2018_2019高中物理第三章研究物体间的相互作用第二节研究摩擦力学案粤教版必修1

第二节研究摩擦力[学习目标] 1.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.2.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.3.了解最大静摩擦力的概念.一、滑动摩擦力1.定义：在滑动摩擦中，物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力，叫做滑动摩擦力.2.方向：总是与物体相对滑动的方向相反，与它们的接触面相切.3.大小：滑动摩擦力f的大小跟垂直接触面的压力(正压力)F N成正比.4.公式：f＝μF N，μ为动摩擦因数，它与相互接触的两个物体的材料和接触面的粗糙程度有关(填“有关”或“无关”).二、研究静摩擦力1.定义：当物体具有相对滑动趋势时，物体间产生的摩擦叫做静摩擦，这时产生的摩擦力叫做静摩擦力.2.方向：总与接触面相切，并与物体相对运动趋势的方向相反.3.最大静摩擦力定义：物体所受到的静摩擦力有一个最大限度，这个最大值叫做最大静摩擦力.1.判断下列说法的正误.(1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力.(×)(2)两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力作用.(×)(3)摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同.(×)(4)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比.(×)2.已知木箱重200 N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，当木箱在水平桌面上以10 m/s 的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为________ N；当木箱以15 m/s的速度运动时，木箱所受摩擦力大小为________ N；当在该木箱上放一相同的木箱，两箱一起以10 m/s的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为________ N.答案40 40 80一、滑动摩擦力1.按如图1所示实验装置做一做：用力拉动木板，使之在桌面上滑动.图1(1)木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系？(2)在木块上添加重物，增大木块对木板的压力时，摩擦力如何变化？(3)在木板上铺一块较粗糙的毛巾，摩擦力如何变化？答案(1)相等(2)增大(3)增大2.(1)如图2所示，在光滑水平地面上，B的速度v2大于A的速度v1，画出A、B所受滑动摩擦力的方向.(A、B接触面粗糙)图2(2)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？答案(1)如图所示(2)滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动，但与物体的运动方向可能相同，也可能相反，即滑动摩擦力可能是阻力，也可能是动力.1.滑动摩擦力的产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动.2.滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，与物体的运动方向无直接关系，与物体的运动方向可能相同，也可能相反.3.滑动摩擦力的大小由公式f＝μF N计算(也可以由二力平衡来求解)(1)F N是两个相接触的物体间的正压力，它不一定等于重力，F N的大小可以与重力G大小相等，也可以不等.(2)动摩擦因数μ的大小由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定，与F N无关.(3)滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关，与物体间相对运动速度的大小无关.例1下列有关滑动摩擦力的说法中，正确的是( )A.有压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有压力C.滑动摩擦力方向一定与物体的运动方向相反D.只有运动物体才受滑动摩擦力答案 B解析产生滑动摩擦力的条件有三个：正压力(相互接触且挤压)、接触面粗糙、发生相对滑动，缺一不可.由产生条件可知，A错误，B正确.滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反，C错误.滑动摩擦力发生于相对滑动的两物体之间，两个物体中可能有一个相对地面是静止的，故D错误.【考点】滑动摩擦力【题点】对滑动摩擦力的理解及滑动摩擦力的方向二、静摩擦力(1)把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图3所示.图3当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始移动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变.①木块受到拉力为1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？②随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？③静摩擦力在哪里产生？沿什么方向？(2)如图4所示，物体随倾斜传送带斜向上匀速运动.图4①写出物体所受静摩擦力的方向.②只有静止的物体才受静摩擦力吗？③静摩擦力一定是阻力吗？答案(1)①说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力.②静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值.③静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的相互接触的物体之间.静摩擦力的方向与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反.(2)①静摩擦力方向沿传送带向上.②不是.运动的物体也可能受静摩擦力.③不是.静摩擦力可能是阻力，也可能是动力.静摩擦力1.产生条件(1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力).(2)接触面粗糙.(3)两物体间有相对运动趋势.2.方向与相对运动趋势方向相反，与物体运动方向无直接关系，既可与运动方向相同，也可与运动方向相反或成某一夹角.3.大小(1)范围：0＜f≤f max.(2)计算：物体匀速运动或静止时，根据二力平衡条件求解.(3)静摩擦力大小与压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比.例2关于静摩擦力的说法，正确的是( )A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的C.物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度D.静摩擦力一定是阻力答案 C解析当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力，A错；受静摩擦力作用的物体有可能是运动的，比如人正常走路时，受到的就是静摩擦力，B错；物体间压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度，这个限度就是最大静摩擦力，C对；静摩擦力可能是阻力也可能是动力，D错.例3(多选)如图5所示，一质量为m的木块靠在粗糙的竖直墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是( )图5A.若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上B.若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C.若木块静止，当F增大时，最大静摩擦力随之增大D.若开始时木块静止，当撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块不受摩擦力作用答案ACD解析若木块静止，则木块受到的静摩擦力与mg平衡，大小为mg，方向竖直向上，故A正确，B错误；最大静摩擦力与正压力成正比，故C正确；当撤去F时，墙壁与木块间无弹力，则木块不受摩擦力作用，故D正确.【考点】静摩擦力【题点】静摩擦力的大小及计算1.静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反.2.静摩擦力发生在相对静止的两物体之间，受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体也可能受静摩擦力作用.3.物体静止或匀速直线运动时，静摩擦力的大小可由平衡条件求得.三、摩擦力大小的计算例4如图6所示，一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13 N，F2＝6 N.已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：图6(1)木块所受的摩擦力的大小和方向；(2)当将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向；(3)若撤去的力不是F1而是F2，求木块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 水平向左解析当木块运动时受到的滑动摩擦力为f＝μF N＝μG＝0.2×40 N＝8 N，故木块受到桌面的最大静摩擦力为8 N.(1)加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的力F＝F1－F2＝7 N.由于F小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到桌面静摩擦力的作用，大小为7 N，方向水平向左.(2)将F1撤去后，由于F2小于最大静摩擦力，故木块仍然保持静止.由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于F2，即大小为6 N，方向水平向右.(3)撤去F2后，由于F1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 N，方向水平向左.求解物体受到的摩擦力大小时，要先判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，只有滑动摩擦力才能用f＝μF N来计算.1.(对滑动摩擦力的理解)装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出(材料重心未离开台面)，如图7所示，则在匀速拖出的过程中( )图7A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，拉力逐渐减小C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人的拉力也不变答案 D解析匀速拉动的过程只能持续到重心离开台面的瞬间，物体的重心在台面上，故物体对台面的压力不变，故物体受到的支持力不变，C错误；而在拉动过程中动摩擦因数不变，由f ＝μF N可知摩擦力是不变的，A错误；因为物体做匀速直线运动，摩擦力不变，所以工人的拉力是不变的，B错误，D正确.2.(对静摩擦力的理解)关于静摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的是( )A.有弹力一定有静摩擦力B.有静摩擦力一定有弹力C.弹力越大，静摩擦力越大D.静摩擦力越大，弹力一定越大答案 B解析 静摩擦力的产生条件之一是接触面间有弹力，但还需另两个条件同时具备，即接触面粗糙和物体间存在相对运动趋势，才会有静摩擦力，所以说，有静摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有静摩擦力，A 错，B 对；静摩擦力大小与弹力大小无关，C 、D 错.3.(静摩擦力的大小)如图8所示，质量为m 的木块放在粗糙的水平地面上，木块与地面间的动摩擦因数为0.5，水平推力F 作用于木块上，但未把木块推动，则在选项图中反映木块受到的静摩擦力f 随水平推力F 变化的关系图线是( )图8答案 A解析 推而未动，故摩擦力f ＝F ，所以A 正确.【考点】静摩擦力【题点】静摩擦力的大小及计算4.(滑动摩擦力的大小及计算)质量为3.0 kg 的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F 1＝8.0 N 时，木箱静止；当拉力F 2＝10.3 N 时，木箱做匀速直线运动，求：(g 取9.8 N/kg)(1)木箱与地面间的动摩擦因数；(2)木箱在8.0 N 的拉力作用下受到的摩擦力的大小；(3)木箱在12.0 N 水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小.答案 (1)0.35 (2)8.0 N (3)10.3 N解析 (1)当拉力F 2＝10.3 N 时，木箱匀速运动，木箱水平方向受到拉力F 2和滑动摩擦力f 1，根据二力平衡条件有：f 1＝F 2＝10.3 N木箱放在水平地面上，则有木箱对地面压力大小等于木箱的重力，即F N ＝mg根据滑动摩擦力公式f ＝μF N ，则木箱与地面间的动摩擦因数为μ＝f 1F N联立解得μ≈0.35.(2)当拉力F 1＝8.0 N 时，木箱静止，木箱水平方向所受到的静摩擦力f 2与F 1是一对平衡力，则有：f 2＝F 1＝8.0 N.(3)当拉力F3＝12.0 N时，木箱将在地面上滑动，此时木箱所受到的摩擦力为滑动摩擦力.由第(1)问可以知道，f3＝f1＝10.3 N.【考点】摩擦力的综合应用【题点】摩擦力的大小计算1.生活中的摩擦力摩擦力在我们的生活中无处不在.踢出去的足球会慢慢停下来，是由于受到摩擦力的作用.用力推一辆汽车，没有推动，也是由于摩擦力的作用.火车头对车厢的拉力来源于火车车轮和铁轨之间的摩擦力.传送带把货物运往高处的过程中，货物受到一个沿斜面向上的静摩擦力的作用，以阻碍货物向下滑的运动趋势.2.摩擦力的利与弊人走路要利用鞋底与地面间的摩擦，为了增大摩擦，鞋底上有凹凸不平的花纹，使接触面粗糙些.要使制动后的汽车快点停下来，就要利用轮胎与地面间的摩擦力，下雪天路滑，摩擦力小，刹车时不容易停住，因而发生交通事故.为了减少这类事故的发生，人们在轮胎上弄了凹凸不平的花纹，在下雪时还在马路上撒上灰渣，以增大摩擦，防止车子打滑.以上都是有益摩擦对人们的帮助，所以我们要合理利用并要想办法增大这些有益摩擦.事物都是一分为二的，有时候摩擦力也确实给我们增加了一些麻烦，如在现代汽车中，20%的功率要用来克服摩擦；飞机上的活塞式发动机因摩擦损耗的功率要占10%，就是最先进的涡轮喷气发动机也要为克服摩擦损耗2%的功率.因此，减小这些摩擦所带来的损耗，是我们需要一直研究的问题.由以上可以看出，摩擦力可能是物体运动的阻力，也可能是物体运动的动力.上述足球运动过程中受到的摩擦力是足球运动的阻力，而传送带将货物运到高处的过程中，货物受到的摩擦力便是货物运动的动力.典题如图9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.图9(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车厢无相对滑动)；(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；(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)木箱与汽车间没有摩擦力(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，假设二者的接触面是光滑的，木箱将相对于汽车向后滑动，实际上两者无相对滑动，说明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，是木箱运动的动力.(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对于汽车向前滑动，实际木箱没有滑动，说明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，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，所以木箱受到向后的滑动摩擦力，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，所以木箱受到向前的滑动摩擦力，是木箱运动的动力.一、选择题考点一滑动摩擦力和静摩擦力的理解1.关于静摩擦力，下列说法中正确的是( )A.两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力B.静摩擦力总是阻力C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值答案 C解析静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙、具有相对运动趋势的物体之间，A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，但可能与运动方向相同，B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小随物体所受外力的变化而变化，因此D错误.2.关于由滑动摩擦力公式推出的μ＝fF N，下列说法中正确的是( )A.动摩擦因数μ与摩擦力f成正比，f越大，μ越大B.动摩擦因数μ与正压力F N成反比，F N越大，μ越小C.动摩擦因数μ与摩擦力f成正比，与正压力F N成反比D.动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定答案 D解析动摩擦因数取决于相互接触的两个物体，由两物体接触面的粗糙程度及材料决定，与接触面的面积大小无关，与正压力及摩擦力无关，选项A、B、C错误，D正确.【考点】滑动摩擦力【题点】对μ的理解3.在中学秋季田径运动会上，高一2班李好同学奋力拼搏，勇夺男子100 m冠军，如图1所示为该同学奔跑途中的两个瞬间，用f1、f2分别表示该同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于f1、f2的方向，以下说法正确的是( )图1A.f1向后，f2向后B.f1向前，f2向前C.f1向前，f2向后D.f1向后，f2向前答案 C解析该同学奔跑途中，后脚用力向后蹬，人才向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，使运动员能向前运动.而当前脚向前跨时，地面给前脚有个向后的静摩擦力，否则运动员会向前滑动，所以前脚受到地面对其向后的静摩擦力.故选C.【考点】静摩擦力【题点】静摩擦力的方向及有无判断4.(多选)运动员双手握住竖直杆匀速攀上和匀速滑下的过程中，运动员受到的摩擦力分别为f1和f2，不计空气阻力，那么( )A.f1方向竖直向下，f2方向竖直向上，且f1＝f2B.f1方向竖直向上，f2方向竖直向上，且f1＝f2C.f1为静摩擦力，f2为滑动摩擦力D.f1为静摩擦力，f2为静摩擦力答案BC解析运动员攀上竖直杆过程中受静摩擦力作用，滑下过程受到滑动摩擦力作用，选项C正确，D错误；运动员向上、向下都是匀速运动，且只受重力和摩擦力的作用，由二力平衡知，运动员所受的摩擦力总是向上，大小等于其重力，选项A错误，B正确.【考点】滑动摩擦力【题点】对滑动摩擦力的理解及滑动摩擦力的方向5.一物体置于粗糙水平地面上，按图2所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是( )图2A.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丙答案 D解析滑动摩擦力f＝μF N，滑动摩擦力与接触面的动摩擦因数以及正压力有关，三种情况下μ相同，F N也相等，故三种情况下的滑动摩擦力大小相等.【考点】滑动摩擦力【题点】对滑动摩擦力的理解及滑动摩擦力的方向考点二摩擦力的大小6.(多选)如图3所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是( )图3A.容器受到的摩擦力不变B.容器受到的摩擦力逐渐增大C.水平力F可能不变D.水平力F一定逐渐增大答案BC解析容器处于平衡状态，在竖直方向上重力与摩擦力平衡，盛满水前墙面对容器的静摩擦力一直增大，如果一直没有达到正压力F作用下的最大静摩擦力，则水平力F可能不变，选项B、C正确.7.(多选)如图4甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg 的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是( )图4A.木箱所受的最大静摩擦力f m＝21 NB.木箱所受的最大静摩擦力f m＝20 NC.木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.21D.木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2答案AD解析木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大，最大静摩擦力为21 N，当推力F>21 N后，摩擦力为滑动摩擦力，大小为20 N，木箱与地面间的动摩擦因数μ＝fmg＝0.2，选项A、D 正确.【考点】滑动摩擦力【题点】滑动摩擦力的计算8.如图5所示，用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的瓶子.瓶子竖直，始终处于静止状态.已知手掌与瓶子间的动摩擦因数μ＝0.5，则( )图5A.瓶子受到的摩擦力大小为40 NB.瓶子受到的摩擦力大小为50 NC.当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大D.当握力持续减小时，瓶子(始终静止)受到的摩擦力大小将持续减小答案 A解析瓶子重力为40 N，处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小等于其重力，为40 N，故A正确，B错误；当握力增大时，瓶子受到的重力不变，摩擦力不变，故C错误；当握力逐渐减小时，导致瓶子的最大静摩擦力减小，但只要瓶子仍处于静止状态，则摩擦力大小不变，故D错误.【考点】静摩擦力【题点】静摩擦力的大小及计算9.如图6所示，物体在F＝100 N、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，物体质量m＝5 kg，可知物体在向右运动过程中所受摩擦力为(g＝10 m/s2)( )图6A.10 N，水平向左B.10 N，水平向右C.20 N，水平向左D.20 N，水平向右答案 A解析物体相对地面运动，故物体受到的是滑动摩擦力，则摩擦力的大小为f＝μF N＝μmg ＝0.2×5×10 N＝10 N；滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，故摩擦力方向水平向左，故A正确.【考点】滑动摩擦力【题点】滑动摩擦力的计算10.一物块在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由A端运动到B端，如图7甲所示，这时所受摩擦力为f1；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块由传送带的A端匀速拉动到B端，这时所受摩擦力大小为f2，如图乙所示.则f1、f2的大小关系满足( )图7A.f1＝f2B.f1<f2C.f1>f2D.上述三种情况都有可能答案 A解析滑动摩擦力的大小与相对速度的大小无关，所以A正确.【考点】滑动摩擦力【题点】滑动摩擦力的计算二、非选择题11.(摩擦力的大小计算)如图8甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0～t1时间木块静止；木块运动后改变拉力大小，使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示的拉力随时间变化的图线.则：当用F＝5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为__________N；若用F＝5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为__________N.图8答案 5.3 5.1解析当用F＝5.3 N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受静摩擦力大小等于拉力大小，即为5.3 N；若用F＝5.8 N的水平拉力拉木块，木块所受滑动摩擦力大小为5.1 N.【考点】摩擦力的综合应用【题点】摩擦力的大小计算12.(摩擦力的大小计算)重为100 N、长为L＝2 m的均匀木棒放在水平桌面上，如图9甲所示，至少要用35 N的水平推力，才能使它从原地开始运动.木棒从原地移动以后，用30 N 的水平推力，就可以使木棒继续做匀速直线运动.求：图9(1)木棒与桌面间的最大静摩擦力f max.(2)木棒与桌面间的动摩擦因数μ.(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m露出桌面时，如图乙所示，水平推力的大小F.(4)当撤去推力后，木棒减速向右运动(露出桌面的长度小于1 m)的过程中，受到的摩擦力大小.答案(1)35 N (2)0.3 (3)30 N (4)30 N解析(1)木棒从原地开始运动必须克服最大静摩擦力，所以f max＝F1＝35 N.(2)推力F2与滑动摩擦力相等时，木棒做匀速运动，所以F2＝μmg，μ＝F2mg＝30 N100 N＝0.3.(3)当水平推力使木棒匀速运动至木棒有0.5 m 露出桌面时，水平推力等于此时的滑动摩擦力，而滑动摩擦力与接触面的面积大小无关，则滑动摩擦力f ＝μF N ＝μmg 不变，所以f ＝30 N.(4)滑动摩擦力的大小与速度无关，大小仍为30 N.【考点】摩擦力的综合应用【题点】摩擦力的大小计算13.(摩擦力的大小计算)如图10所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm ，一端固定于质量m ＝2 kg 的物体上，在另一端施加一水平拉力F .若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm 时，物体恰好匀速运动.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g 取10 m/s 2，弹簧始终在弹性限度内)图10(1)求弹簧的劲度系数；(2)若将弹簧拉长至11 cm 时，稳定后物体受到的摩擦力大小为多少？(3)若将弹簧拉长至13 cm 时，物体受到的摩擦力大小为多少？(4)若运动过程中突然撤去拉力，此时物体受到的摩擦力大小为多少？答案 (1)200 N/m (2)2 N (3)4 N (4)4 N解析 (1)物体匀速运动时，根据平衡条件有k (x －x 0)＝μmg ，则k ＝μmg x －x 0＝0.2×2×100.12－0.10N/m ＝200 N/m. (2)弹力F 1＝k (x 1－x 0)＝200×(0.11－0.10) N ＝2 N.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，故f m ＝0.2×2×10 N＝4 N.物体静止，故所受静摩擦力f 1＝F 1＝2 N.(3)弹力F 2＝k (x 2－x 0)＝200×(0.13－0.10 )N ＝6 N>f m ，物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为f 2＝μF N ＝μmg ＝0.2×2×10 N＝4 N.(4)撤去拉力时，物体运动过程中受到的是滑动摩擦力，f 3＝μF N ＝μmg ＝4 N.【考点】摩擦力的综合应用【题点】摩擦力的大小计算。