初二物理:求物体间相互作用的摩擦力有点难?掌握这方法快速求解

求物体间相互作用的摩擦力大小和方向是初二物理的重要题型,也是物理中考的常考题型本文就例题详细解析这类题型的解题方法,希望能给初二、初三学生的物理学习带来帮助。

例题

现有3块相同的砖,每块砖重为10N,一人用竖直的两板将三块砖如图所示夹起,求“2号”砖左侧和右侧各自所受的摩擦力大小和方向。

解题过程:

1、把三块砖作为整体进行受力分析

在竖直方向上,三块砖受到竖直向下的重力G总,“1号”砖左侧板对它们作用的竖直向上的摩擦力f1,“3号”砖右侧板对它们作用的竖直向上的摩擦力f2;

根据物体受力平衡的条件:三块砖处于静止状态,则三块砖在竖直方向上的受力和为零,即G总=f1+f2;

根据题目中的条件:三块砖相同,两块板相同,则“1号”砖左侧板对它们作用的竖直向上的摩擦力f1=“3号”砖右侧板对它们作用的竖直向上的摩擦力f2;

根据题目中的条件:每块砖重为10N,则三块砖受到的总重力G总=10*3=30N;

根据结论:G总=f1+f2,G总=30N,f1=f2,则f1=f2=15N;

2、对“1号”砖进行受力分析

在竖直方向上,“1号”砖受到竖直向下的重力G,左侧板对它作用的竖直向上的摩擦力f1,“2号”砖对它作用的摩擦力f3;

根据物体受力平衡的条件:“1号”砖处于静止状态,则“1号”砖在竖直方向上的受力和为零;

根据题目中的条件和结论:“1号”砖的重力G=10N,左侧板对它作用的竖直向上的摩擦力f1=15N,则“2号”砖对它作用的摩擦力f3=f1-G=5N,方向为竖直向下;

根据相互作用力的关系和结论:一对相互作用力的大小相等、方向相反,“2号”砖对“1号”砖作用的摩擦力f3=f1-G=5N,方向为竖直向下,则“1号”砖对“2号”砖作用的摩擦力f4=f3=5N,方向为竖直向上;

3、对“2号”砖进行受力分析

在竖直方向上,“2号”砖受到竖直向下的重力G,“1号”砖对它作用的竖直向上的摩擦力f4,“3号”砖对它作用的摩擦力f5;

根据物体受力平衡的条件:“2号”砖处于静止状态,则“2号”砖在竖直方向上的受力和为零;

根据题目中的条件和结论:“2号”砖的重力G=10N,“1号”砖对它作用的竖直向上的摩擦力f4=5N,则“3号”砖对它作用的摩擦力f5=G-f4=5N,方向为竖直向上;

所以,“2号”砖左侧和右侧所受的摩擦力大小均为5N,方向均为竖直向上。

结语

解决本题的关键是选择不同的受力分析对象,根据二力平衡条件和相互作用力的关系,对物体间的相互作用的摩擦力进行大小和方向的判定。

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