摩擦力的分析与计算
名师点拨：
解摩擦力的计算题的步骤：一、画出物体的受力示意图；二、分析力与力之间的关系；三、利用平衡力关系式求解。
摩擦力的图象分析（图析法）
1．如图甲所示，静止在水平面上的物块，受水平拉力F作用，F随时间t的变化关系如图乙所示。从t＝0开始，小兵每隔2 s记录的物块位置和时刻如图丙所示，下列说法正确的是（ ）
A．0～4 s内，物块受到的摩擦力为4 N B．8～10 s内，物块受到的摩擦力为6 N C．t＝10 s时，物块的速度一定小于5 m/s D．若16 s时撤去F，物块将做匀速直线运动
（第1题图）
2．小明经常与同学进行爬杆比赛，如图甲所示，在某次比赛中，小明向上爬的“速度—时间”图象如图乙所示，但他所受“摩擦力—时间”图象漏画了一部分，如图丙所示，若将之补充完整，应是图中的（ ）
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（第2题图）
3．如图甲所示，放在粗糙程度不变的水平地面上的物体，用方向不变的力F向右推物体，推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示，物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示，则在t＝1 s时，物体受到的摩擦力为________N；在t＝3 s时，物体受到的摩擦力为________N。
（第3题图）
摩擦力相关的计算（平衡法）
4．如图甲所示，完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上，用F1＝30 N的水平力作用在B物块上，A、B一起做匀速直线运动，此时B物块所受的摩擦力为________N；若将F2＝50 N的水平力按如图乙所示作用在A物块上，它们仍一起做直线运动，则地面对A物块的摩擦力为________N。
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（第4题图）
5．物理兴趣小组为了测量滑动摩擦力的大小，设计了如图所示的实验装置。实验中，小桶内装入适量的沙子，滑块恰好做匀速直线运动。（轻绳与滑轮的摩擦不计）
（第5题图）
（1）为了测量滑块受到的滑动摩擦力，需要测量的物理量是（ ） A．滑块的质量m1 B．小桶和沙子的总质量m2
（2）根据________________可知，滑块受到的滑动摩擦力f1＝________。（用物理量符号表示） （3）小桶落地后，滑块继续向前运动，受到的滑动摩擦力为f2，则f1__（填“<”“＝”或“>”）f2。
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求动摩擦因数（公式法）
6．如图所示，一个重为G的物体放在水平地面上，在水平向右的拉力F作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，已知G＝40 N，F＝10 N。
（1）求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小；
（2）我们知道，滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度，则有关系式f＝μFN成立，求图中物体与地面间的动摩擦因数μ。
（第6题图）
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参
1．C
方法规律：（图析法）由乙图知在0～4s内物块受到的拉力为2 N，此时，物块是静止的，故此时物块受到的摩擦力为2 N，A错误。由乙图知在12～18 s内物块受到的拉力为4 N，由丙图知，此段时间内物块做匀速直线运动，f＝F＝4 N。16 s时撤去F后，但f依然存在，故物块会做减速运动，D错误。由乙图知在8～10 s内物块受到的拉力为6 N，物块开始运动后，受到的摩擦力是不变的，f＝4 N，B错误。由乙图知，t＝10 s时，物块受到的拉力为6 N，在10～12 s这2 s内，物块运动的平均速度为5m/s，而物块在6～12 s内是加速运动，故在10 s时物块的运动速度肯定小于10～12 s的平均速度。
2．C 【解析】由题意知，人爬杆时受到了竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力这两个力的作用，由图乙可知：0～t1时间内，人加速向上运动，f＞G；t1～t2时间内人做匀速直线运动，人受到的重力和摩擦力是一对平衡力，f＝G，t2～t3时间内人减速向上运动，f＜G。由以上分析知t1～t2时间内，摩擦力应不变，故A错误；0～t1时间内受到的摩擦力最大，t2～t3时间内受到的摩擦力最小，t1～t2时间内受到的摩擦力处于二者之间，故B、D错误，C正确。
3．2；4 【解析】由图丙的v-t图象可以知道，在0～2 s内，物体速度为零，物体处于静止状态，故当t＝1 s时，物体处于静止状态；由图乙的F-t图象可知在0～2 s内，推力F1＝2 N，此时物体静止，处于平衡状态，由平衡条件得此时摩擦力f静＝F＝2 N。
由图乙的v-t图象可知，在4～6 s内物体处于匀速直线运动状态，由平衡条件可知，物体所受到的滑动摩擦力f与推力F是一对平衡力，即f＝F；由图乙的F-t图象可知，在4～6 s内，推力F＝4 N，物体所受到的摩擦力f＝F＝4 N，物体与地面间的滑动摩擦力由接触面的粗糙程度、物体与地面间的压力决定，与物体的运动状态无关。在t＝3 s时与在4～6 s内，接触面的粗糙程度、物体与地面间的压力相同，因此t＝3 s时摩擦力为4 N。
4．30；30 【解析】甲图中推力在B上，以B为研究对象，B做匀速直线运动，所以其受到的推力F1与摩擦力平衡，B物块所受的摩擦力为30 N；乙图中推力作用在A上，此时接触面的粗糙程度不变，压力也不变，因此摩擦力也不变，所以A所受的摩擦力仍为30 N。
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5．（1）B （2）二力平衡条件；m2g （3）＝
方法规律：（平衡法）（1）匀速运动时滑块受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，而拉力等于小桶和沙子的总重力，故应测量m2。（3）小桶落地后，滑块由于惯性向前运动的过程中，受到的滑动摩擦力大小不变。
6．解：（1）物体沿水平面向右做匀速直线运动，物体在水平方向受到的拉力F和摩擦力f是一对平衡力，即f＝F＝10 N。
（2）（公式法）FN＝G＝40 N时，f＝10 N， 由f＝μFN得：μ＝fFN＝10 N40 N
＝0.25。
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