第3章 第3节 摩擦力-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册教师用书word(鲁科版)
2026-09-22
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教辅
摘要:
本讲义聚焦高中物理“摩擦力”核心知识点,系统梳理滑动摩擦力(产生条件、方向、f=μN及动摩擦因数)和静摩擦力(产生条件、方向、大小及最大静摩擦力)的概念规律,构建从定义理解到应用分析的学习支架。
资料通过情境思辨(自行车结构实例)、探究活动(牙刷刷毛弯曲实验)及典例分层练习,以科学思维培养相对运动趋势判断等分析能力,结合生活应用体现科学态度与责任,课中辅助教师高效授课,课后助力学生巩固知识查漏补缺。
内容正文:
第3节 摩擦力
素养目标
物理观念:(1)理解摩擦力的产生条件,会区分静摩擦力和滑动摩擦力。(2)知道滑动摩擦力的方向及其计算公式f=μN。(3)知道静摩擦力及最大静摩擦力的概念
科学思维:(1)会根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向,并根据f=μN计算其大小。(2)会根据相对运动趋势的方向判断静摩擦力的方向,并会根据物体的受力和运动情况,分析静摩擦力的大小和方向
科学态度与责任:知道生产和生活中增大或者减小摩擦力的方法,培养将摩擦力知识应用于生产和生活中的意识
知识点一 滑动摩擦力
1.定义:当两个物体彼此接触和挤压,并发生相对滑动时,在接触面上就会产生阻碍 相对滑动 的力,这种力称为滑动摩擦力。
2.方向:总是与接触面相切,并与物体相对运动的方向 相反 。
3.大小:滑动摩擦力f的大小与压力N的大小成正比,即f= μN ,式中的比例系数μ称为动摩擦因数。
4.动摩擦因数μ的数值与相互接触的两物体的 材料 及 接触面 的情况(如粗糙、干湿程度等)有关。
知识点二 静摩擦力
1.静摩擦力:当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动,但具有相对运动的 趋势 时,接触面上会产生一种阻碍 相对运动趋势 的力,这种力称为静摩擦力。
2.静摩擦力的方向:总是与接触面相切,并且与 相对运动趋势 的方向相反。
3.静摩擦力的大小:由外部因素决定,随 外力 的变化而变化。
4.最大静摩擦力
(1)定义:物体与接触面之间的静摩擦力的 最大值 ,也即在外力作用下物体将开始沿接触面滑动时的静摩擦力,用fmax表示。
(2)相关因素:最大静摩擦力与两物体间的压力成 正比 ,且与接触面的性质有关。
知识点三 摩擦力的调控
1.增大摩擦力的方法
(1)增大接触面之间的粗糙程度。
(2)增加物体间的压力。
2.减小摩擦力的方法
(1)减小物体间的压力。
(2)在接触面间加润滑剂。
【情境思辨】
自行车是很普及的代步工具,不论它的品牌如何,从自行车的结构和使用上来看,它涉及许多物理知识,判断下列说法的正误:
(1)自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹,并且都使用动摩擦因数大的材料,从而增大摩擦力。( √ )
(2)车轴处经常涂一些润滑油,以减小接触面粗糙程度来减小摩擦力。( √ )
(3)骑着自行车前行时前轮和后轮所受摩擦力的方向相同。( × )
(4)推着自行车前行时前轮和后轮所受摩擦力的方向相同。( √ )
要点一 对滑动摩擦力的理解
【探究】
牙刷、毛刷、黑板擦等都是利用摩擦力进行清洁的例子。用力将牙刷按到一个平面上快速滑动,观察到牙刷的刷毛向哪个方向弯曲?该实验说明摩擦力的方向有什么特点?
提示:刷毛向相对运动的反方向弯曲,摩擦力与相对运动方向相反。
【归纳】
1.滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触和挤压。
(2)物体间的接触面不光滑。
(3)两物体间存在相对运动。
2.滑动摩擦力的方向
(1)在接触面上,与接触面相切,与物体间相对运动的方向相反。
(2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反。
【典例1】 〔多选〕下列有关滑动摩擦力的说法中正确的是( )
A.有压力则一定有滑动摩擦力
B.有滑动摩擦力则一定有压力
C.滑动摩擦力总是跟接触面间的压力垂直
D.只有运动物体受滑动摩擦力
答案:BC
解析:产生滑动摩擦力的条件有三个:有压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动,三个条件缺一不可,故A错误,B正确;滑动摩擦力的方向总沿着接触面,接触面间的弹力总垂直于接触面,所以滑动摩擦力总垂直于压力,故C正确;滑动摩擦力发生于相对滑动的两物体之间,两个物体中可能有一个相对地面是静止的,故D错误。
易错警示
(1)与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向相反”。
(2)滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,而不是阻碍物体的运动。
1.以下关于滑动摩擦力的说法中,正确的是( )
A.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
B.滑动摩擦力总是阻碍物体的运动
C.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反
D.两个相互接触的物体发生相对滑动时,它们都要受到滑动摩擦力的作用
解析:C 滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反,与物体的运动方向既可能相同,也可能相反,既可能促使物体的运动,如人走路、传送带等,也可能阻碍物体的运动,A、B错误,C正确;摩擦力的产生必须具备三个条件,两个相互接触的物体发生相对滑动时,接触面间相互挤压和粗糙的条件不一定具备,此时物体间不一定有摩擦力,D错误。
2.下列关于摩擦力和动摩擦因数的说法中正确的是( )
A.只要物体间接触面是粗糙的,它们间就一定有摩擦力的作用
B.两个相对滑动的物体的接触面之间一定存在滑动摩擦力
C.两个物体之间的动摩擦因数与接触面的面积有关
D.一般情况下,动摩擦因数μ只跟相互接触的两个物体的材料和接触面情况有关,与其他条件无关
解析:D 根据摩擦力产生的条件可知,A错误;两个相对滑动的物体的接触面若是光滑的,则不会有滑动摩擦力,故B错误;动摩擦因数是由相互接触的两个物体的材料和接触面的情况决定的,与其他条件无关,故C错误,D正确。
要点二 对静摩擦力的理解
【探究】
《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直。
(1)小球受到的摩擦力大小和方向是怎样的?
(2)若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力的大小会如何变化?
提示:(1)小球受到的摩擦力大小始终与小球的重力大小相等,方向与相对运动趋势方向相反,竖直向上。
(2)若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力仍为静摩擦力,大小还是与重力大小相等。
【归纳】
1.产生条件
两物体缺一不可
2.静摩擦力有无的判断方法
(1)平衡条件法:当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向。
(2)假设法:利用假设法进行判断时,可按以下思路进行分析:
【典例2】 如图所示,物体A、B叠放在水平地面上,水平力F作用在A上,使二者一起向左做匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A.A、B之间无摩擦力
B.A受到B的摩擦力水平向左
C.B受到A的摩擦力水平向左
D.地面对B的摩擦力为静摩擦力,水平向右
答案:C
解析:对A物体,由于A匀速运动,由水平方向二力平衡可知,B对A的摩擦力必与F等值反向,故选项A、B错误;对B物体,由力的作用的相互性可知,A对B的摩擦力一定与B对A的摩擦力反向,故B受到A的摩擦力水平向左,选项C正确;对A、B整体分析,由于A、B一起向左匀速运动,则地面对B的摩擦力为滑动摩擦力,且方向为水平向右,故选项D错误。
易错警示
(1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的,关键在于相对另一物体是否有相对运动趋势。
(2)静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,即静摩擦力不一定是阻力。方向与物体运动方向可能相同,也可能相反,还可能成一定夹角。
1.下列关于静摩擦力的说法正确的是( )
A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用
B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.当物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度
D.静摩擦力一定是阻力
解析:C 当两个物体有相对运动趋势时,才有可能产生静摩擦力,A错误;受静摩擦力作用的物体有可能是运动的,B错误;当物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度,这个限度就是不能大于最大静摩擦力,C正确;静摩擦力阻碍相对运动趋势,对于物体的运动而言,可能是阻力也可能是动力,D错误。
2.质量为m的杆AB处于静止状态,A端用细绳竖直悬挂,B端放在地板上,如图所示,下列有关杆B端所受摩擦力的说法中正确的是( )
A.B端受到的静摩擦力方向向右
B.B端受到的静摩擦力方向向左
C.B端受到的静摩擦力沿细杆AB斜向下
D.B端不受静摩擦力作用
解析:D 假设B端和地板面是光滑的,则杆AB受到竖直向上的支持力、竖直向上的绳子拉力和竖直向下的重力,能够保持静止状态,所以B端和地板面无相对运动趋势,即B端不受摩擦力作用,故D正确。
要点三 摩擦力的计算
1.滑动摩擦力大小的计算
(1)公式法:根据物体的受力情况,求出正压力N,再利用f=μN求出滑动摩擦力。
(2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,根据二力平衡的条件求解。
2.静摩擦力大小的计算
(1)根据受力情况和二力平衡条件确定,静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力。
(2)随着相对运动趋势的增强,静摩擦力也逐渐变大,但不能一直增大。当静摩擦力增大至某一数值后,物体将开始沿接触面滑动,静摩擦力被滑动摩擦力取代。静摩擦力的范围为0<f≤fmax。
(3)最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力,一般情况下,为了分析问题方便,可认为二者相等,即fmax=μN。
【典例3】 如图所示,水平地面上有一个质量为m=25 kg的木箱。一小朋友用推力大小为F=50 N的水平向右的力推木箱,刚好使木箱沿水平地面匀速运动,不考虑空气阻力(取g=10 N/kg)。求:
(1)地面对木箱的摩擦力大小;
答案: 50 N
解析:根据题意可知,一小朋友用推力大小为F=50 N的水平向右的力推木箱,刚好使木箱沿水平地面匀速运动,由平衡条件可得地面对木箱的摩擦力大小为f=F=50 N。
(2)木箱与地面间的动摩擦因数。
答案:0.2
解析:根据滑动摩擦力公式f=μN
又N=mg,解得μ=0.2。
1.重力为400 N的木箱静止在水平地面上,木箱与地面间的最大静摩擦力是85 N,动摩擦因数为0.2,如果用90 N的水平力推木箱,则木箱受到的摩擦力大小是( )
A.0 B.50 N C.80 N D.85 N
解析:C 木箱与地面间的最大静摩擦力是85 N,用90 N的水平力推木箱时,由于90 N>85 N,木箱要运动,此时木箱受到的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小为f=μN=0.2×400 N=80 N。
2.〔多选〕如图所示,消防战士正在沿绳进行爬绳练习,若消防战士用双手握住竖直的绳子匀速上攀和匀速下滑,他所受的摩擦力分别是f1和f2,关于f1和f2的大小和方向,下列说法正确的是( )
A.f1=G,方向竖直向上 B.f1>G,方向竖直向上
C.f2=G,方向竖直向上 D.f2<G,方向竖直向下
解析:AC 消防战士匀速上攀时,向下的重力与向上的静摩擦力平衡,有f1=G,方向竖直向上;匀速下滑时,向下的重力与向上的滑动摩擦力平衡,有f2=G,方向竖直向上。故A、C正确,B、D错误。
要点回眸
1.下列说法中正确的是( )
