15 靜摩擦力的被動(dòng)性-【新教材】人教版（2019）高一上學(xué)期期末復(fù)習(xí)易錯(cuò)點(diǎn)精講精練

15、靜摩擦力的被動(dòng)性--高一期末復(fù)習(xí)易錯(cuò)點(diǎn)精講精練靜摩擦力為被動(dòng)力，由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和外力決定，當(dāng)靜摩擦力變化時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也隨之改變，但是在分析靜摩擦力時(shí)，往往不容易分析靜摩擦力的方向，因此通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判定靜摩擦力的方向和求解大小。（1）當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件來(lái)求解。（2）當(dāng)物體處于變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)求解。例1、臺(tái)階式電梯與地面的夾角為θ，一質(zhì)量為m的人站在電梯的一臺(tái)階上相對(duì)電梯靜止，如圖所示。a圖2a圖2θ（2）以加速度a勻加速上升時(shí)，人受到的摩擦力是多大？人對(duì)電梯的支持力是多大？【解析】（1）電梯勻速上升時(shí)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，人受到重力和支持力，不受摩擦力，人對(duì)電梯的支持力等于mgθF1FNG圖3a（2）取相對(duì)于電梯靜止的人為研究對(duì)象，則其受力為重力mgθF1FNG圖3a在水平方向，由牛頓第二定律得：Ff=macosθ在豎直方向，由牛頓第二定律得：FN－mg=masinθ解得：Ff=macosθ，F(xiàn)N=m（g＋asinθ）由牛頓第三定律可得，人對(duì)電梯的壓力是FN＇=FN=m（g＋asinθ）。[錯(cuò)因分析]摩擦力分析時(shí)，易錯(cuò)誤分析為方向沿斜面向上，而不是水平方向。求解時(shí)錯(cuò)誤列方程：mg－FN=masinθ變式題：1、如圖所示，質(zhì)量為m的人站在自動(dòng)扶梯上，扶梯正以加速度a向上減速運(yùn)動(dòng)，a與水平方向的夾角為θ，求人受的支持力和摩擦力.【解析】取相對(duì)于電梯靜止的人為研究對(duì)象，則其受力為重力mg，方向豎直向下；支持力FN，方向豎起向上；摩擦力Ff，方向水平向左，如圖所示。在水平方向，由牛頓第二定律得：Ff=macosθ在豎直方向，由牛頓第二定律得：mg－FN=masinθ解得：Ff=macosθ，F(xiàn)N=m（g－asinθ）由牛頓第三定律可得，人對(duì)電梯的壓力是FN＇=FN=FN=m（g－asinθ）練習(xí)1、如圖所示，一箱子放在水平地面上，現(xiàn)對(duì)箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不變，在拉力F的大小由零逐漸增大的過(guò)程中．關(guān)于摩擦力f的大小隨拉力F的變化關(guān)系，下列四副圖可能正確的是()[答案]B[解析]設(shè)F與水平方向的夾角為θ，木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，根據(jù)平衡條件得：木箱所受的靜摩擦力為f＝F，F(xiàn)增大，f增大；當(dāng)拉力達(dá)到一定值，箱子運(yùn)動(dòng)瞬間，靜摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，由于最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，故摩擦力有個(gè)突然減小的過(guò)程；木箱運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的支持力N＝G，F(xiàn)增大，N減小，此時(shí)木箱受到的是滑動(dòng)摩擦力，大小為f＝μN(yùn)，N減小，則f減小；故A、C、D錯(cuò)誤，C正確．練習(xí)2、(多選)如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＜tanθ，則圖中能客觀地反映小木塊的運(yùn)動(dòng)情況的是()答案：BD解析：小木塊剛放上之后的一段時(shí)間內(nèi)所受摩擦力沿斜面向下，由牛頓第二定律可得：mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，小木塊與傳送帶同速后，因μ＜tanθ，小木塊將繼續(xù)向下加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有：mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，有a1＞a2故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。練習(xí)3、(多選)如圖所示，在平板車上放著一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體A，它與輕彈簧連接，彈簧的另一端被拴在車前固定板上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧的拉力為5N。現(xiàn)平板車由靜止開始向右加速運(yùn)動(dòng)，其加速度逐漸增大但一直小于1m/s2，則該過(guò)程中()A．物體A相對(duì)于車仍靜止B．物體A受的彈簧拉力逐漸增大C．物體A受的摩擦力逐漸減小D．物體A受的摩擦力先減小后增大答案AD解析由題意知，物體A原來(lái)靜止，它受到的靜摩擦力方向向左與彈簧拉力平衡，可知它與平板車的上表面間的最大靜摩擦力Fmax≥5N。即使當(dāng)物體A向右的加速度增大到最大1m/s2時(shí)，物體A所受到的合外力F＝ma＝10N，可知此時(shí)平板車對(duì)物體A的摩擦力為5N，方向向