专题15 摩擦力的理解与综合应用课件PPT

这是一份专题15 摩擦力的理解与综合应用课件PPT，共19页。

专题15 摩擦力的理解与综合应用

一、摩擦力
1.定义：当相互接触且相互挤压的物体之间有相对运动或相对运动趋势时，接触面间产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力，称为摩擦力。固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。
2.分类：分为滚动摩擦、滑动摩擦力和静摩擦力。
二、滑动摩擦力
1.产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。
2.产生条件：①相互接触且相互挤压；②有相对运动；③接触面粗糙。
注意：
①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。
摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。挤压的效果是有压力产生，压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力，可根据上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。
②接触面粗糙。当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。
③接触面上发生相对运动。
特别注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念。“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变；而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。
3.方向：总与接触面相切，且与相对运动方向相反.
这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体。滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反。
4.大小：滑动摩擦力大小与压力成正比，即：
注意：
①压力FN与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物块重力无关，不要一提到压力，就联想到放在水平地面上的物体，认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力。
②μ是比例常数，称为动摩擦因数，没有单位，只有大小，数值与相互接触的材料、接触面的粗糙程度有关.在通常情况下，。
③计算公式表明：滑动摩擦力F的大小只由μ和FN共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无关.
三、静摩擦力
1.产生：两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力。
2.产生条件：
①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生；
②接触面粗糙；
③两物体保持相对静止但有相对运动趋势。
所谓“相对运动趋势”，就是说假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动.比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在；如果接触面光滑.没有静摩擦力，则由于重力的作用，物体会沿斜面下滑.
3.大小：两物体间实际发生的静摩擦力f在零和最大静摩擦力之间
实际大小可根据二力平衡条件或牛顿定律判断.
4.方向：总跟接触面相切，与相对运动趋势相反
注意：
①所谓“相对运动趋势的方向”，是指假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向。比如物体静止在粗糙斜面上，假设没有摩擦，物体将沿斜面下滑，即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下，则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上，与物体相对运动趋势的方向相反。
②判断静摩擦力的方向可用假设法.其操作程序是：
A.选研究对象：受静摩擦力作用的物体；
B.选参照物体：与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体；
C.假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向；
D.确定静摩擦力的方向：与相对运动趋势的方向相反 ；
③静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反。
四、最大静摩擦力
如图所示，水平面上放一静止的物体，当人用水平力F推时，此物体静止不动，这说明静摩擦力的大小等于F；当人用水平力2F推时，物体仍静止不动，此时静摩擦力的大小等于2F.可见，静摩擦力的大小随推力的增大而增大，所以说静摩擦力的大小由外部因素决定.当人的水平推力增大到某一值时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把叫做最大静摩擦力.故静摩擦力的取值范围是：。

①静摩擦力大小与正压力无关，但一般情形下，最大静摩擦力的大小与正压力成正比；
②静摩擦力可以是阻力，也可以充当动力，如人跑步时地面给人的静摩擦力就是动力，传送带上物体随传送带一起加速，静摩擦力也是动力；
③最大静摩擦力一般比滑动摩擦力稍大些，但通常认为二者是相等的。
五、用假设法判断摩擦力
静摩擦力的有无和方向的判断方法
（1）假设法：利用假设法判断的思维程序如下：

（2）状态法：先判断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F合＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。
（3）牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。
六、摩擦力的大小计算
（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，此时最大静摩擦力也可由公式求得。


题型一 滑动摩擦力
1.（2019·广东高一期末）如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动，当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动，若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（ ）

A.2﹣ B.﹣1 C.﹣ D.1﹣
2.（2019·福建三明一中高一期末）如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都为μ，两物块的质量都是m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使其做匀速运动，则F的大小为（ ）

A.4μmg B.3μmg
C.2μmg D.μmg
3.（2019·甘肃省甘谷第一中学高一月考）如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示顺时针转动,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后（ ）

A.M受到的摩擦力不变 B.M沿传送带向上运动
C.M相对地面静止在传送带上 D.M下滑的速度减小
4.（2019·福建省永春第一中学高一期中）如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在木板B的上面，木块A的右端通过轻质弹簧固定在竖直墙壁上.用力F向左拉木板B，使B以速度v运动，稳定后，弹簧的拉力为T.下列说法中正确的是（ ）

A.木板B受到A的滑动摩擦力的大小等于T
B.地面受到的滑动摩擦力的大小等于F
C.若木板B以2v的速度运动，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于2T
D.若用力2F拉木板B，木块A受到的滑动摩擦力的大小仍等于T

题型二 静摩擦力
5.（2019·全国高一课时练习）如图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力（即F1、F2和摩擦力）作用，木块处于静止状态，其中F1=10N、F2=2N.若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力和摩擦力为（ ）

A.10N； 2N B.2N； 8N C.2N； 0 D.0； 2N
6.（2020·河北高三专题练习）如图所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm、劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，在另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍为8cm时，测力计读数不可能为（ ）

A.10 N B.20 N C.40 N D.60 N
7.（2019·宁夏育才中学高一月考）如图所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的是（ ）

A.物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿传送带向上
B.物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿传送带向下
C.物体A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力作用
D.无论A随传送带一起向上还是向下运动，传送带对物体A的摩擦力均相同
8.（2018·江西南昌二中高一期末）如图所示，质量分别为、的两物块、叠放在一起，若它们共同沿固定在水平地面上倾角为的斜面一起相对静止，由静止开始下滑。则（ ）

A.与斜面间是粗糙的，则 、间有摩擦力
B.与斜面间是粗糙的，则 、间无摩擦力
C.与斜面间是光滑的，则 、间无摩擦力
D.与斜面间是光滑的，则 、间无摩擦力
9.如图所示，质量为6kg的物体放在水平面上，在同一竖直平面内，用大小为、方向与水平面成45°角的和大小为40N、方向与水平面成30°角的两个力提它，物体仍静止不动，物体除了受、作用外，还受到的________作用，它们的大小分别是________、________和________。

题型三 静摩擦力变化未知类
10.（2018·湖南高三期末）如图所示，质量为M，倾角为θ的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为m的物体A，给物体A一个初速度，物体A刚好沿斜面匀速下滑，若用一个斜向下的力F作用在物体A上，物体A加速下滑，如图所示。则关于地面对直角劈的摩擦力及物体A与直角劈B间的动摩擦因数的结论正确的是（ ）

A．
B．
C．向右，
D．向左，
11.（2018·湖南高考模拟）如图所示，圆柱体的A点放有一质量为M的小物体P，使圆柱体缓慢匀速转动，带动P从A点转到A′点，在这过程中P始终与圆柱体保持相对静止， 那么P所受的静摩擦力的大小随时间的变化规律，可由下面哪个图表示（ ）

A. B. C. D.
12.（2020·河北省唐县第一中学高一期中）如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是（　　）

A．容器受到的摩擦力不断增大
B．容器受到的摩擦力不变
C．水平力F必须逐渐增大
D．容器受到的合力不变
13.如图甲所示，一物块m在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状态．当外力F按照图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（ ）

A．地面对斜面的摩擦力逐渐减小
B．地面对斜面的摩擦力逐渐增大
C．物块对斜面的摩擦力可能一直增大
D．物块对斜面的摩擦力可能一直减小
14.（2019·全国高一单元测试）如图所示，物体A、B的质量分别为mA、mB，且mA>mB．二者用细绳连接后跨过定滑轮，A静止在倾角θ=30°的斜面上，B悬挂着，且斜面上方的细绳与斜面平行．若将斜面倾角θ缓慢增大到45°，物体A仍保持静止．不计滑轮摩擦．则下列判断正确的是（ ）

A．物体A受细绳的拉力可能增大
B．物体A受的静摩擦力可能增大
C．物体A对斜面的压力可能增大
D．物体A受斜面的作用力可能增大

题型四 动静转变及摩擦力求解
15.（2019·福建省晋江市养正中学高一月考）如图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为（ ）

A. B. C. D.
16.（2019·山西高一月考）把一个重为G的物体，用一个水平力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如下图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是（　　）

A. B. C. D.
题型五 不受摩擦力情况
17.（2019·辽宁高一期中）如图所示，物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向做匀速运动，乙图中斜面体始终静止不动。关于物体A所受的支持力和摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A.甲、乙两图中A所受的支持力大小相等，方向不同
B.甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反
C.甲图中A不受摩擦力；乙图中A受摩擦力，方向与F相同
D.甲、乙两图中A所受支持力的方向均为垂直于水平地面
18.（2019·山东师范大学附中高三月考）如图所示，一斜面固定在地面上，木块m和M叠放在一起沿斜面向下运动，它们始终相对静止，m、M间的动摩擦因数为μ1，M、斜面间的动摩擦因数为μ2，则（ ）

