3.1 生活中常见的力（第2讲）——摩擦力（讲义）物理沪科版必修第一册

第三章 相互作用与力的平衡 第1节 第2讲 生活中常见的力（摩擦力） 课标要点 1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向。 2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力。 3.知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向。 4.知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围。 学习重难点 重点：摩擦力的方向判断及大小求解。 难点：滑动摩擦力与静摩擦力的综合分析。 知识点 滑动摩擦力 1．定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2.产生条件： (1)两物体相互接触挤压(即有弹力) (2)物体间的接触面粗糙 (3)两物体间存在相对运动 3．方向：总是沿着接触面，与物体相对运动的方向相反。 注：如果接触面是曲面，则滑动摩擦力的方向与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反。 4．大小 (1)滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成正比，还跟接触面的粗糙程度、材质等有关。 (2)公式：Ff＝μF压． (3)动摩擦因数μ：它的值跟两接触面的材料和粗糙程度有关．动摩擦因数，Ff在接触面内且与相对运动方向相反，FN与接触面垂直． 特别提醒 FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定 易错提醒 滑动摩擦力是阻碍相对运动的力，不一定与物体的运动方向相反，要看相互接触的两个物体相对运动情况，例如传送带。 随学随练 1．如图，在水平桌面上放置一张白纸，用杯子压住白纸。现向右轻轻拉白纸，白纸未被拉动。则杯子受到的摩擦力 　 　 （选填“向左”、“向右“或”为零”）白纸受到的桌面给的摩擦力 　 　 （选填“向左”、“向右”或“为零”）。 2．重为100N的物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，当它向右滑行时，受到的滑动摩擦力大小f1＝ 　 　 ；若物体在向右滑行过程中又突然受到一个水平向左的推力F＝15N（如图），则物体此时受到摩擦力大小f2＝ 　　 。 3．用40N的水平拉力，使一块重80N的砖在水平地面上匀速滑动，则砖和地面之间的动摩擦因数为　 　 ，若使二块同样的砖叠放在一起，在水平地面上匀速滑动，所受的滑动摩擦力为　 　 N． 知识点 静摩擦力 1．定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，这时在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的摩擦力叫作静摩擦力． 2．产生条件： (1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力) (2)接触面粗糙 (3)两物体间有相对运动的趋势 3．方向：总是沿着接触面，与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反。 注：当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，与使物体产生运动趋势的外力方向相反。 4．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。 5．静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0<F≤Fmax。 大小计算：物体做匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 特别提醒 接触面之间有压力是产生静摩擦力的条件，但静摩擦力大小与正压力大小无关 易错提醒 滑动摩擦力是阻碍相对运动的力，不一定与物体的运动方向相反，要看相互接触的两个物体相对运动情况，例如传送带。 随学随练 1．下列关于摩擦力的说法中正确的是（　　） A．有弹力必有摩擦力 B．静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力 C．滑动摩擦力的方向一定和物体运动方向相反 D．滑动摩擦力的大小和物体间的相对速度无关 2．如图所示，用手握住杯子使其竖直静止于空中，下列说法正确的是（　　） A．手受到的摩擦力方向竖直向上 B．杯子受到的摩擦力值大于重力大小 C．手握得紧一些，杯子所受摩擦力不变 D．手握得越紧，杯子受到的摩擦力越大 3．一辆汽车停在水平地面上，一个人用力水平推车，但车仍然静止，表明（　　） A．推力越大，静摩擦力越小 B．推力越大，静摩擦力越大，推力与静摩擦力平衡 C．推力大小变化时，静摩擦力大小不变 D．推力小于静摩擦力 题型 摩擦力的综合分析与计算 静摩擦力在0~Fmax之间，需要根据拉力F和最大静摩擦力的大小关系判断物体受静摩擦力还是滑动摩擦力： 若拉力F>Fmax，则物体相对接触面会发生滑动，受到滑动摩擦力，用Ff＝μF压计算； 若拉力F≤Fmax，则物体相对接触面依然保持静止，受到静摩擦力，Ff＝F。 活学活用 1．如图所示中物块A重10N，A和桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，当悬挂物B重3N时，开始沿桌面滑动。则当B物体重1N时A与桌面间的摩擦力为 　 　 N，当B物体重6N时，A与桌面的摩擦力为 　 　 N。 2．如图所示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块重G＝6N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25．问： （1）当F＝25N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？ （2）当F增大为30N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？ （3）当F＝10N时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？ 3．如图所示，一重为40N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＝13N，F2＝6N。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）当只将F1撤去时，求地面受到的木块给的摩擦力； （2）若撤去的力不是F1而是F2，求地面受到的木块给的摩擦力。 题型 摩擦力方向 1.静摩擦力的方向 （1）静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反．可利用假设法判断，即假设接触面光滑，物体相对与它接触的物体运动的方向，就是相对运动趋势方向； （2）静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，但有可能与物体运动方向成任意角度，例如（如图所示）用手握住一根竖直棒，若使手与棒一起沿不同方向匀速运动，棒所受的静摩擦力竖直向上，而手与棒的运动方向可以是任意的，所以Ff的方向与匀速运动中速度的方向可成任意夹角。 2.滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，与物体运动方向无关 3.摩擦力作用效果是阻碍物体的相对运动（或阻碍物体相对运动的趋势），但摩擦力却不一定是阻力，有时会是动力。 活学活用 1．如图所示，木板A沿光滑水平面向右运动，速度为ν1，物体B以速度ν2（对地）沿A物体上表面滑动，已知ν1、ν2方向相同，且ν1＜ν2，A、B接触面粗糙，木板A足够长．则下列说法正确的是（　　） A．物体B始终受到A对它的摩擦力作用，方向水平向右 B．物体B始终受到A对它的摩擦力作用，方向水平向左 C．因为A、B两物体所受摩擦力的方向都跟它们的运动方向相反，所以摩擦力方向都水平向左 D．在A、B两物体的速度达到相同之前，物体A受摩擦力方向为水平向右，物体B受摩擦力方向水平向左．当两物体有共同速度之后，它们之间不存在摩擦力作用 2．（多选）下列有关摩擦力的说法中正确的是（　　） A．阻碍物体运动的力称为摩擦力 B．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 C．静摩擦力的方向可能与物体运动的方向垂直 D．摩擦力的方向一定与压力的方向垂直 3．如图所示，设小栋同学在水平路面上骑行自行车时，地面对后轮的摩擦力为Ff1，自行车被推行时地面对后轮的摩擦力为Ff2，则（　　） A．Ff1向左，Ff2向右 B．Ff1向右，Ff2向左 C．Ff1和Ff2都向右 D．Ff1和Ff2都向左 4．汽车启动和刹车都需要轮胎与地面的摩擦，一辆前轮驱动（前轮为主动轮）的汽车在水平路面向左正常启动过程中，前轮受到 　 　 （选填“滑动摩擦”“静摩擦”）力，后轮受到的摩擦力方向为 　 　 。汽车对路面的压力由于 　 　 形变而产生。 题型 摩擦力的突变 摩擦力突变的类型： 1．静摩擦力大小或方向发生突变 2．静摩擦力突然变为滑动摩擦力 3．滑动摩擦力突然变为静摩擦力 可概括为“静—静”突变，“静—动”突变，“动—静”突变，其中相对滑动与相对静止的临界条件为静摩擦力恰好达到最大值。 活学活用 1．（多选）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F﹣t图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．实验中物块受三个力作用 B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比大约为10：7 D．用图乙中数据要得出物块与木板间的动摩擦因数，还需测量物块重力 2．物体A质量为1kg，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，其从t＝0开始以初速度v0向右滑行。与此同时，A还受到一个水平向左、大小恒为1N的作用力，能反映A所受摩擦力Ff随时间变化的图象是（设向右为正方向）（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，在一块长木板上放一铁块，当把长木板从水平位置绕A端缓慢抬起时，铁块所受的摩擦力（　　） A．随倾角θ的增大而减小 B．开始滑动前，随倾角θ的增大而增大，滑动后，随倾角θ的增大而减小 C．开始滑动前，随倾角θ的增大而减小，滑动后，随倾角θ的增大而增大 D．开始滑动前保持不变，滑动后，随倾角θ的增大而减小 基础通关 1．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．滑动摩擦力与物体的重力成正比 B．受滑动摩擦力作用的物体一定是运动的 C．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 D．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 2．滑雪运动深受小朋友们的喜爱。如图所示，某小朋友沿斜面下滑的过程中，斜面对滑雪板的摩擦力方向（　　） A．沿斜面向上 B．沿斜面向下 C．垂直斜面向上 D．垂直斜面向下 3．重为100N的木箱放在水平地板上。用30N的水平推力，可以使木箱做匀速直线运动。则木箱所受的滑动摩擦力F＝ 　 　 N，木箱与地板之间的动摩擦因数μ＝ 　 　 。 4．如图所示，质量为20kg的物体，沿水平面向右运动，它与水平面间的动摩擦因数为0.1，同时还受到大小为10N的水平向右的力作用，则该物体（g＝10m/s2）（　　） A．所受到的摩擦力大小为20N，方向向左 B．所受到的摩擦力大小为20N，方向向右 C．所受到的摩擦力大小为10N，方向向左 D．所受到的摩擦力大小为10N，方向向右 5．如图所示，一个在水平面上向右运动的物体，质量为40kg，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，在运动过程中，还受到一个水平向左、大小为20N的力的作用。取g＝10N/kg，则物体受到水平面的滑动摩擦力为（　　） A．40N，向右 B．40N，向左 C．20N，向右 D．20N，向左 6．如图所示，足够长的木板A放在光滑水平面上，小物块B、C放在长木板上，整个装置处于静止状态。已知B、A间的接触面光滑，C、A间的接触面粗糙。现给A一个水平向右的初速度v0，则（　　） A．B仍保持静止状态 B．B由于惯性随A运动 C．A对C没有摩擦力作用 D．A对C有静摩擦力作用 7．静摩擦的方向总是与 　 　 方向相反，动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力 　 　 。细心的同学会发现商场里安装的供顾客上楼的扶梯主要有两种，如图所示，甲扶梯类似于台阶，乙扶梯类似于斜坡。当顾客站在扶梯上匀速上升时，在 　 　 （选填“甲”或“乙”）扶梯上受摩擦力，顾客此时受到的摩擦力的方向是 　 　 的。 8．（多选）如图所示为传送带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则（　　） A．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，A受到沿传送带向上的摩擦力 B．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，A受到沿传送带向下的摩擦力 C．如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力 D．如果货物A和传送带都静止，A受到沿传送带向上的摩擦力 9．关于摩擦力的描述，下列说法正确的是（　　） A．静摩擦力一定与物体的运动方向相反 B．静摩擦力只能存在于两个静止的物体之间 C．两物体间存在摩擦力，就一定有相互作用的弹力 D．滑动摩擦力一定阻碍物体运动 10．如图所示，置于水平面上的物块，受到方向相反的水平力F1和F2的作用而保持静止。已知F1＝13N，F2＝6N，物块所受摩擦力的大小为（　　） A．6N B．7N C．13N D．19N 11．如图所示，质量为5kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平向右拉力F，g取10m/s2。 当拉力大小为8N时，地面对物体的摩擦力是　 　 N； 当拉力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是　 　 N。 12．一本质量为m的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。已知书与桌面间的动摩擦因数及A4纸与书页间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力F作用于A4纸上，若要使书与A4纸一起运动，则A4纸上面书页的质量应至少大于（　　） A． B． C． D． 13．如图所示，用手握住杯子使其在竖直方向静止。下列说法正确的是（　　） A．手对杯子的压力是杯子发生形变产生的 B．手握的越紧，杯子受到的静摩擦力就越大 C．手握紧杯子匀速向前运动时，手对杯子无静摩擦力作用 D．手握紧杯子匀速向上运动时，杯子受到摩擦力竖直向上 14．如图所示，放置在粗糙水平地面上的物体，受到F1＝8N，F2＝3N的两个水平推力的作用，处于静止状态。则地面对物体的摩擦力大小为（　　） A．11N B．8N C．5N D．3N 15．某同学在水平地面上推沙发，沙发的质量m＝30kg，该同学给沙发施加了水平向右的推力F＝80N，但没有推动。重力加速度g＝10m/s2。 （1）请在虚线框中画出沙发的受力示意图； （2）求沙发所受的摩擦力大小f； （3）若该同学给沙发施加水平向右的推力F1＝140N，沙发运动起来。已知沙发和地面间的动摩擦因数μ＝0.4。求沙发在运动过程中所受的摩擦力大小f1。 16．如图所示，不计重力的白纸夹在物理课本与水平桌面之间，现用水平拉力F将白纸和课本一起向右匀速拉出（课本未从桌面滑落）。已知课本重力为G，课本与白纸接触面间的动摩擦因数为μ1，白纸与桌面间的动摩擦因数为μ2，则该匀速过程中下列说法正确的是（　　） A．白纸受到桌面的摩擦力方向向右 B．白纸与课本间不存在摩擦力 C．白纸对课本的摩擦力方向水平向左 D．白纸受到桌面的摩擦力大小为μ1G 17．如图，粗糙程度相同的水平地面上，重30牛的物块在AB段受F＝10N的水平拉力作用，向右做匀速直线运动，到B点时撤去水平拉力，物块仍继续运动，到C处静止。下列说法正确的是（　　） A．在AB段物块受到水平向右的摩擦力，大小为10牛 B．在AB段物块受到水平向左的摩擦力，大小为20牛 C．在BC段物块受到水平向左的摩擦力，大小为10牛 D．在C点物块受到水平向右的摩擦力，大小为30牛 素养提升 18． 如图所示为某同学正在空中自行车道上骑行时的照片，此时自行车后轮受到地面施加的摩擦力方向 为 　 　 （选填“向前”“向后”）；骑行一个小时后该同学累了，下车推着自行车前进，则此时自行车后轮受到地面施加的摩擦力方向为　 　 （选填“向前”“向后”）。 19．如图所示，将该弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的小物块。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，物块以一定的初速度从O点出发，沿x轴在水平桌面上运动。弹簧劲度系数为k；物块与桌面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。某时刻，弹簧伸长量为x1，物块的速度为v；此时，物块受到的摩擦力大小为 　 　 ，方向 　 　 （选填：A.向左，B.向右，C.向左或向右）。 20．如图所示，质量为5kg的物块在水平地面上，用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物块，弹簧的劲度系数k＝3N/cm，物块与地面间的动摩擦因数为0.6，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求： （1）弹簧长度为13cm时，物块所受摩擦力大小； （2）木块匀速运动时弹簧的长度。 21．如图所示，一物体在粗糙的水平面上以初速度v0向左压缩弹簧，t0时刻物体停下，此后静止不动。取水平向左为正方向，则该物体所受的摩擦力随时间变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 22．（多选）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，力传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，力传感器记录的F﹣t如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．实验中必须让木板保持匀速运动 B．0～2.5s物块受静摩擦力作用，2.5～4.0s物块受滑动摩擦力作用 C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为7：6 D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 相互作用与力的平衡 第1节 第2讲 生活中常见的力（摩擦力） 课标要点 1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向。 2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力。 3.知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向。 4.知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围。 学习重难点 重点：摩擦力的方向判断及大小求解。 难点：滑动摩擦力与静摩擦力的综合分析。 知识点 滑动摩擦力 1．定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2.产生条件： (1)两物体相互接触挤压(即有弹力) (2)物体间的接触面粗糙 (3)两物体间存在相对运动 3．方向：总是沿着接触面，与物体相对运动的方向相反。 注：如果接触面是曲面，则滑动摩擦力的方向与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反。 4．大小 (1)滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成正比，还跟接触面的粗糙程度、材质等有关。 (2)公式：Ff＝μF压． (3)动摩擦因数μ：它的值跟两接触面的材料和粗糙程度有关．动摩擦因数，Ff在接触面内且与相对运动方向相反，FN与接触面垂直． 特别提醒 FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定 易错提醒 滑动摩擦力是阻碍相对运动的力，不一定与物体的运动方向相反，要看相互接触的两个物体相对运动情况，例如传送带。 随学随练 1．如图，在水平桌面上放置一张白纸，用杯子压住白纸。现向右轻轻拉白纸，白纸未被拉动。则杯子受到的摩擦力 　 　 （选填“向左”、“向右“或”为零”）白纸受到的桌面给的摩擦力 　 　 （选填“向左”、“向右”或“为零”）。 【答案】为零；向左。 【详解】解：对杯子分析可知，杯子处于静止状态，杯子相对与白纸没有运动趋势，故不受摩擦力，如果杯子受到摩擦力，则杯子水平方向受力不平衡， 由于白纸相对于桌面有向右的运动趋势，故白纸下表面受到桌面向左的摩擦力。 2．重为100N的物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，当它向右滑行时，受到的滑动摩擦力大小f1＝ 　 　 ；若物体在向右滑行过程中又突然受到一个水平向左的推力F＝15N（如图），则物体此时受到摩擦力大小f2＝ 　　 。 【答案】10N，10N。 【详解】解：当它向右滑行时，受到的滑动摩擦力大小f1＝μmg，代入数据解得f1＝10N 若物体在向右滑行过程中又突然受到一个水平向左的推力F＝15N，则物体仍向右做减速运动，此时受到摩擦力大小不变，仍为f2＝10N。 3．用40N的水平拉力，使一块重80N的砖在水平地面上匀速滑动，则砖和地面之间的动摩擦因数为　 　 ，若使二块同样的砖叠放在一起，在水平地面上匀速滑动，所受的滑动摩擦力为　 　 N． 【答案】0.5；80 【详解】解：用20N的水平力在水平地面上拉着重为40N的物体时，物体恰好做匀速运动，说明滑动摩擦力等于20N， 根据f＝μFN＝μmg，知μ0.5． 二块同样的砖叠放在一起，在水平地面上匀速滑动，所受的滑动摩擦力f′＝μN′＝0.5×2×80＝80N； 知识点 静摩擦力 1．定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，这时在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的摩擦力叫作静摩擦力． 2．产生条件： (1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力) (2)接触面粗糙 (3)两物体间有相对运动的趋势 3．方向：总是沿着接触面，与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反。 注：当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，与使物体产生运动趋势的外力方向相反。 4．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体即将开始运动时的拉力。 5．静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即0<F≤Fmax。 大小计算：物体做匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解。 特别提醒 接触面之间有压力是产生静摩擦力的条件，但静摩擦力大小与正压力大小无关 易错提醒 滑动摩擦力是阻碍相对运动的力，不一定与物体的运动方向相反，要看相互接触的两个物体相对运动情况，例如传送带。 随学随练 1．下列关于摩擦力的说法中正确的是（　　） A．有弹力必有摩擦力 B．静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力 C．滑动摩擦力的方向一定和物体运动方向相反 D．滑动摩擦力的大小和物体间的相对速度无关 【答案】D 【详解】解：A．虽然有弹力，但是如果没有相对运动或相对运动的趋势，则没有摩擦力，故A错误； B．受到静摩擦力的物体一定是相对静止的，但其对地不一定是静止的，也可以是运动的，故B错误； C．滑动摩擦力的方向一定与相对运动的方向相反，但可以和物体运动方向相同，故C错误； D．摩擦力大小与运动速度无关，其取决于动摩擦因数和正压力，故D正确。 故选：D。 2．如图所示，用手握住杯子使其竖直静止于空中，下列说法正确的是（　　） A．手受到的摩擦力方向竖直向上 B．杯子受到的摩擦力值大于重力大小 C．手握得紧一些，杯子所受摩擦力不变 D．手握得越紧，杯子受到的摩擦力越大 【答案】C 【详解】解：AB、杯子受竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力，因为杯子处于平衡状态，则摩擦力的大小与重力的大小相等，根据牛顿第三定律知手受到的静摩擦力方向竖直向下，故AB错误； CD、手握得越近，杯子的最大静摩擦力会变大，但杯子受到的静摩擦力与重力相等，故C正确，D错误。 故选：C。 3．一辆汽车停在水平地面上，一个人用力水平推车，但车仍然静止，表明（　　） A．推力越大，静摩擦力越小 B．推力越大，静摩擦力越大，推力与静摩擦力平衡 C．推力大小变化时，静摩擦力大小不变 D．推力小于静摩擦力 【答案】B 【详解】解：汽车在水平方向受推力和静摩擦力平衡，静摩擦力随推力的增大而增大，直到汽车开始运动为止。故B正确，A、C、D错误。 故选：B。 题型 摩擦力的综合分析与计算 静摩擦力在0~Fmax之间，需要根据拉力F和最大静摩擦力的大小关系判断物体受静摩擦力还是滑动摩擦力： 若拉力F>Fmax，则物体相对接触面会发生滑动，受到滑动摩擦力，用Ff＝μF压计算； 若拉力F≤Fmax，则物体相对接触面依然保持静止，受到静摩擦力，Ff＝F。 活学活用 1．如图所示中物块A重10N，A和桌面间的动摩擦因数μ＝0.25，当悬挂物B重3N时，开始沿桌面滑动。则当B物体重1N时A与桌面间的摩擦力为 　 　 N，当B物体重6N时，A与桌面的摩擦力为 　 　 N。 【答案】1；2.5 【详解】解：依题意，物体A受到的滑动摩擦力大小为：f＝μFN＝μG＝0.25×10N＝2.5N； B物体重1N时，A与桌面间的摩擦力为静摩擦力，大小即为1N； B物体重6N时，A与桌面的摩擦力为滑动摩擦力，大小即为2.5N 2．如图所示，用水平力F将一个木块压在竖直墙壁上，已知木块重G＝6N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25．问： （1）当F＝25N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？ （2）当F增大为30N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？ （3）当F＝10N时木块沿墙面下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？ 【答案】见试题详解内容 【详解】解：（1）对木块进行受力分析，木块没动，说明木块处于平衡状态， 根据二力平衡条件知，木块受的静摩擦力一定和重力大小相等，方向相反，f1＝6 N． （2）当F增大为30 N时，木块与墙面之间仍然是静摩擦力，这个力与重力相平衡，因此f2＝6 N． （3）当F＝10 N时，木块沿墙面下滑，此时木块和墙面之间是滑动摩擦力， 因此f3＝μN＝0.25×10 N＝2.5 N． 3．如图所示，一重为40N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＝13N，F2＝6N。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）当只将F1撤去时，求地面受到的木块给的摩擦力； （2）若撤去的力不是F1而是F2，求地面受到的木块给的摩擦力。 【答案】（1）当只将F1撤去时，求地面受到的木块给的摩擦力为6N，方向水平向右。 （2）若撤去的力不是F1而是F2，求地面受到的木块给的摩擦力为8N，方向水平向左。 【详解】解：（1）因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，fm＝μG，代入数据得：fm＝8N。所以当只撤掉F1时，因为F2＜fm，所以此时物体处于静止状态受到静摩擦力，此时物体受到的静摩擦力f＝F2＝6N。 （2）若撤去的力不是F1而是F2，F1＝13N＞fm，所以物体相对水平面向左滑动，故物体受到的滑动摩擦力f1＝fm＝8N。 题型 摩擦力方向 1.静摩擦力的方向 （1）静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向相反．可利用假设法判断，即假设接触面光滑，物体相对与它接触的物体运动的方向，就是相对运动趋势方向； （2）静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，但有可能与物体运动方向成任意角度，例如（如图所示）用手握住一根竖直棒，若使手与棒一起沿不同方向匀速运动，棒所受的静摩擦力竖直向上，而手与棒的运动方向可以是任意的，所以Ff的方向与匀速运动中速度的方向可成任意夹角。 2.滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，与物体运动方向无关 3.摩擦力作用效果是阻碍物体的相对运动（或阻碍物体相对运动的趋势），但摩擦力却不一定是阻力，有时会是动力。 活学活用 1．如图所示，木板A沿光滑水平面向右运动，速度为ν1，物体B以速度ν2（对地）沿A物体上表面滑动，已知ν1、ν2方向相同，且ν1＜ν2，A、B接触面粗糙，木板A足够长．则下列说法正确的是（　　） A．物体B始终受到A对它的摩擦力作用，方向水平向右 B．物体B始终受到A对它的摩擦力作用，方向水平向左 C．因为A、B两物体所受摩擦力的方向都跟它们的运动方向相反，所以摩擦力方向都水平向左 D．在A、B两物体的速度达到相同之前，物体A受摩擦力方向为水平向右，物体B受摩擦力方向水平向左．当两物体有共同速度之后，它们之间不存在摩擦力作用 【答案】D 【详解】解：分析两物体的受力情况和运动情况： 开始时ν1＜ν2，B相对于A向右运动，受到向左的滑动摩擦力，B向右做匀减速运动。A相对于B向左运动，受到向右的滑动摩擦力，向右做匀加速运动。当两物体速度相同之后，由于惯性，两者一起匀速运动，它们之间不存在摩擦力。 故选：D。 2．（多选）下列有关摩擦力的说法中正确的是（　　） A．阻碍物体运动的力称为摩擦力 B．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 C．静摩擦力的方向可能与物体运动的方向垂直 D．摩擦力的方向一定与压力的方向垂直 【答案】CD 【详解】解：A、摩擦力是阻碍物体相对运动或相对运动趋势，摩擦力并不一定是阻力，也可能是动力。故A错误。 B、滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反，可能与物体运动方向相同。故B错误。 C、静摩擦力的方向可能与物体运动的方向垂直，比如：在加速的车厢壁静止的物体，其静摩擦力方向与运动方向垂直。故C正确。 D、弹力总是垂直于接触面，摩擦力沿着接触面，两者相互垂直。故D正确。 故选：CD。 3．如图所示，设小栋同学在水平路面上骑行自行车时，地面对后轮的摩擦力为Ff1，自行车被推行时地面对后轮的摩擦力为Ff2，则（　　） A．Ff1向左，Ff2向右 B．Ff1向右，Ff2向左 C．Ff1和Ff2都向右 D．Ff1和Ff2都向左 【答案】B 【详解】解：骑车前进时，后轮是主动轮，在它与地面接触处有相对地面向后滑的趋势，故受向前的摩擦力Ff1，所以地面对后轮的摩擦力Ff1的方向水平向右；推自行车前进时，地面对前后轮的摩擦力方向都向后，即地面对后轮的摩擦力Ff2的方向水平向左，故B正确，ACD错误。 故选：B。 4．汽车启动和刹车都需要轮胎与地面的摩擦，一辆前轮驱动（前轮为主动轮）的汽车在水平路面向左正常启动过程中，前轮受到 　 　 （选填“滑动摩擦”“静摩擦”）力，后轮受到的摩擦力方向为 　 　 。汽车对路面的压力由于 　 　 形变而产生。 【答案】静摩擦力；向右；车轮 【详解】解：汽车启动和刹车都需要轮胎与地面的摩擦，一辆前轮驱动（前轮为主动轮）的汽车在水平路面正常启动过程中，前轮受到静摩擦力，后轮受到的摩擦力方向为向右。汽车对路面的压力由于车轮形变产生。 题型 摩擦力的突变 摩擦力突变的类型： 1．静摩擦力大小或方向发生突变 2．静摩擦力突然变为滑动摩擦力 3．滑动摩擦力突然变为静摩擦力 可概括为“静—静”突变，“静—动”突变，“动—静”突变，其中相对滑动与相对静止的临界条件为静摩擦力恰好达到最大值。 活学活用 1．（多选）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F﹣t图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．实验中物块受三个力作用 B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比大约为10：7 D．用图乙中数据要得出物块与木板间的动摩擦因数，还需测量物块重力 【答案】BCD 【详解】解：A.实验中物块受重力、支持力、拉力和摩擦力四个力作用，故A错误； B.物块所受摩擦力与细线的拉力是一对平衡力，图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线，故B正确； C.根据图乙可知，最大静摩擦力约为fm＝10N，滑动摩擦力约为f＝7N； 因此最大静摩擦力与滑动摩擦力之比大约为10：7，故C正确； D.根据滑动摩擦力公式f＝μFN 根据平衡条件F＝f，FN＝mg 动摩擦因数 用图乙中数据要得出物块与木板间的动摩擦因数，还需测量物块重力，故D正确。 故选：BCD。 2．物体A质量为1kg，与水平地面间的动摩擦因数为0.2，其从t＝0开始以初速度v0向右滑行。与此同时，A还受到一个水平向左、大小恒为1N的作用力，能反映A所受摩擦力Ff随时间变化的图象是（设向右为正方向）（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】解：物块首先受到滑动摩擦力，大小f＝μmg＝2N，方向水平向左，做匀减速直线运动， 当速度减为0，物块处于静止，所受的摩擦力为静摩擦力，大小为f＝1N，方向水平向右， 因取向右为正方向，故B正确，ACD错误； 故选：B。 3．如图所示，在一块长木板上放一铁块，当把长木板从水平位置绕A端缓慢抬起时，铁块所受的摩擦力（　　） A．随倾角θ的增大而减小 B．开始滑动前，随倾角θ的增大而增大，滑动后，随倾角θ的增大而减小 C．开始滑动前，随倾角θ的增大而减小，滑动后，随倾角θ的增大而增大 D．开始滑动前保持不变，滑动后，随倾角θ的增大而减小 【答案】B 【详解】解：设木板与水平面的倾角为θ，对物体进行受力分析可知物体受竖直向下的重力mg，垂直木板向上的支持力N，沿木板向上的静摩擦力f， 当物体处于静止状态，则在沿斜面方向有f＝mgsinθ，由题意可知当θ逐渐增大时，故铁块受到的摩擦力增大； 当物体处于滑动状态，则在沿斜面方向有f＝μmgcosθ，由题意可知θ逐渐增大时，故铁块受到的摩擦力减小。因此只有B正确，ACD均是错误； 故选：B。 基础通关 1．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．滑动摩擦力与物体的重力成正比 B．受滑动摩擦力作用的物体一定是运动的 C．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 D．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动 【答案】D 【详解】解：A、滑动摩擦力与物体间的正压力成正比，故A错误； B、受滑动摩擦力作用的物体可能是运动的，也可能是静止的，如木块在桌面上滑动，静止的桌面也受到滑动摩擦力，故B错误； CD、滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，阻碍物体间的相对运动，但是与物体运动的方向可能相反也可能相同，故C错误，D正确。 故选：D。 2．滑雪运动深受小朋友们的喜爱。如图所示，某小朋友沿斜面下滑的过程中，斜面对滑雪板的摩擦力方向（　　） A．沿斜面向上 B．沿斜面向下 C．垂直斜面向上 D．垂直斜面向下 【答案】A 【详解】解：小朋友沿斜面下滑，滑雪板相对于斜面向下运动，即滑雪板相对斜面向下运动，摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，所以斜面对滑雪板的摩擦力方向沿斜面向上。 故A正确，BCD错误。 故选：A。 3．重为100N的木箱放在水平地板上。用30N的水平推力，可以使木箱做匀速直线运动。则木箱所受的滑动摩擦力F＝ 　 　 N，木箱与地板之间的动摩擦因数μ＝ 　 　 。 【答案】30，0.3。 【详解】解：根据平衡条件可得木箱所受摩擦力大小为f＝F＝30N。木箱对地板的压力大小为N＝G＝100N，所以木箱与地板之间的动摩擦因数 4．如图所示，质量为20kg的物体，沿水平面向右运动，它与水平面间的动摩擦因数为0.1，同时还受到大小为10N的水平向右的力作用，则该物体（g＝10m/s2）（　　） A．所受到的摩擦力大小为20N，方向向左 B．所受到的摩擦力大小为20N，方向向右 C．所受到的摩擦力大小为10N，方向向左 D．所受到的摩擦力大小为10N，方向向右 【答案】A 【详解】解：因物体沿水平面向右运动，故受到向左的滑动摩擦力 大小为Ff＝μmg 代入数据解得f＝20N 故A正确，BCD错误。 故选A。 5．如图所示，一个在水平面上向右运动的物体，质量为40kg，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，在运动过程中，还受到一个水平向左、大小为20N的力的作用。取g＝10N/kg，则物体受到水平面的滑动摩擦力为（　　） A．40N，向右 B．40N，向左 C．20N，向右 D．20N，向左 【答案】B 【详解】解：物体相对于地面向右运动，则所受的摩擦力为滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式，可得f＝μFN＝μmg＝0.1×40×10N＝40N 方向与物体相对水平面的运动方向相反，为水平向左。故B正确，ACD错误。 故选：B。 6．如图所示，足够长的木板A放在光滑水平面上，小物块B、C放在长木板上，整个装置处于静止状态。已知B、A间的接触面光滑，C、A间的接触面粗糙。现给A一个水平向右的初速度v0，则（　　） A．B仍保持静止状态 B．B由于惯性随A运动 C．A对C没有摩擦力作用 D．A对C有静摩擦力作用 【答案】A 【详解】解：AB．根据产生摩擦力的条件：接触面粗糙，物体间有弹力，有相对运动或者相对运动趋势。由于B、A间光滑，没有摩擦力产生，B保持静止状态，故A正确，B错误； CD．C、A间的接触面粗糙，当给A一个水平向右的初速度v0，A、C间会发生相对滑动，产生滑动摩擦力，即A对C有滑动摩擦力的作用，故CD错误。 故选：A。 7．静摩擦的方向总是与 　 　 方向相反，动摩擦因数不变，压力越大，滑动摩擦力 　 　 。细心的同学会发现商场里安装的供顾客上楼的扶梯主要有两种，如图所示，甲扶梯类似于台阶，乙扶梯类似于斜坡。当顾客站在扶梯上匀速上升时，在 　 　 （选填“甲”或“乙”）扶梯上受摩擦力，顾客此时受到的摩擦力的方向是 　 　 的。 【答案】物体间的相对运动趋势，越大。乙，沿扶梯向上。 【详解】解：静摩擦的方向总是与物体间的相对运动趋势方向相反，动摩擦因数不变，压力越大，根据f＝μFN可知滑动摩擦力越大。当顾客站在扶梯上匀速上升时，在乙扶梯上受摩擦力，顾客此时受到的摩擦力的方向是沿扶梯向上的。 8．（多选）如图所示为传送带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则（　　） A．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，A受到沿传送带向上的摩擦力 B．如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，A受到沿传送带向下的摩擦力 C．如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力 D．如果货物A和传送带都静止，A受到沿传送带向上的摩擦力 【答案】AD 【详解】解：AB、对A来说，A与传送带无相对滑动地向上或向下匀速运动，有相对于传送带向下滑动的趋势，则所受摩擦力与相对运动趋势方向相反，即沿传送带向上，故A正确，B错误； CD、如果货物A和传送带都静止，货物A处于受力平衡状态，对A受力分析可知，A受到沿传送带向上的静摩擦力，故C错误，D正确。 故选：AD。 9．关于摩擦力的描述，下列说法正确的是（　　） A．静摩擦力一定与物体的运动方向相反 B．静摩擦力只能存在于两个静止的物体之间 C．两物体间存在摩擦力，就一定有相互作用的弹力 D．滑动摩擦力一定阻碍物体运动 【答案】C 【详解】解：A.静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，不一定与物体的运动方向相反，例如随传送带加速上升的物体，故A错误； B.静摩擦力存在于两个相对静止的物体之间，两个物体可以都在运动，只要保持相对静止即可，故B错误； C.弹力是摩擦力产生的前提条件之一，两物体间有摩擦力就一定有相互挤压的弹力作用，故C正确； D.滑动摩擦力一定阻碍物体间的相对运动，但不一定阻碍物体的运动，可以是动力也可以是阻力，故D错误。 故选：C。 10．如图所示，置于水平面上的物块，受到方向相反的水平力F1和F2的作用而保持静止。已知F1＝13N，F2＝6N，物块所受摩擦力的大小为（　　） A．6N B．7N C．13N D．19N 【答案】B 【详解】解：根据题意，设物块所受摩擦力的大小为f， 由平衡条件有F1＝F2+f 代入数据解得f＝7N 故B正确，ACD错误。 故选：B。 11．如图所示，质量为5kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平向右拉力F，g取10m/s2。 当拉力大小为8N时，地面对物体的摩擦力是　 　 N； 当拉力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是　 　 N。 【答案】8；10。 【详解】解：由题意可知，物体与地面间的最大静摩擦力为：fm＝μmg＝0.2×5×10N＝10N，当施加大小为8N的拉力时，由于F＝8N＜fm＝10N，则物体保持静止状态，地面对物体的摩擦力是静摩擦力，设为f1，由平衡条件可得：f1＝F，代入数据解得：f1＝F＝8N； 当施加大小为12N的拉力时，由于F＝12N＞fm＝10N，则物体相对地面运动，地面对物体的摩擦力是滑动摩擦力，设为f2，则有：f2＝μmg＝0.2×5×10N＝10N。 12．一本质量为m的书平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在书页间，如图所示。已知书与桌面间的动摩擦因数及A4纸与书页间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A4纸的质量忽略不计。现有一水平向右的力F作用于A4纸上，若要使书与A4纸一起运动，则A4纸上面书页的质量应至少大于（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】解：书本与桌面间最大静摩擦力f地＝μmg，设A4纸上面书页的质量为m0，A4纸有上下两个摩擦接触面，则A4纸对书页能够提供的最大静摩擦力f＝2μm0g，要使书与A4纸一起运动，需要满足2μm0g＞μmg，解得，故D正确，ABC错误。 故选：D。 13．如图所示，用手握住杯子使其在竖直方向静止。下列说法正确的是（　　） A．手对杯子的压力是杯子发生形变产生的 B．手握的越紧，杯子受到的静摩擦力就越大 C．手握紧杯子匀速向前运动时，手对杯子无静摩擦力作用 D．手握紧杯子匀速向上运动时，杯子受到摩擦力竖直向上 【答案】D 【详解】解：A、杯子受到手对它的压力，是手发生形变产生的，故A错误； B、杯子竖直方向受力平衡，受到的静摩擦力始终与杯子受到的重力等大反向，静摩擦力与手的握力大小无关，故B错误； CD、根据二力平衡可知，杯子静止或匀速运动时，受到的静摩擦力始终与杯子受到的重力等大反向，故C错误，D正确。 故选：D。 14．如图所示，放置在粗糙水平地面上的物体，受到F1＝8N，F2＝3N的两个水平推力的作用，处于静止状态。则地面对物体的摩擦力大小为（　　） A．11N B．8N C．5N D．3N 【答案】C 【详解】解：木块在水平方向共受到三个力F1、F2和摩擦力f作用，木块处于静止状态，合外力为零，摩擦力为f＝F1﹣F2＝8N﹣3N＝5N，故C正确，ABD错误。 故选：C。 15．某同学在水平地面上推沙发，沙发的质量m＝30kg，该同学给沙发施加了水平向右的推力F＝80N，但没有推动。重力加速度g＝10m/s2。 （1）请在虚线框中画出沙发的受力示意图； （2）求沙发所受的摩擦力大小f； （3）若该同学给沙发施加水平向右的推力F1＝140N，沙发运动起来。已知沙发和地面间的动摩擦因数μ＝0.4。求沙发在运动过程中所受的摩擦力大小f1。 【答案】见解析 【详解】解：（1）沙发受到重力G，地面对它的支持力N及静摩擦力f，人施加的推力F，如图所示 （2）根据平衡条件有f＝F＝80N （3）沙发受到水平向左的滑动摩擦力，大小为f1＝μN，N＝mg 得f1＝120N 16．如图所示，不计重力的白纸夹在物理课本与水平桌面之间，现用水平拉力F将白纸和课本一起向右匀速拉出（课本未从桌面滑落）。已知课本重力为G，课本与白纸接触面间的动摩擦因数为μ1，白纸与桌面间的动摩擦因数为μ2，则该匀速过程中下列说法正确的是（　　） A．