第一講重力、彈力、摩擦力(原卷版+解析)

第一講重力、彈力、摩擦力知識梳理一、力1.力的概念：力是物體對物體的作用。2.力的三要素：力的大小、方向、作用點。3.力的表示方法：力的圖示或力的示意圖。二、重力1.產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力。2.大小：G＝mg。3.方向：總是豎直向下的。4.重心：物體各部分都受重力的作用，從效果上看，可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點叫作物體的重心；質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在其幾何中心上，形狀不規(guī)則或質(zhì)量分布不均勻的薄板，重心可用懸掛法確定。三、彈力1.彈力(1)定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀而對與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。(2)產(chǎn)生的條件①物體間直接接觸。②接觸處發(fā)生彈性形變。(3)方向：總是與物體形變的方向相反。2.胡克定律(1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比。(2)表達式：F＝eq\a\vs4\al(kx)。k是彈簧的勁度系數(shù)，由彈簧自身的性質(zhì)決定，單位是N/m，x是彈簧長度的改變量，不是彈簧形變以后的長度。四、摩擦力1.靜摩擦力(1)定義：兩個物體之間只有相對運動趨勢，而沒有相對運動時的摩擦力。(2)產(chǎn)生條件：接觸面粗糙；接觸處有彈力；兩物體間有相對運動趨勢。(3)方向：沿兩物體的接觸面，與相對運動趨勢的方向相反。(4)大?。?<F≤eq\a\vs4\al(Fmax)。2.滑動摩擦力(1)定義：一個物體在另一個物體表面滑動時，受到另一物體阻礙它們相對滑動的力。(2)產(chǎn)生條件：接觸面粗糙；接觸處有彈力；兩物體間有相對運動。(3)方向：沿兩物體的接觸面，與相對運動的方向相反。(4)大?。篎＝eq\a\vs4\al(μFN)，μ為動摩擦因數(shù)，其值與兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。知識訓練考點一、彈力1.彈力有無的判斷(1)條件法：根據(jù)彈力產(chǎn)生的兩個條件——接觸和形變直接判斷。(2)假設法：假設兩個物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運動狀態(tài)改變，則此處一定有彈力。(3)狀態(tài)法：根據(jù)物體的運動狀態(tài)，由平衡條件或牛頓第二定律進行判斷。2.彈力方向的判斷(1)五種常見模型中彈力的方向(2)根據(jù)共點力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向。3.彈力大小的計算(1)應用胡克定律F＝kx計算彈簧的彈力．注意：x表示形變量．(2)物體靜止或做勻速直線運動時，用共點力平衡來計算彈力．(3)物體不平衡時應用牛頓第二定律計算彈力．例1、如圖所示，固定斜面上有一小球，用一豎直輕彈簧與之相連，小球處于靜止狀態(tài)，不考慮小球的滾動。下列說法正確的是()A．小球與斜面之間一定有彈力B．彈簧可能處于壓縮狀態(tài)C．彈簧一定處于伸長狀態(tài)D．小球最多受到5個力例2、在半球形光滑碗內(nèi)斜擱一根筷子，如圖所示，筷子與碗的接觸點分別為A、B，則碗對筷子A、B兩點處的作用力方向分別為()A．均豎直向上B．均指向球心OC．A點處指向球心O，B點處豎直向上D．A點處指向球心O，B點處垂直于筷子斜向上例3、(多選)如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的長度L和彈力F的關(guān)系圖線，根據(jù)圖線可以確定()A．彈簧的原長為10cmB．彈簧的勁度系數(shù)為200N/mC．彈簧伸長15cm時彈力大小為10ND．彈簧伸長15cm時彈力大小為30N課堂隨練訓練1、下列對圖中彈力的判斷說法正確的是()A．圖甲中，小球隨車廂一起向右做勻速直線運動，車廂左壁對小球有彈力B．圖乙中，小球被輕繩斜拉著靜止在光滑的斜面上，斜面對小球有彈力C．圖丙中，小球被a、b兩輕繩懸掛著處于靜止，其中a繩豎直，b繩對小球有拉力D．圖丁中，兩個相同小球各自被長度一樣的豎直輕繩拉住而靜止，則兩球間有彈力訓練2、(2022·廣東深圳市高級中學檢測)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端分別與豎直墻壁和物塊連接，彈簧、地面水平．