摩擦力類型題剖析

類型題一：判斷摩擦力的有無

例1 如圖1所示，甲為水平傳送帶，乙為傾斜傳送帶。當行李隨傳送帶一起勻速運動時，關于甲和乙傳送帶上的行李受到的摩擦力，下列說法正確的是（ ）。

A. 甲傳送帶上的行李受到摩擦力作用

B. 乙傳送帶上的行李受到摩擦力作用

C. 甲、乙傳送帶上的行李均不受摩擦力

D. 甲、乙傳送帶上的行李均受到摩擦力

解析：甲傳送帶上的行李隨水平傳送帶勻速運動，行李與傳送帶相對靜止，無相對運動趨勢，故不受摩擦力作用；乙傳送帶上的行李隨傾斜傳送帶勻速運動，行李相對于傳送帶有向下運動的趨勢，則行李受摩擦力作用。答案：B。

小結：判斷摩擦力存在的方法有兩種。（1）根據摩擦力產生的條件判斷，關鍵是分析兩物體間是否發生相對運動或有相對運動的趨勢；（2）利用假設法來判斷，假設物體受摩擦力，分析物體所受合力是否與物體的運動狀態吻合。

類型題二：判斷靜摩擦力的方向

例2 跑步是一種健身方式。某人沿水平直道跑步，左腳后蹬時，圖中箭頭表示左腳受到的摩擦力方向正確的是（ ）。

解析：人沿水平直道跑步，當左腳后蹬時，左腳相對于地面有向后運動的趨勢，因此左腳受到的摩擦力方向向前。答案：B。

小結：判斷靜摩擦力的方向的關鍵是明晰物體相對運動的趨勢方向，靜摩擦力的方向與之相反。不要誤認為靜摩擦力方向與物體運動方向總相反。

類型題三：判斷滑動摩擦力的方向

例3 如圖2所示為分揀快遞件的皮帶傳輸機，轉動輪帶動水平皮帶勻速向右運動。將一快遞件輕輕放在皮帶的左端，快遞件在皮帶的作用下向右做速度增加的變速直線運動，此時快遞件受到的摩擦力的方向為 （選填“向右”或“向左”）。經過較短時間后，快遞件隨皮帶一起以相同的速度向右做勻速直線運動。在快遞件隨皮帶勻速運動過程中，若皮帶突然停止，此時快遞件所受的摩擦力 （選填“為零”“向左”或“向右”）。

解析：快遞件剛放在皮帶上時做加速直線運動，直至與皮帶的速度相同。快遞件在加速過程中，因其速度小于皮帶的速度，則快遞件相對于皮帶向左運動，因此快遞件受到的摩擦力向右。當皮帶突然停止時，快遞件做減速直線運動，快遞件相對于皮帶向右運動，因此快遞件受到的摩擦力向左。答案：向右；向左。

小結：判斷滑動摩擦力的方向的關鍵是明晰物體相對運動的方向，滑動摩擦力的方向與之相反。不要誤認為滑動摩擦力方向與物體運動方向總相反。

類型題四：定性比較滑動摩擦力的大小

例4 如圖3，同一長方體木塊先后以相同的速度v，在同一水平面上被勻速直線拉動，甲圖中平放，乙圖中豎放，丙圖中平放且在上面疊放一重物（重物與木塊相對靜止），木塊所受的水平拉力分別為F甲、F乙和F丙，則（ ）。

A. F甲 lt; F乙 lt; F丙 B. F甲 = F乙 = F丙

C. F甲 = F乙 lt; F丙 D. F甲 lt; F乙 = F丙

解析：甲、乙兩圖中，木塊對水平面的壓力大小等于自身重，則壓力大小相同，由于接觸面粗糙程度相同，故兩木塊受到的滑動摩擦力f甲 = f乙；丙圖中，接觸面粗糙程度不變，木塊對接觸面的壓力變大，則摩擦力f丙 gt; f乙，推知f甲 = f乙 lt; f丙；由于拉力與摩擦力是一對平衡力，故F甲 = F乙lt; F丙。答案：C。

類型題五：計算靜摩擦力的大小

例5 如圖4所示，用手握住重5 N的瓶子，手與瓶子間的摩擦是靜摩擦，此時瓶子受到的靜摩擦力大小為 N，方向為 （選填“豎直向下”或“豎直向上”）。增大手對瓶子的握力，瓶子受到的靜摩擦力將 （選填“增大”“減小”或“不變”）。

解析：瓶子靜止時，重力和靜摩擦力是一對平衡力，則f = G = 5 N，其方向豎直向上；當壓力增大時，瓶子所受摩擦力始終等于瓶子的重力，則摩擦力不變。答案：5；豎直向上；不變。

類型題六：計算滑動摩擦力的大小

例6 粗糙水平面上一木箱重200 N，當用100 N的水平推力推木箱時，木箱恰能做勻速直線運動；當用150 N的水平推力推木箱時，木箱受到水平方向的摩擦力為 N。

解析：木箱做勻速直線運動時，推力和摩擦力是一對平衡力，則f = F = 100 N；當水平推力變成150 N時，因壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則滑動摩擦力的大小不變。答案：100。

類型題七：連接體或疊放體有關摩擦力的計算

例7 如圖5所示，在水平桌面上放置A、B兩個長方體物塊，A物塊受到水平向右的拉力F1 = 9 N，B物塊受到水平向左的拉力F2 = 6 N，此時A、B兩物塊一起向右做勻速直線運動，則A對B的摩擦力方向 （選填“向左”或“向右”），B對水平桌面的摩擦力大小為 N。

解析：兩物塊做勻速直線運動，受平衡力作用。物塊A所受拉力F1和摩擦力互為平衡力，則摩擦力fA = F1 = 9 N，方向向左，根據相互作用力關系可知，A對B的摩擦力大小為9 N，方向向右；把A、B當作一個整體，水平方向受三個力而平衡，則地面對B的摩擦力fB = F1 - F2 = 9 N - 6 N = 3 N，方向向左。答案：向右；3。

類型題八：摩擦力與圖像融合型的計算

例8 如圖6甲所示，置于水平地面上的物體受到方向不變的水平推力作用，其F-t和v-t圖像分別如圖6乙和圖6丙所示。由圖像可知10～15 s內物體做

直線運動，t = 8 s時物體受到的摩擦力為 N。

解析：由圖6丙可知，10～15 s內，物體以3 m/s的速度做勻速直線運動。在水平方向上，此時推力與滑動摩擦力是一對平衡力，由圖6乙可知，滑動摩擦力為20 N。由圖6乙圖可知，t = 8 s時，推力為30 N。因推力大于滑動摩擦力，則物體做加速直線運動，但壓力和接觸面的粗糙程度不變，故摩擦力不變。答案：勻速；20。

（作者單位：山東省棗莊市第十七中學）