資源簡介

第3節(jié)　摩擦力
選擇題1～11題，每小題7分，共77分。
基礎對點練
題組一　滑動摩擦力
1.(多選)關于摩擦力，下列說法正確的是(　　)
兩個物體之間的靜摩擦力總是一個定值
滑動摩擦力的方向可能與物體的運動方向相同或相反
靜摩擦力可能是動力，也可能是阻力，滑動摩擦力一定是阻力
運動的物體可以受靜摩擦力作用，靜止的物體也可以受滑動摩擦力作用
2.如圖，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下向右拉出，魚缸在桌面上繼續(xù)向右滑行了一段距離后停下，關于桌布和魚缸所受滑動摩擦力的方向，下列說法正確的是(　　)
桌布對魚缸的滑動摩擦力方向向左
魚缸對桌布的滑動摩擦力方向向左
魚缸對桌布的滑動摩擦力方向向右
桌面對桌布的摩擦力向右
3.一物體置于粗糙水平地面上，按下圖所示不同的放法，在水平力F的作用下運動，設地面與物體各接觸面間的動摩擦因數(shù)均相等，則物體受到的摩擦力的大小關系是(　　)
F甲>F乙>F丙 F乙>F甲>F丙
F丙>F乙>F甲 F甲＝F乙＝F丙
4.重為10 N的物體，在粗糙水平面上向右運動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，同時物體還受到一個大小為2 N、方向水平向左的拉力F作用，如圖所示，則水平面對物體的摩擦力的大小和方向是(　　)
4 N，水平向右 4 N，水平向左
2 N，水平向右 2 N，水平向左
題組二　靜摩擦力
5.下列有關靜摩擦力的說法正確的是(　　)
同一接觸面上的彈力和摩擦力一定相互平行
靜摩擦力與壓力成正比
靜摩擦力的方向可能與運動方向垂直
靜摩擦力的方向與物體運動方向一定相反
6.如圖所示，一個機械臂將鐵夾轉到水平位置，然后豎直夾起一個金屬小球，小球在空中處于靜止狀態(tài)，鐵夾與球接觸面保持豎直，則(　　)
若增大鐵夾對小球的壓力，小球受到的摩擦力變大
小球受到的摩擦力與重力大小相等
若鐵夾豎直向上勻速平移，小球受到的摩擦力變大
若鐵夾水平向左勻速平移，小球受到的摩擦力變大
7.如圖，用水平力F將質(zhì)量為m的物體緊壓在豎直墻上，物體靜止不動，物體與墻壁之間的動摩擦因數(shù)μ，重力加速度大小為g，下列說法正確的是(　　)
墻壁對物體的摩擦力大小為μmg
墻壁對物體的摩擦力大小為mg
墻壁對物體的摩擦力大小為μF
水平力F增大，物體所受的摩擦力也增大
8.(多選)(2024·福建莆田一中高一月考)練兵千日磨一劍，如圖是戰(zhàn)士在日常訓練中的照片。一個戰(zhàn)士握住桿勻速上爬，下列說法正確的是(　　)
戰(zhàn)士受到的摩擦力是靜摩擦力
戰(zhàn)士受到的摩擦力的方向是向下的
若手握桿的力增加，戰(zhàn)士受的摩擦力仍保持不變
手握桿的力越大，戰(zhàn)士受到的摩擦力越大
綜合提升練
9.(2024·貴州六盤水一中高一期中)下列關于重力、彈力和摩擦力的說法，正確的是(　　)
物體對桌面的壓力是物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的
地球?qū)ξ矬w的重力作用在重心，重心就是物體的幾何中心
由μ＝可知，動摩擦因數(shù)與滑動摩擦力成正比，與壓力成反比
人推自行車在水平路面上前進，自行車前輪受到的摩擦力方向向后，后輪受到的摩擦力方向向前
10.如圖所示，寒風蕭瑟的冬天已經(jīng)來臨，手握一杯熱騰騰的奶茶是一件很溫暖的舉動，下列說法正確的是(　　)
奶茶杯對手的摩擦力豎直向上
此時的摩擦力為靜摩擦力
當我們增大手握杯子的力，摩擦力增大
當杯中的奶茶越來越少時，摩擦力不變
11.(教材魯科版P91節(jié)練習5改編)如圖甲，物塊放在水平面上，在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下向右做勻速直線運動。某時刻，保持拉力大小不變，將拉力方向瞬間改為水平向左，如圖乙所示，則改變拉力后的瞬間，物塊受到的摩擦力(　　)
方向向右，大小等于F
方向向右，大小大于F
方向向左，大小等于F
方向向左，大小大于F
12.(11分)有一種圓珠筆，內(nèi)部有一根小彈簧。如圖所示，當筆桿豎直放置時，在圓珠筆尾部的按鈕上放一個200 g的砝碼，砝碼靜止時，彈簧壓縮量為2 mm。現(xiàn)用這支圓珠筆水平推一本放在桌面上質(zhì)量為800 g的書，當按鈕壓縮量為
2.4 mm(未超過彈簧的彈性限度)時，這本書恰好勻速運動(g取10 N/kg)。試求：
(1)(5分)筆內(nèi)小彈簧的勁度系數(shù)；
(2)(6分)書與桌面間的動摩擦因數(shù)大小。
培優(yōu)加強練
13.(12分)質(zhì)量為2 kg的物體，靜止在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。現(xiàn)給物體一水平拉力(g取10 N/kg)，求：
(1)(3分)當拉力大小為5 N時，地面對物體的摩擦力大小；
(2)(3分)當拉力大小為12 N時，地面對物體的摩擦力大小；
(3)(3分)此后若將拉力減小為5 N(物體仍在滑動)，地面對物體的摩擦力大小；
(4)(3分)若撤去拉力，在物體繼續(xù)滑動的過程中，地面對物體的摩擦力大小。
第3節(jié)　摩擦力
1.BD　[兩個物體之間的靜摩擦力隨物體受力情況的變化而變化，不是一個定值，故A錯誤；滑動摩擦力的方向總是跟物體的相對運動方向相反，可能與物體運動方向相同，也可能與物體運動方向相反，故B正確；滑動摩擦力一定阻礙物體間的相對運動，有時是阻力，有時是動力，故C錯誤；運動的物體可以受靜摩擦力作用，靜止的物體也可以受滑動摩擦力作用，故D正確。]
2.B　[魚缸相對桌布向左運動，桌布對魚缸的滑動摩擦力方向向右，故選項A錯誤；桌布相對魚缸向右運動，魚缸對桌布的滑動摩擦力方向向左，故選項B正確，C錯誤；桌布相對于桌面向右運動，桌面對桌布的摩擦力向左，D錯誤。]
3.D　[滑動摩擦力f＝μN，即滑動摩擦力大小與接觸面間的動摩擦因數(shù)以及正壓力有關，與接觸面的大小無關，三種情況下μ相同，N也相等，則三種情況下的滑動摩擦力大小相等，故D正確。]
4.D　[物體相對于水平面向右運動，水平面對物體的滑動摩擦力方向向左，物體對水平面的壓力大小為N＝G＝10 N，則水平面對物體的摩擦力大小f＝μN＝2 N，故D正確。]
5.C　[同一接觸面上的彈力和摩擦力相互垂直，故A錯誤；靜摩擦力的大小與壓力無關，故B錯誤；靜摩擦力的方向可與運動方向成任意角度，故C正確；靜摩擦力的方向與物體運動方向無關，但一定與相對運動趨勢方向相反，故D錯誤。]
6.B　[無論是靜止狀態(tài)，還是勻速平移，對小球受力分析可知，在豎直方向上小球受到的重力與靜摩擦力是一對平衡力，可知靜摩擦力與重力大小相等，方向相反，故A、C、D錯誤，B正確。]
7.B　[對物體受力分析，豎直方向受到重力和靜摩擦力，故f＝mg≤μF，故B正確，A、C錯誤；靜摩擦力等于重力，故水平力F增大，物體所受的摩擦力不變，故D錯誤。]
8.AC　[雖然戰(zhàn)士是在往上勻速爬，但是手和腳與桿接觸的地方?jīng)]有與桿發(fā)生相對運動，故戰(zhàn)士受到的摩擦力是靜摩擦力，故A正確；因為戰(zhàn)士是勻速上爬，戰(zhàn)士的重力和靜摩擦力平衡，所以戰(zhàn)士受到的摩擦力方向是向上的，故B錯誤；戰(zhàn)士勻速上爬過程中摩擦力一直都和重力等大反向，與手握桿的力無關，故C正確，D錯誤。]
9.A　[物體對桌面的壓力是物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故A正確；物體各部分均受重力，重力只是各部分所受重力的等效作用點，它不一定在物體的幾何中心上，故B錯誤；動摩擦因數(shù)與物質(zhì)材料及接觸面粗糙程度有關，與滑動摩擦力及壓力均無關，故C錯誤；人推自行車在水平路面上前進時，前后輪均相對地面向前運動，故前輪受的摩擦力向后，后輪受的摩擦力向后，故D錯誤。]
10.B　[根據(jù)力的平衡可知，奶茶杯受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，且為靜摩擦力，奶茶杯對手的摩擦力應豎直向下，故A錯誤，B正確；由于摩擦力的大小始終與重力大小相等，所以當我們增大手握杯子的力，摩擦力不變，故C錯誤；當杯中的奶茶越來越少時，即重力不斷減小，所以摩擦力也減小，故D錯誤。]
11.C　[在甲圖和乙圖中，物塊均向右運動，因此受到的摩擦力均為滑動摩擦力，方向向左，大小等于F，故C正確。]
12.(1)1 000 N/m　(2)0.3
解析　(1)由于砝碼處于靜止狀態(tài)，根據(jù)平衡條件有kx＝mg，解得k＝1 000 N/m。
(2)要使書恰好能勻速運動，根據(jù)平衡條件有
kx′＝μmg，解得μ＝0.3。
13.(1)5 N　(2)10 N　(3)10 N　(4)10 N
解析　物體所受滑動摩擦力(最大靜摩擦力f靜max)大小為
f靜max＝f＝μN＝μmg＝0.5×2 kg×10 N/kg＝10 N。
(1)當拉力F1＝5 N時，F(xiàn)1＜f靜max，拉不動物體，物體將靜止，由二力平衡可知
f靜＝F1＝5 N。
(2)當拉力F2＝12 N時，F(xiàn)2>f靜max，物體要滑動
f滑＝f＝10 N。
(3)當拉力從12 N減小為5 N時，物體仍在滑動，故
f滑′＝f＝10 N。
(4)當拉力撤去后，由于繼續(xù)滑動，物體仍受滑動摩擦力作用，f滑″＝f＝10 N。第3節(jié)　摩擦力
學習目標　1.認識摩擦力，知道滑動摩擦力和靜摩擦力的區(qū)別。2.能用摩擦力的概念與規(guī)律說明生產(chǎn)生活中的摩擦現(xiàn)象，解決一些相關的實際問題。3.會用動摩擦因數(shù)計算滑動摩擦力的大小，會用二力平衡計算靜摩擦力的大小。
知識點一　滑動摩擦力
1.用力將黑板擦(毛較長)在黑板上滑動，觀察毛刷的彎曲方向。如圖所示，毛刷為什么向后彎曲？
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2.把手按在桌面上，用力向前滑動，手有什么感覺？增大手與桌面的壓力，感覺有什么不同？在手與桌面之間加一張白紙，施加相同的壓力，手有什么感覺？通過比較，感受滑動摩擦力的大小與哪些因素有關？
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1.定義：當兩個物體彼此接觸和擠壓，并發(fā)生____________時，在接觸面上就會產(chǎn)生________相對滑動的力，這種力稱為滑動摩擦力。
2.滑動摩擦力的產(chǎn)生條件
兩物體缺一不可
注意：有彈力，不一定有摩擦力；有摩擦力，一定有彈力。
3.方向：總是與接觸面相切，并與物體相對運動的方向相反。
4.大小
(1)滑動摩擦力f的大小與壓力N的大小成________，即f＝________，式中μ為動摩擦因數(shù)。
(2)動摩擦因數(shù)μ的數(shù)值與相互接觸的兩物體的________及接觸面的情況(如粗糙、干濕程度等)有關，沒有單位。
(3)滑動摩擦力的大小與接觸面的面積無關，與物體間相對運動速度的大小無關。
【思考】
1.靜止的物體可能受滑動摩擦力嗎？舉例說明？
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2.如圖所示，汽車B在水平路面上以相對于地面的速度v1向右運動，車上的貨物A以相對于地面的速度v2向右運動，請思考：
(1)若v1＜v2，分析貨物A和汽車B間的滑動摩擦力方向。
(2)若v1＞v2，分析貨物A受到的汽車B所施加的滑動摩擦力方向。
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角度1　滑動摩擦力方向的判斷
例1 (多選)在圖中，有兩個完全相同的滑塊甲、乙。甲在水平地面上向左運動，受摩擦力大小為f1。乙在順時針轉動的水平傳送帶上向左運動，受摩擦力大小為f2，甲、乙與接觸面間的動摩擦因數(shù)相同。關于甲、乙所受的摩擦力，下列說法正確的是(　　)
A.甲所受摩擦力方向向左
B.甲所受摩擦力方向向右
C.甲、乙所受摩擦力方向相同
D.甲、乙所受摩擦力方向相反
角度2　滑動摩擦力大小的計算
例2 如圖所示，水平地面上有一個質(zhì)量為m＝25 kg的木箱。一小朋友用大小為F＝50 N的水平向右的力推木箱，剛好使木箱沿水平地面勻速運動，不考慮空氣阻力(取g＝10 N/kg)。求：
(1)地面對木箱的摩擦力大小；
(2)木箱與地面間的動摩擦因數(shù)。
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知識點二　靜摩擦力
如圖所示，把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊，觀察彈簧測力計示數(shù)及其變化情況。
當測力計的示數(shù)為1 N時，木塊沒有動；逐漸增大拉力到2 N時，木塊仍靜止；繼續(xù)增大拉力到4 N時，木塊開始運動，此時拉力突然變小到3.8 N，此后木塊勻速運動，拉力保持3.8 N不變。
(1)木塊受到的拉力為1 N時，為什么木塊沒有運動呢？
(2)隨著外力的增大，靜摩擦力大小變化嗎？若變化，如何變化？
(3)木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)有何特點？
(4)若在木塊上增加砝碼，木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)如何變化？這說明什么？
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1.定義：當兩個彼此接觸、擠壓的物體之間沒有發(fā)生____________，但具有____________的趨勢時，接觸面上會產(chǎn)生一種________相對運動趨勢的力，這種力稱為靜摩擦力。
2.靜摩擦力的產(chǎn)生條件
(1)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力)。
(2)接觸面粗糙。
(3)兩物體間有相對運動的趨勢。
3.方向：靜摩擦力的方向總是與接觸面________，并且與相對運動趨勢的方向________。
特別提醒：“相對運動趨勢”是指一個物體相對于與它接觸的另一個物體有運動的可能，但還未發(fā)生相對運動。
4.最大靜摩擦力：靜摩擦力有一個最大值fmax，在數(shù)值上等于物體________________時的拉力，一般情況下，最大靜摩擦力比滑動摩擦力稍大，為了計算方便，可認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。
5.靜摩擦力大小的范圍：0＜f≤fmax。
【思考】
1.受靜摩擦力作用的物體一定處于靜止狀態(tài)嗎？
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2.如圖所示，用手握住水杯，杯身豎直且處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)緩慢增大手對水杯的壓力，水杯所受摩擦力大小如何變化？最大靜摩擦力將如何變化？
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角度1　靜摩擦力的理解
例3 (2024·福州外國語學校高一期中)關于靜摩擦力的說法，正確的是(　　)
A.兩個相對靜止的物體間一定有靜摩擦力的作用
B.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的
C.當兩物體間的壓力一定時，靜摩擦力的大小可以變化，但有一個限度
D.靜摩擦力一定是阻力
角度2　靜摩擦力的方向
例4 (多選)如圖所示，在皮帶運輸機將物體勻速送往高處的過程中，下列結論正確的是(　　)
A.物體受到與運動方向相同的摩擦力作用
B.皮帶的速度越大，物體受的摩擦力也越大
C.物體所受的摩擦力與勻速傳送的速度無關
D.若勻速地向下傳送物體，物體所受的摩擦力方向沿皮帶向下
角度3　摩擦力大小的計算
例5 如圖所示，一個質(zhì)量為M＝2 kg的物體A放在粗糙水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，用一條質(zhì)量不計的細繩繞過定滑輪和一只質(zhì)量為m0＝0.1 kg的小桶B相連，已知A與水平面間的最大靜摩擦力fmax＝4.5 N，滑輪上的摩擦不計，g＝10 N/kg，求在以下情況下，A受到的摩擦力的大小。
(1)只掛B，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)；
(2)只掛B，但在A上再放一個質(zhì)量為M′＝3 kg的物體；
(3)只在桶內(nèi)加入質(zhì)量為m1＝0.33 kg的沙子；
(4)只在桶內(nèi)加入質(zhì)量為m2＝0.5 kg的沙子。
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摩擦力大小的計算方法
(1)首先要判定是靜摩擦力還是滑動摩擦力。
(2)對于靜摩擦力：物體處于勻速直線運動或靜止狀態(tài)時，可以根據(jù)二力平衡條件求解。
(3)對于滑動摩擦力：根據(jù)公式法或二力平衡條件求解。　　
隨堂對點自測
1.(滑動摩擦力)如圖所示，在桌面上放置一張紙和一瓶礦泉水，礦泉水瓶靜止在紙面上，如果突然迅速向右拉動紙的一邊，將紙片拉出，而礦泉水瓶相對桌面的位置幾乎沒變。下列說法正確的是(　　)
A.紙片對礦泉水瓶摩擦力的方向向左
B.礦泉水瓶相對紙片向左運動
C.拉動紙片越快，礦泉水瓶受到的摩擦力越大
D.拉動紙片越快，礦泉水瓶受到的摩擦力越小
2.(靜摩擦力)(多選)用手握住一個盛有一部分油的油瓶，油瓶始終靜止處于豎直方向，如圖所示，下列說法中正確的是(　　)
A.瓶中裝的油越多，油瓶受到的摩擦力越大
B.油瓶所受摩擦力大小總是和油瓶的重力大小相等
C.油瓶所受摩擦力的方向豎直向上
D.手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大
3.(摩擦力的大小) (多選)如圖A、B、C三個物體，B、C用細繩相連，A放在B上，B放在水平桌面上，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ，A、B、C的重力分別是GA、GB、GC，A、B、C均靜止，則此時(　　)
A.物體B與桌面間有摩擦力，大小為GC
B.物體B與桌面間有摩擦力，大小為μ(GA＋GB)
C.物體B與物體A之間有摩擦力，大小為μGA
D.物體B與物體A之間沒有摩擦力
第3節(jié)　摩擦力
知識點一
導學
1.提示　因為毛刷所受滑動摩擦力的方向沿黑板面，與黑板擦運動方向相反。
2.提示　壓力越大，滑動摩擦力越大，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大，所以滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關。
知識梳理
1.相對滑動　阻礙　4.(1)正比　μN　(2)材料
[思考]
1.提示　可能，例如用板擦擦黑板，黑板所受摩擦力為滑動摩擦力。
2.提示　(1)若v1＜v2，貨物相對汽車向右滑動，貨物受到汽車B所施加的向左的滑動摩擦力，汽車B受到貨物A所施加的向右的滑動摩擦力。
(2)若v1＞v2，貨物A相對汽車B向左滑動，受到汽車B所施加的向右的滑動摩擦力。
例1 BC　[甲、乙兩滑塊相對于接觸面都向左滑動，所受摩擦力方向相同，都水平向右，故A、D錯誤，B、C正確。]
例2 (1)50 N　(2)0.2
解析　(1)根據(jù)題意可知，一小朋友用大小為F＝50 N的水平向右的力推木箱，剛好使木箱沿水平地面勻速運動，由受力平衡可得地面對木箱的摩擦力大小為f＝F＝50 N。
(2)根據(jù)滑動摩擦力公式f＝μN
又N＝mg
解得μ＝0.2。
知識點二
導學　提示　(1)因為木塊即將運動時的拉力大于1 N。
(2)由二力平衡知，隨著外力的增大，靜摩擦力大小發(fā)生變化，相應增大。
(3)木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)達到最大，也就是靜摩擦力有一個最大值，這個最大值比滑動摩擦力稍微大一些。
(4)彈簧測力計的示數(shù)增大，最大靜摩擦力隨正壓力的增大而增大。
知識梳理
1.相對運動　相對運動　阻礙　3.相切　相反
4.即將開始運動
[思考]
1.提示　
靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的兩物體之間，受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，運動的物體也可能受靜摩擦力作用，如圖所示，物體隨傳送帶勻速上升時，物體相對傳送帶靜止，但受到傳送帶對它沿傳送帶向上的靜摩擦力。
2.提示　緩慢增大壓力，水杯所受靜摩擦力始終等于水杯的重力，大小保持不變，但隨著壓力的增大，最大靜摩擦力將逐漸增大。
例3 C　[當兩個物體有相對運動趨勢時才有可能產(chǎn)生靜摩擦力，A錯誤；受靜摩擦力作用的物體有可能是運動的，B錯誤；當兩物體間的壓力一定時，靜摩擦力的大小可以變化，但有一個限度，這個限度就是小于或等于最大靜摩擦力，C正確；當靜摩擦力的方向與運動方向相同時，靜摩擦力是動力，D錯誤。]
例4 AC　[運送過程中，物體相對于皮帶有向下運動的趨勢，物體所受摩擦力方向沿皮帶向上，故A正確；物體勻速上升，摩擦力的大小與傳送速度無關，故B錯誤，C正確；無論把物體勻速運往高處還是勻速向下傳送，物體在重力的作用下，都有沿皮帶向下的運動趨勢，物體都會受到沿皮帶向上的摩擦力，故D錯誤。]
例5 (1)1 N　(2)1 N　(3)4.3 N　(4)4 N
解析　(1)因為m0g＝1 Nf1＝m0g＝1 N。
(2)在A上再放一個質(zhì)量為M′＝3 kg的物體，A仍靜止，所受靜摩擦力
f2＝f1＝m0g＝1 N。
(3)因為(m0＋m1)g＝4.3 Nf3＝(m0＋m1)g＝4.3 N。
(4)因為(m0＋m2)g＝6 N>fmax，故物體A運動，受到滑動摩擦力作用，所受滑動摩擦力大小
f4＝μN＝μMg＝4 N。
隨堂對點自測
1.B　[紙片相對礦泉水瓶向右運動，故礦泉水瓶相對紙片向左運動，則紙片對礦泉水瓶的摩擦力方向向右，故A錯誤，B正確；將紙片拉出過程中，紙片與礦泉水瓶間的摩擦力是滑動摩擦力，根據(jù)滑動摩擦力公式f＝μN，可知滑動摩擦力的大小只與動摩擦因數(shù)、正壓力有關，與紙片運動的快慢無關，故C、D錯誤。]
2.ABC　[手握住油瓶，油瓶不掉落下來，表明手對油瓶豎直向上的靜摩擦力跟油瓶重力滿足二力平衡，油瓶的重力越大，它受到的靜摩擦力越大，故A、B、C正確；增加手握油瓶的力度，摩擦力仍與重力平衡，大小不變，D錯誤。]
3.AD　[以A、B整體為研究對象，A、B靜止，則桌面對B的摩擦力與繩子的拉力平衡，對C分析可知，繩子拉力等于C的重力，故桌面對B的摩擦力大小等于C的重力，即為GC，A正確；B與桌面間的摩擦力為靜摩擦力，不滿足f＝μN，故f≠μ(GA＋GB)，B錯誤；以A研究對象，對A進行受力分析可知，A豎直方向重力與支持力平衡，水平方向如果受到摩擦力反而不平衡，故A水平方向不受摩擦力，C錯誤，D正確。](共51張PPT)
第3節(jié)　摩擦力
第3章　相互作用
1.認識摩擦力，知道滑動摩擦力和靜摩擦力的區(qū)別。
2.能用摩擦力的概念與規(guī)律說明生產(chǎn)生活中的摩擦現(xiàn)象，解決一些相關的實際問題。
3.會用動摩擦因數(shù)計算滑動摩擦力的大小，會用二力平衡計算靜摩擦力的大小。
學習目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓練
03
知識點
1
知識點二　靜摩擦力
知識點一　滑動摩擦力
知識點一　滑動摩擦力
1.用力將黑板擦(毛較長)在黑板上滑動，觀察毛刷的彎曲方向。如圖所示，毛刷為什么向后彎曲？
提示　因為毛刷所受滑動摩擦力的方向沿黑板面，與黑板擦運動方向相反。
2.把手按在桌面上，用力向前滑動，手有什么感覺？增大手與桌面的壓力，感覺有什么不同？在手與桌面之間加一張白紙，施加相同的壓力，手有什么感覺？通過比較，感受滑動摩擦力的大小與哪些因素有關？
提示　壓力越大，滑動摩擦力越大，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大，所以滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關。
1.定義：當兩個物體彼此接觸和擠壓，并發(fā)生__________時，在接觸面上就會產(chǎn)生______相對滑動的力，這種力稱為滑動摩擦力。
相對滑動
阻礙
3.方向：總是與接觸面相切，并與物體相對運動的方向相反。
4.大小
(1)滑動摩擦力f的大小與壓力N的大小成______，即f＝______，式中μ為動摩擦因數(shù)。
(2)動摩擦因數(shù)μ的數(shù)值與相互接觸的兩物體的______及接觸面的情況(如粗糙、干濕程度等)有關，沒有單位。
(3)滑動摩擦力的大小與接觸面的面積無關，與物體間相對運動速度的大小無關。
正比
μN
材料
【思考】
1.靜止的物體可能受滑動摩擦力嗎？舉例說明？
提示　可能，例如用板擦擦黑板，黑板所受摩擦力為滑動摩擦力。
2.如圖所示，汽車B在水平路面上以相對于地面的速度v1向右運動，車上的貨物A以相對于地面的速度v2向右運動，請思考：
(1)若v1＜v2，分析貨物A和汽車B間的滑動摩擦力方向。
(2)若v1＞v2，分析貨物A受到的汽車B所施加的滑動摩擦力方向。
提示　(1)若v1＜v2，貨物相對汽車向右滑動，貨物受到汽車B所施加的向左的滑動摩擦力，汽車B受到貨物A所施加的向右的滑動摩擦力。
(2)若v1＞v2，貨物A相對汽車B向左滑動，受到汽車B所施加的向右的滑動摩擦力。
角度1　滑動摩擦力方向的判斷
例1 (多選)在圖中，有兩個完全相同的滑塊甲、乙。甲在水平地面上向左運動，受摩擦力大小為f1。乙在順時針轉動的水平傳送帶上向左運動，受摩擦力大小為f2，甲、乙與接觸面間的動摩擦因數(shù)相同。關于甲、乙所受的摩擦力，下列說法正確的是(　　)
A.甲所受摩擦力方向向左 B.甲所受摩擦力方向向右
C.甲、乙所受摩擦力方向相同 D.甲、乙所受摩擦力方向相反
BC
解析　甲、乙兩滑塊相對于接觸面都向左滑動，所受摩擦力方向相同，都水平向右，故A、D錯誤，B、C正確。
角度2　滑動摩擦力大小的計算
例2 如圖所示，水平地面上有一個質(zhì)量為m＝25 kg的木箱。一小朋友用大小為F＝50 N的水平向右的力推木箱，剛好使木箱沿水平地面勻速運動，不考慮空氣阻力(取g＝10 N/kg)。求：
(1)地面對木箱的摩擦力大小；
(2)木箱與地面間的動摩擦因數(shù)。
解析　(1)根據(jù)題意可知，一小朋友用大小為F＝50 N的水平向右的力推木箱，剛好使木箱沿水平地面勻速運動，由受力平衡可得地面對木箱的摩擦力大小為f＝F＝50 N。
(2)根據(jù)滑動摩擦力公式f＝μN
又N＝mg
解得μ＝0.2。
答案　(1)50 N　(2)0.2
知識點二　靜摩擦力
如圖所示，把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊，觀察彈簧測力計示數(shù)及其變化情況。
當測力計的示數(shù)為1 N時，木塊沒有動；逐漸
增大拉力到2 N時，木塊仍靜止；繼續(xù)增大拉
力到4 N時，木塊開始運動，此時拉力突然變
小到3.8 N，此后木塊勻速運動，拉力保持3.8 N不變。
(1)木塊受到的拉力為1 N時，為什么木塊沒有運動呢？
(2)隨著外力的增大，靜摩擦力大小變化嗎？若變化，如何變化？
(3)木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)有何特點？
(4)若在木塊上增加砝碼，木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)如何變化？這說明什么？
提示　(1)因為木塊即將運動時的拉力大于1 N。
(2)由二力平衡知，隨著外力的增大，靜摩擦力大小發(fā)生變化，相應增大。
(3)木塊開始移動時彈簧測力計的示數(shù)達到最大，也就是靜摩擦力有一個最大值，這個最大值比滑動摩擦力稍微大一些。
(4)彈簧測力計的示數(shù)增大，最大靜摩擦力隨正壓力的增大而增大。
1.定義：當兩個彼此接觸、擠壓的物體之間沒有發(fā)生__________，但具有__________的趨勢時，接觸面上會產(chǎn)生一種______相對運動趨勢的力，這種力稱為靜摩擦力。
2.靜摩擦力的產(chǎn)生條件
(1)兩物體直接接觸且相互擠壓(即有彈力)。
(2)接觸面粗糙。
(3)兩物體間有相對運動的趨勢。
相對運動
相對運動
阻礙
3.方向：靜摩擦力的方向總是與接觸面______，并且與相對運動趨勢的方向______。
特別提醒：“相對運動趨勢”是指一個物體相對于與它接觸的另一個物體有運動的可能，但還未發(fā)生相對運動。
4.最大靜摩擦力：靜摩擦力有一個最大值fmax，在數(shù)值上等于物體______________時的拉力，一般情況下，最大靜摩擦力比滑動摩擦力稍大，為了計算方便，可認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。
5.靜摩擦力大小的范圍：0＜f≤fmax。
相切
相反
即將開始運動
【思考】
1.受靜摩擦力作用的物體一定處于靜止狀態(tài)嗎？
提示　靜摩擦力發(fā)生在相對靜止的兩物體之間，受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，運動的物體也可能受靜摩擦力作用，如圖所示，物體隨傳送帶勻速上升時，物體相對傳送帶靜止，但受到傳送帶對它沿傳送帶向上的靜摩擦力。
C
2.如圖所示，用手握住水杯，杯身豎直且處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)緩慢增大手對水杯的壓力，水杯所受摩擦力大小如何變化？最大靜摩擦力將如何變化？
提示　緩慢增大壓力，水杯所受靜摩擦力始終等于水杯的重力，大小保持不變，但隨著壓力的增大，最大靜摩擦力將逐漸增大。
C
角度1　靜摩擦力的理解
例3 (2024·福州外國語學校高一期中)關于靜摩擦力的說法，正確的是(　　)
A.兩個相對靜止的物體間一定有靜摩擦力的作用
B.受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的
C.當兩物體間的壓力一定時，靜摩擦力的大小可以變化，但有一個限度
D.靜摩擦力一定是阻力
解析　當兩個物體有相對運動趨勢時才有可能產(chǎn)生靜摩擦力，A錯誤；受靜摩擦力作用的物體有可能是運動的，B錯誤；當兩物體間的壓力一定時，靜摩擦力的大小可以變化，但有一個限度，這個限度就是小于或等于最大靜摩擦力，C正確；當靜摩擦力的方向與運動方向相同時，靜摩擦力是動力，D錯誤。
角度2　靜摩擦力的方向
例4 (多選)如圖所示，在皮帶運輸機將物體勻速送往高處的過程中，下列結論正確的是(　　)
A.物體受到與運動方向相同的摩擦力作用
B.皮帶的速度越大，物體受的摩擦力也越大
C.物體所受的摩擦力與勻速傳送的速度無關
D.若勻速地向下傳送物體，物體所受的摩擦力方向沿皮帶向下
AC
解析　運送過程中，物體相對于皮帶有向下運動的趨勢，物體所受摩擦力方向沿皮帶向上，故A正確；物體勻速上升，摩擦力的大小與傳送速度無關，故B錯誤，C正確；無論把物體勻速運往高處還是勻速向下傳送，物體在重力的作用下，都有沿皮帶向下的運動趨勢，物體都會受到沿皮帶向上的摩擦力，故D錯誤。
角度3　摩擦力大小的計算
例5 如圖所示，一個質(zhì)量為M＝2 kg的物體A放在粗糙水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，用一條質(zhì)量不計的細繩繞過定滑輪和一只質(zhì)量為m0＝0.1 kg的小桶B相連，已知A與水平面間的最大靜摩擦力fmax＝4.5 N，滑輪上的摩擦不計，g＝10 N/kg，求在以下情況下，A受到的摩擦力的大小。
(1)只掛B，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)；
(2)只掛B，但在A上再放一個質(zhì)量為M′＝3 kg的物體；
(3)只在桶內(nèi)加入質(zhì)量為m1＝0.33 kg的沙子；
(4)只在桶內(nèi)加入質(zhì)量為m2＝0.5 kg的沙子。
解析　(1)因為m0g＝1 N受靜摩擦力作用，由二力平衡條件得所受摩擦力大小
f1＝m0g＝1 N。
(2)在A上再放一個質(zhì)量為M′＝3 kg的物體，A仍靜止，所受靜摩擦力
f2＝f1＝m0g＝1 N。
(3)因為(m0＋m1)g＝4.3 Nf3＝(m0＋m1)g＝4.3 N。
(4)因為(m0＋m2)g＝6 N>fmax，故物體A運動，受到滑動摩擦力作用，所受滑動摩擦力大小
f4＝μN＝μMg＝4 N。
答案　(1)1 N　(2)1 N　(3)4.3 N　(4)4 N
摩擦力大小的計算方法
(1)首先要判定是靜摩擦力還是滑動摩擦力。
(2)對于靜摩擦力：物體處于勻速直線運動或靜止狀態(tài)時，可以根據(jù)二力平衡條件求解。
(3)對于滑動摩擦力：根據(jù)公式法或二力平衡條件求解。　　
隨堂對點自測
2
B
1.(滑動摩擦力)如圖所示，在桌面上放置一張紙和一瓶礦泉水，礦泉水瓶靜止在紙面上，如果突然迅速向右拉動紙的一邊，將紙片拉出，而礦泉水瓶相對桌面的位置幾乎沒變。下列說法正確的是(　　)
A.紙片對礦泉水瓶摩擦力的方向向左
B.礦泉水瓶相對紙片向左運動
C.拉動紙片越快，礦泉水瓶受到的摩擦力越大
D.拉動紙片越快，礦泉水瓶受到的摩擦力越小
解析　紙片相對礦泉水瓶向右運動，故礦泉水瓶相對紙片向左運動，則紙片對礦泉水瓶的摩擦力方向向右，故A錯誤，B正確；將紙片拉出過程中，紙片與礦泉水瓶間的摩擦力是滑動摩擦力，根據(jù)滑動摩擦力公式f＝μN，可知滑動摩擦力的大小只與動摩擦因數(shù)、正壓力有關，與紙片運動的快慢無關，故C、D錯誤。
ABC
2.(靜摩擦力)(多選)用手握住一個盛有一部分油的油瓶，油瓶始終靜止處于豎直方向，如圖所示，下列說法中正確的是(　 　)
A.瓶中裝的油越多，油瓶受到的摩擦力越大
B.油瓶所受摩擦力大小總是和油瓶的重力大小相等
C.油瓶所受摩擦力的方向豎直向上
D.手握得越緊，油瓶受到的摩擦力越大
解析　手握住油瓶，油瓶不掉落下來，表明手對油瓶豎直向上的靜摩擦力跟油瓶重力滿足二力平衡，油瓶的重力越大，它受到的靜摩擦力越大，故A、B、C正確；增加手握油瓶的力度，摩擦力仍與重力平衡，大小不變，D錯誤。
AD
3.(摩擦力的大小) (多選)如圖A、B、C三個物體，B、C用細繩相連，A放在B上，B放在水平桌面上，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ，A、B、C的重力分別是GA、GB、GC，A、B、C均靜止，則此時(　　)
A.物體B與桌面間有摩擦力，大小為GC
B.物體B與桌面間有摩擦力，大小為μ(GA＋GB)
C.物體B與物體A之間有摩擦力，大小為μGA
D.物體B與物體A之間沒有摩擦力
解析　以A、B整體為研究對象，A、B靜止，則桌面對B的摩擦力與繩子的拉力平衡，對C分析可知，繩子拉力等于C的重力，故桌面對B的摩擦力大小等于C的重力，即為GC，A正確；B與桌面間的摩擦力為靜摩擦力，不滿足f＝μN，故f≠μ(GA＋GB)，B錯誤；以A研究對象，對A進行受力分析可知，A豎直方向重力與支持力平衡，水平方向如果受到摩擦力反而不平衡，故A水平方向不受摩擦力，C錯誤，D正確。
課后鞏固訓練
3
BD
題組一　滑動摩擦力
1.(多選)關于摩擦力，下列說法正確的是(　　)
A.兩個物體之間的靜摩擦力總是一個定值
B.滑動摩擦力的方向可能與物體的運動方向相同或相反
C.靜摩擦力可能是動力，也可能是阻力，滑動摩擦力一定是阻力
D.運動的物體可以受靜摩擦力作用，靜止的物體也可以受滑動摩擦力作用
基礎對點練
解析　兩個物體之間的靜摩擦力隨物體受力情況的變化而變化，不是一個定值，故A錯誤；滑動摩擦力的方向總是跟物體的相對運動方向相反，可能與物體運動方向相同，也可能與物體運動方向相反，故B正確；滑動摩擦力一定阻礙物體間的相對運動，有時是阻力，有時是動力，故C錯誤；運動的物體可以受靜摩擦力作用，靜止的物體也可以受滑動摩擦力作用，故D正確。
B
2.如圖，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下向右拉出，魚缸在桌面上繼續(xù)向右滑行了一段距離后停下，關于桌布和魚缸所受滑動摩擦力的方向，下列說法正確的是(　　)
A.桌布對魚缸的滑動摩擦力方向向左
B.魚缸對桌布的滑動摩擦力方向向左
C.魚缸對桌布的滑動摩擦力方向向右
D.桌面對桌布的摩擦力向右
解析　魚缸相對桌布向左運動，桌布對魚缸的滑動摩擦力方向向右，故選項A錯誤；桌布相對魚缸向右運動，魚缸對桌布的滑動摩擦力方向向左，故選項B正確，C錯誤；桌布相對于桌面向右運動，桌面對桌布的摩擦力向左，D錯誤。
D
3.一物體置于粗糙水平地面上，按下圖所示不同的放法，在水平力F的作用下運動，設地面與物體各接觸面間的動摩擦因數(shù)均相等，則物體受到的摩擦力的大小關系是(　　)
A.F甲>F乙>F丙 B.F乙>F甲>F丙 C.F丙>F乙>F甲 D.F甲＝F乙＝F丙
解析　滑動摩擦力f＝μN，即滑動摩擦力大小與接觸面間的動摩擦因數(shù)以及正壓力有關，與接觸面的大小無關，三種情況下μ相同，N也相等，則三種情況下的滑動摩擦力大小相等，故D正確。
D
4.重為10 N的物體，在粗糙水平面上向右運動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，同時物體還受到一個大小為2 N、方向水平向左的拉力F作用，如圖所示，則水平面對物體的摩擦力的大小和方向是(　　)
A.4 N，水平向右 B.4 N，水平向左
C.2 N，水平向右 D.2 N，水平向左
解析　物體相對于水平面向右運動，水平面對物體的滑動摩擦力方向向左，物體對水平面的壓力大小為N＝G＝10 N，則水平面對物體的摩擦力大小f＝μN＝2 N，故D正確。
C
題組二　靜摩擦力
5.下列有關靜摩擦力的說法正確的是(　　)
A.同一接觸面上的彈力和摩擦力一定相互平行
B.靜摩擦力與壓力成正比
C.靜摩擦力的方向可能與運動方向垂直
D.靜摩擦力的方向與物體運動方向一定相反
解析　同一接觸面上的彈力和摩擦力相互垂直，故A錯誤；靜摩擦力的大小與壓力無關，故B錯誤；靜摩擦力的方向可與運動方向成任意角度，故C正確；靜摩擦力的方向與物體運動方向無關，但一定與相對運動趨勢方向相反，故D錯誤。
B
6.如圖所示，一個機械臂將鐵夾轉到水平位置，然后豎直夾起一個金屬小球，小球在空中處于靜止狀態(tài)，鐵夾與球接觸面保持豎直，則(　　)
A.若增大鐵夾對小球的壓力，小球受到的摩擦力變大
B.小球受到的摩擦力與重力大小相等
C.若鐵夾豎直向上勻速平移，小球受到的摩擦力變大
D.若鐵夾水平向左勻速平移，小球受到的摩擦力變大
解析　無論是靜止狀態(tài)，還是勻速平移，對小球受力分析可知，在豎直方向上小球受到的重力與靜摩擦力是一對平衡力，可知靜摩擦力與重力大小相等，方向相反，故A、C、D錯誤，B正確。
B
7.如圖，用水平力F將質(zhì)量為m的物體緊壓在豎直墻上，物體靜止不動，物體與墻壁之間的動摩擦因數(shù)μ，重力加速度大小為g，下列說法正確的是(　　)
A.墻壁對物體的摩擦力大小為μmg
B.墻壁對物體的摩擦力大小為mg
C.墻壁對物體的摩擦力大小為μF
D.水平力F增大，物體所受的摩擦力也增大
解析　對物體受力分析，豎直方向受到重力和靜摩擦力，故f＝mg≤μF，故B正確，A、C錯誤；靜摩擦力等于重力，故水平力F增大，物體所受的摩擦力不變，故D錯誤。
AC
8.(多選)(2024·福建莆田一中高一月考)練兵千日磨一劍，如圖是戰(zhàn)士在日常訓練中的照片。一個戰(zhàn)士握住桿勻速上爬，下列說法正確的是(　　)
A.戰(zhàn)士受到的摩擦力是靜摩擦力
B.戰(zhàn)士受到的摩擦力的方向是向下的
C.若手握桿的力增加，戰(zhàn)士受的摩擦力仍保持不變
D.手握桿的力越大，戰(zhàn)士受到的摩擦力越大
解析　雖然戰(zhàn)士是在往上勻速爬，但是手和腳與桿接觸的地方?jīng)]有與桿發(fā)生相對運動，故戰(zhàn)士受到的摩擦力是靜摩擦力，故A正確；因為戰(zhàn)士是勻速上爬，戰(zhàn)士的重力和靜摩擦力平衡，所以戰(zhàn)士受到的摩擦力方向是向上的，故B錯誤；戰(zhàn)士勻速上爬過程中摩擦力一直都和重力等大反向，與手握桿的力無關，故C正確，D錯誤。
A
綜合提升練
解析　物體對桌面的壓力是物體發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故A正確；物體各部分均受重力，重力只是各部分所受重力的等效作用點，它不一定在物體的幾何中心上，故B錯誤；動摩擦因數(shù)與物質(zhì)材料及接觸面粗糙程度有關，與滑動摩擦力及壓力均無關，故C錯誤；人推自行車在水平路面上前進時，前后輪均相對地面向前運動，故前輪受的摩擦力向后，后輪受的摩擦力向后，故D錯誤。
B
10.如圖所示，寒風蕭瑟的冬天已經(jīng)來臨，手握一杯熱騰騰的奶茶是一件很溫暖的舉動，下列說法正確的是(　　)
A.奶茶杯對手的摩擦力豎直向上
B.此時的摩擦力為靜摩擦力
C.當我們增大手握杯子的力，摩擦力增大
D.當杯中的奶茶越來越少時，摩擦力不變
解析　根據(jù)力的平衡可知，奶茶杯受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，且為靜摩擦力，奶茶杯對手的摩擦力應豎直向下，故A錯誤，B正確；由于摩擦力的大小始終與重力大小相等，所以當我們增大手握杯子的力，摩擦力不變，故C錯誤；當杯中的奶茶越來越少時，即重力不斷減小，所以摩擦力也減小，故D錯誤。
C
11.(教材魯科版P91節(jié)練習5改編)如圖甲，物塊放在水平面上，在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下向右做勻速直線運動。某時刻，保持拉力大小不變，將拉力方向瞬間改為水平向左，如圖乙所示，則改變拉力后的瞬間，物塊受到的摩擦力(　　)
A.方向向右，大小等于F B.方向向右，大小大于F
C.方向向左，大小等于F D.方向向左，大小大于F
解析　在甲圖和乙圖中，物塊均向右運動，因此受到的摩擦力均為滑動摩擦力，方向向左，大小等于F，故C正確。
12.有一種圓珠筆，內(nèi)部有一根小彈簧。如圖所示，當筆桿豎直放置時，在圓珠筆尾部的按鈕上放一個200 g的砝碼，砝碼靜止時，彈簧壓縮量為2 mm。現(xiàn)用這支圓珠筆水平推一本放在桌面上質(zhì)量為800 g的書，當按鈕壓縮量為2.4 mm(未超過彈簧的彈性限度)時，這本書恰好勻速運動(g取10 N/kg)。試求：
(1)筆內(nèi)小彈簧的勁度系數(shù)；
(2)書與桌面間的動摩擦因數(shù)大小。
答案　(1)1 000 N/m　(2)0.3
解析　(1)由于砝碼處于靜止狀態(tài)，根據(jù)平衡條件有
kx＝mg，解得k＝1 000 N/m。
(2)要使書恰好能勻速運動，根據(jù)平衡條件有
kx′＝μmg，解得μ＝0.3。
培優(yōu)加強練
13.質(zhì)量為2 kg的物體，靜止在水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。現(xiàn)給物體一水平拉力(g取10 N/kg)，求：
(1)當拉力大小為5 N時，地面對物體的摩擦力大小；
(2)當拉力大小為12 N時，地面對物體的摩擦力大小；
(3)此后若將拉力減小為5 N(物體仍在滑動)，地面對物體的摩擦力大小；
(4)若撤去拉力，在物體繼續(xù)滑動的過程中，地面對物體的摩擦力大小。
答案　(1)5 N　(2)10 N　(3)10 N　(4)10 N
解析　物體所受滑動摩擦力(最大靜摩擦力f靜max)大小為
f靜max＝f＝μN＝μmg＝0.5×2 kg×10 N/kg＝10 N。
(1)當拉力F1＝5 N時，F(xiàn)1＜f靜max，拉不動物體，物體將靜止，由二力平衡可知
f靜＝F1＝5 N。
(2)當拉力F2＝12 N時，F(xiàn)2>f靜max，物體要滑動，f滑＝f＝10 N。
(3)當拉力從12 N減小為5 N時，物體仍在滑動，故f滑′＝f＝10 N。
(4)當拉力撤去后，由于繼續(xù)滑動，物體仍受滑動摩擦力作用，f滑″＝f＝10 N。

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