《2025年物理竞赛教程初中》

例题 11
用手握住一个酱油瓶，酱油瓶开口向上静止在手中不动。以下各种说法中正确的是（ACD）。
A.酱油瓶静止在手中，受到了静摩擦力的作用
B.随着手握酱油瓶的力增大，瓶子所受到的静摩擦力也将增大
C.手握酱油瓶的力增大时，瓶子所受到的静摩擦力并未增大
D.若酱油瓶原来为空瓶，向瓶内注水的过程中瓶仍静止在手中，那么即使手握瓶的力大小不变，瓶所受到的静摩擦力也将增大

答案： 解析 人用手握住酱油瓶，由于酱油瓶受到重力作用，有从手中下滑的趋势，瓶与手之间产生摩擦，酱油瓶受到方向向上的摩擦力。当瓶子所受摩擦力等于瓶的重力大小时，瓶静止在手中不动。瓶与手相对静止，瓶子所受的摩擦力是静摩擦力。
在手握酱油瓶的力增大时，瓶子所受到的静摩擦力并不随之增大，它仍与瓶的重力大小相等，使瓶在手中保持静止（可以设想一下，若手握瓶的作用力增大时，瓶所受到的静摩擦力也随之增大，瓶受到的静摩擦力将大于瓶的重力。由于受力不平衡，瓶将向上滑动，这是不曾发生过的现象）。那么手握瓶的作用力增大时，对瓶所受到的静摩擦力会有何影响呢？手握瓶的作用力增大，即手对瓶的正压力增大，这将使瓶子与手之间能够产生的最大静摩擦力的数值增大。
手握瓶时，瓶所受到的静摩擦力通常小于静摩擦力的最大值（物体间静摩擦力的最大值是由物体间的正压力及接触面的材料、光滑程度等因素决定的）。在向瓶内注水过程中，瓶及水的总重量将增大，瓶从手中下滑的趋势增强，为维持瓶子静止，手对瓶子的静摩擦力也随之增大，保持与瓶的总重力相等。这种平衡状态可以持续到静摩擦力达到最大值，当瓶及水的重力大于最大静摩擦力，平衡状态被破坏，瓶将从手中滑下。当然，如果我们将瓶握得更紧，使手对瓶的正压力增大，将使手与瓶之间能够产生的最大静摩擦力增大，这样可以使酱油瓶在更大的范围内保持平衡状态。
由以上分析可知，本题的正确答案为 A、C、D。

例题 12
刚骑上自行车时，行车速度并不大，要想使车速在短时间内提高，人要用较大的力蹬自行车；行进中车速较大时，不用很大的力蹬车，就可以使车保持较快速度匀速行驶下去。请用学过的物理知识对此作出正确的解释。

答案： 解析 力是改变物体运动状态的原因。在车速较慢时，要想使车速在短时间内提高，即在短时间内改变车的运动状态，除去要克服空气阻力等阻力外，还要使车的行驶速度加快（增加车的动能），因此要用力蹬车。物体具有保持原来运动状态的惯性，快速行进中的自行车，具有保持它原来运动状态的性质，只需用较小的力蹬车克服空气阻力等阻力，就可以使车保持原有速度继续前进。