竖直情况下摩擦力与压力的关系

竖直情况下摩擦力与压力的关系
在水平情况下，最大静摩擦力大小与压力是有关的，不是无关。

压力越大,最大静摩擦力越大。

比如一
辆小车，装的东西越多，你想推动它就越困难。

但是在竖直情况下，则完全不是这种情况。

水平情况下滑动摩擦力或者静摩擦力跟压力有关。

但竖直情况下静摩擦力或者滑动摩擦力跟压力无关，只跟和它平衡的力有关。

注意：尽管在初中阶段，老师对静摩擦力这个东西讲得并不是很深入，但是毕竟中考经常出现这样的题型，因此，我们必须对静摩擦力这个东西作一个深入的研究。

1、切切记住：水平面上的摩擦力和竖直情况下的摩擦力是两个截然不同的东西。

做题时只要遇到考查竖直情况下的摩擦力，就要先来一个预警。

务必保持清醒的大脑，必须牢牢地对二者加以区分，不要一律地套用物体在水平情况下的摩擦力。

2、即使在水平情况下，滑动摩擦力和静摩擦力也有极大的不同。

3、在竖直情况下，我们一般用二力平衡这个知识点来解题。

在竖直情况下，无
论物体是否滑动，根据二力平衡这个原则，静摩擦或者滑动摩擦力始终等于物体的重力。

4、在水平情况下，压力增大则滑动摩擦力一定增大。

但是在竖直情况下，压力增大摩擦力不一定增大。

例1、如图所示，物体A在水平力F的作用下，静止在竖直墙壁上．当水平力减小为F／2时，物体A恰好沿竖直墙壁匀速下滑．此时物体A所
受摩擦力的大小（）
A．减小为原来的1／2 B．和原来一样
C．增大为原来的2倍 D．无法判断
分析：物体静止或者匀速下滑，都是平衡状态，所受的摩擦力和重力是一对平衡力。

所以选B。

第一：刚开始是静止状态：所以根据受力分析
垂直方向上重力等于摩擦力处于平衡状态
第二：后来是匀速状态，也是平衡状态
垂直方向上摩擦力还是等于重力
所以摩擦力没有变。

第三：竖直情况下物体所受的摩擦力与水平力F有没有关系的。

第四：（初中物理考到力学的问题一般都要从“二力平衡”去考虑）静止在竖直墙壁上时，物体所受的摩擦力与重力G二力平衡，是一对平
衡力，所以f=G
物体恰好沿竖直墙壁匀速下滑时，物体所受的摩擦力与重力G也是一对
平衡力，所以f=G
例2、某同学用力F按住一质量为m的木块，使其始终静止在竖直墙面上．如图所示，下列说法正确的是（）
A．压力F越大，木块受到的摩擦力越大，物体越容易处于静止
B．木块始终处于静止，是因为压力F与重力是一对平衡力
C．墙面越粗糙，木块所受的摩擦力越大
D．木块的质量越大，其受到的摩擦力越大
分析：本题考查了二力平衡条件的辨别，关键是注意滑动摩擦力与
静摩擦力大小的计算方法，滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，而静摩擦力的大小应从平衡力方面考虑．
解：（1）木块静止时竖直方向受到的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力，木块与墙壁之间的摩擦力与（力F的大小和墙面的粗糙程度）无关，只与木块的重力有关即只与木块的质量有关，故AC不正确、D正确；
（2）木块静止时，受到的压力F与重力方向不同且两个力的大小不一定相等，所以不是一对平衡力，故B不正确；故答案为：D．
例3、如图所示，水平力F将物体P压在竖直墙上，物体P始终处于静止状态，则下列判断中正确的是（）
A．若增大F，则P所受摩擦力增大
B．若增大F，则P所受摩擦力不变
C．若在P上放一物体，则P所受摩擦力增大
D．若在P上放一物体，则P所受摩擦力不变
解：物体在竖直方向上受重力和静摩擦力，两个力平衡，增大F，静摩擦力始终等于重力，保持不变．在P上放一物体，对整体分析，由于静摩擦力等于总重力，所以摩擦力变大．故B、C正确，A、D错误．故选BC．
例4、所图所示，在水平推力F的作用下，物体紧贴在竖直的墙上并保持静止，现将F增大，则下列说法中正确的是：C
A、物体A受到的摩擦力增大
B、物体A受到的摩擦力减小
C、物体A受到的摩擦力不变
D、无法判断
解：竖直方向上，物体受到摩擦力和重力作用，因为物体处于静止状态，所以摩
擦力大小等于重力大小，虽然推力F增大，但F是水平方向的，并不影响摩擦力的大小。

例5、如图所示，在水平力F的作用下，物体A紧贴在竖直的墙上并保持静止．若改变F的大小，物体仍静止，则下列判断正确的是（）
A．若F适当增大，则物体与墙之间的摩擦力增大
B．若F适当减小，则物体与墙之间的摩擦力减小
C．若F适当增大，则物体与墙之间的摩擦力不变
D．若F适当减小，则物体与墙之间的摩擦力不变
解：由于此时物体保持静止，物体的重力和摩擦力始终是一对平衡力，故若F 适当增大，则物体与墙之间的摩擦力不变，故A错误、C正确；
由于此时物体保持静止，物体的重力和摩擦力始终是一对平衡力，故若F适当减小，则物体与墙之间的摩擦力不变，故B错误、D正确；故选CD
例6、质量为3kg的物体被10N的水平压力压在竖直的墙上不动，如
图所示，则此时物体对墙壁的压力是10N；若将水平压力减为8N时，
物体刚好沿墙壁匀速下滑，则此时物体受到的摩擦力是30N，
（g=10N/kg）
解：（1）物体受到10N的向左的水平压力静止不动，由于固体能够大小不变的传递力，所以物体对墙壁的压力也是10N．
（2）物体的质量m=3kg，g=10N/kg，
所以物体受到的重力G=mg=3kg×10N/kg=30N．
此时的物体在竖直方向上处于平衡状态，所以墙壁对它的摩擦力和物体的重力是一对平衡力，根据二力平衡的条件可知两者大小相等，所以物体受到的摩擦力也是30N．
例7、如图质量为0.5千克的物体，在一个水平外力F=15牛的作用下静止在竖直墙上，如图所示，则物体受到重力、摩擦力、压力、支持力的作用，它们的大小分别是4.9牛、4.9牛、15牛、15牛．
解：G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N；
因为物体受平衡力作用，所以水平方向受压力和支持力，竖直方向
受重力和摩擦力；
根据二力平衡的条件可知：压力和支持力、重力和摩擦力大小相等，
已知压力F=15N，重力G=4.9N，所以支持力大小为15N，摩擦力大小为4.9N．
例8、（2012•常州）如图（甲）所示，物体甲重30N，
被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止．如图
（乙）所示，物体乙重60N，在40N的水平拉力F乙作
用下，沿水平桌面匀速向右运动．则物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩
擦力f乙分别是（B）
A．f甲=30N，f乙=60N B．f甲=30N，f乙=40N
C．f甲=50N，f乙=60N D．f甲=50N，f乙=40N
例9、如图所示，用水平外力F将木块压在竖直墙面上而保持静止状态，下列说
法中正确的是（）
A．木块重力与墙对木块的摩擦力平衡
B．木块重力与墙对木块的摩擦力是一对作用力与反作用力
C．水平力F与墙对木块的正压力是一对作用力与反作用力
D．墙对木块的摩擦力随着水平力F的增大而增大
分析：木块处于静止，在竖直方向上受两个力，即重力和墙对木块的静摩擦力．平衡力作用在同一物体上，作用力和反作用力作用在不同的物体上．
木块在水平方向上受外力F和墙对木块的支持力，两个力是一对平衡力．
解：A、B：木块处于静止，在竖直方向上受两个力，即重力和墙对木块的静摩擦力．两个力是一对平衡力．故A正确，B错误；
C：木块在水平方向上受外力F和墙对木块的支持力，两个力是一对平衡力．故C错误；
D：木块处于静止，在竖直方向上受两个力，即重力和墙对木块的静摩擦力．静摩擦力的大小是由引起运动趋势的重力决定的，与水平压力无关．随着水平力F 的增大，木块与墙面之间的最大静摩擦力增大，而不是摩擦力增大．故D错误．故选：A
例10、如图所示，物块A的重力G A=20N，物块B的重力G B=10N，水平推力
F作用在A上，A与竖直墙面接触，A和B均静止，则墙面受到的
摩擦力（）
A．大小为20N，方向向上B．大小为20N，方向向下
C．大小为30N，方向向上D．大小为30N，方向向下
解：物体A、B组成的整体，受竖直向下的重力G=G A+G B=20N+10N=30N，竖直向上的摩擦力f，而处于平衡状态，
由平衡条件得：f=G=30N，方向竖直向上．物体间力的作用是相互的，A受到的摩擦力f与物体A对墙壁的作用力f'是作用力与反作用力，则f'=f=30N，方向与f方向相反：竖直向下．故选D．
例11、教室里，带磁性的粉笔刷可吸在黑板上不掉下来．如图所示，关于粉笔刷的受力情况，下列说法正确的是（）
A．粉笔刷所受磁力与粉笔刷所受重力是一对平衡力
B．粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力是一对相互作用力
C．黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上
D．粉笔刷没有受到摩擦力作用
解：A、粉笔刷所受磁力沿水平方向，而粉笔刷所受重力沿竖直方向，故不是一对平衡力；
B、粉笔刷所受磁力与黑板对粉笔刷的支持力，二力作用在一个物体上，因此不
是一对相互作用力，而是一对平衡力；
C、由于重力的作用，粉笔刷有向下运动的趋势，而重力方向始终竖直向下，因此黑板对粉笔刷的摩擦力的方向竖直向上；说法正确；
D、粉笔刷受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用，并且二力是一对平衡力，故D错误．故选C．
例12、如图所示，MN为一竖直的墙壁，物体A质量为3千克，受到水平力F=170牛顿的作用而处于静止状态，物体与墙壁的接触面积为100厘米2，则物体A
受到的静摩擦力是29.4牛顿，物体A对墙壁的压强是1.7×104
帕，若减少水平力F至90牛顿物体恰好匀速下滑则物体A受
到的摩擦力是29.4N，若减少到零则受到的摩擦力为0．
解：物体的重力G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N；
因为物体静止受平衡力作用，在竖直方向，重力和摩擦力平衡，
所以f=G=29.4N，重力方向竖直向下，摩擦力方向竖直向上；
A对墙壁的压强为：p=F／S=170N／（100×10－4m2）=1.7×104Pa；
减少水平力F至90牛顿物体恰好匀速下滑，此时物体仍受平衡力作用，竖直方向受到的重力和摩擦力平衡，则：f1=G=29.4N；
若压力减小到0，则此时物体与墙面之间没有摩擦力，则摩擦力为0．
例13、如图所示，物体重10 N，它与竖直墙面的接触面积是0.5 dm2，
现用24 N的水平力把物体按在墙上，墙面受到物体的压力和压强分
别为（）
A．10N，2×103Pa B．10N，4.8×103Pa
C．24N，2×103Pa D．24N，4.8×103Pa
解：墙面受到物体的压力：F=24N
物体与墙面的接触面积：S=0.5dm2=0.5×10－2m2
墙面受到物体的压强：P=F／S=24N／（0.5×10－2m2）=4.8×103Pa
故选D．
例14、如图所示，质量为10千克的物体在水平力F作用下，静止在竖直的墙上，当力F逐渐减小的过程中，物体静止一段时间后，向下运动，则在这过程中，摩擦力f与时间t的关系，可能符合下列图线的是（）
A．B．C．D．
分析：①物体一开始是静止状态所受的力是平衡力；②物体在下滑的过程中，运动状态发生了改变，而力是改变物体运动状态的原因，所以物体所受的力必然发生了改变，不再是平衡力．③影响摩擦力大小的因素：压力和接触面的粗糙程度．
解：①对物体进行受力分析：物体竖直方向受重力和摩擦力，因为物体静止，所以这两个力是一对平衡力，故摩擦力等于重力．②当F减小时，物体所受的
压力减小，摩擦力减小，故摩擦力小于重力，所以在重力的作用下物体会下滑．故选B．
手握瓶子涉及的物理知识
小明用手握住一个装了半瓶水的玻璃酒瓶，瓶子静止在手中，则下列说法中正确的是：
A．手对瓶子的握力与瓶子受到的重力彼此平衡
B．瓶子受到的摩擦力与瓶子受到的重力彼此平衡（√）
C．瓶子受到的摩擦力大于瓶子受到的重力
D．手对瓶子的压力小于瓶子受到的重力
E．手对瓶子的压力与瓶子所受的重力是一对平衡力
F．手对瓶子的摩擦力与瓶子所受的重力是一对平衡力（√）
G．手握得越紧，瓶子所受的摩擦力就越大
H．手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力
A．手对瓶子的摩擦力和瓶子的重力平衡
B．手对瓶子的压力和瓶子的重力平衡
C．手对瓶子的压力和手对瓶子的摩擦力平衡
A．瓶子能静止在手中，是由于手对瓶子的握力等于瓶子的重力
B．瓶子能静止在手中，是由于手对瓶子的握力大于瓶子的重力
C．手握酒瓶的力增大，瓶子所受的摩擦力不变（√）
D．手握酒瓶的力增大，瓶子所受的摩擦力也增大
B．瓶子之所以不掉落，是由于受到手给它的压力
C．随着手握瓶的力增大，瓶子受到的摩擦力将增大
D．用手握住瓶子向瓶内注水的过程中，瓶受到的摩擦力将增大
A．酒瓶能静止在手中，是由于手对酒瓶的握力等于酒瓶的重力
B．酒瓶能静止在手中，是由于酒瓶受到手对它的摩擦力的作用
C．手握酒瓶的力增大，瓶子所受摩擦力也随着增大
D．向酒瓶注水的过程中，即使手握瓶的力不变，瓶所受的摩擦力也将增大A．瓶子之所以不掉落，是由于受到空气的浮力
（╳）（√）
用手握住一只啤酒瓶的颈部，瓶子不会掉下来，其原因是（）
A．手对瓶子的握力与瓶子受到的重力彼此平衡
B．瓶子受到的摩擦力与瓶子受到的重力彼此平衡
C．瓶子受到的摩擦力大于瓶子受到的重力
D．手对瓶子的压力小于瓶子受到的重力
解：因为啤酒瓶静止，所以它受到的是平衡力的作用．啤酒瓶受到竖直向下的重力有让啤酒瓶掉下来的趋势，所以必然有一个与重力大小相等、方向相反、作用在一条直线上的摩擦力彼此平衡．故选B．
用手握住矿泉水瓶，瓶子静止在手中，下列说法正确的是（）
A．手对瓶子的压力与瓶子所受的重力是一对平衡力
B．手对瓶子的摩擦力与瓶子所受的重力是一对平衡力
C．手握得越紧，瓶子所受的摩擦力就越大
D．手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力
解：A、水平方向，手对瓶子的压力的合力为零，故A错误；
B、竖直方向，瓶保持静止，处于平衡状态，受重力和静摩擦力，是一对平衡力，故B正确；
C、竖直方向，重力和静摩擦力是一对平衡力，根据平衡条件，静摩擦力等于重力，与压力无关，故C错误；
D、竖直方向受重力和静摩擦力，是一对平衡力，大小相等，故D错误；
故选B．
用手握住酱油瓶，瓶子没有下滑，是因为（）
A．手对酱油瓶的摩擦力和酱油瓶的重力平衡
B．手对酱油瓶的压力和酱油瓶的重力平衡
C．手对酱油瓶的压力和手对酱油瓶的摩擦力平衡
D．以上三种说法均不对
解：用手握住酱油瓶，瓶子没有下滑，则说明瓶子处于静止状态；
在竖直方向，瓶子受重力和手对瓶子的摩擦力作用，重力方向竖直向下，摩擦力方向竖直向上，这两个力相互平衡，所以A正确；
手对酱油瓶的压力在水平方向，重力方向竖直向下，所以这两个力不是平衡力，BCD错误．故选A．
用手握住酒瓶，使其瓶口朝上竖直静止在手中，则下列说法正确的是（）A．酒瓶能静止在手中，是由于手对酒瓶的握力等于酒瓶的重力
B．酒瓶能静止在手中，是由于手对酒瓶的握力大于酒瓶的重力
C．手握酒瓶的力增大，瓶子所受的摩擦力不变
D．手握酒瓶的力增大，瓶子所受的摩擦力也增大
解：瓶子处于平衡状态，所受合力为0，所以手对瓶子的摩擦力等于瓶子的重力；瓶子所受摩擦力等于酒瓶的重力，所以当手握酒瓶的力增大时，摩擦力不变；故A，B，D不正确，C正确．
（2012•黔东南州）用手握住一个玻璃瓶（装一部分水），瓶口竖直朝上静止在手中不动，以下说法正确的是（）
A．玻璃瓶之所以不掉落，是由于受到空气的浮力
B．玻璃瓶之所以不掉落，是由于受到手给它的压力
C．随着手握瓶的力增大，瓶子受到的摩擦力将增大
D．用手握住瓶子向瓶内注水的过程中，瓶受到的摩擦力将增大
解：AB、由于玻璃瓶静止，所以玻璃瓶受力平衡，则玻璃瓶在竖直方向受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，并且玻璃瓶受到的重力等于摩擦力，因此玻璃瓶不会掉落；故A、B错误；
C、随着手握瓶的力增大，并且玻璃瓶始终静止，由平衡条件可知，物体受到的重力与摩擦力大小相等，由于玻璃瓶的重力不变，则摩擦力也不变；故C错误；
D、向瓶内注水后，玻璃瓶和水的总重力增大，因为瓶子仍静止，故摩擦力与增大后的重力相等，故D正确．故选D．。