A.有弹力必定有摩擦力,有摩擦力必定有弹力
B.滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
C.物体所受摩擦力可以与其运动同向,也可以与其运动反向,但不可能与运动方向垂直
D.擦黑板时由于黑板静止,所以黑板受到的是静摩擦力
解析:B 摩擦力的产生条件包括弹力的产生条件,所以有摩擦力的物体间一定有弹力,但有弹力的物体间不一定有摩擦力,故A错误;滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动的方向相反,所以滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动,故B正确;物体所受摩擦力可以与其运动同向,也可以与其运动反向,也可能与运动方向垂直,故C错误;擦黑板时,静止的黑板受到的摩擦力为滑动摩擦力,故D错误。
2.如图所示,用传送带向上传送货物,货物和传送带之间没有相对滑动,则货物受到的摩擦力是( )
A.静摩擦力,方向沿传送带向上
B.静摩擦力,方向沿传送带向下
C.滑动摩擦力,方向沿传送带向下
D.滑动摩擦力,方向沿传送带向上
解析:A 货物和传送带之间没有相对滑动,可认为货物向上做匀速运动,但货物有相对传送带向下滑的运动趋势,所以货物受到的摩擦力为静摩擦力,方向沿传送带向上。故A正确。
3.〔多选〕(2025·福建福州高一上期中)如图所示,用手握住竖直的瓶子,瓶子静止在手中,下面说法中正确的是( )
A.手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力
B.手对瓶子的摩擦力方向竖直向上
C.手握得越紧,手对瓶子的摩擦力越大
D.手对瓶子的摩擦力一定等于瓶子的重力
解析:BD 手对瓶子的压力与瓶子所受的重力没有关系,故A错误;瓶子处于平衡状态,所受合力为0,所以竖直向上方向手对瓶子的摩擦力大小等于瓶子受到的重力大小,故B正确;手握得越紧,手对瓶子的最大静摩擦力越大,根据平衡条件可知,瓶子受到的静摩擦大小始终等于瓶子受到的重力大小,故C错误,D正确。
4.把一小木块放在逆时针转动的水平传送带上,其右端用一根细绳拴在墙上。小木块质量为1 kg,小木块与传送带之间的动摩擦因数为0.3,则(取重力加速度g=10 m/s2)( )
A.小木块受到的滑动摩擦力的方向水平向右
B.小木块受到细绳的拉力大小为0.3 N
C.小木块与传送带之间的滑动摩擦力大小为3 N
D.剪断细绳后,小木块受到水平向右的滑动摩擦力
解析:C 传送带向左运动,小木块静止,小木块相对于传送带向右运动,所以小木块受到传送带水平向左的滑动摩擦力,故A错误;根据滑动摩擦力公式得f=μmg,代入数据可得f=3 N,故C正确;小木块处于平衡状态,受到的向右的拉力和向左的滑动摩擦力大小相等,即T=f=3 N,故B错误;剪断细绳后,小木块相对传送带向右运动,小木块受到水平向左的滑动摩擦力,故D错误。
1.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.无论是静摩擦力还是滑动摩擦力,均跟正压力有关
B.静摩擦力跟平行于接触面的外力大小无关
C.正压力增大,静摩擦力有可能不变
D.静摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关
解析:C 只有滑动摩擦力的大小才与压力成正比,故A错误;由平衡条件可知,静摩擦力跟平行于接触面的外力大小有关,故B错误;物体间的压力增大时,静摩擦力有可能不变,比如:被压在竖直面的物体,故C正确;滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度无关,故D错误。
2.关于滑动摩擦力公式f=μN,下列说法中正确的是( )
A.公式中的压力N一定等于物体重力的大小
B.由μ=,可知动摩擦因数μ与滑动摩擦力f成正比,与压力N成反比
C.由f=μN可知,若μ一定,f与N成正比
D.f的大小是由μ和N决定的,还与接触面的大小有关
解析:C 由滑动摩擦力公式f=μN,可知N是物体间的压力,大小不一定等于物体的重力,故A错误;动摩擦因数μ只与接触面的材料及粗糙程度有关,与摩擦力f、压力N无关,故B错误;f与μ成正比,与N成正比,大小是由μ和N决定的,与接触面的大小无关,故C正确,D错误。
3.〔多选〕关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值
B.滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同或相反
