7. (易错题)(2025·盐城阜宁期中)如图所示,用$ 6\ \mathrm{N} $的水平拉力拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动,若让拉力增大到$ 10\ \mathrm{N} $,木块受到的滑动摩擦力为(

A.$ 10\ \mathrm{N} $
B.$ 6\ \mathrm{N} $
C.$ 4\ \mathrm{N} $
D.$ 0\ \mathrm{N} $
B
)A.$ 10\ \mathrm{N} $
B.$ 6\ \mathrm{N} $
C.$ 4\ \mathrm{N} $
D.$ 0\ \mathrm{N} $
答案
7. B [易错分析] 误认为滑动摩擦力的大小总是等于拉力的大小,从而错选A。事实上,只有当木块在水平桌面上做匀速直线运动时,滑动摩擦力的大小才等于水平拉力的大小,即$f=F=6N$;当拉力增大到10N时,由于木块对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度没有改变,所以滑动摩擦力的大小不变,仍然是6N,此时拉力$F'≠ f$。
解析
【分析】
首先明确滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力大小无关。当木块做匀速直线运动时,水平方向拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小相等;当拉力增大时,木块对桌面的压力和接触面粗糙程度均未改变,所以滑动摩擦力大小不变。需避免错误认为滑动摩擦力会随拉力增大而增大的误区。
【解析】
1. 当木块在水平桌面上做匀速直线运动时,水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,可得此时滑动摩擦力:$f = F = 6\ \mathrm{N}$。
2. 滑动摩擦力的大小仅由压力大小和接触面的粗糙程度决定,当拉力增大到$10\ \mathrm{N}$时,木块对水平桌面的压力大小不变,接触面的粗糙程度也不变,因此滑动摩擦力的大小保持不变,仍为$6\ \mathrm{N}$。
【答案】
B
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、二力平衡条件
【点评】
本题属于易错题,容易错误认为滑动摩擦力随拉力增大而增大。解题关键是牢记滑动摩擦力的决定因素,明确只有物体做匀速直线运动时,拉力才与滑动摩擦力大小相等,拉力变化时,若压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变。
【难度系数】
0.6
首先明确滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力大小无关。当木块做匀速直线运动时,水平方向拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小相等;当拉力增大时,木块对桌面的压力和接触面粗糙程度均未改变,所以滑动摩擦力大小不变。需避免错误认为滑动摩擦力会随拉力增大而增大的误区。
【解析】
1. 当木块在水平桌面上做匀速直线运动时,水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,可得此时滑动摩擦力:$f = F = 6\ \mathrm{N}$。
2. 滑动摩擦力的大小仅由压力大小和接触面的粗糙程度决定,当拉力增大到$10\ \mathrm{N}$时,木块对水平桌面的压力大小不变,接触面的粗糙程度也不变,因此滑动摩擦力的大小保持不变,仍为$6\ \mathrm{N}$。
【答案】
B
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、二力平衡条件
【点评】
本题属于易错题,容易错误认为滑动摩擦力随拉力增大而增大。解题关键是牢记滑动摩擦力的决定因素,明确只有物体做匀速直线运动时,拉力才与滑动摩擦力大小相等,拉力变化时,若压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变。
【难度系数】
0.6
8. (2025·徐州丰县期中)如图所示,水平桌面上的甲、乙两个物体分别在水平拉力的作用下做匀速直线运动,已知$ G_{\mathrm{甲}} > G_{\mathrm{乙}} $。下列说法正确的是(
A.甲物体的表面更粗糙
B.乙物体的表面更光滑
C.甲物体受到的摩擦力小于乙物体受到的摩擦力
D.甲物体的运动速度一定小于乙物体的速度
C
)A.甲物体的表面更粗糙
B.乙物体的表面更光滑
C.甲物体受到的摩擦力小于乙物体受到的摩擦力
D.甲物体的运动速度一定小于乙物体的速度
答案
8. C
解析
【分析】
首先,甲、乙两物体做匀速直线运动,根据二力平衡条件,水平方向上拉力与滑动摩擦力大小相等,即$ f = F $。
其次,滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度共同决定,公式为$ f = μ N $,其中物体对桌面的压力$ N $等于自身重力,已知$ G_{\mathrm{甲}} > G_{\mathrm{乙}} $,所以$ N_{\mathrm{甲}} > N_{\mathrm{乙}} $。
