《2025年人教金学典同步练习册同步解析与测评高中物理必修第一册人教版》

4. 如图 3.5 - 13 所示，在水平地面上放一个质量为 $ 1 \, kg $ 的木块，木块与地面间的动摩擦因数为 $ 0.6 $。在水平面上对木块同时施加相互垂直的两个拉力 $ F_1 $ 和 $ F_2 $，已知 $ F_1 = 3 \, N $，$ F_2 = 4 \, N $，$ g $ 取 $ 10 \, m/s^2 $，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1) 木块受到的摩擦力为多大？
(2) 如果将 $ F_2 $ 转过 $ 90 ^ { \circ } $，变到与 $ F_1 $ 相同的方向，那么木块受到的摩擦力为多大？

答案： 4.【解】
(1)$F_1$和$F_2$垂直时，其合力为$5 N$，小于最大静摩擦力，物体所受摩擦力为静摩擦力，大小为$5 N$。
(2)当$F_1$和$F_2$同向时，其合力为$7 N$，物体将会运动，此时所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为$F_f = \mu F_N = \mu mg = 6 N$。

1. (2022·浙江)如图3.6 - 1所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是(D)。

A.水桶自身重力的大小
B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶撞击力的大小
D.水桶与水整体的重心高低

答案： 1.D
[解析]“水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次”，这说明桶翻转的主要原因是装的水到一定量之后，导致水桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴时，水桶不能保持稳定平衡，发生翻转。因此决定桶能否翻转的主要因素是重心的高低，与自身重力、出水量和撞击力等无关，故A、B、C选项错误，D选项正确。

2. (2022·重庆)如图3.6 - 2所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力(B)。

A.大小等于mg
B.大小等于$\sqrt{2}mg$
C.方向竖直向上
D.方向水平向左

答案：
2.B
[解析]对擦窗工具进行受力分析，如答图3.6 - 1所示。因为擦窗工具做匀速直线运动，其所受合力为零，即拉力F与擦窗工具所受水平方向上的滑动摩擦力$F_{f滑1}$等大反向，重力mg与擦窗工具所受竖直方向上的滑动摩擦力$F_{f滑2}$等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如答图3.6 - 1中$F_f$所示，大小为$F_f=\sqrt{F_{f滑1}^{2}+F_{f滑2}^{2}}=\sqrt{2}mg$，故B选项正确。