C.静摩擦力可能是动力,也可能是阻力,滑动摩擦力一定是阻力
D.运动的物体可以受静摩擦力作用,静止的物体也可以受滑动摩擦力作用
解析:BD 两个物体之间的静摩擦力随物体受力情况的变化而变化,不是一个定值,故A错误;滑动摩擦力的方向总是跟物体的相对运动方向相反,可能与物体运动方向相同,也可能与物体运动方向相反,故B正确;滑动摩擦力一定阻碍物体间的相对运动,有时是阻力,有时是动力,故C错误;运动的物体可以受静摩擦力作用,静止的物体也可以受滑动摩擦力作用,故D正确。
4.如图,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出,鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下,关于桌布和鱼缸所受滑动摩擦力的方向,下列说法正确的是( )
A.桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向左
B.鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左
C.鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向右
D.桌面对桌布的摩擦力向右
解析:B 鱼缸相对桌布向左运动,桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右,故选项A错误;桌布相对鱼缸向右运动,鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左,故选项B正确,C错误;桌布相对于桌面向右运动,桌面对桌布的摩擦力方向向左,D错误。
5.如图所示,一个质量为m的物体A,向其施加一个水平方向的力F,使A沿竖直墙壁匀速下滑。若物体A与墙面间的动摩擦因数为μ,那么A物体与墙面间的摩擦力为( )
A.f=μmg 向上 B.f=mg 向下
C.f=F 向下 D.f=μF 向上
解析:D 由于物体匀速下滑,因此物体所受摩擦力的方向向上,在竖直方向上由二力平衡得f=mg。根据滑动摩擦力大小的计算公式有:f=μN,N=F,因此f=μF,所以A、B、C错误,D正确。
6.〔多选〕如图所示,用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上保持静止,当F增大时( )
A.墙对铁块的弹力增大
B.墙对铁块的摩擦力增大
C.墙对铁块的摩擦力不变
D.墙对铁块的摩擦力减小
解析:AC 铁块相对墙壁静止,铁块与墙壁之间存在弹力,墙壁对铁块的弹力与水平力F是一对平衡力,墙对铁块的弹力随水平力F的增大而增大,选项A正确;铁块相对墙壁静止,但有下滑趋势,所以铁块受向上的静摩擦力作用,且静摩擦力与重力平衡,所以摩擦力大小不变,选项C正确,B、D错误。
7.某同学做“测定木块与木板间动摩擦因数”的实验,测滑动摩擦力时,他设计了两种实验方案:
方案一:木板固定在水平面上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,如图甲所示。
方案二:用弹簧测力计水平地钩住木块,用力使木板在水平面上运动,如图乙所示。
除了实验必需的弹簧测力计、木块、木板、细线外,该同学还准备了若干重均为2.00 N的砝码。
(1)上述两种方案中,更便于操作和读数的是方案二(填“一”或“二”)。
(2)该同学在木块上加砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,并根据数据正确地在坐标纸上作出木块受到的滑动摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图像如图丙。由图像可知,木块重为6N,木块与木板间的动摩擦因数为0.25。
解析:(1)方案二更合理,理由是:题图乙中固定弹簧测力计,拉动木板做相对运动,不需要满足匀速拉动的条件,测量更准确。
(2)由题图丙可以看出,当砝码对木块压力为0时,木块对木板的摩擦力为1.5 N,而且木块与木板间的滑动摩擦力随着压力的增大而增大,即木块与木板间的滑动摩擦力大小受压力大小的影响。当砝码对木块的压力F=0时,摩擦力f≠0,图像不过原点的原因是:压力N中漏掉了木块的重力,由题意可知,图像的斜率k=μ==0.25。当砝码对木块压力为0时,木板对木块也有摩擦力为1.5 N。即f0=μF0=μG=1.5 N,所以木块重力G=6 N。
8.质量为2 kg的物体,静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。现给物体一水平拉力(g取10 N/kg),求:
(1)当拉力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力大小;
(2)当拉力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力大小;
(3)此后若将拉力减小为5 N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力大小;
(4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力大小。
答案:(1)5 N (2)10 N (3)10 N (4)10 N
解析:物体所受滑动摩擦力等于最大静摩擦力,
则f静max=f=μN=μmg=0.5×2 kg×10 N/kg=10 N。
(1)当拉力F1=5 N时,F1<f静max,拉不动物体,物体将静止,由二力平衡可知
f静=F1=5 N。
(2)当拉力F2=12 N时,F2>f静max,
物体要滑动,f滑=f=10 N。
(3)当拉力从12 N减小为5 N时,物体仍在滑动,故f滑'=f=10 N。
(4)当拉力撤去后,由于继续滑动,物体仍受滑动摩擦力作用,f滑″=f=10 N。
9.如图所示,寒风萧瑟的冬天已经来临,手握一杯热腾腾的奶茶是一件很温暖的举动,下列说法正确的是( )
A.奶茶杯对手的摩擦力竖直向上
B.此时的摩擦力为静摩擦力
C.当我们增大手握杯子的力,摩擦力增大
D.当杯中的奶茶越来越少时,摩擦力不变
解析:B 根据平衡条件可知,奶茶杯受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,且为静摩擦力,奶茶杯对手的摩擦力应竖直向下,故A错误,B正确;由于摩擦力的大小始终与重力大小相等,所以当我们增大手握杯子的力,摩擦力不变,故C错误;当杯中的奶茶越来越少时,即重力不断减小,所以摩擦力也减小,故D错误。
10.〔多选〕(2025·福建莆田一中高一月考)练兵千日磨一剑,如图是战士在日常训练中的照片。一个战士握住杆匀速上爬,下列说法正确的是( )
A.战士受到的摩擦力是静摩擦力
B.战士受到的摩擦力的方向是向下的
C.若手握杆的力增加,战士受的摩擦力仍保持不变
D.手握杆的力越大,战士受到的摩擦力越大
解析:AC 虽然战士是在往上匀速竖直上爬,但是手和脚与杆接触的地方没有与杆发生相对运动,故战士受到的摩擦力是静摩擦力,故A正确;因为战士是匀速竖直上爬,战士的重力和静摩擦力平衡,所以战士受到的摩擦力方向是向上的,故B错误;战士匀速竖直上爬过程中摩擦力一直都和重力等大反向,与手握杆的力无关,故C正确,D错误。
11.(2025·贵州六盘水一中高一期中)下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是( )
A.物体对桌面的压力是物体发生形变而产生的
B.地球对物体的重力作用在重心,重心就是物体的几何中心
C.由μ=可知,动摩擦因数与滑动摩擦力成正比,与压力成反比
D.人推自行车在水平路面上前进,自行车前轮受到的摩擦力方向向后,后轮受到的摩擦力方向向前
解析:A 物体对桌面的压力是物体发生形变而产生的,故A正确;物体各部分均受重力,重心只是各部分所受重力的等效作用点,它不一定在物体的几何中心上,故B错误;动摩擦因数与物质材料及接触面粗糙程度有关,与滑动摩擦力及压力均无关,故C错误;人推自行车在水平路面上前进时,前、后轮均相对地面向前运动,故前轮受的摩擦力方向向后,后轮受的摩擦力方向向后,故D错误。
12.有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧。如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上放一个200 g的砝码,砝码静止时,弹簧压缩量为2 mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800 g的书,当按钮压缩量为2.4 mm(未超过弹簧的弹性限度)时,这本书恰好匀速运动(g取10 N/kg)。试求:
(1)笔内小弹簧的劲度系数;
(2)书与桌面间的动摩擦因数大小。
答案:(1)1 000 N/m (2)0.3
解析:(1)由于砝码处于静止状态,根据二力平衡有kx=mg,解得k=1 000 N/m。
(2)要使书恰好能做匀速运动,根据二力平衡有
kx'=μmg,解得μ=0.3。
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