接下来分析各选项:
1. 对于A、B选项:仅知道$ N_{\mathrm{甲}} > N_{\mathrm{乙}} $,但结合$ f_{\mathrm{甲}} < f_{\mathrm{乙}} $(由$ f=F $及拉力大小关系可知),根据$ μ = \frac{f}{N} $,无法确定$ μ_{\mathrm{甲}} $和$ μ_{\mathrm{乙}} $的大小,因此不能判断哪个物体表面更粗糙或光滑;
2. 对于C选项:因为匀速直线运动时拉力等于摩擦力,若甲的拉力小于乙的拉力,则甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力,该选项正确;
3. 对于D选项:匀速直线运动的速度大小与拉力、摩擦力无关,无法通过已知条件比较甲乙的运动速度。
【解析】
1. 二力平衡应用:甲、乙做匀速直线运动,水平方向拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,故$ f_{\mathrm{甲}} = F_{\mathrm{甲}} $,$ f_{\mathrm{乙}} = F_{\mathrm{乙}} $;
2. 压力分析:物体对水平桌面的压力等于自身重力,即$ N_{\mathrm{甲}} = G_{\mathrm{甲}} $,$ N_{\mathrm{乙}} = G_{\mathrm{乙}} $,已知$ G_{\mathrm{甲}} > G_{\mathrm{乙}} $,所以$ N_{\mathrm{甲}} > N_{\mathrm{乙}} $;
3. 选项判断:
A、B:滑动摩擦力$ f = μ N $,可得$ μ = \frac{f}{N} $,由于$ N_{\mathrm{甲}} > N_{\mathrm{乙}} $且$ f_{\mathrm{甲}} < f_{\mathrm{乙}} $,无法确定$ μ_{\mathrm{甲}} $和$ μ_{\mathrm{乙}} $的大小,故A、B错误;
C:由$ f=F $,结合拉力大小关系可知$ f_{\mathrm{甲}} < f_{\mathrm{乙}} $,该选项正确;
D:匀速直线运动的速度与拉力、摩擦力无关,无法比较甲乙的速度大小,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡条件,滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题主要考查二力平衡条件的应用及滑动摩擦力影响因素的理解,需明确滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度共同决定,匀速直线运动时拉力与摩擦力大小相等,同时要注意物体运动速度与摩擦力、拉力无直接关联,避免混淆概念。
【难度系数】
0.6
首先,甲、乙两物体做匀速直线运动,根据二力平衡条件,水平方向上拉力与滑动摩擦力大小相等,即$ f = F $。
其次,滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面粗糙程度共同决定,公式为$ f = μ N $,其中物体对桌面的压力$ N $等于自身重力,已知$ G_{\mathrm{甲}} > G_{\mathrm{乙}} $,所以$ N_{\mathrm{甲}} > N_{\mathrm{乙}} $。
接下来分析各选项:
1. 对于A、B选项:仅知道$ N_{\mathrm{甲}} > N_{\mathrm{乙}} $,但结合$ f_{\mathrm{甲}} < f_{\mathrm{乙}} $(由$ f=F $及拉力大小关系可知),根据$ μ = \frac{f}{N} $,无法确定$ μ_{\mathrm{甲}} $和$ μ_{\mathrm{乙}} $的大小,因此不能判断哪个物体表面更粗糙或光滑;
2. 对于C选项:因为匀速直线运动时拉力等于摩擦力,若甲的拉力小于乙的拉力,则甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力,该选项正确;
3. 对于D选项:匀速直线运动的速度大小与拉力、摩擦力无关,无法通过已知条件比较甲乙的运动速度。
【解析】
1. 二力平衡应用:甲、乙做匀速直线运动,水平方向拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,故$ f_{\mathrm{甲}} = F_{\mathrm{甲}} $,$ f_{\mathrm{乙}} = F_{\mathrm{乙}} $;
2. 压力分析:物体对水平桌面的压力等于自身重力,即$ N_{\mathrm{甲}} = G_{\mathrm{甲}} $,$ N_{\mathrm{乙}} = G_{\mathrm{乙}} $,已知$ G_{\mathrm{甲}} > G_{\mathrm{乙}} $,所以$ N_{\mathrm{甲}} > N_{\mathrm{乙}} $;
3. 选项判断:
A、B:滑动摩擦力$ f = μ N $,可得$ μ = \frac{f}{N} $,由于$ N_{\mathrm{甲}} > N_{\mathrm{乙}} $且$ f_{\mathrm{甲}} < f_{\mathrm{乙}} $,无法确定$ μ_{\mathrm{甲}} $和$ μ_{\mathrm{乙}} $的大小,故A、B错误;
C:由$ f=F $,结合拉力大小关系可知$ f_{\mathrm{甲}} < f_{\mathrm{乙}} $,该选项正确;
D:匀速直线运动的速度与拉力、摩擦力无关,无法比较甲乙的速度大小,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡条件,滑动摩擦力的影响因素
【点评】
本题主要考查二力平衡条件的应用及滑动摩擦力影响因素的理解,需明确滑动摩擦力由压力和接触面粗糙程度共同决定,匀速直线运动时拉力与摩擦力大小相等,同时要注意物体运动速度与摩擦力、拉力无直接关联,避免混淆概念。
【难度系数】
0.6
9. (2025·无锡惠山校级二模)如图甲、乙是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验,由此可得实验结论:当接触面的粗糙程度相同时,
]

压力
越大,物体所受滑动摩擦力越大。若实验中物体被拉到木板边缘,如图丙所示露出一部分,则相比于图乙,物体所受的摩擦力不变
(变大/不变/变小)。]
答案
9. 压力 不变
解析
【分析】
首先观察甲、乙两组实验,接触面都是粗糙木板,说明接触面粗糙程度相同,甲的木块上增加了重物,压力更大,此时弹簧测力计的示数更大,结合二力平衡知识,滑动摩擦力等于拉力,所以可以分析出压力对滑动摩擦力的影响;再看丙图,物体露出木板一部分,此时压力大小和接触面粗糙程度都没有改变,只是接触面积变化,根据滑动摩擦力的影响因素,判断摩擦力的变化情况。
【解析】
1. 分析甲、乙实验:
甲、乙实验中,接触面的粗糙程度相同,甲中木块上放置了重物,木块对木板的压力大于乙中木块对木板的压力,当拉动木块做匀速直线运动时,根据二力平衡,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,甲的示数0.9N大于乙的0.8N,因此可得结论:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,物体所受滑动摩擦力越大。
2. 分析乙、丙实验:
丙图中物体露出木板一部分,此时木块对木板的压力大小不变,接触面的粗糙程度也不变,滑动摩擦力的大小与接触面积无关,所以相比于图乙,物体所受的摩擦力不变。
【答案】
压力;不变
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡的应用
【点评】
本题运用控制变量法探究滑动摩擦力的影响因素,解题时需明确控制变量法的应用原则,同时牢记滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与接触面积无关。
【难度系数】
0.7
首先观察甲、乙两组实验,接触面都是粗糙木板,说明接触面粗糙程度相同,甲的木块上增加了重物,压力更大,此时弹簧测力计的示数更大,结合二力平衡知识,滑动摩擦力等于拉力,所以可以分析出压力对滑动摩擦力的影响;再看丙图,物体露出木板一部分,此时压力大小和接触面粗糙程度都没有改变,只是接触面积变化,根据滑动摩擦力的影响因素,判断摩擦力的变化情况。
【解析】
1. 分析甲、乙实验:
甲、乙实验中,接触面的粗糙程度相同,甲中木块上放置了重物,木块对木板的压力大于乙中木块对木板的压力,当拉动木块做匀速直线运动时,根据二力平衡,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,甲的示数0.9N大于乙的0.8N,因此可得结论:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,物体所受滑动摩擦力越大。
2. 分析乙、丙实验:
丙图中物体露出木板一部分,此时木块对木板的压力大小不变,接触面的粗糙程度也不变,滑动摩擦力的大小与接触面积无关,所以相比于图乙,物体所受的摩擦力不变。
【答案】
压力;不变
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡的应用
【点评】
本题运用控制变量法探究滑动摩擦力的影响因素,解题时需明确控制变量法的应用原则,同时牢记滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与接触面积无关。
【难度系数】
0.7
10. 在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图。选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,图丙的接触面是棉布。

(1)实验中应该用弹簧测力计拉着木块在水平接触面上做
(2)进行
(3)若想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,则应选择
(4)实验探究中用到了
A. 类比法
B. 科学推理法
C. 控制变量法
(5)某同学猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将图甲中木块切去一半,如图丁所示,重复图甲的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是
(1)实验中应该用弹簧测力计拉着木块在水平接触面上做
匀速直线
运动,这时滑动摩擦力的大小等于
(大于/等于/小于)弹簧测力计的示数。(2)进行
甲、乙
两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小之间的关系。(3)若想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,则应选择
乙、丙
两图进行实验,比较两图可得出的结论是当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
。(4)实验探究中用到了
C
(填字母)。A. 类比法
B. 科学推理法
C. 控制变量法
(5)某同学猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将图甲中木块切去一半,如图丁所示,重复图甲的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是
没有控制压力大小相同
,改进方法是将切去的半块木块叠放到剩下的半块木块上,重复图甲的实验操作
。答案
10. (1) 匀速直线 等于 (2) 甲、乙 (3) 乙、丙 当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 (4) C (5) 没有控制压力大小相同 将切去的半块木块叠放到剩下的半块木块上,重复图甲的实验操作
解析
【分析】
1. 对于第(1)问:回忆二力平衡的条件,当物体在水平方向做匀速直线运动时,水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以实验中需要拉着木块做匀速直线运动,这样才能通过弹簧测力计的示数得到滑动摩擦力的大小。
2. 对于第(2)问:探究滑动摩擦力与压力大小的关系,根据控制变量法,要控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小。观察图中,甲、乙两图接触面都是木板(粗糙程度相同),乙图木块上增加了砝码,压力更大,符合探究要求。
3. 对于第(3)问:探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度。乙、丙两图中木块上都有砝码,压力相同,乙是木板面,丙是棉布面,粗糙程度不同,满足控制变量的要求。通过弹簧测力计示数对比,可得出相应结论。
4. 对于第(4)问:实验中每次只改变一个影响因素,控制其他因素不变,这种方法是控制变量法,对应选项C。
5. 对于第(5)问:探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,需要控制压力大小和接触面粗糙程度相同。将木块切去一半后,压力也减小了,没有控制压力相同,导致结论不可靠。改进时要保证压力不变,将切去的部分叠在剩余木块上即可。
【解析】
(1) 根据二力平衡的原理,当木块在水平接触面上做匀速直线运动时,水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小等于,因此滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2) 要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,需控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小。甲、乙两图的接触面均为木板(粗糙程度相同),且乙图中木块上增加了砝码,压力更大,因此选择甲、乙两次实验。
(3) 若探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度。乙、丙两图中木块上均有砝码,压力大小相同,乙的接触面是木板,丙的接触面是棉布(粗糙程度不同),因此选择乙、丙两图。对比两图的弹簧测力计示数可知:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4) 实验过程中,每次只改变一个变量,控制其他变量不变,用到了控制变量法,故选C。
(5) 将图甲中木块切去一半后,接触面积减小的同时,压力大小也减小了,因此探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同。改进方法是将切去的半块木块叠放到剩下的半块木块上,重复图甲的实验操作,这样可以保证压力大小与原来相同,只改变接触面积。
【答案】
(1) 匀速直线;等于
(2) 甲、乙
(3) 乙、丙;当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4) C
(5) 没有控制压力大小相同;将切去的半块木块叠放到剩下的半块木块上,重复图甲的实验操作
【知识点】
控制变量法,滑动摩擦力的影响因素,二力平衡原理
【点评】
