摩擦力的大小和方向 1.判断摩擦力方向应注意以下4点
(1)在判断摩擦力方向时,弄清物体相对运动或相对运动趋势的方向是关键.
(2)相对运动(趋势)是指受力物体相对于所接触的物体的运动(趋势),不一定是相对于地面的运动.
(3)摩擦力的方向与相对运动(趋势)方向相反,不是与运动方向相反.
(4)具体判断时,可灵活运用假设法、二力平衡法或反推法讲行.
2.摩擦力大小的计算方法
(1)计算摩擦力时,应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力.
(2)滑动摩擦力用公式Ff=μFN求解,静摩擦力的大小只能根据物体的运动状态和物体的受力情况来求解.如果物体处于静止状态,或做匀速直线运动时,可利用二力平衡条件求解静摩擦力.
(3)计算静摩擦力时,还要注意理解静摩擦力与最大静摩擦力的区别.
(4)正压力相同时,最大静摩擦力比滑动摩擦力略大,如不加说明,可以认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,因此最大静摩擦力也可由公式Fmax=μFN求得.
如图2所示,一个M=2 kg的物体放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一个m0=0.1 kg的小桶相连.已知M的最大静摩擦力Fm=4.5 N,滑轮上的摩擦不计,g=10 N/kg,求在以下情况中,M受到的摩擦力的大小.
图2
(1)只挂m0,处于静止状态时;
(2)只挂m0,但在M上再放一个M′=3 kg的物体时;
(3)只在桶内加入m1=0.33 kg的砂子时;
(4)只在桶内加入m2=0.5 kg的砂子时.
思路点拨:①根据M所受绳的拉力与最大静摩擦力的大小关系判断M是处于静止状态还是运动状态.②改变M的质量的同时会改变M所受的最大静摩