(共15张PPT)
第3节 摩擦力
1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面
上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力。
2.分类:静摩擦力、滑动摩擦力。
知识点 1 摩擦力
知识 清单破
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的大小跟压力N成正比。
公式:f=μN,μ称为动摩擦因数,它是两个力的比值,没有单位。它的数值跟相互接触的两个
物体的材料和接触面的情况有关。
4.相对运动方向:指相互接触的两物体间的相对运动方向,其方向与物体的运动方向不一定
相同,可能相同、相反,还可能成一夹角。
知识点 2 滑动摩擦力
1.定义: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.方向:总是与接触面相切,并且与物体相对运动趋势的方向相反。
3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值fmax,在数值上等于物体刚要产生相对运动时所需要
的沿相对运动趋势方向的外力。
4.静摩擦力的大小:两物体间实际产生的静摩擦力f在0与fmax之间,即05.相对运动趋势方向:指相互接触的两物体间的相对运动趋势方向,其方向与物体的运动方
向不一定相同,可能相同、相反,还可能成一夹角。
知识点 3 静摩擦力
自行车是很普遍的代步工具,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,是为了减小摩擦力。 ( )
3.刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力。 ( )
4.骑着自行车前行时前轮和后轮所受摩擦力的方向相同。 ( )
5.推着自行车前行时前轮和后轮所受摩擦力的方向相同。 ( )
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ” 。
√
√
√
√
讲解分析
1.静摩擦力有无的判断
(1)条件判断:接触面间有压力,接触面粗糙且有相对运动趋势。
(2)假设法:假设接触面光滑,如物体改变原来的运动状态,则存在摩擦力。反之,不存在摩擦
力。
2.静摩擦力方向的判断方法
(1)直接法:对于相对运动趋势比较明显的情况,可以根据“静摩擦力的方向与接触面相切
并且与相对运动趋势的方向相反”直接判断。
疑难 情境破
疑难1 静摩擦力的有无及方向判断
(2)假设法:若物体的相对运动趋势不易判断,可假设接触面光滑,看物体会怎样相对运动,根
据相对运动的方向判断物体间的相对运动趋势的方向从而判断静摩擦力的方向。
(3)运动状态法:除了要看研究的摩擦力外,还需要看物体所受的其他作用力与物体的运动
状态是否满足相应的受力特点,目前主要应用二力平衡的规律。
(4)力的作用效果法:如果相互接触的物体间存在摩擦力,则必有相应的作用效果,或平衡其
他作用力或改变受力物体的运动状态,可利用作用效果确定摩擦力的方向。
(5)力的相互性法:若甲、乙两物体间有摩擦力,并且能判断出甲对乙的摩擦力的方向,则乙
对甲的摩擦力与甲对乙的摩擦力方向相反。
典例 (多选)如图所示,在粗糙的水平面上叠放着物体A和B,A和B间的接触面也是粗糙的,
如果水平拉力F施于A【1】,而A、B仍保持静止【2】,则下面的说法中正确的是 ( )
A.地面对物体A的摩擦力向左
B.地面对物体A的摩擦力向右
C.物体A与B间的静摩擦力的大小等于F
D.物体A与B间的静摩擦力的大小等于零
信息提取 【1】物体A受到向右的水平拉力,有向右运动的趋势;
【2】A、B受到的合力为零,即受到平衡力的作用。
思路点拨 (1)利用二力平衡法判断地面与物体A间的摩擦力:先以A、B整体为研究对象,分
析受力,再根据二力平衡的条件判定摩擦力情况【3】。
(2)利用假设法判断物体A与B间的摩擦力:先假设物体A、B间存在摩擦力,再根据运动状态
判断假设是否成立【4】。
AB
解析 以A、B整体为研究对象,分析其受力,整体在竖直方向上受到重力和地面的支持力,
在水平方向上受到向右的拉力F和地面对A的静摩擦力fA,由平衡条件得到,地面对A的静摩
擦力fA向左(由【1】【2】【3】得到),故A正确,B错误。以B为研究对象,假设物体B受到静
摩擦力的作用,物体B将不再静止,与题中条件矛盾,可知物体A与B间的静摩擦力的大小等于
零(由【2】【4】得到),故C错误,D正确。
情境探究
将两本书的每一页互相交叉重叠在一起,成为一本书,即使用电动车,也很难把它们分开。
这是真的吗
央视《是真的吗》节目记者将两本一模一样的书一页一页地交叉叠在一起,使书页充分“咬合”。为了方便拖拽,在两本书的边缘打上了孔,用钢板拴上钢丝绳和挂钩,这样在实验中更好施力。
疑难2 摩擦力大小的计算
将钢丝绳的挂钩分别挂在四辆电动车上,四辆电动车同时来拉这两本“咬合”在一起的书。四辆电动车向两个方向,开足马力,同时拉动。
结果“嘭”的一声,书上绑着的钢丝绳居然断了,连挂在电动车上的挂钩都坏了,但两本书仍然纹丝不动,看上去完好无损。据称,这四辆电动车能产生1.2×104 N的拉力,也就是说1.2×104 N的拉力并没能“拽开”这两本书。
问题1
用力拉钢丝绳,两本书纹丝不动,此时最上面一张纸受到哪些力
重力、支持力、拉力、静摩擦力。
问题2
第二张纸受几个摩擦力作用
两个摩擦力作用。第二张纸在书本的中间,上下表面都受静摩擦力作用。
问题3
静摩擦力的最大值与滑动摩擦力的大小存在什么样的关系
静摩擦力的最大值略大于滑动摩擦力的大小,也可以认为静摩擦力的最大值近似等
于滑动摩擦力的大小。
提示
提示
提示
讲解分析
1.滑动摩擦力大小的计算
(1)公式法:根据Ff=μF压计算,F压是物体与接触面间的正压力,不一定等于物体的重力,求F压要
根据物体的受力情况。
(2)二力平衡法:物体做匀速直线运动时,可以根据二力平衡条件求解。
2.静摩擦力大小的计算
(1)二力平衡法:物体静止时,可以根据二力平衡条件求解。
(2)最大静摩擦力:最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力,一般情况下,为分析问题方便,可认
为二者相等,即Fmax=μF压,当压力增大时,最大静摩擦力增大。
典例 如图所示,位于水平桌面上的物块P通过跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连【1】,从滑轮
到物块P和物块Q的两段绳都是水平的,已知物块Q与物块P之间以及物块P与桌面之间的动
摩擦因数都是μ【2】,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,重力加速度
为g。若用一水平向右的力F拉物块P使它做匀速运动【3】,求F的大小。
信息提取 【1】两个物块运动状态相同。
【2】发生相对运动时各接触面之间都有摩擦力。
【3】物块P所受合外力为零。
思路点拨 P、Q 两物块用绳子连接,当P向右做匀速运动时Q向左做匀速运动【4】,先对Q进
行受力分析,确定绳子上是否有力存在,再对P进行受力分析用平衡条件【5】求解即可。
解析 以Q为研究对象,对其进行受力分析如图所示(由【1】【2】【4】得到)
Q受到的滑动摩擦力大小为f=μN1=μG1=μmg
Q相对P向左运动,Q受到的摩擦力水平向右(由【3】【5】得到)
由力的相互性知P受到Q的摩擦力大小
f'=f=μmg,方向水平向左
Q处于平衡状态,由平衡条件得T=f=μmg
P受力如图所示(由【1】【2】【4】得到)
P做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得
F=T+f桌+f'(由【3】【5】得到)
桌面对P的摩擦力
f桌=μ·2mg=2μmg
解得F=4μmg
答案 4μmg第3章 相互作用
第3节 摩擦力
基础过关练
题组一 摩擦力有无及方向的判断
1.关于摩擦力和弹力的正确说法是 ( )
A.摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直
B.两个物体之间如果有弹力,就一定有摩擦力
C.两物体间的弹力越大,摩擦力也越大
D.弹力可以是动力,摩擦力只能是阻力
2.考试中,右手拿橡皮在答题卡上擦除错误选项,左手把答题卡摁在桌面上静止。若全程只有橡皮和左手与答题卡的上表面接触,下列关于答题卡受到的摩擦力,说法正确的是 ( )
A.答题卡处于静止状态,受到的摩擦力都是静摩擦力
B.答题卡处于静止状态,不受摩擦力作用
C.橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力
D.答题卡相对于左手没有运动趋势
题组二 摩擦力的分析与计算
3.如图所示,质量为20 kg的物体,沿粗糙水平地面向右运动,水平向左吹出的气流的力F=10 N,作用于物体上,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1,则物体所受摩擦力的大小和方向为(取g=10 N/kg) ( )
A.10 N,向右 B.30 N,向左
C.20 N,向右 D.20 N,向左
4.用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向静止,如图所示,如果握力加倍,则关于手对瓶子的摩擦力,说法正确的是 ( )
A.握力越大,摩擦力越大
B.手越干越粗糙,摩擦力越大
C.方向由向下变成向上
D.只要瓶子不动,摩擦力大小与握力大小无关
5.(多选题)有三个相同的物体叠放在一起,置于粗糙水平地面上,物体之间的接触面粗糙,如图所示。现用一水平力F作用在乙物体上,物体仍保持静止,下列说法正确的是 ( )
A.丙受到地面的摩擦力大小为F,方向水平向左
B.甲受到水平向右的摩擦力作用
C.乙对丙的摩擦力大小为F,方向水平向右
D.丙对乙的摩擦力大小为F,方向水平向右
6.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,重力加速度为g,那么物体A受到墙面的摩擦力为 ( )
A.μmg 向上 B.mg 向下
C.F 向下 D.μF 向上
7.如图所示,将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在《英汉字典》内,书对A4纸的压力为3 N,A4纸与书之间的动摩擦因数为0.4,要把A4纸从书中拉出,拉力至少应为 ( )
A.0.6 N B.1.2 N C.2.4 N D.3 N
8.一物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3 cm;当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长了2 cm;当用弹簧测量此物体的重力时,弹簧伸长了10 cm,已知该弹簧始终处于弹性限度内,劲度系数k=200 N/m。求:
(1)物体所受的最大静摩擦力;
(2)物体和地板间的动摩擦因数。
题组三 摩擦力的突变
9.(多选题)如图所示,重力G=20 N的物体在水平面上向左运动,同时受到大小为5 N,方向向右的水平力F的作用,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,则 ( )
A.物体所受摩擦力大小是4 N,方向水平向右
B.物体所受摩擦力大小是5 N,方向水平向左
C.在运动过程中,撤去F后,摩擦力仍不变
D.在运动过程中,撤去F后,摩擦力变为0
10.(多选题)如图所示,重力G=100 N的物体在沿斜面向上的力F=30 N的作用下静止于倾角θ=30°的斜面上,当F发生下列变化时,物体仍静止,重力加速度g取10 m/s2。关于摩擦力的变化情况判断正确的是 ( )
A.当F变为40 N时,摩擦力为40 N,方向沿斜面向上
B.当F变为50 N时,摩擦力为0
C.当F变为60 N时,摩擦力为10 N,方向沿斜面向下
D.当F从30 N逐渐变为60 N的过程中,摩擦力一直在减小
11.如图所示,把一重为G的物块,用一水平方向的推力F=F0-kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,t=0时刻物块静止在墙壁上,一段时间后物块才沿墙壁向下滑动,则从t=0开始物块所受的摩擦力f随时间t的变化关系正确的是 ( )
能力提升练
题组一 摩擦力有无及方向的判断
1.汽车的发动机通过变速器和后轮相连,当汽车由静止开始向前运动时 ( )
A.前轮、后轮受到的摩擦力方向都向后
B.前轮受到的摩擦力向前,后轮受到的摩擦力向后
C.前轮、后轮受到的摩擦力方向都向前
D.前轮受到的摩擦力向后,后轮受到的摩擦力向前
2.(多选题)如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块A,在滑块A上放置一物块B,A和B相对静止,一起沿斜面匀速下滑;图丙中水平力F作用于A,使A、B、C一起向左匀速运动;图丁为粗糙水平面上放一斜面,斜面上放置着一木块,木块和斜面均静止。下列说法正确的有 ( )
A.甲、乙两图中物块B均受到摩擦力
B.图乙中物块B不受摩擦力
C.图丙中A对C有向左的摩擦力
D.图丁中水平面对斜面一定没有摩擦力作用
3.三个相同的物体叠放在水平面上,B物体受到水平拉力的作用,但三个物体都处于静止状态,如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.A与B的接触面一定是粗糙的
B.各接触面都一定是粗糙的
C.B与C,C与水平面的接触面一定是粗糙的
D.C与水平面的接触面可能是光滑的
题组二 摩擦力变化情况的研究
4.(多选题)一个物体平放在水平面上,受到一个水平推力F的作用,如图所示。F的大小由零逐渐增大,直到物体刚要开始滑动。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,在这一过程中,以下关于静摩擦力的大小和方向的说法中正确的是 ( )
A.逐渐增大,当物体刚要开始滑动时达到最大静摩擦力
B.大小不变,总为f=μmg
C.方向一直水平向左
D.方向先向左后向右
5.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,传感器通过棉线拉住物块,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,则 ( )
A.实验中必须让木板保持匀速运动
B.图乙中曲线反映了物块所受摩擦力大小随时间的变化关系
C.由乙图知,物块受到的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
题组三 摩擦力大小的计算
6.(多选题)如图所示,A、B两个物体质量分别为m1和m2,A与B间动摩擦因数为μ1,B与地面间动摩擦因数为μ2,现用力F拉着A物体向右运动,B保持静止,则关于地面与B之间和A、B之间的摩擦力大小和方向,下列说法一定正确的是 ( )
A.B对A的摩擦力大小为F,方向水平向左
B.B对A的摩擦力大小为μ1m1g,方向水平向左
C.地面对B的摩擦力大小为μ1m1g,方向水平向左
D.地面对B的摩擦力大小为μ2(m1+m2)g,方向水平向左
7.为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上(弹簧可上下移动),同时在木块下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动,如图所示。现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块重力G,则动摩擦因数μ应等于 ( )
A. B. C. D.
8.一质量不计的弹簧原长为l0=8 cm,两端各用F1=4 N的力拉弹簧时,弹簧长度为l1=10 cm。现将该弹簧一端固定于质量m=2 kg的物体上,另一端施加一水平拉力F,如图所示。设弹簧始终在弹性限度内,g取10 m/s2。
(1)求弹簧的劲度系数多大
(2)当弹簧拉长至l2=12 cm时,物体恰好开始运动,则物体与水平面间的最大静摩擦力多大
(3)当用水平力拉着物体匀速运动时,弹簧的长度为l3=11 cm,则物体与水平面之间的动摩擦因数多大
9.质量为5 kg的木块放在水平地板上,用F=10 N的水平拉力拉该木块时,木块恰能做匀速直线运动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(g取10 m/s2)
(1)求木块与地板间的动摩擦因数;
(2)若F的大小不变而将方向改为竖直向下作用于该木块上,则此时应加一个多大的水平拉力,才能使该木块保持匀速直线运动状态
(3)若木块初始静止,用F1=6 N的水平拉力拉该木块时,木块受到的摩擦力是多大
答案与分层梯度式解析
第3章 相互作用
第3节 摩擦力
基础过关练
1.A 摩擦力的方向一定与弹力的方向垂直,故A正确;两个物体之间如果有弹力,还必须满足接触面粗糙以及两物体间有相对运动或者相对运动的趋势才会有摩擦力,故B错误;两物体间的弹力越大,摩擦力不一定越大,例如两物体之间是静摩擦力时,静摩擦力大小与两物体之间的弹力无关,故C错误;弹力可以是动力,摩擦力可以是阻力,也可以是动力,故D错误。
2.C 橡皮相对答题卡运动,则橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力,对答题卡受力分析,答题卡受到桌面、手和橡皮的摩擦力,答题卡相对于桌面静止,则桌面与答题卡之间的摩擦力为静摩擦力,故C正确,A、B错误;若将左手移开,答题卡会相对桌面滑动,可知答题卡静止时受手的摩擦力,答题卡相对于左手有运动趋势,故D错误。故选C。
3.D 物体沿粗糙水平地面向右运动,滑动摩擦力大小为f=μFN=μmg=0.1×20×10 N=20 N,方向与物体相对地面的运动方向相反,即向左。故选D。
4.D 瓶子保持静止,受力平衡,对瓶子受力分析,竖直方向上受重力和静摩擦力,二力平衡,因而静摩擦力大小等于重力,方向向上;握力加倍后或手变干变粗糙,瓶子依然保持静止,静摩擦力大小依然等于重力,只不过手和瓶子间的最大静摩擦力增大,故A、B错误,D正确;瓶子所受的静摩擦力的方向始终竖直向上,故C错误。
5.AC 甲、乙、丙均处于静止状态,以甲、乙、丙三者整体为研究对象,此整体在水平方向上受平衡力的作用,因此丙受到地面的摩擦力大小等于F,方向水平向左,选项A正确;以甲为研究对象,甲静止,可知甲不受摩擦力,选项B错误;乙对丙的摩擦力与丙对乙的摩擦力大小相等,方向相反,乙对丙的摩擦力大小等于F,方向水平向右,故选项C正确,选项D错误。
6.D 由于物体匀速下滑,因此在竖直方向上所受合外力为零,所以摩擦力方向向上,Ff=mg。滑动摩擦力的大小Ff=μFN,FN=F,则Ff=μF,所以A、B、C错误,D正确。
7.C 将A4纸从书中拉出时,A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力,则有Ff=2μFN=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。
8.答案 (1)6 N (2)0.2
解析 (1)物体刚开始运动时的摩擦力为最大静摩擦力fmax,则有fmax=kx1
解得fmax=6 N
(2)物体匀速前进时,摩擦力为滑动摩擦力,大小为f=kx2
测重力时,mg=kx3
又根据:f=μN
N=mg
联立解得μ=0.2
9.AC 物体所受摩擦力大小是Ff=μmg=0.2×20 N=4 N,方向水平向右,选项A正确,B错误;在运动过程中,撤去F后,物体向左减速运动,摩擦力仍不变,选项C正确,D错误。
10.BC 重力沿斜面向下的分力大小为
G'=mg sin 30°=50 N
当F=40 N时Ff=G'-F=10 N,方向沿斜面向上,A错误;
当F=50 N时Ff=G'-F=0,B正确;
当F=60 N时Ff=F-G'=10 N,方向沿斜面向下,C正确;
根据以上计算知当F从30 N逐渐变为60 N的过程中,摩擦力先减小后增大,D错误。故选B、C。
11.D 物块静止在墙壁上时受力平衡,在竖直方向上只受两个力,物块所受的静摩擦力和重力平衡,摩擦力大小为G,当F减小到某个值时,物块和墙壁间的最大静摩擦力等于重力,之后物块下滑,物块和墙壁间的正压力为F=F0-kt,而滑动摩擦力f=μF,那么物块沿墙壁下滑过程中滑动摩擦力与时间成线性关系。正压力不变时,最大静摩擦力稍大于滑动摩擦力,故物块由静止突然滑动的瞬间摩擦力突然要减小一点。综上可知,D正确。
能力提升练
1.D 由于变速器和后轮相连,所以汽车向前运动时,后轮主动向前转,相对于地面向后运动,受到向前的摩擦力;汽车向前运动时,前轮相对于地面向前运动,所以受到地面向后的摩擦力,D正确,A、B、C错误。故选D。
2.CD 甲图中,A、B均做匀速直线运动,A与B之间没有相对滑动趋势,所以B不受摩擦力;乙图中,B相对A有向下滑动的趋势,所以B受摩擦力,故A、B错误。丙图中,C相对A有向右滑动的趋势,所以A对C有向左的摩擦力,故C正确;图丁中,斜面相对水平面没有相对滑动的趋势,水平面对斜面一定没有摩擦力作用,故D正确。故选C、D。
3.C 以A为研究对象,A处于静止状态,受力平衡,根据平衡条件得知,B对A没有摩擦力,则A与B的接触面可能是粗糙的,也可能是光滑的,故A、B错误。以A与B组成的整体为研究对象,根据平衡条件得知,C对B的摩擦力大小等于F,方向水平向左,则B、C间一定是粗糙的;以A、B、C三个物体组成的整体为研究对象,可得地面对C的摩擦力大小等于F,方向水平向左,则C与水平面的接触面一定是粗糙的,故C正确,D错误。
4.AC 用力F推物体,在推动之前,物体受静摩擦力作用,静摩擦力的大小随F的增大而增大,方向与F方向相反,当物体刚要开始滑动时达到最大静摩擦力。若F增大到能推动物体,物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小f=μN=μmg。正确选项为A、C。
5.B 实验中力传感器固定不动,物块保持静止,由二力平衡原理可知,力传感器示数即物块受的摩擦力大小,并不需要保持木板做匀速运动,图乙中曲线反映了物块所受摩擦力大小随时间的变化关系,A错误,B正确。由图乙可知,开始时物块受到棉线的拉力和长木板的静摩擦力,二力平衡,直到拉力为10 N左右,即最大静摩擦力约为10 N;之后物块和长木板相对滑动,物块所受的摩擦力和棉线拉力平衡,由图乙可知滑动摩擦力大小约为7 N,物块受到的最大静摩擦力大小大于滑动摩擦力大小,C错误;由图乙中数据可得出物块与木板间的滑动摩擦力大小,由Ff=μFN=μmg可知,只用图乙中数据,不能得出物块与木板间的动摩擦因数,D错误。
6.BC B对A的摩擦力是滑动摩擦力,大小Ff=μ1m1g,方向与A相对B的运动方向相反,即水平向左;B保持静止,故受力平衡,在水平方向上,地面对B的摩擦力与A对B的摩擦力平衡,即Ff'=Ff=μ1m1g,方向与A对B的摩擦力方向相反,即水平向左。故选B、C。
7.A 木块恰好匀速向下运动,说明木块受力平衡,则在竖直方向有f=G+F2,其中f=μF1,解得μ=,故选A。
8.答案 (1)200 N/m (2)8 N (3)0.3
解析 (1)由胡克定律得F1=k(l1-l0)
解得k=200 N/m
(2)物体恰好开始运动,此时最大静摩擦力等于拉力。
fmax=F2=k(l2-l0)
解得fmax=8 N
(3)物体匀速运动时所受摩擦力为滑动摩擦力,设大小为f,此时拉力等于滑动摩擦力,有F3=f=μmg
根据胡克定律有F3=k(l3-l0)
联立解得μ=0.3
9.答案 (1)0.2 (2)12 N (3)6 N
解析 (1)木块做匀速直线运动,则F=μmg
故μ===0.2
(2)将F的方向改为竖直向下后,木块对水平地板的压力
FN=mg+F=60 N
保持木块做匀速直线运动的拉力
F'=μFN=0.2×60 N=12 N
(3)若木块初始静止,用F1=6 N的水平拉力拉该木块时
F1则木块静止不动,Ff=F1=6 N
