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10N,F22N。若撤去力F1则木块在水平方向受到的合外力为
A10N向左B6N向右C2N向左D0
【错解】木块在三个力作用下保持静止。当撤去F1后,另外两个力的合力与撤去力大小相等,方向相反。故A正确。
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f【错解原因】造成上述错解的原因是不加分析生搬硬套运用“物体在几个力作用下处于平衡状态,如果某时刻去掉一个力,则其他几个力的合力大小等于去掉这个力的大小,方向与这个力的方向相反”的结论的结果。实际上这个规律成立要有一个前提条件,就是去掉其中一个力,而其他力不变。本题中去掉F1后,由于摩擦力发生变化,所以结论不成立。
【分析解答】由于木块原来处于静止状态,所以所受摩擦力为静摩擦力。依据牛二定律有F1F2f0此时静摩擦力为8N方向向左。撤去F1后,木块水平方向受到向左2N的力,有向左的运动趋势,由于F2小于最大静摩擦力,所以所受摩擦力仍为静摩擦力。此时F2f′0即合力为零。故D选项正确。
【评析】摩擦力问题主要应用在分析物体运动趋势和相对运动的情况,所谓运动趋势,一般被解释为物体要动还未动这样的状态。没动是因为有静摩擦力存在,阻碍相对运动产生,使物体间的相对运动表现为一种趋势。由此可以确定运动趋势的方向的方法是假设静摩擦力不存在,判断物体沿哪个方向产生相对运动,该相对运动方向就是运动趋势的方向。如果去掉静摩擦力无相对运动,也就无相对运动趋势,静摩擦力就不存在。
例3如图2-2所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体m,当用于缓慢抬起一端时,木板受到的压力和摩擦力将怎样变化?
【错解】以木板上的物体为研究对象。物体受重力、摩擦力、支持力。因为物体静止,则根据牛顿第二定律有
错解一:据式②知道θ增加,f增加。错解二:另有错解认为据式②知θ增加,N减小则fμN说明f减少。【错解原因】错解一和错解二都没能把木板缓慢抬起的全过程认识透。只抓住一个侧面,缺乏对物理情景的分析。若能从木块相对木板静止入手,分析出再抬高会相对滑动,就会避免错解一的错误。若想到fμN是滑动摩擦力的判据,就应考虑滑动之前怎样,也就会避免错解二。
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f【分析解答】以物体为研究对象,如图2-3物体受重力、摩擦力、支持力。物体在缓慢抬起过程中先静止后滑动。静止时可以依据错解一中的解法,可知θ增加,静摩擦力增加。当物体在斜面上滑动时,可以同错解二中的方法,据fμN,分析N的变化,知f滑的变化。θ增加,滑动摩擦力减小。在r
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