题文
如图所示,在倾角θ=37°的斜面上有一物块,物块的重力G=40N,现有一水平推力F作用在物块上.(已知:sin37°=0.6 cos37°=0.8 )问:
(1)若斜面对物块的摩擦力恰好为0,求此时推力F的大小?
(2)若当F=20N时,物块恰好沿斜面向下做匀速直线运动,求斜面与物块间的动摩擦因数?(结果保留两位有效数字)
(3)若在以上动摩擦因数不变的情况下,欲使用物块沿斜面向上做匀速直线运动,求推力F的大小?)(结果保留两位有效数字)
题型:未知 难度:其他题型
答案

(1)若斜面对物块的摩擦力恰好为0,物块只受到三个力的作用,其矢量图如图1所示:
则根据几何关系有:FG=tanθ
代入数据可求得:F=30N
(2)物块沿斜面向下做匀速直线运动时,物块受力情况如图所示:
在平行斜面方向上,有:
Gsinθ=f+Fcosθ
在垂直斜面方向上,有:
Gcosθ+Fsinθ=N
又:f=μN
代入数据可求得:
斜面与物块间的动摩擦因数:μ=211=0.18
(3)物块沿斜面向上做匀速直线运动时,物块受力情况如图所示:
在平行斜面方向上,有:Gsinθ+f=Fcosθ
在垂直斜面方向上,有:Gcosθ+Fsinθ=N
又:f=μN
代入数据可求得:
F=43N
答:
(1)若斜面对物块的摩擦力恰好为0,此时推力F的大小是30N.
(2)若当F=20N时,物块恰好沿斜面向下做匀速直线运动,斜面与物块间的动摩擦因数是0.18.
(3)若在以上动摩擦因数不变的情况下,欲使用物块沿斜面向上做匀速直线运动,推力F的大小是43N.
解析
FG
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,在倾角θ=37°的斜面上有一物.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:





