高考物理复习资料相互作用1.docx
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高考物理复习资料相互作用1
第二章相互作用
考纲要览
主题
内容
要求
说明
相互作用
形变、弹性、胡克定律
Ⅰ
滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数
Ⅰ
矢量和标量
Ⅰ
力的合成和分解
Ⅱ
共点力作用下物体的平衡
Ⅱ
考向预测
本章为力学乃至物理学的基础,力的分析又是力学的基础.常见的三种性质的力中,弹力、摩擦力属于高考热点,其中对弹力大小和方向的判断,尤其是“弹簧模型”在不同物理情景下的综合运用在高考中出现的频率较高,应引起足够的重视.摩擦力的存在与否,静摩擦力的方向的判断也是常见考点;力的合成与分解、共点力作用下的物体的平衡,尤其是三个共点力的平衡,一直是高考的热点,要注意它们可以单独出现或与动力学、功能关系、电磁学等知识进行综合考查.纯考查本章内容的题型常以选择题为主,综合其它内容考查的试题常在解答题中出现.
第1课时力、重力、弹力
基础知识回顾
1.力的概念
(1)力是物体对物体的作用
①力的物质性:
力不能脱离物体独立存在.
②力的相互性:
力的作用是相互的.
③力的矢量性:
力是矢量,既有大小,又有方向.
④力的独立性:
一个力作用于某一物体上产生的效果,与这个物体是否同时受到其他力的作用无关.
(2)力的作用效果:
使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变
(3)力的三要素:
大小、方向、作用点.
(4)力的图示:
用一个带箭头的线段表示力的大小、方向、作用点的方法,叫做力的图示.
(5)力的单位为牛顿(N),即使质量1㎏的物体产生1m/s2加速度的力为1N,力的大小可用弹簧测力计测量.
(6)力的分类
①按性质分:
重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力等(按现代物理学理论,物体间的相互作用分四种:
万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用.宏观物体间只存在前两种相互作用.).
②按效果分:
压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等.
③按作用方式分:
场力(如万有引力、电磁力等)和接触力(如弹力、摩擦力等).
④按研究对象分:
内力和外力.
2.重力
(1)产生原因:
重力是由于地球的吸引而产生的.地球周围的物体,无论与地球接触与否,运动状态如何,都要受到地球的吸引力,因此任何物体都要受到重力的作用.
说明:
重力是万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力,在两极处重力等于万有引力.一般情况下在地球表面附近近似认为重力等于万有引力.
(2)方向:
总是竖直向下,并不严格指向地心(赤道、两极除外),不可理解为跟支持面垂直.
(3)大小:
G=mgg为重力加速度.重力的大小可用弹簧秤测量.当物体在竖直方向静止或匀速运动时,物体对弹簧测力计的拉力或压力,大小等于物体受到的重力.
(4)重心:
重力的等效作用点.重心的位置与物体的形状和质量的分布有关.重心不一定在物体上.质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确定.
3.弹力
(1)定义:
发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力.
(2)产生条件:
两物体直接接触、接触处有弹性形变.
(3)方向:
弹力的方向与施力物体的形变方向相反.
①压力、支持力的方向总是垂直于接触面或接触面的切面,总指向被压、被支持的物体.
②绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向.
③杆的弹力不一定沿杆的方向.如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态,则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向.
④轻弹簧的拉力或压力沿弹簧的轴线方向.
(4)弹力的大小
①对弹簧,在弹性限度内弹力的大小可以由胡克定律F=kx计算,其中k表示弹簧的劲度系数,由弹簧本身的性质决定,x表示弹簧的形变量(即伸长或缩小的长度).
②对没有明显形变的物体(如桌面、绳子等物体),弹力大小由物体的受力情况和运动情况共同决定,一般由力学规律(如平衡条件、牛顿运动定律、动能定理、动量定理等)求出.
③一根张紧的轻绳上的拉力大小处处相等.
重点难点例析
一、弹力的分析与计算
1.弹力有无的判断
对于形变明显的情况,由形变情况直接判断.对于形变不明显的情况通常用以下一些方法来判断.
ab
图2-1-1
(1)消除法
将与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的运动状态是否发生改变.若运动改变则存在弹力,否则不存在弹力.
如图2-1-1所示,斜面光滑,a中的细线竖直,小球处于静止状态.假设将斜面取走,这时a中小球的运动状态不变,故a中小球与斜面间无弹力.b中的细线倾斜,小球处于静止状态,假设将斜面取走,b中小球的运动状态改变,故b中小球与斜面接触间有弹力.
(2)假设法
其基本思路是:
假设接触处存在弹力,作出物体的受力图,再根据物理的平衡条件判断是否存在弹力.
FN2
如要判断图2-1-2中静止在光
滑水平面上的球是否受到斜面对
它的弹力作用,可先假设有弹力
FN2存在,则此球在水平方向所
受合力不为零,必加速运动,与
所给静止状态矛盾,说明此球与斜面间虽接触,但并不挤压,故不存在弹力FN2.
(3)根据“物体的运动状态分析”分析弹力.
由运动状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态,由二力平衡或牛顿运动定律等,求解物体间的弹力
2.弹力方向的判断
弹力的方向与物体形变方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上.弹力垂直于两物接触面,具体分析弹力时,应利用到弹力的以下特点:
(1)弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状方向.
(2)轻绳(或橡皮条)对物体的弹力方向,沿绳指向绳收缩的方向.
(3)点与面接触时的弹力方向,过接触点垂直于接触面(或接触面切线方向)而指向受力物体.
(4)面与面接触时弹力的方向,垂直于接触面而指向受力物体.
(5)球与面接触时弹力的方向,在接触点与球心的连线上而指向受力物体.
(6)球与球相接触时弹力的方向,垂直过接触点的分切面,通过两球球心而指向受力物体.
(7)轻杆可沿杆也可不沿杆,弹力的方向应视题意而定,常利用平衡条件或动力学规律来判断.
O
【例1】画出图2-1-2中小球或杆受到的弹力.除
(2)中的地面外,其他各接触面均光滑,O为圆心.
【解析】根据不同接触面上弹力的特点,作图如图2-1-3所示.
F2
【答案】如图2-1-3所示.
【点拨】准确掌握不同接触面上弹力方向的特点,是解决这类题的关键.
●拓展
三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c分别放在三个相同的支座上,支点P、Q在同一水平面上,a球的重心Oa位于球心,b球的重心Ob位于球心的正上方,C球的重心Oc位于球心的正下方.三个球都处于平衡状态.支点P对a球、b球、c球的弹力分别为Fa、Fb、Fc,则()
图2-1-4
A.Fa=Fb=Fc B.Fb>Fa>Fc
C.Fb<Fa<Fc D.Fa>Fb=Fc
【解析】三种情况下,支点P、Q作用于球的弹力均应指向球心而不是重心,球的重力的作用线也通过球心,球所受的三个力为共点力.由于三球质量和直径都相等,所以三球受力情况完全相同,因此P点对三球的弹力相同.故选项A正确.
【答案】A
3.几种典型物体模型的弹力特点比较
模型
轻绳
轻杆
弹簧
形变情况
伸长忽略不计
认为长度不变
可伸长可缩短
施力与受力情况
只能受拉力
即能受拉力又能受压力
同杆
力的方向
始终沿绳
不一定沿杆
沿弹簧轴向
力的变化
可发生突变
可发生突变
只能发生渐变
图2-1-5
【例2】如图2-1-5所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是()
A.小车静止时,F=mgsinθ,方向沿杆向上
B.小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直杆向上
C.小车向右以加速度a运动时,一定有F=ma/sinθ
D.小车向左以加速度a运动时,
,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角为α=arctan(a/g)
图2-1-6
(1)
图2-1-16
【解析】小车静止时,由物体的平衡条件知杆对球的作用力方向竖直向上,且大小等于球
的重力mg.小车向右以加速度a运
动,设小球受杆的作用力方向与竖直
方向的夹角为α,如图2-1-6
(1)所示.
根据牛顿第二定律有Fsinα=ma,
图2-1-6
(2)
Fcosα=mg,两式相除得tanα=a/g.
只有当球的加速度a=gtanθ时,
杆对球的作用力才沿杆的方向,此时
才有F=ma/sinθ.小车向左以加速度
a运动,根据牛顿第二定律知小球所
受重力mg和杆对球的作用力F的合
力大小为ma,方向水平向左.根据力
的合成知三力构成图2-1-6
(2)所示的矢量三角形,
,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角为α=arctan(a/g).
【答案】D
【点拨】杆对物体的弹力方向与物体的运动状态有关,并不一定沿杆的方向,在本题中只有小球的加速度a=gtanθ时,杆对球的作用力才沿杆的方向,这点同学们在解题时一定要注意.