A、B兩點離墻壁的距離分別為x1、x2，物塊在A、B兩點均能恰好靜止，物塊與地面間的最大靜摩擦力為F1，則彈簧的勁度系數(shù)為()A．eq\f(F1,x2＋x1) B．eq\f(2F1,x2＋x1)C．eq\f(2F1,x2－x1) D．eq\f(F1,x2－x1)考點二、摩擦力1.對摩擦力的理解(1)摩擦力的方向總是與物體間相對運動(或相對運動趨勢)的方向相反,但不一定與物體的運動方向相反。(2)摩擦力總是阻礙物體間的相對運動(或相對運動趨勢)，但不一定阻礙物體的運動。(3)摩擦力不一定是阻力，也可以是動力。(4)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止，但一定保持相對靜止。2.靜摩擦力的有無及方向的判斷方法(1)假設法(2)狀態(tài)法根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律,判斷靜摩擦力的方向。(3)牛頓第三定律法先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。3.摩擦力的突變問題當物體的受力情況發(fā)生變化時，摩擦力的大小和方向往往會發(fā)生變化，有可能導致靜摩擦力和滑動摩擦力之間的相互轉(zhuǎn)化。常見的摩擦力突變模型如下。分類案例圖示“靜—靜”突變在水平力F作用下物體靜止于斜面上，F(xiàn)突然增大時物體仍靜止，則物體所受靜摩擦力的大小或方向?qū)ⅰ巴蛔儭薄办o—動”突變物體放在粗糙水平面上，作用在物體上的水平力F從零逐漸增大，當物體開始滑動時，物體受水平面的摩擦力由靜摩擦力“突變”為滑動摩擦力“動—靜”突變滑塊以v0沖上斜面做減速運動，當?shù)竭_某位置時速度減為零而后靜止在斜面上，滑動摩擦力“突變”為靜摩擦力“動—動”突變水平傳送帶的速度v1大于滑塊的速度v2，滑塊受滑動摩擦力方向水平向右，當傳送帶突然被卡住時，滑塊受到的滑動摩擦力方向“突變”為向左例1、(多選)如圖所示，A、B、C三個物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)也相同。三個物體隨傳送帶一起勻速運動，運動方向如圖中箭頭所示。則下列說法正確的是()A．A物體受到的摩擦力方向向右B．三個物體中只有A物體受到的摩擦力是零C．B、C受到的摩擦力方向相同D．B、C受到的摩擦力方向相反例2、(2022·南京秦淮中學檢測)如圖所示，物體A、B疊放在物體C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起勻速運動，各接觸面間摩擦力的情況是()A．B對C有向右的摩擦力B．C對A有向左的摩擦力C．物體C受到三個摩擦力作用D．C對地面有向左的摩擦力例3、(多選)如圖甲所示，A、B兩個物體疊放在水平面上，B的上下表面均水平，A物體與一拉力傳感器相連接，連接拉力傳感器和物體A的細繩保持水平。從t＝0時刻起，用一水平向右的力F＝kt(k為常數(shù))作用在B物體上，拉力傳感器的示數(shù)隨時間變化的圖線如圖乙所示，已知k、t1、t2，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。據(jù)此可求()A．A、B之間的最大靜摩擦力B．水平面與B之間的滑動摩擦力C．A、B之間的動摩擦因數(shù)μABD．B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ課堂隨練訓練1、如圖所示為研究物塊與木板之間摩擦力大小的實驗裝置．將一物塊和木板疊放于水平桌面上．輕質(zhì)彈簧測力計一端固定，另一端用細線與物塊水平相連．現(xiàn)在用輕繩與木板連接，用手向右水平拉輕繩，使木板在桌面上滑動．彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后，下列說法正確的是()A．物塊與木板之間的摩擦力是靜摩擦力B．木板必須在桌面上做勻速直線運動C．彈簧測力計示數(shù)一定等于物塊受到的摩擦力D．彈簧測力計示數(shù)一定等于木板受到的摩擦力訓練2、如圖甲所示，一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上的質(zhì)量為10kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff與F的關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是(g取10m/s2)()A．木箱所受的最大靜摩擦力Ffm＝21NB．木箱所受的最大靜摩擦力Ffm＝20NC．木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.21D．木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2訓練3、(2022·新疆維吾爾自治區(qū)3月檢測)如圖所示，水平面上的物體受到水平向右的力為F1＝8N和水平向左的力F2＝3N的共同作用，物體處于靜止狀態(tài)。以下說法正確的是()A．如果撤去力F1，物體受到的摩擦力一定為5NB．如果撤去力F1，物體受到的合力一定為零C．如果撤去力F2，物體受到的摩擦力一定為8ND．如果撤去力F2，物體受到的合力一定為3N同步練習1、下列關(guān)于重力、彈力、摩擦力說法正確的是()A．重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，方向垂直接觸面向下B．桌子上書本對桌面的壓力，是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的C．靜摩擦力的方向可以與物體的運動方向相同D．滑動摩擦力方向一定與物體的運動方向相反2、如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個重力為2N的小球，小球處于靜止狀態(tài),則彈性桿對小球的彈力()A．大小為2N，方向平行于斜面向上B．大小為1N，方向平行于斜面向上C．大小為2N，方向垂直于斜面向上D．大小為2N，方向豎直向上3、如圖所示，長為3L的木板從光滑水平面滑上長為5L的粗糙桌面，停止運動時木板右端離開桌面邊緣距離為L，則該過程中，木板所受摩擦力Ff與位移x的關(guān)系圖線是()4、如圖所示，A、B兩物體疊放在水平地面上，A物體質(zhì)量m＝20kg，B物體質(zhì)量M＝30kg。處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁，另一端與A物體相連，輕彈簧處于自然狀態(tài)，其勁度系數(shù)為250N/m，A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5?，F(xiàn)用一水平推力F作用于物體B上使B緩慢地向墻壁移動，當移動0.2m時，水平推力F的大小為(已知A、B之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2)()A．350N B．300NC．250N D．200N5、如圖甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，地面對斜劈的摩擦力為Ff1；如圖乙所示，若對該物塊施加一平行于斜面向下的推力F1，使其加速下滑，則地面對斜劈的摩擦力為Ff2；如圖丙所示，若對該物塊施加一平行于斜面向上的推力F2，使其減速下滑，則地面對斜劈的摩擦力為Ff3。下列關(guān)于Ff1、Ff2、Ff3的大小關(guān)系正確的是()A．Ff1＞0 B．Ff2＞Ff3C．Ff2＜Ff3 D．Ff2＝Ff36、如圖所示，質(zhì)量為M的長木板放在水平地面上，放在長木板上的質(zhì)量為m的木塊在水平向右的拉力F的作用下向右滑行，長木板保持靜止。已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，下列說法正確的是()A．地面對長木板的摩擦力的大小一定為μ1mgB．地面對長木板的摩擦力的大小一定為μ2MgC．地面對長木板的摩擦力的大小一定為μ2(m＋M)gD．只要拉力F增大到足夠大，長木板一定會與地面發(fā)生相對滑動7、如圖所示，兩木塊的質(zhì)量分別為m1和m2，兩豎直輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，上面木塊壓在上面的彈簧上(但不拴接)，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直到它剛離開上面彈簧，在此過程中下面木塊移動的距離為(重力加速度為g)()A．eq\f(m1g,k1)B．eq\f(m2g,k1)C．eq\f(m1g,k2)D．eq\f(m2g,k2)8、(多選)某同學用如圖所示的裝置開展探究實驗，固定在墻壁上的一個力傳感器通過一根水平繩與小木塊B相連，A、B都放在質(zhì)量可以忽略的長薄板C上，地面光滑。已知A的質(zhì)量為0.8kg，B的質(zhì)量為0.4kg，A、C間與B、C間的動摩擦因數(shù)都為0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度g＝10m/s2，當施加一個力F作用在A上，下列說法正確的是()A．F＝1N時，力傳感器示數(shù)為1NB．F＝3N時，力傳感器示數(shù)為3NC．F＝4N時，力傳感器示數(shù)為4ND．F＝5N時，力傳感器示數(shù)為2N第一講重力、彈力、摩擦力知識梳理一、力1.力的概念：力是物體對物體的作用。2.力的三要素：力的大小、方向、作用點。3.力的表示方法：力的圖示或力的示意圖。二、重力1.產(chǎn)生：由于地球的吸引而使物體受到的力。2.大?。篏＝mg。3.方向：總是豎直向下的。4.重心：物體各部分都受重力的作用，從效果上看，可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點叫作物體的重心；質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在其幾何中心上，形狀不規(guī)則或質(zhì)量分布不均勻的薄板，重心可用懸掛法確定。三、彈力1.彈力(1)定義：發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復原狀而對與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。(2)產(chǎn)生的條件①物體間直接接觸。②接觸處發(fā)生彈性形變。(3)方向：總是與物體形變的方向相反。2.胡克定律(1)內(nèi)容：彈簧發(fā)生彈性形變時，彈力的大小跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比。(2)表達式：F＝eq\a\vs4\al(kx)。k是彈簧的勁度系數(shù)，由彈簧自身的性質(zhì)決定，單位是N/m，x是彈簧長度的改變量，不是彈簧形變以后的長度。四、摩擦力1.靜摩擦力(1)定義：兩個物體之間只有相對運動趨勢，而沒有相對運動時的摩擦力。(2)產(chǎn)生條件：接觸面粗糙；接觸處有彈力；兩物體間有相對運動趨勢。(3)方向：沿兩物體的接觸面，與相對運動趨勢的方向相反。(4)大?。?<F≤eq\a\vs4\al(Fmax)。2.滑動摩擦力(1)定義：一個物體在另一個物體表面滑動時，受到另一物體阻礙它們相對滑動的力。(2)產(chǎn)生條件：接觸面粗糙；接觸處有彈力；兩物體間有相對運動。(3)方向：沿兩物體的接觸面，與相對運動的方向相反。(4)大?。篎＝eq\a\vs4\al(μFN)，μ為動摩擦因數(shù)，其值與兩個物體的材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。知識訓練考點一、彈力1.彈力有無的判斷(1)條件法：根據(jù)彈力產(chǎn)生的兩個條件——接觸和形變直接判斷。(2)假設法：假設兩個物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運動狀態(tài)不變，則此處不存在彈力；若運動狀態(tài)改變，則此處一定有彈力。(3)狀態(tài)法：根據(jù)物體的運動狀態(tài)，由平衡條件或牛頓第二定律進行判斷。2.彈力方向的判斷(1)五種常見模型中彈力的方向(2)根據(jù)共點力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向。3.彈力大小的計算(1)應用胡克定律F＝kx計算彈簧的彈力．注意：x表示形變量．(2)物體靜止或做勻速直線運動時，用共點力平衡來計算彈力．(3)物體不平衡時應用牛頓第二定律計算彈力．例1、如圖所示，固定斜面上有一小球，用一豎直輕彈簧與之相連，小球處于靜止狀態(tài)，不考慮小球的滾動。下列說法正確的是()A．小球與斜面之間一定有彈力B．彈簧可能處于壓縮狀態(tài)C．彈簧一定處于伸長狀態(tài)D．小球最多受到5個力【答案】B【解析】小球受向下的重力，彈簧處于豎直狀態(tài)，對小球有豎直方向的作用力，當彈簧向上的彈力等于重力時，斜面對小球無彈力，選項A錯誤；若彈簧處于壓縮狀態(tài)，則小球受彈簧的彈力和重力都是豎直向下，還受到垂直斜面向上的支持力以及沿斜面向上的摩擦力，在這4個力的作用下可能平衡，選項B正確，選項C錯誤；小球最多受重力、斜面的支持力和摩擦力、彈簧的彈力，共4個力的作用，選項D錯誤。例2、在半球形光滑碗內(nèi)斜擱一根筷子，如圖所示，筷子與碗的接觸點分別為A、B，則碗對筷子A、B兩點處的作用力方向分別為()A．均豎直向上B．均指向球心OC．A點處指向球心O，B點處豎直向上D．A點處指向球心O，B點處垂直于筷子斜向上【答案】D【解析】A點處彈力的方向沿半徑指向球心O，B點處彈力的方向垂直于筷子斜向上，故D正確。例3、(多選)如圖所示為一輕質(zhì)彈簧的長度L和彈力F的關(guān)系圖線，根據(jù)圖線可以確定()A．彈簧的原長為10cmB．彈簧的勁度系數(shù)為200N/mC．彈簧伸長15cm時彈力大小為10ND．彈簧伸長15cm時彈力大小為30N【答案】ABD【解析】當彈力為零時，彈簧處于原長，則原長為10cm，故A正確；當彈簧的長度為5cm時，彈力為10N，此時彈簧壓縮量x＝10cm－5cm＝5cm＝0.05m，根據(jù)胡克定律F＝kx得，k＝eq\f(10,0.05)N/m＝200N/m，故B正確；當彈簧伸長量x′＝15cm＝0.15m時，根據(jù)胡克定律得，F(xiàn)＝kx′＝200×0.15N＝30N，故C錯誤，D正確．課堂隨練訓練1、下列對圖中彈力的判斷說法正確的是()A．圖甲中，小球隨車廂一起向右做勻速直線運動，車廂左壁對小球有彈力B．圖乙中，小球被輕繩斜拉著靜止在光滑的斜面上，斜面對小球有彈力C．圖丙中，小球被a、b兩輕繩懸掛著處于靜止，其中a繩豎直，b繩對小球有拉力D．圖丁中，兩個相同小球各自被長度一樣的豎直輕繩拉住而靜止，則兩球間有彈力【答案】B【解析】假設車廂左壁對小球有彈力，則小球不能隨車廂一起向右做勻速直線運動，故小球受到重力和車底板對小球的支持力，車廂左壁對小球無彈力，故A錯誤；假設斜面對小球沒有彈力，小球?qū)⒃诩毦€拉力和重力作用下處于豎直狀態(tài)，故斜面對小球有彈力，故B正確；假設b繩對小球有拉力，則小球在水平方向合力不為零，小球無法處于靜止狀態(tài)，故b繩對小球無拉力，故C錯誤；假設兩球間有彈力，則細線不可能處于豎直狀態(tài)，故兩球間無彈力，故D錯誤。訓練2、(2022·廣東深圳市高級中學檢測)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端分別與豎直墻壁和物塊連接，彈簧、地面水平．A、B兩點離墻壁的距離分別為x1、x2，物塊在A、B兩點均能恰好靜止，物塊與地面間的最大靜摩擦力為F1，則彈簧的勁度系數(shù)為()A．eq\f(F1,x2＋x1) B．eq\f(2F1,x2＋x1)C．eq\f(2F1,x2－x1) D．eq\f(F1,x2－x1)【答案】C【解析】物塊在A點和B點所受彈簧彈力與靜摩擦力大小相等、方向相反，設彈簧原長為l0，由平衡條件，在A點處有k(l0－x1)＝F1，在B點處有k(x2－l0)＝F1，聯(lián)立解得k＝eq\f(2F1,x2－x1)，故C正確．考點二、摩擦力1.對摩擦力的理解(1)摩擦力的方向總是與物體間相對運動(或相對運動趨勢)的方向相反,但不一定與物體的運動方向相反。(2)摩擦力總是阻礙物體間的相對運動(或相對運動趨勢)，但不一定阻礙物體的運動。(3)摩擦力不一定是阻力，也可以是動力。(4)受靜摩擦力作用的物體不一定靜止，但一定保持相對靜止。2.靜摩擦力的有無及方向的判斷方法(1)假設法(2)狀態(tài)法根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律,判斷靜摩擦力的方向。(3)牛頓第三定律法先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向。3.摩擦力的突變問題當物體的受力情況發(fā)生變化時，摩擦力的大小和方向往往會發(fā)生變化，有可能導致靜摩擦力和滑動摩擦力之間的相互轉(zhuǎn)化。常見的摩擦力突變模型如下。分類案例圖示“靜—靜”突變在水平力F作用下物體靜止于斜面上，F(xiàn)突然增大時物體仍靜止，則物體所受靜摩擦力的大小或方向?qū)ⅰ巴蛔儭薄办o—動”突變物體放在粗糙水平面上，作用在物體上的水平力F從零逐漸增大，當物體開始滑動時，物體受水平面的摩擦力由靜摩擦力“突變”為滑動摩擦力“動—靜”突變滑塊以v0沖上斜面做減速運動，當?shù)竭_某位置時速度減為零而后靜止在斜面上，滑動摩擦力“突變”為靜摩擦力“動—動”突變水平傳送帶的速度v1大于滑塊的速度v2，滑塊受滑動摩擦力方向水平向右，當傳送帶突然被卡住時，滑塊受到的滑動摩擦力方向“突變”為向左例1、(多選)如圖所示，A、B、C三個物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)也相同。三個物體隨傳送帶一起勻速運動，運動方向如圖中箭頭所示。則下列說法正確的是()A．A物體受到的摩擦力方向向右B．三個物體中只有A物體受到的摩擦力是零C．B、C受到的摩擦力方向相同D．B、C受到的摩擦力方向相反【答案】BC【解析】A物體勻速運動，合外力為零，故不受摩擦力，B物體和C物體受摩擦力沿傳送帶向上，所以B、C正確，A、D錯誤。