《2025年初中升高中衔接读本南京出版社物理》

例2 如图1所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( )


A.M处受到的支持力竖直向上
B.N处受到的支持力竖直向上
C.M处受到的静摩擦力沿MN方向
D.N处受到的静摩擦力沿水平方向
【分析】 支持力的方向垂直于支持面,因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N处受到的支持力过点N垂直于原木面斜向上,故A正确,B错误.静摩擦力的方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反,因此M处的静摩擦力沿水平方向,N处的静摩擦力沿MN方向,故C、D错误.
【解答】 A

答案： 解：A. M处支持面为水平地面，支持力垂直于地面竖直向上，A正确；
B. N处支持面为下方原木表面，支持力垂直于原木表面斜向上，B错误；
C. M处静摩擦力平行于地面，与相对运动趋势方向相反，沿水平方向，C错误；
D. N处静摩擦力平行于下方原木表面，沿MN方向，D错误。
【解答】A

例3 用弹簧测力计测定木块A和木块B间的动摩擦因数$\mu$,有如图2所示的两种装置.
(1)为了能够用弹簧测力计读数表示滑动摩擦力,图示装置的两种情况中,木块A是否都要做匀速运动？
(2)若木块A做匀速运动,甲图中A、B间的摩擦力大小是否等于拉力$F_{a}$的大小？
(3)若A、B的重力分别为100 N和150 N,甲图中当物体A被拉动时,弹簧测力计的读数为60 N,拉力$F_{a}= 110\ N$,求A、B间的动摩擦因数$\mu$.

【分析】 (1)图2甲装置中只要A相对B滑动即可,弹簧测力计的拉力大小等于B受到的滑动摩擦力大小；图2乙装置中要使弹簧测力计的拉力大小等于A受到的摩擦力大小,A必须做匀速直线运动,即处于平衡状态.
(2)图2甲中A受到B与地面的滑动摩擦力和$F_{a}$而处于匀速运动状态,应是这两个滑动摩擦力的大小之和等于拉力$F_{a}$的大小.
(3)$F_{N}= G_{B}= 150\ N$,B所受滑动摩擦力大小等于此时弹簧测力计读数,即为$F_{f}= 60\ N$,则由$F_{f}= \mu F_{N}可求得\mu=0.4$.(注：滑动摩擦力与$F_{a}$的大小无关,这种实验方案显然优于图2乙装置的方案)
【解答】 (1)题图甲中A可以不做匀速运动,题图乙中A必须做匀速运动. (2)不等于. (3)0.4

答案：
(1)题图甲中A可以不做匀速运动，题图乙中A必须做匀速运动。
(2)不等于。
(3)解：对B进行受力分析，B处于静止状态，水平方向受到弹簧测力计的拉力和A对B的滑动摩擦力，二力平衡，故A、B间的滑动摩擦力$F_{f}=60\ N$。
B对A的压力$F_{N}=G_{B}=150\ N$。
由滑动摩擦力公式$F_{f}=\mu F_{N}$可得，$\mu=\frac{F_{f}}{F_{N}}=\frac{60\ N}{150\ N}=0.4$。
答：A、B间的动摩擦因数$\mu$为0.4。