●拓展
图2-1-7
如图2-1-7所示,甲、乙球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板,丙、丁球通过细绳连接后也用绳悬挂天花板.若都在A处剪断细绳,在剪
断瞬间,关于球的受力情况,下
面说法中正确的是()
A.甲球只受重力作用
B.乙球只受重力作用
C.丙球受重力和绳的拉力作用
D.丁球只受重力作用
【解析】剪断A处绳的瞬间,因为弹簧的形变较大,所以在极短的时间内,形变不发生变化,弹力仍和剪断前相同,甲球受重力和向上的弹力作用,其合力为零,乙球受重力和向下的弹力作用;而由于丙、丁的细绳的形变很小,形变发生变化,弹力和剪断前不同,丙、丁只受重力作用.故选项D正确.
【答案】D
二、探究弹力与弹簧的伸长的关系
【例3】某同学用如图2-1-8所示的装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所纸的标尺刻度,所得数据列表如下:
(重力加速度g=9.8m/s2)
图2-1-9
(1)根据所测数据,在图2-1-9的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在______N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为______N/m.
图2-1-10
【解析】
(1)根据表格中所测数据,在坐标系中的描点如图2-1-10所示
(2)从x与钩码
质量m的关系曲
线可以看出,在
0~4.9N范围内弹
力大小与弹簧伸
长是一条直线,
这说明这一范
围内满足胡克定律,
由曲线斜率的倒数可求得弹簧的劲度系数为
【答案】
(1)如图2-1-10所示
(2)0~4.925.0
【点拨】根据所给坐标纸合理选取x、F两轴标度,使得所得图象尽量分布在较大空间上,以便减小误差,这是作图的基本要求.据所给实验数据描点,然后作出平滑曲线(或直线),注意所画直线不一定过所有点,原则是尽量使各点均匀分布在曲线(或直线)的两侧.
●拓展
图2-1-11
在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,
实验过程是在弹簧的弹性限度
内进行的.用记录的外力F与
弹簧的形变量x作出的F-x图线
如图2-1-11所示.由图求出弹
簧的劲度系数k=;
图线不过原点的原因.
【解析】弹簧的劲度系数等于F-x图线,即
N/cm=200N/m,因弹簧因弹簧自身有重量,水平放置测量的自然长度与弹簧自然下垂时的自然长度是不同的.
【答案】200N/m弹簧自身有重量
三、弹簧弹力的分析与计算要领
(1)轻质弹簧两端的弹力大小相等,方向相反.
(2)弹簧的弹力(或弹簧测力计的示数)并非弹簧所受的合外力.
(3)弹簧的弹力不可突变.
(4)弹簧状态不确定时要分情形讨论(压缩和伸长).
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【例4】如图2-1-12所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:
①中弹簧的左端固定在墙上,②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用,③中弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动,④中弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧的质量都为零,以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量,则有()
图2-1-12
A.l2>l1B.l4>l3
C.l1>l3D.l2=l4
【错解】选A或B或C.
【错因】造成错误的原因是不清楚轻质弹簧两端的弹力大小相等,与物体的运动状态无关.对图②,易误认为弹簧受2F的拉力,得出形变量是图①的2倍,而错选A;对图③易错误理解为物体在光滑面上,弹力小于F,而错选C;比较③④易错误认为④中拉力大于③中拉力而错选B.
【正解】由于弹簧质量不计,无论弹簧的运动状态如何所受合力均为零,又因弹簧右端受力相同,则四种情形下弹簧的弹力都相同,故四种情形下弹簧的形变相同,即l1=l2=l3=l4.因此只有D正确.
【点悟】轻质弹簧两端的弹力大小相等,与物体的运动状态无关.
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图2-1-13
1.图2-1-13中a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们的连接如图并处于平衡状态.下列说法正确的是()
A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态
B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态
C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态
D.有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态
【解析】绳R对弹簧N只能向上拉不能向下压,所以绳R受到拉力或处于不受拉力两种状态.弹簧N可能处于拉伸或原长状态.而对于弹簧M,它所处状态是由弹簧N所处的状态来决定.当弹簧N处于原长时,弹簧M一定处于压缩状态;当弹簧N处于拉伸时,对物体a进行受力分析,由平衡条件可知弹簧M可能处于拉伸、缩短、原长三种状态.故选项A、D正确.
【答案】AD
图2-1-14
2.如图2-1-14所示,弹簧测力计和细线的重力不计,一切摩擦不计,重物的重力G=10N,则弹簧测力计A、B的示数分别是()
A.10N,0B.0,10N
C.20N,10ND.10N,10N
【解析】弹簧测力计示数等于外力对弹簧测力计的拉力,不是弹簧测力计受力的合力,也不是两边拉力和.