本题考查“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,重点考查控制变量法的应用和二力平衡原理的运用,需明确实验中控制变量的要求,同时注意探究接触面积的影响时,要保证压力大小不变,避免实验误差。
【难度系数】
0.7
1. 对于第(1)问:回忆二力平衡的条件,当物体在水平方向做匀速直线运动时,水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以实验中需要拉着木块做匀速直线运动,这样才能通过弹簧测力计的示数得到滑动摩擦力的大小。
2. 对于第(2)问:探究滑动摩擦力与压力大小的关系,根据控制变量法,要控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小。观察图中,甲、乙两图接触面都是木板(粗糙程度相同),乙图木块上增加了砝码,压力更大,符合探究要求。
3. 对于第(3)问:探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度。乙、丙两图中木块上都有砝码,压力相同,乙是木板面,丙是棉布面,粗糙程度不同,满足控制变量的要求。通过弹簧测力计示数对比,可得出相应结论。
4. 对于第(4)问:实验中每次只改变一个影响因素,控制其他因素不变,这种方法是控制变量法,对应选项C。
5. 对于第(5)问:探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,需要控制压力大小和接触面粗糙程度相同。将木块切去一半后,压力也减小了,没有控制压力相同,导致结论不可靠。改进时要保证压力不变,将切去的部分叠在剩余木块上即可。
【解析】
(1) 根据二力平衡的原理,当木块在水平接触面上做匀速直线运动时,水平方向上拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,二者大小等于,因此滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2) 要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,需控制接触面粗糙程度相同,改变压力大小。甲、乙两图的接触面均为木板(粗糙程度相同),且乙图中木块上增加了砝码,压力更大,因此选择甲、乙两次实验。
(3) 若探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需控制压力大小相同,改变接触面粗糙程度。乙、丙两图中木块上均有砝码,压力大小相同,乙的接触面是木板,丙的接触面是棉布(粗糙程度不同),因此选择乙、丙两图。对比两图的弹簧测力计示数可知:当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4) 实验过程中,每次只改变一个变量,控制其他变量不变,用到了控制变量法,故选C。
(5) 将图甲中木块切去一半后,接触面积减小的同时,压力大小也减小了,因此探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同。改进方法是将切去的半块木块叠放到剩下的半块木块上,重复图甲的实验操作,这样可以保证压力大小与原来相同,只改变接触面积。
【答案】
(1) 匀速直线;等于
(2) 甲、乙
(3) 乙、丙;当压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(4) C
(5) 没有控制压力大小相同;将切去的半块木块叠放到剩下的半块木块上,重复图甲的实验操作
【知识点】
控制变量法,滑动摩擦力的影响因素,二力平衡原理
【点评】
本题考查“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,重点考查控制变量法的应用和二力平衡原理的运用,需明确实验中控制变量的要求,同时注意探究接触面积的影响时,要保证压力大小不变,避免实验误差。
【难度系数】
0.7
11. (2025·南京秦淮校级模拟)如图所示,$ A $和$ B $两个材料相同的硬质正方体分别以甲、乙、丙三种方式放置在相同的水平面上一起做匀速直线运动,其速度关系是$ v_1 < v_2 < v_3 $,则乙、丙中推力关系是$ F_2 $
]
=
$ F_3 $;甲、乙中$ A $受到的摩擦力$ f_1 $<
$ f_2 $;乙、丙中$ B $受到的摩擦力$ f_3 $<
$ f_4 $。($ >/=/< $)答案
11. $=$ $<$ $<$
解析
【分析】
要解决这道题,我们需要结合滑动摩擦力的影响因素(压力大小、接触面粗糙程度)和二力平衡的知识逐一分析:
1. 比较$F_2$和$F_3$:滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,乙、丙中整体对水平面的压力均为A、B总重力,接触面粗糙程度相同,因此整体滑动摩擦力相等;又因整体做匀速直线运动,推力与滑动摩擦力平衡,故$F_2=F_3$。
2. 比较甲、乙中A受到的摩擦力$f_1$和$f_2$:甲中A对水平面的压力为$G_A$,乙中A对水平面的压力为$G_A+G_B$,接触面粗糙程度相同,压力越大滑动摩擦力越大,且A做匀速直线运动,A受到的摩擦力等于地面的滑动摩擦力,故$f_1<f_2$。
3. 比较乙、丙中B受到的摩擦力:乙中B与A一起匀速运动,两者无相对运动或相对运动趋势,B受到的摩擦力为0;丙中B与地面发生相对滑动,地面给B的滑动摩擦力不为0,故乙中B的摩擦力小于丙中B的摩擦力。
【解析】
1. 分析$F_2$与$F_3$的关系:
根据滑动摩擦力公式$f=μ N$,乙、丙中整体对水平面的压力$N_2=N_3=G_A+G_B$,接触面粗糙程度$μ$相同(A、B材料相同,水平面相同),因此整体受到的滑动摩擦力$f_{滑2}=f_{滑3}$。
由于整体做匀速直线运动,推力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即$F_2=f_{滑2}$,$F_3=f_{滑3}$,所以$F_2=F_3$。
2. 分析甲、乙中A受到的摩擦力$f_1$与$f_2$的关系:
甲中A对水平面的压力$N_1=G_A$,乙中A对水平面的压力$N_2'=G_A+G_B$,则$N_1<N_2'$,接触面粗糙程度$μ$相同,根据$f=μ N$可知,甲中A受到的滑动摩擦力$f_1<f_2$(A做匀速直线运动,A受到的摩擦力等于地面的滑动摩擦力)。
3. 分析乙、丙中B受到的摩擦力:
乙中,B随A一起匀速直线运动,B与A之间无相对运动或相对运动趋势,因此B受到的摩擦力$f_{B乙}=0$;
丙中,B随A一起匀速直线运动,B与水平面之间发生相对滑动,地面给B的滑动摩擦力与推力平衡(不为0),且A与B之间无相对运动趋势,因此B受到的摩擦力$f_{B丙}>0$;
故$f_{B乙}<f_{B丙}$,即$f_3<f_4$。
【答案】
$=$;$<$;$<$
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡;摩擦力的判断
【点评】
本题核心考查滑动摩擦力的影响因素与摩擦力的判断,需明确不同情境下的压力大小、物体间相对运动状态,区分滑动摩擦力、静摩擦力及无摩擦力的情况,结合二力平衡分析推力与摩擦力的关系,对受力分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,我们需要结合滑动摩擦力的影响因素(压力大小、接触面粗糙程度)和二力平衡的知识逐一分析:
1. 比较$F_2$和$F_3$:滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,乙、丙中整体对水平面的压力均为A、B总重力,接触面粗糙程度相同,因此整体滑动摩擦力相等;又因整体做匀速直线运动,推力与滑动摩擦力平衡,故$F_2=F_3$。
2. 比较甲、乙中A受到的摩擦力$f_1$和$f_2$:甲中A对水平面的压力为$G_A$,乙中A对水平面的压力为$G_A+G_B$,接触面粗糙程度相同,压力越大滑动摩擦力越大,且A做匀速直线运动,A受到的摩擦力等于地面的滑动摩擦力,故$f_1<f_2$。
3. 比较乙、丙中B受到的摩擦力:乙中B与A一起匀速运动,两者无相对运动或相对运动趋势,B受到的摩擦力为0;丙中B与地面发生相对滑动,地面给B的滑动摩擦力不为0,故乙中B的摩擦力小于丙中B的摩擦力。
【解析】
1. 分析$F_2$与$F_3$的关系:
根据滑动摩擦力公式$f=μ N$,乙、丙中整体对水平面的压力$N_2=N_3=G_A+G_B$,接触面粗糙程度$μ$相同(A、B材料相同,水平面相同),因此整体受到的滑动摩擦力$f_{滑2}=f_{滑3}$。
由于整体做匀速直线运动,推力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即$F_2=f_{滑2}$,$F_3=f_{滑3}$,所以$F_2=F_3$。
2. 分析甲、乙中A受到的摩擦力$f_1$与$f_2$的关系:
甲中A对水平面的压力$N_1=G_A$,乙中A对水平面的压力$N_2'=G_A+G_B$,则$N_1<N_2'$,接触面粗糙程度$μ$相同,根据$f=μ N$可知,甲中A受到的滑动摩擦力$f_1<f_2$(A做匀速直线运动,A受到的摩擦力等于地面的滑动摩擦力)。
3. 分析乙、丙中B受到的摩擦力:
乙中,B随A一起匀速直线运动,B与A之间无相对运动或相对运动趋势,因此B受到的摩擦力$f_{B乙}=0$;
丙中,B随A一起匀速直线运动,B与水平面之间发生相对滑动,地面给B的滑动摩擦力与推力平衡(不为0),且A与B之间无相对运动趋势,因此B受到的摩擦力$f_{B丙}>0$;
故$f_{B乙}<f_{B丙}$,即$f_3<f_4$。
【答案】
$=$;$<$;$<$
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素;二力平衡;摩擦力的判断
【点评】
本题核心考查滑动摩擦力的影响因素与摩擦力的判断,需明确不同情境下的压力大小、物体间相对运动状态,区分滑动摩擦力、静摩擦力及无摩擦力的情况,结合二力平衡分析推力与摩擦力的关系,对受力分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
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