题文
如图所示,质量m=0.78kg的金属块放在水平桌面上,在斜向上的恒定拉力F作用下,向右以v0=2.0m/s的速度作匀速直线运动,已知F=3.0N,方向与水平面之间的夹角θ=37°.(sinθ=0.6,cosθ=0.8,g取10m/s2)
(1)求金属块与桌面间的动摩擦因数μ;
(2)如果从某时刻起撤去拉力F,求撤去拉力后金属块还能在桌面上滑行的最大距离s.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)设在拉力作用下金属块所受地面的支持力为N,滑动摩擦力为f,则根据平衡条件得
Fcos37°=f
Fsin37°+N=mg
又f=μN
联立解得μ=0.4
(2)撤去拉力F后,金属块受到滑动摩擦力f′=μmg
根据牛顿第二定律,得加速度大小为a=f′m=μg=4m/s2
则撤去F后金属块还能滑行的位移为
s=v22a=48m=0.5m
答:(1)金属块与桌面间的动摩擦因数μ为0.4;
(2)撤去拉力后金属块还能在桌面上滑行的最大距离s为0.5m.
解析
f′m
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量m=0.78kg的金属块放.....”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:





