[变式2] 在研究滑动摩擦力时，小明利用同一木块进行了如图所示的三次实验，当用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数分别为$F_1$、$F_2$、$F_3$，则$F_1$、$F_2$、$F_3$大小关系正确的是 （）

A.$F_1＞F_2=F_3$
B.$F_1＜F_2＜F_3$
C.$F_1=F_2=F_3$
D.$F_1＞F_2＞F_3$

D

【分析】
要比较$F_1$、$F_2$、$F_3$的大小，需结合二力平衡和滑动摩擦力的影响因素分析：当木块做匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，因此拉力大小等于滑动摩擦力大小（$F=f$）。滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定：压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。接下来对比三个实验的变量：①$F_1$与$F_2$：压力相同（均为木块+砝码），$F_1$的接触面是毛巾（更粗糙），故$F_1$对应的滑动摩擦力更大，即$F_1＞F_2$；②$F_2$与$F_3$：接触面相同（均为木板），$F_2$的压力更大（木块+砝码），故$F_2$对应的滑动摩擦力更大，即$F_2＞F_3$。综上可得出三者关系。
【解析】
解：当木块水平做匀速直线运动时，弹簧测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，因此$F_1=f_1$，$F_2=f_2$，$F_3=f_3$。
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关：
1. 对比$F_1$和$F_2$：压力大小相同，$F_1$的接触面（毛巾）比$F_2$的接触面（木板）更粗糙，所以滑动摩擦力$f_1＞f_2$，即$F_1＞F_2$；
2. 对比$F_2$和$F_3$：接触面粗糙程度相同，$F_2$的压力（木块+砝码）比$F_3$的压力（仅木块）更大，所以滑动摩擦力$f_2＞f_3$，即$F_2＞F_3$；
因此$F_1＞F_2＞F_3$，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
滑动摩擦力的影响因素、二力平衡
【点评】
本题考查滑动摩擦力的影响因素及二力平衡的应用，需运用控制变量法分析实验变量，是初中物理力学的基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.7

1. 下列关于摩擦力的说法，正确的是（）

A.静止的物体不受摩擦力
B.滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反
C.滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
D.发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力

1. B

【分析】
这道题考查摩擦力的核心概念，需逐一分析每个选项，明确摩擦力的产生条件、方向判断的关键（“相对”的含义）。首先回忆：静止物体可能受静摩擦力；滑动摩擦力方向与相对运动方向相反（而非绝对运动方向）；滑动摩擦力产生需满足接触面粗糙、有弹力、有相对运动三个条件。据此判断各选项正误。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：静止的物体不一定不受摩擦力，例如静止在倾斜斜面上的物体，会受到沿斜面向上的静摩擦力，故A错误；
2. 选项B：滑动摩擦力的方向定义为与物体的相对运动方向相反，这里的“相对”是指相对于接触的物体，而非相对于地面，该表述符合滑动摩擦力的方向特点，故B正确；
3. 选项C：滑动摩擦力方向与物体的相对运动方向相反，并非一定与物体的运动方向相反，例如随水平加速传送带运动的物体，滑动摩擦力方向与物体运动方向相同，故C错误；
4. 选项D：滑动摩擦力的产生需同时满足三个条件：接触面粗糙、接触面间存在弹力、两物体间有相对运动，仅发生相对运动无法确定是否满足其他条件，因此不一定产生滑动摩擦力，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
摩擦力的概念、滑动摩擦力的方向、滑动摩擦力的产生条件
【点评】
本题为摩擦力基础概念题，易错点在于混淆“相对运动”与“绝对运动”，以及忽略滑动摩擦力的产生条件，需准确把握核心定义即可正确解答。
【难度系数】
0.6

2.(2023日照)书法教育是对中小学生进行书法基本技能的培养和书法艺术欣赏，是传承中华民族优秀传统文化，培养爱国情怀的重要途径。如图所示，在某次书法课上，小明同学在水平桌面上平铺一张白纸，然后在白纸的左侧靠近边缘处放镇纸，防止书写过程中白纸在桌面上打滑。书写“一”字时，在向右行笔的过程中镇纸和白纸都处于静止状态。则（）

A.毛笔受到白纸的摩擦力的方向水平向左
B.镇纸受到白纸的摩擦力的方向水平向右
C.白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向左
D.白纸只受到向左的摩擦力

2. A

【分析】
要判断各物体受到的摩擦力方向，需依据“摩擦力方向与物体相对运动（或相对运动趋势）方向相反”，结合力的作用相互性分析。首先明确各物体的相对运动情况：毛笔向右行笔时，相对于白纸有向右的运动；镇纸与白纸均静止，无相对运动趋势；白纸因毛笔的作用有向右的运动趋势，同时受桌面的摩擦力。
【解析】
选项A：毛笔向右行笔，相对于白纸有向右的相对运动，白纸对毛笔的滑动摩擦力阻碍该相对运动，因此摩擦力方向水平向左，A正确。
选项B：镇纸与白纸都处于静止状态，镇纸没有相对白纸的运动趋势，因此镇纸不受摩擦力，B错误。
选项C：根据力的作用是相互的，毛笔受到白纸向左的摩擦力，那么白纸受到毛笔的摩擦力方向与毛笔受到的摩擦力方向相反，即水平向右，C错误。
选项D：白纸受到毛笔给的水平向右的摩擦力，同时为保持静止，桌面会给白纸水平向左的摩擦力，因此白纸受到两个摩擦力，并非只受向左的摩擦力，D错误。
【答案】
A
【知识点】
摩擦力方向判断、力的作用相互性
【点评】
本题考查摩擦力方向的判断，核心是明确相对运动（或趋势）与摩擦力方向的关系，同时需掌握力的相互性，易出错点在于混淆相互作用力的方向，需仔细分析各物体的受力情况。
【难度系数】
0.5

3. 如图所示，用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做直线运动，实验记录如下表。由此可知，木块与水平桌面的滑动摩擦力为（）



A.4.5 N
B.3.2 N
C.3.0 N
D.2.1 N

3. C

【分析】
要解决这道题，需明确：当物体在水平面上做匀速直线运动时，水平方向的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。解题思路是从实验记录中找到木块做匀速直线运动时对应的拉力，该拉力大小即为滑动摩擦力的大小，据此选出正确选项。
【解析】
根据二力平衡原理，当木块在水平桌面上做匀速直线运动时，弹簧测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。结合实验记录可知，木块匀速直线运动时的拉力为3.0N，因此滑动摩擦力为3.0N，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
二力平衡、滑动摩擦力
【点评】
本题考查二力平衡在滑动摩擦力测量中的应用，属于基础题，核心是理解匀速直线运动时拉力与滑动摩擦力的平衡关系，难度不大。
【难度系数】
0.6

4.如图所示，同一长方体木块先后以相同的速度v，在同一水平面上被匀速直线拉动，(甲)图中平放木块，(乙)图中竖放木块，(丙)图中平放木块且在它上面叠放一重物(重物与木块相对静止)，木块所受的水平拉力分别为$F_甲$、$F_乙$和$F_丙$，则 ()


A.$F_甲＜F_乙＜F_丙$
B.$F_甲=F_乙=F_丙$
C.$F_甲=F_乙＜F_丙$
D.$F_甲＜F_乙=F_丙$

4. C

【分析】
要解决此题，需明确：木块匀速直线运动时，水平方向拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，即$F = f_{滑}$；滑动摩擦力的大小由接触面的粗糙程度和压力大小决定，公式为$f_{滑} = μ N$（$μ$为接触面粗糙程度，$N$为压力），且滑动摩擦力与接触面积大小无关。
首先对比甲、乙两图：同一木块，对水平面的压力等于自身重力，接触面为同一水平面（$μ$相同），仅接触面积不同，因此滑动摩擦力相等，拉力也相等；再对比甲（乙）和丙图：丙图中木块上叠放重物，对水平面的压力更大，接触面粗糙程度不变，因此滑动摩擦力更大，拉力也更大，据此可判断拉力的大小关系。
【解析】
1. 木块做匀速直线运动，水平方向受力平衡，故拉力等于滑动摩擦力，即$F = f_{滑}$。
2. 分析甲、乙两图：
甲、乙中均为同一木块，对水平面的压力$N = G_{木}$（等于木块重力），接触面为同一水平面，因此接触面粗糙程度$μ$相同；滑动摩擦力与接触面积无关，故$f_{甲} = μ G_{木}$，$f_{乙} = μ G_{木}$，即$f_{甲}=f_{乙}$，因此$F_{甲}=F_{乙}$。
3. 分析丙图：
丙图中木块上叠放重物，对水平面的压力$N' = G_{木} + G_{物}$，比甲、乙中的压力大，接触面粗糙程度$μ$不变，故$f_{丙} = μ (G_{木} + G_{物})$，大于$f_{甲}$（$f_{乙}$），因此$F_{丙} ＞ F_{甲}=F_{乙}$。
综上，$F_{甲}=F_{乙}＜F_{丙}$，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
滑动摩擦力、二力平衡
【点评】
本题考查滑动摩擦力的影响因素及二力平衡的应用，核心是理解滑动摩擦力与接触面积无关，仅由压力和接触面粗糙程度决定，结合匀速运动的受力平衡即可判断拉力大小，属于基础题型，需熟练掌握摩擦力的相关知识点。
【难度系数】
0.7