题文
如图所示,A、B质量分别为m和M,B系在固定于墙上的水平轻弹簧的另一端,并置于光滑的水平面上,弹簧的劲度系数为k,将B向右拉离平衡位置x后,无初速度释放,在以后的运动中A、B保持相对静止,求
(1)A在运动中受到的摩擦力最大值为多少.
(2)在从开始到运动14周期的过程中,摩擦力对A受做功为多少?(提示:对均匀变化的力求平均力可以应用:.F=F1+F22)
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)当刚释放时,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:kx=(M+m)a
此时AB加速度最大为:am=kxm+M
此时A受摩擦力最大,根据牛顿第二定律得:
fm=mam=mkxM+m
故A在运动中受到的摩擦力最大值为:fm=mkxM+m.
(2)在14周期时间内,A受,摩擦力线性减小到零,所以根据.F=F1+F22可知A受到的摩擦力平均值为:
f=fm2=mkx2(M+m)
则摩擦力对A做的功:
W=f*x=mkx2(M+m)
故在从开始到运动14周期的过程中,摩擦力对A受做功大小为:W=mkx2(M+m).
解析
kxm+M
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,A、B质量分别为m和M,B系在.....”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:





