题文
如图所示,小木块的质量为m,可看成质点,木板质量为M=2m,长度为l,一根质量不计的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接,小木块与木板间以及木板与水平面间的动摩擦因数均为μ,开始时木块静止在木板左端.现用水平向右的恒力将木块拉至木板右端,则( )A.拉力至少为4μmgB.拉力至少为5μmgC.拉力至少做功5μmglD.拉力至少做功2.5μmgl
题型:未知 难度:其他题型
答案
当m在M上匀速运动时,拉力F最小,此时以m为研究对象,m受向左绳子拉力T,向左摩擦力f1=mgμ,此时有:
F=T+f1…①
以M为研究对象,受向左的拉力T,地面给M向右的摩擦力:f2=(M+m)gμ=3mgμ,m给M水平向右的摩擦力f1′=mgμ,且有:
T=f1′+f2=4mgμ…②
联立①②可知拉力F的最小值为:F=5mgμ,故A错误,B正确;
现用水平向右的力将m拉至右端,拉力做功最小值,即为小木块在木板上做匀速运动,所以由功的表达式可得:
W=FL=F×L2=2.5μmgL,故C错误,D正确.
故选BD.
解析
L2
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,小木块的质量为m,可看成质点,.....”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:





