2022-2023高中物理 第3章 力與相互作用 3.3 摩擦力學(xué)案 滬科版必修1

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1、2022-2023高中物理 第3章 力與相互作用 3.3 摩擦力學(xué)案 滬科版必修1 [目標(biāo)定位]　1.知道摩擦力的定義及分類.2.理解靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件.3.會(huì)判斷摩擦力的方向及計(jì)算摩擦力的大小.4.了解最大靜摩擦力的概念． 一、滑動(dòng)摩擦力 [問(wèn)題設(shè)計(jì)] 1.用力將黑板擦(毛較長(zhǎng))在黑板上滑動(dòng)，觀察毛刷的彎曲方向．如圖1所示，毛刷為什么向后彎曲？ 圖1 答案　因?yàn)槊⑺芑瑒?dòng)摩擦力的方向沿板面，與板擦運(yùn)動(dòng)方向相反． 2．把手按在桌面上，用力向前滑動(dòng)，手有什么感覺(jué)？增大手與桌面的壓力，感覺(jué)有什么不同？這說(shuō)明什么？閱讀課本，寫(xiě)出滑動(dòng)摩擦力的公式． 答案　手受到向后的

2、阻力(滑動(dòng)摩擦力)．感覺(jué)手受到向后的阻力(滑動(dòng)摩擦力)增大．滑動(dòng)摩擦力大小隨著壓力的增大而增大．f＝μN(yùn). [要點(diǎn)提煉] 1．定義：當(dāng)一個(gè)物體跟另一個(gè)物體有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，在它們的接觸面上產(chǎn)生的摩擦力，叫做滑動(dòng)摩擦力． 2．滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的條件 (1)兩物體相互接觸且相互擠壓． (2)接觸面粗糙． (3)兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)． 3．滑動(dòng)摩擦力的方向 總是沿著接觸面，并且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反． 注意　(1)與“相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反”，并不是與“運(yùn)動(dòng)方向”相反． (2)滑動(dòng)摩擦力的效果是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)． 4．滑動(dòng)摩擦力的大小 滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力成正比

3、． 公式：f＝μN(yùn)，μ為動(dòng)摩擦因數(shù)，取決于相互接觸的兩物體的材料和接觸面的粗糙程度，與接觸面的面積無(wú)關(guān)(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)，跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)． [延伸思考] 如圖2所示，物體A疊放在置于光滑水平面的木板B上，兩物體都沿著水平方向向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻的速度分別為vA＝1 m/s，vB＝2 m/s.請(qǐng)分別分析A、B兩物體受到的滑動(dòng)摩擦力的方向．滑動(dòng)摩擦力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)嗎？ 圖2 答案　以B為參考系，A相對(duì)B向左運(yùn)動(dòng)，A受到B向右的滑動(dòng)摩擦力f1； 以A為參考系，B相對(duì)于A向右運(yùn)動(dòng)，所以B受到A向左的滑動(dòng)摩擦力f2. B對(duì)A的摩擦力與A

4、的運(yùn)動(dòng)方向相同，是動(dòng)力． A對(duì)B的摩擦力與B的運(yùn)動(dòng)方向相反，是阻力． 所以滑動(dòng)摩擦力可以與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，也可以與物體運(yùn)動(dòng)方向相同，可以是阻力，也可以是動(dòng)力． 二、靜摩擦力 [問(wèn)題設(shè)計(jì)] 1．把木塊放在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向向右拉木塊，如圖3所示． 圖3 當(dāng)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1 N時(shí)，木塊沒(méi)有動(dòng)；逐漸增大拉力到2 N 時(shí)，木塊仍靜止；繼續(xù)增大拉力到4 N時(shí)，木塊開(kāi)始移動(dòng)，此時(shí)拉力突然變小到3.8 N，此后木塊勻速運(yùn)動(dòng)，拉力保持3.8 N不變． (1)木塊受到的拉力為1 N時(shí)，有相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)但沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明什么呢？ (2)隨著外力的增大，靜摩擦力有什么變化？

5、 (3)靜摩擦力在哪里產(chǎn)生？沿什么方向？ 答案　(1)說(shuō)明桌面對(duì)木塊施加一個(gè)與拉力方向相反的、大小也為1 N的力，這個(gè)力就是桌面對(duì)木塊的靜摩擦力． (2)靜摩擦力的大小隨著外力的增大而增大，但有一個(gè)最大值． (3)靜摩擦力產(chǎn)生在相對(duì)靜止但有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的物體之間．靜摩擦力的方向與接觸面相切，與物體相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向相反． 2．在礦山、碼頭、工廠中多用傳送帶將貨物由低處傳送到高處．如圖4所示，傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，貨物和傳送帶相對(duì)靜止． 圖4 (1)傳送帶靠什么力把貨物送到高處？此力方向如何？ (2)只有靜止的物體才受靜摩擦力嗎？靜摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)嗎？ 答案　(1)靜摩擦

6、力．靜摩擦力的方向沿斜面向上(與物體運(yùn)動(dòng)方向相同)． (2)不是．靜摩擦力發(fā)生在兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間，物體本身可以運(yùn)動(dòng)． 靜摩擦力阻礙的是相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)．靜摩擦力也可以是動(dòng)力． [要點(diǎn)提煉] 1．定義：物理學(xué)中，把物體間有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力，叫做靜摩擦力． 2．靜摩擦力產(chǎn)生的條件 (1)物體相互接觸且相互擠壓． (2)接觸面粗糙． (3)兩物體間相對(duì)靜止但有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)． 注意　兩物體是“相對(duì)靜止”，并不是靜止． 3．靜摩擦力的方向 總是沿著接觸面，并且跟物體間相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向相反． 注意　(1)與“相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向相反”，并不是與“

7、運(yùn)動(dòng)方向”相反．(2)靜摩擦力的效果是阻礙物體間的相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，并不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)． 4．靜摩擦力的大小 (1)靜摩擦力具有被動(dòng)性，即其大小總隨迫使物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的外力的變化而變化，與正壓力大小無(wú)關(guān)(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)． (2)靜摩擦力有一個(gè)最大值，即最大靜摩擦力fmax，靜摩擦力的范圍是0

8、勢(shì)”的方向？ 答案　“相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)”是指一個(gè)物體相對(duì)于與它接觸的另一個(gè)物體有滑動(dòng)的可能，但還處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)．例如用力推木箱，木箱未動(dòng)，但木箱有相對(duì)地面向前的滑動(dòng)趨勢(shì)． “相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向”是指假設(shè)接觸面光滑時(shí)，物體將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的方向．如圖，物體靜止在粗糙斜面上，假設(shè)斜面光滑時(shí)，物體將沿斜面下滑，即物體靜止時(shí)，相對(duì)(斜面)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向是沿斜面向下． 一、對(duì)摩擦力概念的理解 例1　關(guān)于摩擦力的產(chǎn)生，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．相互壓緊的粗糙物體間一定有摩擦力 B．有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體間一定有摩擦力 C．相互壓緊并運(yùn)動(dòng)的物體間一定有摩擦力作用 D．只

9、有相互壓緊和發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的物體間才可能有摩擦力的作用 解析　要產(chǎn)生摩擦力，首先要有彈力，其次要接觸面不光滑，還要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故只有D正確． 答案　D 二、滑動(dòng)摩擦力 例2　裝修工人在搬運(yùn)材料時(shí)施加一個(gè)水平拉力將其從水平臺(tái)面上拖出，如圖6所示，則在勻速拖出的過(guò)程中(　　) 圖6 A．材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小，摩擦力逐漸減小 B．材料與平臺(tái)之間的接觸面積逐漸減小，拉力逐漸減小 C．平臺(tái)對(duì)材料的支持力逐漸減小，摩擦力逐漸減小 D．材料與平臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，支持力也不變，因而工人拉力也不變 解析　勻速拉動(dòng)的過(guò)程只能持續(xù)到重心離開(kāi)

10、臺(tái)面的瞬間，材料的重心在臺(tái)面上，故材料對(duì)臺(tái)面的壓力不變，故材料受到的支持力不變，故C錯(cuò)誤；而在拉動(dòng)過(guò)程中動(dòng)摩擦因數(shù)不變，由f＝μN(yùn)可知摩擦力是不變的，故A、B錯(cuò)誤；因?yàn)椴牧献鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，摩擦力不變，所以工人的拉力是不變的，故D正確． 答案　D 三、靜摩擦力 例3　(多選)如圖7所示，一質(zhì)量為m的木塊靠在粗糙的豎直墻壁上，且受到水平力F的作用，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖7 A．若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向豎直向上 B．若木塊靜止，當(dāng)F增大時(shí)，木塊受到的靜摩擦力隨之增大 C．若木塊靜止，當(dāng)F增大時(shí)，最大靜摩擦力隨之增大 D．若開(kāi)始時(shí)木塊靜止，當(dāng)撤去F，

11、木塊沿墻壁下滑時(shí)，木塊不受摩擦力作用 答案　ACD 解析　若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力與mg平衡，大小為mg，方向豎直向上，故A正確，B錯(cuò)誤；最大靜摩擦力與正壓力成正比，故C正確；當(dāng)撤去F時(shí)，墻壁與木塊間無(wú)彈力，則木塊不受摩擦力作用，故D正確． 四、摩擦力的計(jì)算 例4　質(zhì)量為2 kg的物體靜止在水平地面上，如圖8所示，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力視為相等，給物體一水平推力F.(取g＝10 N/kg) 圖8 (1)當(dāng)推力大小為5 N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？ (2)當(dāng)推力大小為12 N時(shí)，地面對(duì)物體的摩擦力是多大？ (3)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突

12、然把推力去掉，此時(shí)地面對(duì)物體的摩擦力是多大？ 解析　在地面上，N＝mg，則滑動(dòng)摩擦力(即最大靜摩擦力fmax)大小為fmax＝μN(yùn)＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N. (1)當(dāng)推力F＝5 N時(shí)，F(xiàn)fmax，物體滑動(dòng)．則地面對(duì)物體的滑動(dòng)摩擦力的大小f滑＝μN(yùn)＝μmg＝10 N. (3)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中突然把推力去掉，地面對(duì)物體的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，其大小f滑′＝10 N. 答案　(1)5 N　(2)10 N　(3)10 N 摩擦力的比較 靜摩擦力 滑動(dòng)摩

13、擦力 說(shuō)明 產(chǎn)生條件 相同點(diǎn) ①相互接觸；②相互擠壓；③接觸面粗糙 最大靜摩擦力比滑動(dòng)摩擦力稍大；在有些計(jì)算中可認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力 不同點(diǎn) 有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 有相對(duì)運(yùn)動(dòng) 力的三要素 大小 不同點(diǎn) 被動(dòng)力，與壓力無(wú)關(guān)，大小為 0

14、1．(滑動(dòng)摩擦力的理解)以下關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的說(shuō)法中，正確的是(　　) A．滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反 B．滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng) C．滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反 D．兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，它們都要受到滑動(dòng)摩擦力的作用 答案　C 解析　滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，但與物體的運(yùn)動(dòng)方向既可能相同，也可能相反，既可能促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng)，也可能阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤，C正確．摩擦力的產(chǎn)生必須具備三個(gè)條件，兩個(gè)相互接觸的物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，接觸面間相互擠壓和粗糙的條件不一定具備，此時(shí)物體間不一定有摩擦力，D錯(cuò)誤． 2．(對(duì)靜

15、摩擦力的理解)關(guān)于靜摩擦力，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的 B．靜摩擦力總是阻力 C．靜摩擦力的方向跟物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反 D．兩個(gè)物體之間的靜摩擦力總是一個(gè)定值 答案　C 解析　靜摩擦力產(chǎn)生在兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間，但物體可以是運(yùn)動(dòng)的，所以A錯(cuò)誤；靜摩擦力的作用是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，但可能與運(yùn)動(dòng)方向相同，所以B錯(cuò)誤，C正確；兩物體間靜摩擦力的大小由平行于接觸面的外力決定，因此D錯(cuò)誤． 3．(摩擦力大小的計(jì)算)如圖9甲所示，用一拉力傳感器(能感應(yīng)力大小的裝置)水平向右拉一水平面上的木塊，A端的拉力

16、均勻增加，0～t1時(shí)間木塊靜止；木塊運(yùn)動(dòng)后改變拉力大小，使木塊在t2時(shí)刻后處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)擬合處理后，得到如圖乙所示的拉力隨時(shí)間變化的圖線．則：當(dāng)用F＝5.3 N的水平拉力拉靜止的木塊時(shí)，木塊所受摩擦力大小為_(kāi)_______N；若用F＝5.8 N的水平拉力拉木塊，木塊所受摩擦力大小為_(kāi)_______N. 圖9 答案　5.3　5.1 解析　當(dāng)用F＝5.3 N的水平拉力拉靜止的木塊時(shí)，木塊所受靜摩擦力大小等于拉力大小，即為5.3 N；若用F＝5.8 N 的水平拉力拉木塊，木塊所受滑動(dòng)摩擦力大小為5.1 N. 題組一　滑動(dòng)摩擦力 1．關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的

17、是(　　) A．壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大 B．壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)不變，接觸面積越大，滑動(dòng)摩擦力越大 C．壓力不變，動(dòng)摩擦因數(shù)不變，速度越大，滑動(dòng)摩擦力越大 D．動(dòng)摩擦因數(shù)不變，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大 答案　D 解析　由滑動(dòng)摩擦力計(jì)算式f＝μN(yùn)知，兩物體間滑動(dòng)摩擦力的大小只與動(dòng)摩擦因數(shù)μ及壓力N有關(guān)，與接觸面積及兩物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)． 2．關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．兩接觸面間壓力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大 B．兩物體間滑動(dòng)摩擦力越大，動(dòng)摩擦因數(shù)越大 C．兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)與滑動(dòng)摩擦力成正比，與兩物體間的壓力成反比 D．兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)是由兩物體

18、的材料和接觸面的粗糙程度等決定的，與滑動(dòng)摩擦力和正壓力的大小無(wú)關(guān) 答案　D 3．關(guān)于由滑動(dòng)摩擦力公式推出的μ＝，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．動(dòng)摩擦因數(shù)μ與摩擦力F成正比，F(xiàn)越大，μ越大 B．動(dòng)摩擦因數(shù)μ與正壓力FN成反比，F(xiàn)N越大，μ越小 C．動(dòng)摩擦因數(shù)μ與摩擦力F成正比，與正壓力FN成反比 D．動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小由兩物體接觸面的粗糙程度及材料決定 答案　D 解析　動(dòng)摩擦因數(shù)取決于相互接觸的兩個(gè)物體，由兩物體接觸面的粗糙程度及材料決定，與接觸面的面積大小無(wú)關(guān)，與正壓力及摩擦力無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確． 4．如圖1所示，將一張A4紙(質(zhì)量可忽略不計(jì))夾在英漢字典內(nèi)，

19、書(shū)對(duì)A4紙的壓力為3 N，A4紙與書(shū)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，要把A4紙從書(shū)中拉出，拉力至少應(yīng)為(　　) 圖1 A．0.6 N B．1.2 N C．2.4 N D．3 N 答案　C 解析　根據(jù)F＝μFN，F(xiàn)＝1.2 N，因?yàn)榧埖纳舷聝擅娑家艿綍?shū)對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力，所以要把紙從書(shū)中拉出，拉力至少應(yīng)為2.4 N，C正確． 5．如圖2所示，有一塊質(zhì)量為m的磚塊，它的長(zhǎng)、寬、高分別為25 cm、15 cm、8 cm，當(dāng)它平放、側(cè)放和豎放在平面上用水平力拉動(dòng)磚塊時(shí)，磚塊所受到的摩擦力分別為f1、f2、f3，則它們的大小關(guān)系為(磚塊各面的粗糙程度相同)(　　) 圖2 A．f1>

20、f2>f3 B．f1＝f2＝f3 C．f1

21、，所以A錯(cuò)誤；靜摩擦力的作用是阻礙物體間的相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，方向與物體間相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，不能說(shuō)成阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，所以B錯(cuò)誤，C正確；兩物體間靜摩擦力的大小隨物體所受外力的變化而變化，因此D錯(cuò)誤． 7．用手握住瓶子，使瓶子在豎直方向懸空靜止，如圖3所示．關(guān)于瓶子所受的摩擦力，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖3 A．握力越大，摩擦力越大 B．只要瓶子不動(dòng)，摩擦力的大小就與握力的大小無(wú)關(guān) C．如果握力加倍，則摩擦力的方向由向下變成向上 D．手越干越粗糙，摩擦力越大 答案　B 解析　只要瓶子靜止，根據(jù)二力平衡的知識(shí)，瓶子在豎直方向上受到的靜摩擦力與重力總是等大反向，與握力大小無(wú)關(guān)．

22、B項(xiàng)正確． 8．(多選)如圖4所示，質(zhì)量為m的物體在水平向左拉力F1和水平向右拉力F2作用下，靜止于水平地面上，已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體所受摩擦力f的大小和方向?yàn)?　　) 圖4 A．F1>F2時(shí)，f＝F1－F2，方向水平向右 B．F1F2時(shí)，物體有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故f方向?yàn)樗较蛴遥鶕?jù)平衡條件可知f＝F1－F2，A對(duì)；當(dāng)F1

23、體受力平衡，無(wú)相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)，故f＝0，C對(duì)；題中已知物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)有滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生，計(jì)算公式不成立，D錯(cuò)． 9．(多選)如圖5所示，一質(zhì)量為m的木塊靠在豎直粗糙的墻壁上，且受到水平力F的作用，已知木塊與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖5 A．若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg，方向豎直向上 B．若木塊靜止，當(dāng)F增大時(shí)，木塊受到的靜摩擦力隨之增大 C．若木塊沿墻壁向下運(yùn)動(dòng)， 則墻壁對(duì)木塊的摩擦力大小為μF D．若開(kāi)始時(shí)木塊靜止，當(dāng)撤去F，木塊沿墻壁下滑時(shí)，木塊不受滑動(dòng)摩擦力作用 答案　ACD 解析　若木塊靜止，則木塊受到的靜摩擦力與重力平

24、衡，大小為mg，方向豎直向上，故A正確，B錯(cuò)誤；木塊沿墻壁向下運(yùn)動(dòng)，墻對(duì)木塊的摩擦力大小為μN(yùn)＝μF，故C正確；當(dāng)撤去F時(shí)，墻與木塊間無(wú)彈力，則木塊不受摩擦力作用，故D正確． 題組三　綜合應(yīng)用 10．關(guān)于摩擦力與彈力的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．有彈力一定有摩擦力 B．有摩擦力一定有彈力 C．彈力越大，摩擦力越大 D．摩擦力越大，彈力一定越大 答案　B 解析　根據(jù)摩擦力和彈力產(chǎn)生的特點(diǎn)可知，有摩擦力一定有彈力，但有彈力不一定有摩擦力，A錯(cuò)，B對(duì)；彈力越大，摩擦力不一定越大，同理，摩擦力越大，彈力也不一定越大，C、D錯(cuò)． 11．(多選)如圖6甲所示，一人用由零逐漸增大的

25、水平力F推靜止于水平地面上質(zhì)量為10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力f與F的關(guān)系如圖乙所示，g取10 m/s2，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖6 A．木箱所受的最大靜摩擦力fmax＝21 N B．木箱所受的最大靜摩擦力fmax＝20 N C．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.21 D．木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2 答案　AD 解析　木箱受到的靜摩擦力隨推力的增大而增大，最大靜摩擦力為21 N，當(dāng)推力F>21 N后，摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為20 N，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝＝0.2，選項(xiàng)A、D正確． 12．如圖7所示，一重為40 N的木塊原來(lái)靜止在水平桌面上，某瞬間在水

26、平方向上同時(shí)受到兩個(gè)方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13 N，F(xiàn)2＝6 N．已知木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求： 圖7 (1)木塊所受的摩擦力的大小和方向； (2)當(dāng)只將F1撤去時(shí)，木塊受到的摩擦力的大小和方向； (3)若撤去的力不是F1而是F2，求木塊受到的摩擦力的大小和方向． 答案　(1)7 N　水平向左　(2)6 N　水平向右 (3)8 N　水平向左 解析　當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力為F滑＝μFN＝μG＝0.2×40 N＝8 N，故木塊受到桌面的最大靜摩擦力為8 N. (1)加上F1、F2后，F(xiàn)1和F2相當(dāng)于一個(gè)方向向右的

27、力F＝F1－F2＝7 N．由于F小于最大靜摩擦力，故木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則木塊受到桌面靜摩擦力的作用，大小為7 N，方向水平向左． (2)將F1撤去后，由于F2小于最大靜摩擦力，故木塊仍然保持靜止．由二力平衡知識(shí)知，木塊受到的靜摩擦力大小等于F2，即大小為6 N，方向水平向右． (3)撤掉F2后，由于F1大于最大靜摩擦力，則木塊受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為8 N，方向水平向左． 13．有一種圓珠筆，內(nèi)部有一根小彈簧．如圖8所示，筆桿豎直放置，在圓珠筆尾部的按鈕上放一個(gè)200 g的砝碼，砝碼靜止時(shí)，彈簧壓縮量為2 mm.現(xiàn)用這支圓珠筆水平推一本平放在桌面上質(zhì)量為800 g的書(shū)，當(dāng)按鈕壓縮量為2.4 mm(未超過(guò)彈簧的彈性限度)時(shí)，這本書(shū)恰好勻速運(yùn)動(dòng)．g＝10 m/s2，試求： 圖8 (1)筆內(nèi)小彈簧的勁度系數(shù)； (2)書(shū)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)大?。? 答案　(1)1 000 N/m　(2)0.3 解析　(1)由于砝碼處于靜止，則kx＝mg， 所以有k＝＝ N/m＝1 000 N/m. (2)要使書(shū)恰好能勻速運(yùn)動(dòng)，則kx′＝μm′g 得μ＝＝＝0.3.