A.若m、M一起匀加速运动，可能有μ1＝0，μ2＝0
B.若m、M一起匀速运动，一定有μ1＝0，μ2≠0
C.若m、M一起匀加速运动，一定有μ1≠0，μ2＝0
D.若m、M一起匀速运动，可能有μ1≠0，μ2≠0
19.（2019·南昌县莲塘第一中学高一期中）在竖直墙和木板之间有三块完全相同的砖块，以水平力F压紧木板使三块砖均处于静止状态，如图，每块砖的质量均为m，正确的是（　　）

A.墙对第三块砖的摩擦力方向向上，大小为
B.第三块砖对第二块砖的摩擦力方向向下，大小
C.第二块砖对第一块砖的摩擦力方向向上，大小为1mg
D.以上均错误
20.（2019·湖南岳阳一中高三）如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为300 g，某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F，使木板水平静止.若手与木板之间的动摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则水平压力F至少为（ ）

A.18 N B.24N C.30 N D.48N
21.（2019·山东高三）如图所示，斜面体B放置在粗糙的水平地面上，在水平向左的推力F作用下，物体A和斜面体B均保持靜止。若减小推力F，物体A仍然静止在斜面体B上，则（　　）

A.物体A受斜面体B的作用力一定减小
B.物体A所受摩擦力一定减小
C.斜面体B所受合力一定减小
D.斜面体B所受地面的摩擦力可能增大
22.（2019·北京北师大实验中学高三期中）如图所示，倾角为的斜面底端固定挡板，质量为的小物块与质量不计的木板叠放在斜面上，位于的最上端且与相距.已知与、与斜面间的动摩擦因数分别为、，且，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，与挡板相撞没有机械能损失.木板与挡板相碰后速度瞬间变为零且不与挡板粘连.将、同时由静止释放，求：

（）、释放时，物块的加速度大小；
（）若与挡板不相碰，木板的最小长度；
（）若木板长度为，整个过程中木板运动的总路程.




答案及解析
1.【答案】A
【解析】对两种情况下的物体分别受力分析，如图
将F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，
则有：
F滑=F3
mg=F4+FN；
F滑′=F5
mg+F6=FN′
而
F滑=μFN
F滑′=μFN′
则有：
F1cos60°=μ（mg﹣F1sin60°）…①
F2cos30°=μ（mg+F2sin30°）…②
又根据题意有：
F1=F2 …③
联立①②③解得：
μ=2﹣
故选：A

2.【答案】A
【解析】对Q物块，设跨过定滑轮的轻绳拉力为T，木块Q与P间的滑动摩擦力f=μ•mg ，根据共点力平衡条件T=f ，则得：
T=μmg
对木块P受力分析，P水平方向受到拉力F，Q对P向左的摩擦力f，地面对P体向左的摩擦力f′，根据共点力平衡条件，有  F=f+f′+T ，地面对P物体向左的摩擦力：f′=μ•2mg ，联立解得：
F=4μmg
A.4μmg。故A符合题意。
B.3μmg。故B不符合题意。
C.2μmg。故C不符合题意。
D.μmg。故D不符合题意。
3.【答案】A
【解析】传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析：物块受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力。

传送带突然转动后，对物块进行受力分析，物块受重力、支持力，由于上面的传送带斜向上运动，而物块斜向下运动，所以物块所受到的摩擦力不变仍然斜向上，所以物块仍匀速下滑。
A.M受到的摩擦力不变，与结论相符，选项A正确；
B.M沿传送带向上运动，与结论不相符，选项B错误；
C.M相对地面静止在传送带上，与结论不相符，选项C错误；
D.M下滑的速度减小，与结论不相符，选项D错误；
4.【答案】AD
【解析】对A分析，A受重力、B对A的支持力、弹簧的拉力T及B对A的滑动摩擦力，A静止，受力平衡知B对A的滑动摩擦力的大小等于T，A对；而滑动摩擦力大小与摩擦因数及正压力有关，知D对.
5.【答案】D
【解析】对物体进行受力分析，由力的合成可得出静摩擦力的大小；撤去拉力后，根据另一拉力与摩擦力的关系判断物体是否静止，则可求出木块受到的合力.
解：木块开始在水平方向受三个力而平衡，则有：
f=F1﹣F2=10﹣2=8N；
物体处于静止状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于等于8N；
撤去F1后，外力为2N，小于8N，故物体仍能处于平衡，故合力一定是零，静摩擦力与外力F2平衡，其大小为2N；
故选D.
6.【答案】D
【解析】放置物体A后，有，施加向上拉力后，若保持弹簧的长度仍为8 cm时，则拉力的最大值有：，，D不可能。
7.【答案】AD
【解析】ABC.物体相对皮带静止，随传送带一起向上或向下做匀速运动，所以物体受力平衡，在沿斜面方向有：
，
所以无论传送带向上或向下运动，A所受的摩擦力沿斜面向上；故A正确BC错误；
D.由于A一直处于匀速直线运动状态，所以A受力平衡，故传送带对A的作用力与物体的重力等大反向，故D正确；
8.【答案】AC
【解析】AB整体的加速度为：
若斜面光滑，则 ，则A与B之间一定没有摩擦力，若斜面粗糙，则 ，则A与B之间一定有摩擦力，故AC对；
9.【答案】G、N、f 60N 20N 14.64N
【解析】[1][2][3][4] 将两力分别向水平和竖直方向进行分解，在竖直方向上设向下为正方向；则有：
F1sin45°+F2sin30°=mg+N
解得：
N=-20N
即物体受向上的大小为20N的支持力；水平方向上，设向左为正方向；则有：
F1cos45°+f=F2cos30°
解得：

重力大小为

故物体还受到重力G、地面的支持力N、地面对物块的摩擦力f。
10.【答案】B
【解析】以A为研究对象，分析受力，作出力图如图，

根据平衡条件得： ，解得
以B为研究对象，分析受力，作出力图如图

设地面对B的方向水平向右，根据平衡条件得
水平方向：f=f1cosθ-N1sinθ
又f1=μN1
得到f=μN1cosθ-N1sinθ=tanθ•N1cosθ-N1sinθ=0
综上所述，故B正确。
11.【答案】B
【解析】物块P受三个力的作用，竖直向下的重力mg，沿半径指向外的支持力N，沿切线方向的静摩擦力，因圆柱体缓慢移动，所以物块P在任意位置所受合力为零，如下图所示

则：，从A转至A′的过程中，θ先减小后增大，先减小后增大，且按照正弦规律变化，故B正确.
故选B
12.【答案】AD
【解析】AB．受力分析可知，竖直方向有摩擦力与重力平衡，注水过程中，重力增大，所以摩擦力增大，A正确，B错误；
C．若开始时水平力F足够大，使得摩擦力一直增大到注满都达不到最大静摩擦，则水平力F可以不变，C错误；
D．整个过程处于平衡状态，合外力为零，D正确。
故选AD。
13.【答案】AC
【解析】对整体分析，水平方向上平衡，有Fcosθ=f，知地面对斜面的摩擦力逐渐减小．故A正确，B错误．
对物块分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力处于平衡，若拉力的最大值大于重力的下滑分力，静摩擦力沿着斜面向下，则：F-f-mgsinθ=0，故拉力减小后，静摩擦力先减小后反向增加；若拉力的最大值小于重力的下滑分力，静摩擦力沿着斜面向上，则：F+f-mgsinθ=0，故拉力减小后，静摩擦力一直增大．故C正确，D错误．
故选AC.
14.【答案】B
【解析】因为B一直保持静止，所以细绳间的张力等于B的重力，即细绳对A的拉力,所以在倾斜角缓慢增大过程中，物体A受到的细绳的拉力不变，A错误．当，倾斜角缓慢增大到45°的过程中,,f逐渐增大，方向向上．当时，在倾斜角缓慢增大到使的过程中，知道，静摩擦力随着角度的增大而减小，方向沿斜面向下，当时摩擦力为零，在倾斜角从使成立到45°过程中，，静摩擦力随着角度的增加而增大，方向沿斜面向上．所以B正确．物体A对斜面的压力,随着角度的增大而减小，C错误．物体A受到细绳的拉力（不变），重力（不变），斜面的作用力大小等于拉力与重力的合力大小，所以也保持不变,D错误．
15.【答案】B
【解析】对物块受力分析可知，当倾角为时，物块受到静摩擦力：

当倾角为时，物块受到滑动摩擦力：

联立方程：，B正确，ACD错误。
16.【答案】B
【解析】由于物体所受的水平推力为，由二力平衡得，墙与物体间的压力。当F比较小时，物体受的摩擦力Ff小于物体的重力G，物体将沿墙壁下滑，此时物体间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为

当摩擦力F等于重力G时，物体不能立即停止运动，物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力，随着摩擦力的增大，摩擦力将大于重力，物体做减速运动直至静止，摩擦力将变为静摩擦力，静摩擦力与正压力无关，跟重力始终平衡，故ACD错误，B正确。
17.【答案】C
【解析】AD.设的质量为，斜面的倾角为，甲图中受到的支持力与重力相等，即为，方向竖直向上；乙图中的支持力为，方向垂直斜面向上，故选项A、D错误；
BC.甲图中做匀速直线运动，而甲图中没有相对于的运动趋势，所以甲图中不受摩擦力，乙图中也是平衡状态，但的重力使相对于有沿斜面下滑的趋势，所以对有斜向上的摩擦力，则受到的摩擦力方向与相同，故选项C正确，B错误。
18.【答案】D
【解析】A、M、N一起匀加速下滑，对m：根据牛顿第二定律知，m受到三个力，M对m的支持力， m的重力，M对m摩擦力，所以一定有μ1≠0，故A错误；
BCD、M、N一起匀速下滑，合力都为零，对m：根据平衡条件知，M对m的支持力等于m的重力，M对m没有摩擦力，故可能μ1≠0，也可能μ1=0；对整体：由平衡条件分析可知，斜面对M有摩擦力，方向沿斜面向上，故μ2≠0；故BC错误，D正确；
19.【答案】D
【解析】A.对三块砖整体分析，受到向下的重力3mg和两边向上的摩擦力2f1，由平衡知识：
3mg=2f1
可得墙对第三块砖的摩擦力：
，
方向向上，故A项错误；
B.对第三块砖，受到向下的重力mg，墙对砖向上的摩擦力，则由平衡知识可知，第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为，方向向下，根据牛顿第三定律，第三块砖对第二块砖的摩擦力大小为，方向向上，故B项错误；
C. 根据对称性，第二块砖对第一块砖的摩擦力与方向向下，大小为，故C项错误；
D.根据以上分析，故D项正确.
20.【答案】C
【解析】先将所有的物块当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有:2μ1F≥8mg；再考虑除最外侧物块受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有：2μ2F≥6mg；联立解得：F≥30N；故C正确，ABD错误.
21.【答案】A
【解析】A.物体A始终处于平衡状态，所以物体A受到的重力、推力和物体A受斜面体B的作用力，根据平衡条件可知物体A受斜面体B的作用力为

减小推力，物体A受斜面体B的作用力一定减小，故A正确；
B.物体A始终处于平衡状态，所以物体A受到的重力、推力、斜面体B对物体A的支持力和摩擦力，设斜面的夹角为，若斜面体B对物体A的摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件在沿斜面方向则有

当减小时，物体A所受摩擦力增大；
若斜面体B对物体A的摩擦力方向沿斜面向下，根据平衡条件在沿斜面方向则有

当减小时，则物体A所受摩擦力减小，故B错误；
C.斜面体B始终处于平衡状态，所以受到的合外力始终等于0，不变，故C错误；
D.视物体A和斜面体B为整体，在水平方向受到推力和地面对斜面体B的摩擦力，根据平衡条件可知水平方向受到推力大小等于地面对斜面体B的摩擦力，当减小时，地面对斜面体B的摩擦力也减小，故D错误；
故选A。
22.【答案】（）；（） (3) L-l 或
【解析】（）由牛顿第二定律有：；计算得出；
（）在木板B与挡板未碰前，A和B相对静止，以相同的加速度一起向下做匀加速运动.木板B与挡板相碰后立即静止，A开始匀减速下滑.若物块A到达挡板时的速度恰好为0，此时木板长度即为最小长度.设木板与挡板相撞瞬间速度为v，则有
木板静止后，物块减速下滑时的加速度大小为，由牛顿第二定律有：，解得
由运动学公式得；联立以上各式可解得
（）分两种情况
①若，木板与挡板相撞后不反弹，物块一直减速直到静止在板上，故木板通过的路程.
②若，木板与挡板相撞后，物块A在木板上减速运动直至与挡板相撞.由于碰撞过程中没有机械能损失，A将以撞前速率返回，并带动木板一起随物块向上减速；当它们的速度减为零后，再重复上述过程，直至物块A停在挡板处.物块与木板间因为摩擦产生的热量，；
木板与斜面间因为摩擦产生的热量：；
根据能量守恒得；计算得出；