新高考专用备战2024年高考物理易错题精选易错点02相互作用教师版

这是一份新高考专用备战2024年高考物理易错题精选易错点02相互作用教师版，共33页。试卷主要包含了摩擦力的的突变问题等内容，欢迎下载使用。
易错点一：．对摩擦力的方向及突变性认识不足
1.在分析摩擦力的方向时，一定要注意摩擦力方向的可变性，尤其是在分析静摩擦力的时候，二者共速(转折点)的时刻往往是摩擦力方向发生突变的关键时刻。
2.摩擦力的的突变问题
（1）“静→静”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。
（2）“静→动”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静摩擦力可能突变为滑动摩擦力。
（3）“动→静”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当相对滑动突然停止时，滑动摩擦力可能突变为静摩擦力。
（4）“动→动”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的正压力发生变化时，滑动摩擦力的大小随之而变；或两物体达到共同速度时相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向也会随之而变对摩擦力的方向及突变性认识不足
易错点二：混淆“死结”和“活结”和“轻杆、轻绳”连接体
1.“死结” 模型与“活结” 模型
2.“动杆” 模型与“定杆” 模型
易错点三：不会分析求解共点力的平衡
1．平衡状态
(1)物体处于静止或匀速直线运动的状态．
(2)对“平衡状态”的理解
不管是静止还是匀速直线运动，速度保持不变，所以Δv＝0，a＝eq \f(Δv,Δt)，对应加速度为零，速度为零不代表a＝0.
例如，竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬间速度为零，但这一状态不可能保持，因而上抛物体在最高点不能称为静止，即速度为零不等同于静止．
2．共点力平衡的条件
(1)共点力平衡的条件是合力为0.
(2)表示为：F合＝0；或将各力分解到x轴和y轴上，满足Fx合＝0，且Fy合＝0.
①二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向、共线．
②三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线．
③多力平衡：若物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力与其余所有力的合力等大、反向、共线．
当物体受三个力平衡，将表示这三个力的有向线段依次首尾相连，则会构成一个矢量三角形，表示合力为0.
2.动态力的平衡
（1）解决动态平衡问题的一般思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”。
（2）动态平衡问题分析方法
（
【易错点提醒一】对摩擦力的方向理解不透彻
【例1】如图所示，传送带与地面的夹角为θ＝37°，从A到B的长度为8.8 m，传送带以v0＝6 m/s的速度逆时针转动，在传送带上端无初速度放一个质量为1 kg的物体，它与传动带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度g＝10 m/s2(sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)。
(1)求物体从A运动到B所需的时间；
(2)若物体在传送带上可以留下划痕，求划痕的长度。
易错分析：摩擦力的方向与物体自身的运动方向没有必然联系。本题中，当物体向下滑动的速度小于传送带的速度时，物体相对于传送带向上滑动，此时物体受到的滑动摩擦力的方向平行于传送带向下；而当物体的速度大于传送带的速度后，物体相对于传送带向下滑动，此时物体受到的滑动摩擦力的方向则变为平行于传送带向上。
【解析】 (1)开始阶段，传送带对物体的滑动摩擦力的方向平行于传送带向下，物体由静止开始下滑，受力分析如图(a)所示。由牛顿第二定律可得mgsin θ＋μmgcs θ＝ma1，代入数据解得a1＝10 m/s2。物体加速至与传送带速度相等时需要的时间t1＝eq \f(v0,a1)＝0.6 s，运动的位移x1＝eq \f(1,2)a1t12＝1.8 ma2，C错误，D正确。
【变式1-2】如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间动摩擦因素为，小木块速度随时间变化关系如图所示，v0、t0已知，则（ ）
A．传送带一定逆时针转动B．
C．传送带的速度大于v0D．t0后滑块的加速度为
【答案】AD
【解析】若传送带顺时针转动，当滑块下滑时，将一直匀加速到底端；当滑块上滑时，先匀加速运动，在速度与传送带速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图像；故传送带是逆时针转动，A错误；滑块在0～t0内，滑动摩擦力向下，做匀加速下滑，即有由题图可知，则故B错误；经过分析，由图可知，传送带的速度等于，C错误；滑块与传送带的速度相等后的加速度代入μ值得，故D正确
【易错点提醒二】不会分析摩擦力的突变问题
【例2】如图所示，一重为50N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1=20N，F2=8N，已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A．木块受到的摩擦力的大小为15N，方向水平向左
B．木块受到的摩擦力的大小为12N，方向水平向左
C．若将F1撤去，木块受到的摩擦力的大小为8N，方向水平向右
D．若将F2撤去，木块受到的摩擦力的大小为20N，方向水平向左
易错分析：当F1撤去或F2撤去时，木块相对地面的运动趋势发生了变化，所以静摩擦力发生了突变，摩擦力突变后，需要在新的平衡下求静摩擦力。
【答案】BC
【详解】AB．最大静摩擦力为，F1、F2的合力方向向右，所以木块处于静止状态，所受的合力为零，故静摩擦力向左，大小为12N，A错误B正确；
C．若将F1撤去，因为，木块在F2的作用下仍然处于静止，则摩擦力大小等于F2的大小为8N，方向与力F2的方向相反，方向水平向右，C正确；
D．若将F2撤去，因为 ，木块将运动，受到的是滑动摩擦力，大小为15N，方向水平向左，D错误。故选BC。
【变式1-1】如图所示，一质量为m的物块静置在倾角θ= 60°的粗糙斜面上，用一个与斜面底边平行的力F=作用在物块上，该物块仍保持静，则下刻说法正确的是（ ）
A．该物块受到的摩擦力大小为B．该物块受到的摩擦力大小为mg
C．若撤掉该外力F，此物块可能发生滑动D．若撤掉该外力F，此物块仍静止不动
【答案】BD
【详解】AB．对物块受力分析，可以简化成如图所示的受力分析，根据平衡条件，则有
故A错误，B正确。
CD．当撤去外力之后，只需要沿斜面向上大小为的摩擦力就可以平衡，故C错误，D正确。
故选BD。
【变式1-2】如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中。关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系，下列四副图可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】设F与水平方向的夹角为θ，木箱处于静止状态时，根据平衡条件得：木箱所受的静摩擦力为
F增大，f增大；当拉力达到一定值，箱子运动瞬间，静摩擦力变为滑动摩擦力，由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力有个突然减小的过程；木箱运动时，所受的支持力，F增大，N减小，此时木箱受到的是滑动摩擦力，大小为，N减小，则f减小，故B正确，ACD错误。
故选B。
【变式1-3】如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用，g取10m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间t变化的图像是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】物体从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右做匀减速运动，受到的滑动摩擦力大小为
Ff1=μmg=0.2×1×10N=2N方向向左，为负值。当物体的速度减到零时，物体所受的最大静摩擦力为
Ffm=μmg=2N则FβB．α