frac{mv^{2}}{2\mu gR}$。
故答案为:$mg\mu$;水平向左;$\frac{mv^{2}}{2\mu gR}$。
5. 求解静摩擦力的方向和大小——根据平衡条件求解。
【例】质量为$m$的小物块A放在倾角为$\theta$的斜面上,物块与斜面均保持相对静止,则斜面对物块的静摩擦力的大小和方向不可能的是( )
A.大小等于零
B.大小等于$\sin\theta mg$
C.方向沿斜面向下
D.方向垂直于斜面向上
【答案】D
【解析】
解:AB.若斜面对物块的静摩擦力等于零时,物块与斜面保持相对静止,故AB正确;
C.若斜面对物块的静摩擦力沿斜面向下时,物块与斜面保持相对静止,故C正确;
D.若斜面对物块的静摩擦力垂直于斜面向上时,物块将加速下滑,不可能保持相对静止,故D错误。
本题选择不可能的,故选D。
本题考查了求静摩擦力的能力,静摩擦力的方向总是沿着接触面,受静摩擦力的物体可能是运动的也可能是静止的。求解静摩擦力的关键是利用牛顿第二定律或平衡条件列式求解。
6. 求解最大静摩擦力的表达式——根据滑动摩擦力的表达式求解。
【例】已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且滑动摩擦力的大小与正压力成正比。现用水平推力推水平地面上的物体时,物体仍静止不动,则下列说法
题目:质量为5kg的物体在水平面上向右运动,此时物体受到一个水平向左的拉力F=8N的作用,物体受到的摩擦力是水平方向的,大小是( )N。
答案:物体受到的摩擦力是水平方向的,大小是8N。
解释:由于物体向右运动,所以它受到的摩擦力是水平向左的。根据摩擦力公式,f = μF_{N} = μmg,其中μ是摩擦系数,m是物体的质量,g是重力加速度。在本题中,μ和g是常数,所以物体受到的摩擦力只与物体对地的压力F_{N}有关。由于物体是向右运动的,所以它受到的摩擦力是向后的,大小为8N。