题文
如图所示,电阻不计的平行粗糙长金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属棒a、b垂直于导轨放置,且与导轨良好接触,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.在a运动的整个过程中若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能( )A.先减小后增大B.先增大后减小C.等于FD.先减小后不变
题型:未知 难度:其他题型
答案
A、B、D对a棒所受合力为:F合=F-f-mgsinθ-BIL=F-f-B2L2vR=ma,故运动过程如下:
由于a棒加速→速度增大→合力减小,加速度减小至零后,速度恒定不变→安培力先增大后不变.
对于b棒,原来受到的静摩擦力沿斜面向下,在a棒向上运动的过程中,两棒所受的安培力大小相等,b棒所受的安培力方向沿斜面向上,先增大后不变,
开始阶段:b棒的摩擦力沿斜面向上,由平衡条件有 F安+f=mgsinθ,得f=mgsinθ-F安,则F安增大,f减小;当f=0后,摩擦力反向,有F安=f+mgsinθ,f=F安-mgsinθ,F安增大,f增大.故A正确,BD错误.
C、由上知:f=mgsinθ-F安或f=F安-mgsinθ.
对a,F≥mgsinθ+F安+f滑,故F≠f.故C错误
故选A
解析
B2L2vR
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,电阻不计的平行粗糙长金属导轨固.....”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:





