第三章 2
课后知能作业
基础巩固练
知识点一 滑动摩擦力
1.如图所示,汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动,车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。下列判断正确的是( )
A.若v1B.若v1C.若v1>v2货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力
D.若v1>v2汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力
解析:若v1v2,则A相对B向左运动,故B对A施加向右的滑动摩擦力,汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力,故C、D错误。故选B。
2.如图所示,在水平面上有一向右运动的物体,质量为40 kg,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的大小为20 N的力的作用,取g=10 N/kg,则物体受到水平面的滑动摩擦力为( )
A.40 N,向右 B.40 N,向左
C.20 N,向右 D.20 N,向左
解析:根据滑动摩擦力公式可知Ff=μF压=μmg=0.1×40×10 N=40 N,方向与物体相对水平面的运动方向相反,为水平向左,B项正确,A、C、D错误。故选B。
知识点二 静摩擦力
3.(多选)关于摩擦力,有人总结了四条“不一定”,其中说法正确的是( )
A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同
B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线
C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动
D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力
解析:摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动方向相同,选项A正确;静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,也可能与运动方向成一定角度,例如用手竖直握住瓶子,让瓶子水平移动,选项B正确;运动的物体和静止的物体都可能受到静摩擦力或滑动摩擦力的作用,例如货物在传送带上向高处运动时,货物受静摩擦力但不静止;正在滑轨上滑行的物体,滑轨受到滑动摩擦力,而滑轨是静止的,选项C正确;静摩擦力和滑动摩擦力都既可以是阻力,也可以是动力,选项D错误。故选ABC。
4. (多选)《中国制造2025》是国家实施制造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,则( )
A.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
B.小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.机械手臂受到的摩擦力方向竖直向下
D.若铁夹水平移动,小球受到的摩擦力变大
解析:对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的压力以及摩擦力作用,根据平衡条件可知,小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反;根据力的作用是相互的可知,机械手臂受到的摩擦力方向竖直向下,故B、C正确;增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力大小不变,仍等于重力,故A错误;若水平移动铁夹,由于小球在竖直方向受力始终平衡,故摩擦力不变,故D错误。故选BC。
5.如图所示,A是主动轮,B是从动轮,它们通过不打滑的皮带转动,轮的转动方向如图所示,B轮上带有负载,P、Q分别是两轮边缘上的点,则下列关于P、Q所受摩擦力的判断正确的是( )
A.P受到的是静摩擦力,方向向下
B.P受到的是滑动摩擦力,方向向上
C.Q受到的是静摩擦力,方向向上
D.Q受到的是滑动摩擦力,方向向下
解析:P点位置在主动轮的边缘上,轮子带着传送带运动,故传送带相对轮子有向上运动的趋势,但没有相对滑动,故P点受到的是静摩擦力,方向向上,故A、B错误;Q点位置在从动轮边缘上,轮子是在传送带的带动下运动的,没有打滑,故受到的也是静摩擦力,因皮带向上运动,故Q相对于皮带有向下的运动趋势,故Q受到的摩擦力方向向上,故C正确,D错误。故选C。
6. (多选)中央电视台体育频道每周都有棋类节目,如棋类授课和评析。他们的棋盘是竖直的,棋盘上布有磁石,而每个棋子都是一个小磁体。关于棋盘和棋子,下列说法正确的是( )
A.小棋子共受四个力的作用
B.棋盘面应选取较粗糙的材料
C.只要磁场力足够大,即使棋盘光滑,棋子也能被吸在棋盘上静止
D.棋子被吸在棋盘上静止时,棋盘对棋子的摩擦力大于棋子的重力
解析:根据题意,对小棋子受力分析可知,受重力、棋盘的吸引力、棋盘的支持力和静摩擦力,共受四个力的作用,故A正确;棋子被吸在棋盘上静止时,根据平衡条件可知,棋盘对棋子的摩擦力大小等于棋子的重力的大小,故D错误;根据题意,由平衡条件可知,竖直方向上,棋子重力的大小等于棋盘对棋子静摩擦力的大小,小于棋子与棋盘间的最大静摩擦力,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,则有Fm=μFN=μF,可知,当磁场力F一定时,μ越大,Fm越大,即棋盘面应选取较粗糙的材料;当棋盘光滑,即μ=0,则无论磁场力多大,Fm都等于零,则棋子不可能被吸在棋盘上静止,故C错误,B正确。故选AB。
综合提升练
7.如图所示,小明将一张纸夹在书中某处,然后将一方向向右的水平拉力作用在纸上,但纸与书均保持静止,则下列关于摩擦力的说法中正确的是( )
A.手对纸有水平向右的摩擦力
B.手与纸之间没有摩擦力的作用
C.纸与书本之间没有摩擦力的作用
D.桌面对书本有水平向右的摩擦力
解析:用一方向向右的水平拉力作用在纸上,纸与书虽均保持静止,但纸相对手有向左的运动趋势,纸和书本之间有相对运动趋势,则手对纸有水平向右的摩擦力,纸与书本之间存在摩擦力,A正确,B、C错误;纸和书整体受到水平向右的拉力,根据二力平衡条件可知桌面对书本有向左的摩擦力,D错误。故选A。
8.如图,重为500 N的沙发放在水平地面上,某同学沿水平方向推沙发,当水平推力大小为90 N时,沙发恰好开始运动。沙发运动后,用75 N的水平推力即可使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是( )
A.沙发与地面之间的动摩擦因数为0.18
B.若用80 N的水平推力推静止的沙发,沙发所受的摩擦力大小为75 N
C.若用100 N的水平推力推静止的沙发,沙发所受的摩擦力大小为100 N
D.若用50 N的水平推力推已经运动的沙发,沙发所受的摩擦力大小为75 N
解析:由题意知:沙发与地面的最大静摩擦力Fm=90 N,滑动摩擦力Ff=75 N,由Ff=μFN,知μ===0.15,A错误;80 NFm,沙发开始运动,Ff=75 N,C错误;运动的沙发所受摩擦力为滑动摩擦力,大小为75 N,与运动状态无关,D正确。故选D。
9.(2024·重庆南岸高一期末)如图甲所示,一静止在水平面上的物体,质量为3 kg,在水平弹簧作用下,2 s末开始缓慢滑动,此时弹簧伸长了5 cm。弹簧弹力F随时间t的变化情况如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.t=1 s时物体未动,因此不受摩擦力作用
B.物体与地面间的动摩擦因数为0.3
C.弹簧的劲度系数为120 N/m
D.若5 s后F继续增大,物块与地面之间的摩擦力也随之增大
解析:t=1 s时物体未动,根据平衡可知,受静摩擦力作用,故A错误;2 s末开始缓慢滑动,弹簧弹力为6 N,最大静摩擦力为6 N,所以μ===0.2,故B错误;弹簧伸长了5 cm,弹簧的劲度系数为k==120 N/m,故C正确;若5 s后F继续增大,物块与地面之间的摩擦力为滑动摩擦力,因为正压力不变,动摩擦因数不变,所以摩擦力不变,故D错误。故选C。
10.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制订计划并设计实验,进行实验,收集证据,分析论证,评估交流等。一位同学学习了滑动摩擦力后,怀疑滑动摩擦力的大小可能与接触面积有关,于是他准备用实验探究这个问题。
(1)这位同学认为:滑动摩擦力的大小与接触面积成正比,这属于科学探究活动的_作出假设__环节。
(2)为完成本实验,需要自己制作木块,他应制作的木块是下列选项中的_____。
A.各面粗糙程度相同的正方体木块
B.各面粗糙程度不相同的正方体木块
C.各面粗糙程度相同、长宽高各不相等的长方体木块
D.各面粗糙程度不相同、长宽高各不相等的长方体木块
(3)为了测量木块与木板之间的滑动摩擦力,他设计了如图两种方案:甲是将长木板固定在水平面上,用弹簧测力计水平拉动木板上的木块;乙是用弹簧测力计水平拉住木块,他水平拉动木块下的木板。你认为更利于操作的方案是_乙__;理由是_见解析__。
解析:(1)这个环节是在探究前对可能的结果进行猜想和假设,属于作出假设环节。
(2)应当用控制变量法进行研究,探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,应当保持接触面粗糙程度和压力大小不变,改变接触面积的大小,故应选C。
(3)应当选择乙方案,甲方案操作时需要匀速拉动木块(不易做到),且要在木块运动时读取弹簧测力计的示数(不易读数);乙方案只需要拉动木板运动即可,不要求匀速拉动,且容易读取弹簧测力计的示数。
11.(多选)(2024·石家庄高一检测)如图所示,在同一水平面上,用大小不同的力推木块做匀速运动,在三种放置情况下,木块Q受到地面的摩擦力分别为Ff1、Ff2、Ff3,则( )
A.Ff1=Ff2 B.Ff1C.Ff2=Ff3 D.Ff1=Ff3
解析:推动木块做匀速运动,且木块Q受到地面的摩擦力是滑动摩擦力,由滑动摩擦力的公式可得Ff1=μN1=μmQg,Ff2=μN2=μ(mP+mQ)g,Ff3=μN3=μmQg,则有Ff1=Ff312.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100 g的砝码,当砝码静止时,弹簧的压缩量为2 mm。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为900 g的书,当弹簧的压缩量为3.6 mm(未超过弹簧的弹性限度)时,这本书恰好做匀速运动。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)500 N/m (2)0.2
解析:(1)当笔杆竖直放置时,砝码处于静止状态,受力平衡,已知Δx1=2 mm=2×10-3 m,m1=100 g=0.1 kg,则有kΔx1=m1g,代入数据解得k=500 N/m。
(2)要使书恰好做匀速运动,则弹簧弹力与书受到的滑动摩擦力大小相等,有kΔx2=μm2g,代入数据解得μ=0.2。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共49张PPT)
第三章 相互作用——力
2. 摩擦力
●目标重点展示
素养目标 学习重点
物理观念 (1)分析摩擦现象,理解摩擦力产生的条件。
(2)知道动摩擦因数。
(3)通过实例,了解最大静摩擦力。 (1)滑动摩擦力方向和大小的确定。
(2)静摩擦力方向和大小的确定。
科学思维 (1)根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向,并根据Ff=μFN计算其大小。
(2)判断静摩擦力的方向,分析静摩擦力的大小。
探究点1 滑动摩擦力
●新知导学
情境:用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块,使它做匀速运动,测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。改变木块和木板之间的压力,摩擦力的大小也随之改变。
探究:如果摩擦力的大小跟压力的大小存在某种定量关系的话,它们可能是怎样的关系呢?
?[提示]
[提示]
(1)弹簧测力计示数等于木块所受摩擦力的大小,依据是木块匀速运动,水平方向上二力平衡。
(2)猜想:摩擦力大小与压力大小可能是正比关系。
(3)摩擦力大小除与压力有关外,还与接触面的材质和粗糙程度有关。
●基础梳理
1.定义:两个相互_______的物体,当它们相对滑动时,在接触面上会产生一种阻碍_______运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
2.方向:总是沿着_________,并且跟物体___________的方向相反。
3.大小:滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比,即Ff=_______,F压表示压力的大小,μ为_____________。
4.作用效果:总是阻碍物体间的___________。
接触
相对
接触面
相对运动
μF压
动摩擦因数
相对运动
[判断正误]
(1)滑动摩擦力的方向跟运动方向相反。( )
(2)滑动摩擦力一定是阻力,且阻碍物体的相对运动。( )
(3)压力越大,滑动摩擦力一定越大。( )
?[思考]
×
×
×
[思考]
静止的物体可以受到滑动摩擦力吗?
提示:可以。如图所示,B板被抽出时,静止的A物体受到向左的滑动摩擦力。
●重难解读
1.滑动摩擦力的产生条件
》特别提醒
有弹力,不一定有摩擦力;有摩擦力,一定有弹力。
2.滑动摩擦力的方向
(1)与接触面相切,且与物体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。
3.滑动摩擦力的大小
(1)根据公式Ff=μF压计算。
①F压的大小不一定等于物体的重力。可用以下四例说明
②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关,而与物体间的压力、接触面的大小和物体的运动情况无关。
(2)由二力平衡关系计算。
物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。
》特别提醒
滑动摩擦力的大小只由μ和F压决定,与物体的运动状态、接触面积的大小无关。
类型一:滑动摩擦力方向的判断
例1:如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。则在上述过程中( )
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B.桌布对桌子摩擦力的方向向左
C.桌子对鱼缸摩擦力的方向向左
D.鱼缸所受摩擦力的方向一直未变
解析:鱼缸相对桌布向左运动,则桌布对鱼缸摩擦力的方向向右,A不符合题意;桌子相对桌布向左运动,则桌布对桌子的摩擦力方向向右,B不符合题意;当鱼缸在桌面上滑动时,鱼缸相对桌面向右运动,则桌子对鱼缸摩擦力的方向向左,C符合题意;鱼缸先是受到桌布向右的摩擦力,后受到桌子向左的摩擦力,则鱼缸所受摩擦力的方向发生了变化,D不符合题意。故选C。
?[规律方法]
[规律方法]判断滑动摩擦力方向的步骤
(1)确定发生相对运动的两个物体;
(2)将一个物体选作参考系(视作静止);
(3)判断另一个物体的运动方向;
(4)根据滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动方向相反,判断滑动摩擦力的方向。
类型二:滑动摩擦力大小的计算
例2:如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在物理习题册内,A4纸上方书页总质量为0.3 kg,A4纸下方书页总质量为0.5 kg,A4纸与书页之间、书与桌面之间的动摩擦因数均为0.4,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为(取g=10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A.4 N B.5.6 N
C.2.4 N D.3.2 N
解析:A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力,则有Ff=2μF压=2×0.4×3 N=2.4 N,当拉力等于摩擦力时,拉力最小,所以有F= 2.4 N,C正确。故选C。
探究点2 静摩擦力
●新知导学
情境:如图所示,把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,观察弹簧测力计示数及其变化情况。
探究:(1)随着外力的增大,静摩擦力大小变化吗?若变化,如何变化?
(2)木块开始移动时弹簧测力计的示数有何特点?
(3)若在木块上增加砝码,木块开始移动时弹簧测力计的示数如何变化?由此得出什么结论?
?[提示]
[提示]
(1)由二力平衡知,随着外力的增大,静摩擦力大小发生变化,相应增大。
(2)木块开始移动时弹簧测力计的示数达到最大,即最大静摩擦力。静摩擦力的数值存在一个范围,即0(3)弹簧测力计的示数增大。最大静摩擦力随正压力的增大而增大。
●基础梳理
1.定义:相互接触的两个物体之间只有_________________,而没有___________,这时的摩擦力叫作静摩擦力。
2.方向:总是沿着_________,跟物体_______________的方向相反。
3.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_______________时的拉力。
4.静摩擦力的大小:两物体之间实际产生的静摩擦力F在_____与最大静摩擦力___________之间,即___________________。
相对运动的趋势
相对运动
接触面
相对运动趋势
即将开始运动
0
Fmax
0[判断正误]
(1)相互接触的物体相对静止的时候,不可能产生摩擦力。( )
(2)静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同。( )
(3)静止的物体所受静摩擦力一定为零。( )
(4)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。( )
×
√
×
×
●重难解读
1.静摩擦力的产生条件
2.静摩擦力的方向
(1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动趋势的方向相反。
(2)与物体运动的方向可能相同,可能相反,也可能不在同一条直线上。
例如:
?[思考]
[思考]
如图所示,猴子爬树时,先是向上爬,然后是向下爬,摩擦力的方向如何?有的同学认为摩擦力是阻力,这种说法正确吗?
》特别提醒
(1)相对运动趋势是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的趋势,但还处于相对静止状态。
(2)“阻碍”说明了静摩擦力的作用效果,阻碍的是物体间的相对运动趋势。
(3)静摩擦力可以是阻力也可以是动力,如人跑步时地面给人的静摩擦力是动力。
3.静摩擦力的大小
(1)范围:0(2)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。
(3)静摩擦力大小与正压力无关。
?[拓展]
[拓展]
最大静摩擦力的大小与正压力成正比,即Fmax=μ0F压。μ0为静摩擦因数,它取决于接触面的材料和接触面的粗糙程度。
类型一:静摩擦力有无及方向的确定
例3:(多选)如图所示为皮带运输机的示意图,A为传送带上的货物,则( )
A.如果货物A随传送带一起向上匀速运动,
A受到沿斜面向上的摩擦力
B.如果货物A随传送带一起向下匀速运动,A受到沿斜面向下的摩擦力
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对传送带有沿斜面向下的摩擦力
解析:货物A与传送带保持相对静止,所以受静摩擦力,静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。如果货物A随传送带一起向上匀速运动,有相对于传送带向下滑动的趋势,那么摩擦力的方向沿斜面向上,故A项正确;B项错误;如果货物A和传送带都静止,A相对于传送带有向下的运动趋势,传送带相对于A有向上的运动趋势,则A给传送带的摩擦力方向沿斜面向下,故C项错误,D项正确。故选AD。
?[规律方法]
[规律方法]静摩擦力有无及方向的判断方法
(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。
假设物体间接触面光滑
①不发生相对滑动→无相对运动趋势→无静摩擦力
②发生相对滑动→有相对运动趋势→有静摩擦力→方向与相对运动趋势的方向相反
跟踪训练1:如图所示,在平直公路上有一辆汽车,车厢中装有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力的方向,并说明摩擦力是动力还是阻力。
(1)汽车内木箱随汽车由静止加速运动时;
(2)汽车内木箱随汽车刹车时;
(3)汽车内木箱随汽车做匀速直线运动时;
(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时;
(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速,木箱在车上滑动时。
答案:(1)木箱受到向前的静摩擦力,动力
(2)木箱受到向后的静摩擦力,阻力
(3)木箱不受摩擦力
(4)木箱受到向后的滑动摩擦力,阻力
(5)木箱受到向前的滑动摩擦力,动力
解析:(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时,木箱的惯性使木箱有相对汽车向后滑动的趋势,所以木箱受到向前的静摩擦力,该力使木箱随车向前加速运动,是木箱运动的动力。
(2)汽车刹车时,速度减小,木箱的惯性使木箱有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力,该力使木箱随车一块减速,是木箱运动的阻力。
(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,也无相对滑动的趋势,木箱与汽车间没有摩擦力。
(4)汽车刹车,木箱相对汽车向前滑动,木箱相对运动方向向前,所以木箱受到向后的滑动摩擦力,该力是木箱运动的阻力。
(5)汽车在匀速行驶过程中突然加速,木箱相对汽车向后滑动,木箱相对运动方向向后;所以木箱受到向前的滑动摩擦力,该力是木箱运动的动力。
类型二:摩擦力大小的计算
解析:(1)由于至少要用100 N的水平拉力,才能将它拉动,则最大静摩擦力Fmax=100 N。
(2)由于移动以后,只要用90 N的水平推力就能使它继续匀速运动,则滑动摩擦力Ff=90 N
又由于Ff=μFN=μmg
解得μ=0.3。
(3)当用120 N的水平推力推办公桌时,办公桌将加速移动,此时摩擦力为滑动摩擦力,由于接触面间的弹力与(2)中相同,则摩擦力仍然为90 N。
答案:(1)100 N (2)90 N 0.3 (3)90 N
?[规律方法]
[规律方法]计算摩擦力大小的一般步骤
跟踪训练2:(2024·陕西汉中高一校联考期末)用水平力F将木块压在竖直墙上,如图所示,已知木块重G=6 N,木块与墙壁之间的动摩擦因数μ=0.25,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是( )
A.当F=20 N时,木块没有动,木块受到的摩擦力为6 N
B.当F=12 N时,木块沿墙面下滑,木块受到的摩擦力为3 N
C.当F变大时,木块受到的摩擦力也会一直变大
D.当F减小时,木块一定立即向下运动
解析:当F=20 N时,木块受到的最大静摩擦力为Fm=μF=0.25×20 N=5 N,因为5 N<G=6 N,所以木块沿斜面下滑,木块受到的摩擦力为5 N,A错误;当F=12 N时,木块受到的最大静摩擦力为Fm=μF=0.25×12 N=3 N,因为3 N<G=6 N,所以木块沿墙面下滑,木块受到的摩擦力为3 N,B正确;当F变大时,若木块处于静止状态,则受到的摩擦力一直等于重力,大小保持不变,C错误;当F减小时,若仍满足μF≥G,则木块仍保持静止状态,D错误。故选B。
素养能力提升
拓展整合·启智培优
摩擦力的突变问题
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。
类型一:“静—静”突变
例5:如图所示,物体放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力作用,即F1、F2和摩擦力作用,物块处于静止状态,其中F1=8 N,F2=4 N,若撤去F1,物体仍静止不动,则物块受到的摩擦力为( )
A.8 N,方向向右 B.8 N,方向向左
C.4 N,方向向右 D.4 N,方向向左
解析:木块在水平方向共受到三个力F1、F2和摩擦力作用,木块处于静止状态,合外力为零,可知此时摩擦力为Ff1=F1-F2=8 N-4 N=4 N,最大静摩擦力应大于等于4 N,当撤去F1,作用在物体上的力F2=4 N,小于等于最大静摩擦力,木块仍处于静止状态,则此时受到的静摩擦力为Ff2=F2=4 N,方向与F2的方向相反,即为方向向右。故选C。
类型二:“静—动”突变
例6:如图所示,在研究摩擦力的实验中,通过向小桶中增加沙子来增大对小车的拉力F,小桶的质量忽略不计,小车与桌面间摩擦不计,则小物块A所受的摩擦力Ff随拉力F的变化关系是( )
解析:当F较小时,小车不动,与A间是静摩擦力,随着F的增大而增大,当F达到最大静摩擦力后车开始滑动,与A间是滑动摩擦力,比最大静摩擦力稍小,之后F增大,摩擦力不变。故选B。
类型三:“动—静”突变
例7:如图所示,物体A的质量为1 kg,置于
水平地面上,物体与地面的动摩擦因数μ=0.2。从
t=0开始物体以一定初速度v0向右滑行的同时,受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,则下图中能反映物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像是(取向右为正方向,g取10 m/s2)( )
解析:物体先受到滑动摩擦力,大小Ff=μmg=2 N,方向水平向左,做匀减速直线运动,当速度减为0,物体静止,所受的摩擦力为静摩擦力,大小Ff′=1 N,方向水平向右,故A项正确。故选A。