13. 我们知道两个物体之间力的作用是相互的,当把其中的一个力称为作用力时,另一个力就叫作反作用力。牛顿第三定律告诉我们:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。如图7-6-8所示,甲弹簧测力计右端固定,左端与木块A相连;木块A平放在木块B上。现水平拉动弹簧测力计乙,使木块B在光滑的水平面上向左做匀速直线运动,当两弹簧测力计的示数稳定时,甲弹簧测力计的示数为F₁,乙弹簧测力计的示数为F₂。
(1)画出木块A所受的摩擦力Fₙ的示意图。
(2)请结合牛顿第三定律和平衡力的特点证明:F₁ = F₂。

(1)画出木块A所受的摩擦力Fₙ的示意图。
(2)请结合牛顿第三定律和平衡力的特点证明:F₁ = F₂。
答案
(1) 示意图:在木块A上画出水平向左的箭头,标注$F_{摩}$
(2) 证明:
在水平方向上,A受到甲的拉力$F_{1}$和B对A的摩擦力$F_{摩B}$的作用,由于A静止,故二力平衡,根据二力平衡的条件可知$F_{1}=F_{摩B}$。
B受到乙的拉力$F_{2}$和A对B的摩擦力$F_{摩A}$的作用,由于B做匀速直线运动,故二力平衡,根据二力平衡的条件可知$F_{2}=F_{摩A}$。
根据牛顿第三定律可知,A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是作用力与反作用力的关系,可得$F_{摩A}=F_{摩B}$。
综上可得,$F_{1}=F_{2}$。
(2) 证明:
在水平方向上,A受到甲的拉力$F_{1}$和B对A的摩擦力$F_{摩B}$的作用,由于A静止,故二力平衡,根据二力平衡的条件可知$F_{1}=F_{摩B}$。
B受到乙的拉力$F_{2}$和A对B的摩擦力$F_{摩A}$的作用,由于B做匀速直线运动,故二力平衡,根据二力平衡的条件可知$F_{2}=F_{摩A}$。
根据牛顿第三定律可知,A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是作用力与反作用力的关系,可得$F_{摩A}=F_{摩B}$。
综上可得,$F_{1}=F_{2}$。
解析
【解析】
(1)木块A相对于B向右运动,受到B对它水平向左的摩擦力,作用点画在木块A的重心上,标注$F_{摩}$。
(2)证明:
① 对木块A分析:A静止,水平方向受甲的拉力$F_{1}$和B对A的摩擦力$F_{摩B}$,根据二力平衡条件,得$F_{1}=F_{摩B}$。
② 对木块B分析:B做匀速直线运动,水平方向受乙的拉力$F_{2}$和A对B的摩擦力$F_{摩A}$,根据二力平衡条件,得$F_{2}=F_{摩A}$。
③ 根据牛顿第三定律,$F_{摩A}$与$F_{摩B}$是作用力与反作用力,大小相等,即$F_{摩A}=F_{摩B}$。
④ 综上,$F_{1}=F_{2}$。
【答案】
(1) 示意图:在木块A的重心处画水平向左的箭头,标注$F_{摩}$(作用点也可画在接触面上)
(2) 证明过程:
水平方向上,A静止,受甲的拉力$F_{1}$和B对A的摩擦力$F_{摩B}$,二力平衡,故$F_{1}=F_{摩B}$;
B做匀速直线运动,受乙的拉力$F_{2}$和A对B的摩擦力$F_{摩A}$,二力平衡,故$F_{2}=F_{摩A}$;
根据牛顿第三定律,$F_{摩A}=F_{摩B}$;
因此$F_{1}=F_{2}$。
【知识点】
二力平衡条件、牛顿第三定律、摩擦力方向判断
【点评】
本题需通过对A、B分别受力分析,结合二力平衡和牛顿第三定律推导力的大小关系,明确平衡力与相互作用力的区别是解题关键。
【难度系数】
0.6
(1)木块A相对于B向右运动,受到B对它水平向左的摩擦力,作用点画在木块A的重心上,标注$F_{摩}$。
(2)证明:
① 对木块A分析:A静止,水平方向受甲的拉力$F_{1}$和B对A的摩擦力$F_{摩B}$,根据二力平衡条件,得$F_{1}=F_{摩B}$。
② 对木块B分析:B做匀速直线运动,水平方向受乙的拉力$F_{2}$和A对B的摩擦力$F_{摩A}$,根据二力平衡条件,得$F_{2}=F_{摩A}$。
③ 根据牛顿第三定律,$F_{摩A}$与$F_{摩B}$是作用力与反作用力,大小相等,即$F_{摩A}=F_{摩B}$。
④ 综上,$F_{1}=F_{2}$。
【答案】
(1) 示意图:在木块A的重心处画水平向左的箭头,标注$F_{摩}$(作用点也可画在接触面上)
(2) 证明过程:
水平方向上,A静止,受甲的拉力$F_{1}$和B对A的摩擦力$F_{摩B}$,二力平衡,故$F_{1}=F_{摩B}$;
B做匀速直线运动,受乙的拉力$F_{2}$和A对B的摩擦力$F_{摩A}$,二力平衡,故$F_{2}=F_{摩A}$;
根据牛顿第三定律,$F_{摩A}=F_{摩B}$;
因此$F_{1}=F_{2}$。
【知识点】
二力平衡条件、牛顿第三定律、摩擦力方向判断
【点评】
本题需通过对A、B分别受力分析,结合二力平衡和牛顿第三定律推导力的大小关系,明确平衡力与相互作用力的区别是解题关键。
【难度系数】
0.6
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