【答案】D
课后创新演练
1.关于弹力,下列说法中正确的是(BD)
A.弹力的大小总是与形变成正比
B.拉力、压力、支持力在性质上均为弹力
C.支持力一定等于重力
D.桌子上的铅笔给桌子的压力是由于铅笔发生形变而产生的
图2-1-15
2.如图2-1-15所示,一容器内盛有水,容器下方有一阀门k,打开阀门让水从小孔慢慢流出,在水流出过程中,系统(水和容器)重心将(D)
A.一直下降
B.一直上升
m2
C.先上升,后下降
D.先下降,后上升
3.如图2-1-16所示,两根相同的轻弹簧S1、S2,劲度系数皆为k=4×102N/m,悬挂的重物的质量分别为m1=2kg和m2=4kg.若不计弹簧质量,取g=10m/s2,则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为(C)
A.5cm,10cmB.10cm,5cm
C.15cm,10cmD.10cm,15cm
图2-2-17
4.在图2-1-17中,a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是(B)
图2-1-18
5.如图2-1-18所示,A、B是两个物块的重力分别为3N、4N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直向方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2N,则天花板受到的拉力F1和地板受到的压力F2有可能是(AD)
A.F1=1N,F2=6NB.F1=5N,F2=6N
C.F1=1N,F2=2ND.F1=5N,F2=2N
【解析】弹簧的弹力为2N,有两种可能:
一是弹簧处于拉伸状态,由A、B受力平衡可知D正确;二是弹簧处于压缩状态,同理可知A正确.
图2-1-19
【答案】AD
6.如图2-1-19所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安装在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,绳与滑轮间的摩擦不计,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端下面挂一个重物,BO与竖直方向夹角θ=45°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化的情况是(D)
A.只有角θ变小,弹力才变小
B.只有角θ变大,弹力才变大
C.不论角θ变大或变小,弹力都变大
D.不论角θ变大或变小,弹力都不变
【解析】绳A与绳C的拉力大小与方向均不变,所以其合力不变,对滑轮而言,杆的作用力必与两绳拉力的合力平衡,所以杆的弹力大小与方向均不变.解决这类问题关键是区别杆、绳对物体的作用力,绳对物体的作用力一定沿绳,但杆对物体作用力不一定沿杆.
【答案】D
7.如图2-1-20所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的轻度系数分别为k1和k2,上面的木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢地向上提上面的木块,直到它刚离开上面的弹簧,求这个过程中下面木块移动的距离.
【解析】设整个系统处于平衡时,下面弹簧压缩量为x2,则由平衡条件有(m1+m2)g=k2x2;设上面弹簧的压缩量为x1,则同理可有m1g=k1x1.现缓慢向上提m1至它刚离开弹簧时x1消失,对下面木块而言,又处于新的平衡,形变量为x3,则m2g=k2x3,则其上移的距离为
=x2—x3=
.
【答案】
第2课时摩擦力
基础知识回顾
1.摩擦力
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动或有相对运动趋势时,受到的阻碍相对运动或相对运动趋势的力,叫做摩擦力.摩擦力可分为滑动摩擦力和静摩擦力.
2.摩擦力产生条件
(1)相互接触的物体间有弹力存在.
(2)接触面粗糙.
(3)接触面间有相对运动或相对运动的趋势.
3.摩擦力的大小
(1)滑动摩擦力的大小跟压力成正比,即F=μFN,FN指接触面的压力,不一定等于重力G.μ是动摩擦因数,与接触面的两个物体的材料、接触面的情况(如粗糙程度)有关,与接触面积、接触面上受力情况和物体运动状态无关.
(2)静摩擦力大小不能用动摩擦力公式F=μFN计算,要根据物体的受力情况和运动情况共同决定.静摩擦力的大小可以在0与最大静摩擦力Fm之间变化,即0<F≤Fm.静摩擦力的大小与物体间的压力无关,只与外力有关,但物体间的最大静摩擦力与物体间的压力有关.
4.摩擦力的方向
跟接触面相切,并跟物体相对运动或相对运动趋势方向相反.
重点难点例析
一、静摩擦力是否存在及其方向的判断方法
相对运动趋势具有很强的隐蔽性,所以静摩擦力是否存在及其方向的确定,通常采用以下方法.
(1)假设法:
假设接触面滑(即无摩擦力)时,看相对静止的物体间能否发生相对运动.若能,则有静摩擦力,方向与相对运动的方向相反;若不能,则没有静摩擦力.
(2)由运动状态判断
图2-2-1
当物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,由平衡的观点确定静摩擦力的大小和方向;当物体处于非平衡状态时,可通过牛顿运动定律和受力分析确定静摩擦力大小和方向.
【例1】如图2-2-1所示,A、B两物体叠放在水平面上,水平力F作用在A上,使两者一起向右作匀速直线运动,下列判断正确的是()
A.A、B间无摩擦力
B.A对B的静摩擦力大小为F,方向向右
C.B对地面的动摩擦力的大小为F,方向向右
D.B受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力
【解析】A做匀速运动,故A的合力为零.由于它受到一个向右的拉力,因此它一定还要受到一个向左的水平力与力F平衡,所以B对A一个水平向左的静摩擦力为F平衡,由牛顿第三定律可知,A一定要对B施加一个向右的静摩擦力;B做匀速直线运动,它在水平方向上一定要受到一个向左的力与A对B的静摩擦力平衡;B是在水平面上运动,显然地面对B有一个向左的滑动摩擦力,那么B对地面施加一个向右的滑动摩擦力.因此选项BCD正确.
【点拨】判断物体物体是否受静摩擦力的作用,常采用假设法、运动状态和受力情况来分析判断,而滑动摩擦力则可以直接由其相对运动的情况来判断.
●
甲乙
图2-2-2
拓展
如图2-2-2示,物体A、B在力F作用下一起以相同速率沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法中正确的是()
A.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相同
B.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相反
C.甲、乙两图中A均不受摩擦力
D.甲图中A不受摩擦力,乙图中A受摩擦力,方向均与F相同
【解析】用假设法分析:
甲图中,假设A受摩擦力,其合力不为零,与A作匀速运动在水平方向受力为零不符,所以A不受摩擦力.乙图中,假设A不受摩擦力,A将相对B沿斜面向下运动,从而A受沿沿斜面向上方向的摩擦力.故D为正确选项.
【答案】D
二、摩擦力大小的计算
1.先分清摩擦性质:
是静摩擦力还是滑动摩擦力.
2.滑动摩擦力由公式F=μFN计算.计算中关键的是对压力FN的分析,它跟研究物在垂直于接触面方向的受力密切相关,也跟研究物体在该方向的运动状态有关,特别是后者,最容易被人忽视.注意FN变引起F变的动态关系.
3.对静摩擦力,区分最大值与非最大值.最大静摩擦力Fm与正压力成正比,非最大静摩擦力与正压力无关,其大小可以在0<F≤Fm范围内变化,常通过平衡关系或牛顿运动定律来求其大小.
图2-2-3
【例2】如图2-2-3所示,物体A、B的质量mA=mB=6kg,A和B、B和水平面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,水平力F=30N.那么,B对A的摩擦力和水平桌面对B的摩擦力各为多大?
【解析】假设A相对于B、B相对于桌面均不发生滑动,则绳对A、B的拉力大小均为
N=15N.
A、B间的最大静摩擦力FAm=μFNA=μmAg=0.3×6×9.8N
=17.64N>FT,B与桌面间的最大静摩擦力FBm=μFNB
=μ(mA+mB)g=0.3×(6+6)×9.8N=35.28N>F,可见以上假设成立.
对A应用二力平衡条件,可得B对A的摩擦力FBA=FT=15N.
对A、B和滑轮整体应用二力平衡条件,可得桌面对B的摩擦力 F桌B=F=30N.
【点拨】本题在A、B运动状态不明确的情况下,需先加以讨论.若不假思索即采用公式F=μFN求解,必然会导致错误结果.本题求解过程中隔离法和整体法的交叉应用,对培养思维的灵活性很有帮助.
●拓展
图2-2-4
长直木板的上表面的一端放置一个铁块,木板放置在水平面上,将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起,木板另一端相对水平面的位置保持不变,如图2-2-4所示.铁块受到摩擦力f随木板倾角α变化的图线可能正确的是(设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小)()
图2-2-5
【解析】本题应分三种情况进行分析:
【解析】
(1)当0≤α<arctanμ(μ为铁块与木板间的动摩擦因数)时,铁块相对木板处于静止状态,铁块受静摩擦力作用其大小与重力沿木板面方向分力大小相等,即f=mgsinα,f随α增大按正弦规律增大.
(2)当α=arctanμ时处于临界状态,此时摩擦力达到最大静摩擦,由题设条件可知其等于滑动摩擦力大小.
(3)当arctanμ<α≤90°时,
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