白纸受到桌面的摩擦力方向向右 B．白纸与课本间不存在摩擦力 C．白纸对课本的摩擦力方向水平向左 D．白纸受到桌面的摩擦力大小为μ1G 【答案】B 【详解】解：A.白纸相对于桌面向右运动，则白纸受到桌面的摩擦力方向与相对运动方向相反，即白纸受到桌面的摩擦力方向向左，故A错误； BC.白纸与课本一直相对静止，并向右匀速拉出，则白纸与课本间不存在摩擦力，故B正确，C错误； D.白纸受到桌面的摩擦力大小为f＝μ2G，故D错误。 故选：B。 17．如图，粗糙程度相同的水平地面上，重30牛的物块在AB段受F＝10N的水平拉力作用，向右做匀速直线运动，到B点时撤去水平拉力，物块仍继续运动，到C处静止。下列说法正确的是（　　） A．在AB段物块受到水平向右的摩擦力，大小为10牛 B．在AB段物块受到水平向左的摩擦力，大小为20牛 C．在BC段物块受到水平向左的摩擦力，大小为10牛 D．在C点物块受到水平向右的摩擦力，大小为30牛 【答案】C 【详解】解：AB．在AB段物块做匀速直线运动，木块处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力相等，物体向右运动，受到水平向左的摩擦力，大小为10N，故AB错误； C．在BC段物块做减速运动，到C处静止，BC段滑动摩擦力大小只与压力与接触面粗糙程度有关，故滑动摩擦力不变，还是10N，故C正确； D．粗糙程度相同的水平地面上，在C点物块静止，在水平方向不受力的作用，故D错误． 故选：C。 素养提升 18． 如图所示为某同学正在空中自行车道上骑行时的照片，此时自行车后轮受到地面施加的摩擦力方向 为 　 　 （选填“向前”“向后”）；骑行一个小时后该同学累了，下车推着自行车前进，则此时自行车后轮受到地面施加的摩擦力方向为　 　 （选填“向前”“向后”）。 【答案】向前；向后。 【详解】解：骑行时，自行车后轮是主动轮，人蹬踏板带动后轮转动，链条带动后轮转动，后轮是从动轮，后轮与地面的接触点相对于地面有向后的运动趋势，后轮受到的是静摩擦力，静摩擦力阻碍相对运动趋势，地面给后轮的摩擦力方向向前，该摩擦力是自行车前进的动力； 推自行车前进时，后轮是被动向前运动，后轮整体随车身向前，相对于地面有向前的运动趋势，因此地面给后轮的摩擦力方向向后。 19．如图所示，将该弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的小物块。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，物块以一定的初速度从O点出发，沿x轴在水平桌面上运动。弹簧劲度系数为k；物块与桌面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。某时刻，弹簧伸长量为x1，物块的速度为v；此时，物块受到的摩擦力大小为 　 　 ，方向 　 　 （选填：A.向左，B.向右，C.向左或向右）。 【答案】μmg；向左。 【详解】解：根据滑动摩擦力的计算公式可得摩擦力的大小为：f＝μFN，其中FN＝mg，解得：f＝μmg； 摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力的方向向左。 20．如图所示，质量为5kg的物块在水平地面上，用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物块，弹簧的劲度系数k＝3N/cm，物块与地面间的动摩擦因数为0.6，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，求： （1）弹簧长度为13cm时，物块所受摩擦力大小； （2）木块匀速运动时弹簧的长度。 【答案】（1）弹簧长度为13cm时，物块所受摩擦力大小为15N； （2）木块匀速运动时弹簧的长度为18cm。 【详解】解：（1）物块受到的最大摩擦力为 fm＝μmg＝0.6×5×10N＝30N 弹簧长度为13cm时，物块受到的弹簧弹力为 F＝k（l﹣l0）＝3×（13﹣8）N＝15N＜fm 物块保持静止，物块所受摩擦力大小为 f＝F＝15N （2）木块匀速运动时，物块所受摩擦力大小为 f1＝μmg＝0.6×5×10N＝30N 此时弹簧弹力为 F1＝k（l1﹣l0）＝f1 木块匀速运动时弹簧的长度为 l1＝18cm 21．如图所示，一物体在粗糙的水平面上以初速度v0向左压缩弹簧，t0时刻物体停下，此后静止不动。取水平向左为正方向，则该物体所受的摩擦力随时间变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】解：运动阶段，物体向左运动，受到滑动摩擦力，方向与运动方向相反（向右，为负方向），大小f滑＝μN＝μmg，恒定不变，因此摩擦力为恒定的负值； 静止阶段物体停下后，弹簧处于压缩状态，对物体施加向右的弹力。物体保持静止，受到静摩擦力，方向与弹力相反（向左，为正方向），大小等于弹簧弹力（恒定），因此摩擦力为恒定的正值，故A正确，BCD错误。 故选：A。 22．（多选）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，力传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，力传感器记录的F﹣t如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．实验中必须让木板保持匀速运动 B．0～2.5s物块受静摩擦力作用，2.5～4.0s物块受滑动摩擦力作用 C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为7：6 D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 【答案】BC 【详解】解：AB．物和木板间只要发生相对运动，物块与木板之间都是滑动摩擦力；物块与木板之间的动摩擦因数不变，物块对木板的正压力不变，根据滑动摩擦力的影响因素可知，物块与木板之间的滑动摩擦力不变，与木板的运动状态无关；物块在水平方向受平衡力作用，力传感器的示数才等于物块受到的摩擦力大小，故A错误，B正确； C．根据图乙可知，最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为，故C正确； D．2.5s后，物块受滑动摩擦力作用，根据滑动摩擦力公式f＝μFN＝μmg 动摩擦因数 由于物块质量不确定，因此，只用图乙中数据不能得出物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。 故选：BC。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $