更新时间:作者:小小条
我们继续发现物理之美,探索物理的奥秘。
这道大题为2025-2026学年洛阳市强基联盟1月考试的物理最后一道大题,能排在最后,说明这道题还是有一定的难度的,
我们废话不多说,拿到这道题首先不要慌,不要认为考试的最后一道大题就是压轴大题,是专门为那些学*好,成绩优秀,智商高的同学准备的,和我们这边底子薄,成绩不是很好的同学无关。大家一定要放平心态,放下包袱,既然能出这种题,说明它肯定是没有脱离课本知识,只是把我们的基础知识进行了扩展再扩展,我们只要把题目读懂,就可以轻松应对,我在这里还是要强调基础知识的重要性,不管再怎么出题,都不会脱离课本,脱离概念性的知识。

鉴于本道题的解题过程,我将分为三个篇章进行解答。把每一个问题都讲明白了,以后看到物理就会爱上物理,去尽情的享受物理带给我们的快乐。
首先我先把第一问的解题过程奉上:
如下图
知识点来了:
本体考察的是摩擦力,我们先来回顾一下,课堂上,关于摩擦力是怎么讲的,
摩擦力的本质与分类
当我们推动课桌时,会感受到一种阻碍运动的力;
汽车轮胎与地面接触的部分会产生让车辆前进的驱动力。
这些现象的背后都是摩擦力在起作用。
从物理学的严格定义来看,摩擦力是指两个相互接触并挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力。
根据物体运动状态的不同,摩擦力主要分为两类:
静摩擦力和滑动摩擦力。
静摩擦力作用于有相对运动趋势但尚未发生实际相对运动的物体之间,比如用力推墙时手掌与墙面之间的力;
而滑动摩擦力则出现在已经发生相对滑动的接触面之间,如冰刀在冰面上滑行时受到的阻力。 值得注意的是,滚动摩擦力虽然在工程实际中很重要,但在高中物理课程中通常不做重点讨论。
摩擦力的产生条件与影响因素
要使摩擦力产生,必须同时满足三个基本条件:
首先,两物体必须直接接触且相互挤压,这意味着接触面间存在弹力;
其次,接触面必须粗糙,绝对光滑的表面理论上不会产生摩擦力;
最后,两物体间必须有相对运动或相对运动趋势。
这三个条件缺一不可,这解释了为什么在太空失重环境下,物体间很难产生有效的摩擦力。
关键的知识点,一定要记住下面的内容:
1:影响摩擦力大小的关键因素
主要包括接触面的材料性质和粗糙程度,这决定了动摩擦因数μ的大小;
以及接触面间的正压力Fn。
需要特别强调的是,正压力是指垂直于接触面的弹力,它不一定等于物体的重力。
例如,将手掌平压在竖直墙面上时,正压力由手对墙的推力决定,而与手的重力无关。
2:摩擦力的方向判定原理
判断摩擦力方向是高一物理的重要难点,其核心原则是:
摩擦力方向总是与物体相对运动趋势方向相反,或者与已经发生的相对运动方向相反。
这里的"相对"二字至关重要,必须以产生摩擦力的施力物体为参考系来判断。
让我们通过一个典型例子来理解这个抽象概念:
在传送带上匀速运动的包裹。以地面为参考系,包裹向前运动;但以传送带为参考系,包裹没有相对运动。此时若传送带加速,包裹相对于传送带有向后滑动的趋势,因此受到的静摩擦力方向向前——这与包裹的实际运动方向相同,说明摩擦力可以是动力。这个例子完美诠释了"阻碍相对运动"而非"阻碍绝对运动"的深刻含义。
摩擦力公式:
f=μ×Fn
Fn:正压力,不一定等于施力物体的重力
μ:动摩擦因数,是数值,无单位
下面我们来分析题目:
已知的物理量,我们一一列出,物体的重量1KG,斜面与物块的摩擦系数μ=0.5,每个钩码的重量0.1KG,重力加速度g=10m/s²(这个物理量我们在计算物理的重力时,也可以认为是g=10N/kg),斜面的角度为37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8
我们看第一问的问题:要求求出挂上7个钩码时,物体的摩擦力。
我们通过画一个物理的受力见图可知,
物体在斜面上受到7个钩码的拉力,与斜面的摩擦力,垂直向下的重力。
经分析可知:拉力T=7个钩码的重力=7x0.1kgx10N/kg=7N
拉力T-物体重力的分力=摩擦力f
物体重力的分力=mg.sin37°=1kgx10N/kgx0.6=6N
摩擦力f=T-mg.sin37°=7N-6N=1N
本题到此就已经完成了第一问的问题。
不,我们还要再多考虑一点:
这个时候的物体会顺着斜面向上运动,还是在原地不动?
如果顺着斜面向上运动,那么我们计算出来的摩擦力应大于物体的静摩擦力。
如果物体在原地不动,说明我们计算出来的摩擦力小于物体的静摩擦力。
我们在往下多进行一步,计算出物体的静摩擦力。
f1=μ.N=μ.mg.cos37°=0.5x1kgx10N/kgx0.8=4N
说明f1>f
物体呆在原地不动。摩擦力的方向顺着斜面向下。
至此,我们就把第一问解决的明明白白。
大家可以讨论一下本题第一问的解题过程,欢迎大家多多指导,评论。
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