例2、(2022·南京秦淮中學檢測)如圖所示，物體A、B疊放在物體C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起勻速運動，各接觸面間摩擦力的情況是()A．B對C有向右的摩擦力B．C對A有向左的摩擦力C．物體C受到三個摩擦力作用D．C對地面有向左的摩擦力【答案】A【解析】三個物體都做勻速直線運動，合外力均為零。以B為研究對象，B水平方向受到向右的拉力F作用，根據(jù)平衡條件得知，C對B有向左的靜摩擦力，而且此靜摩擦力與F平衡，根據(jù)牛頓第三定律得知，B對C有向右的靜摩擦力，故A正確；對A研究，由平衡條件得知，C對A沒有摩擦力，否則A受力不平衡，不可能做勻速直線運動，故B錯誤；以整體為研究對象，由平衡條件得知，地面對C有向左的滑動摩擦力，則C對地面有向右的滑動摩擦力，故C受到兩個摩擦力作用，故C、D錯誤。例3、(多選)如圖甲所示，A、B兩個物體疊放在水平面上，B的上下表面均水平，A物體與一拉力傳感器相連接，連接拉力傳感器和物體A的細繩保持水平。從t＝0時刻起，用一水平向右的力F＝kt(k為常數(shù))作用在B物體上，拉力傳感器的示數(shù)隨時間變化的圖線如圖乙所示，已知k、t1、t2，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。據(jù)此可求()A．A、B之間的最大靜摩擦力B．水平面與B之間的滑動摩擦力C．A、B之間的動摩擦因數(shù)μABD．B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ【答案】AB【解析】當F大于B與地面間的最大靜摩擦力后，拉力傳感器才有示數(shù)，地面對B的最大靜摩擦力為Ffm＝kt1，A、B相對滑動后，拉力傳感器的示數(shù)保持不變，則FfAB＝kt2－Ffm＝k(t2－t1)，選項A、B正確；由于A、B的質(zhì)量未知，則μAB和μ不能求出，選項C、D錯誤。課堂隨練訓練1、如圖所示為研究物塊與木板之間摩擦力大小的實驗裝置．將一物塊和木板疊放于水平桌面上．輕質(zhì)彈簧測力計一端固定，另一端用細線與物塊水平相連．現(xiàn)在用輕繩與木板連接，用手向右水平拉輕繩，使木板在桌面上滑動．彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后，下列說法正確的是()A．物塊與木板之間的摩擦力是靜摩擦力B．木板必須在桌面上做勻速直線運動C．彈簧測力計示數(shù)一定等于物塊受到的摩擦力D．彈簧測力計示數(shù)一定等于木板受到的摩擦力【答案】C【解析】物塊與木板間發(fā)生相對運動，是滑動摩擦力，只要兩者間發(fā)生相對運動即可，木板不必一定在桌面上做勻速直線運動，A、B錯誤；物塊受力平衡，彈簧測力計示數(shù)等于物塊受到的摩擦力，C正確，D錯誤．訓練2、如圖甲所示，一人用由零逐漸增大的水平力F推靜止于水平地面上的質(zhì)量為10kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff與F的關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是(g取10m/s2)()A．木箱所受的最大靜摩擦力Ffm＝21NB．木箱所受的最大靜摩擦力Ffm＝20NC．木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.21D．木箱與地面間的動摩擦因數(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21N，當推力F＞21N時，摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，大小?0N，木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝eq\f(Ff,mg)＝0.2，選項A、D正確。訓練3、(2022·新疆維吾爾自治區(qū)3月檢測)如圖所示，水平面上的物體受到水平向右的力為F1＝8N和水平向左的力F2＝3N的共同作用，物體處于靜止狀態(tài)。以下說法正確的是()A．如果撤去力F1，物體受到的摩擦力一定為5NB．如果撤去力F1，物體受到的合力一定為零C．如果撤去力F2，物體受到的摩擦力一定為8ND．如果撤去力F2，物體受到的合力一定為3N【答案】B【解析】由題意可知，物體與地面的最大靜摩擦力fm≥5N，如果撤去力F1，物體仍處于靜止狀態(tài)，合力為零，受到的摩擦力一定為3N，A錯誤，B正確；如果撤去力F2，由于最大靜摩擦力不確定，物體可能靜止，也可能運動，故無法確定摩擦力及合力大小，C、D錯誤。同步練習1、下列關(guān)于重力、彈力、摩擦力說法正確的是()A．重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，方向垂直接觸面向下B．桌子上書本對桌面的壓力，是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的C．靜摩擦力的方向可以與物體的運動方向相同D．滑動摩擦力方向一定與物體的運動方向相反【答案】C【解析】重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，方向豎直向下，不是垂直接觸面向下，故A錯誤；書本對桌面的壓力是由于書本發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的，故B錯誤；摩擦力的方向總是與物體間相對運動的方向(或相對運動趨勢的方向)相反，因此靜摩擦力的方向可以與物體的運動方向相同，也可以與物體運動方向相反，故C正確；滑動摩擦力方向一定與物體的相對運動方向相反，不一定與物體的運動方向相反，故D錯誤。2、如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個重力為2N的小球，小球處于靜止狀態(tài),則彈性桿對小球的彈力()A．大小為2N，方向平行于斜面向上B．大小為1N，方向平行于斜面向上C．大小為2N，方向垂直于斜面向上D．大小為2N，方向豎直向上【答案】D【解析】小球受重力和桿的支持力(彈力)作用處于靜止狀態(tài),由二力平衡可知,彈性桿對小球的彈力與重力等大、反向,即大小為2N,方向豎直向上。3、如圖所示，長為3L的木板從光滑水平面滑上長為5L的粗糙桌面，停止運動時木板右端離開桌面邊緣距離為L，則該過程中，木板所受摩擦力Ff與位移x的關(guān)系圖線是()【答案】D【解析】由Ff＝μFN可知，隨著長為3L的木板逐漸進入粗糙桌面，木板所受摩擦力Ff均勻增大，全部進入粗糙桌面后，木板所受支持力不變，則木板所受摩擦力Ff也不再改變，故D正確。4、如圖所示，A、B兩物體疊放在水平地面上，A物體質(zhì)量m＝20kg，B物體質(zhì)量M＝30kg。處于水平位置的輕彈簧一端固定于墻壁，另一端與A物體相連，輕彈簧處于自然狀態(tài)，其勁度系數(shù)為250N/m，A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5?，F(xiàn)用一水平推力F作用于物體B上使B緩慢地向墻壁移動，當移動0.2m時，水平推力F的大小為(已知A、B之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2)()A．350N B．300NC．250N D．200N【答案】B【解析】假設A、B間沒有相對滑動，則輕彈簧的壓縮量為x＝0.2m，此時輕彈簧的彈力大小為F＝kx＝50N，而A與B間的最大靜摩擦力為FfA＝μmg＝100N，所以A、B之間沒有相對滑動，它們之間的摩擦力為靜摩擦力，其大小為Ff1＝50N，B與地面間的摩擦力為滑動摩擦力，其大小為Ff2＝μ(m＋M)g＝250N，由B緩慢移動，可知推力的大小為F＝Ff1＋Ff2＝300N，B正確。5、如圖甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，地面對斜劈的摩擦力為Ff1；如圖乙所示，若對該物塊施加一平行于斜面向下的推力F1，使其加速下滑，則地面對斜劈的摩擦力為Ff2；如圖丙所示，若對該物塊施加一平行于斜面向上的推力F2，使其減速下滑，則地面對斜劈的摩擦力為Ff3。下列關(guān)于Ff1、Ff2、Ff3的大小關(guān)系正確的是()A．Ff1＞0 B．Ff2＞Ff3C．Ff2＜Ff3 D．Ff2＝Ff3【答案】D【解析】圖甲中斜劈和物塊都處于平衡狀態(tài)，對整體，只受豎直方向的重力和支持力，地面對斜劈的摩擦力Ff1＝0，若有摩擦力，則系統(tǒng)不能平衡，故A項錯誤；根據(jù)圖甲的情景可知，在圖乙、丙中，物塊受到斜面作用的滑動摩擦力和支持力，它們的合力與物塊重力平衡，即其方向豎直向上，因此物塊對斜面的作用力(摩擦力和壓力的合力)總是豎直向下的，且與物塊的重力等大，所以斜劈只受到了豎直方向的重力、地面支持力和物塊的作用力，與圖甲的受力情況相同，因此有Ff1＝Ff2＝Ff3＝0，B、C項錯誤，D項正確。6、如圖所示，質(zhì)量為M的長木板放在水平地面上，放在長木板上的質(zhì)量為m的木塊在水平向右的拉力F的作用下