《2025年优化探究同步导学案高中物理必修第一册人教版》

［例 4］ (多选)如图所示，物体 A、B 叠放在水平地面上，水平力 F 作用在 A 上，使二者一起向左做匀速直线运动。下列说法正确的是 (BC)


A.A、B 之间无摩擦力
B.A 受到 B 的摩擦力水平向右
C.B 受到 A 的摩擦力水平向左
D.地面对 B 的摩擦力为静摩擦力，水平向右

答案： [例4] [答案] BC
[解析] 对A，由于A匀速运动，由二力平衡条件可知，B对A的摩擦力必与F等大反向，故A错误，B正确；对A、B整体分析，由于A、B一起向左匀速运动，则地面对B的摩擦力一定为滑动摩擦力，且水平向右，由B二力平衡条件分析可知，A对B的摩擦力水平向左，故C正确，D错误。

［例 5］ 质量为$2$kg 的木箱静止在水平地面上。木箱与地面间的动摩擦因数为$0.5$，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度 g 取$10$N/kg，现给木箱一水平拉力。
(1)当拉力大小为$5$N 时，地面对木箱的摩擦力是多大?
(2)当拉力大小变为$12$N 时，地面对木箱的摩擦力是多大?
(3)此后若将拉力减小为$5$N(木箱仍在滑动)，地面对木箱的摩擦力是多大?
［思路导引］ 计算摩擦力时，首先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力，滑动摩擦力可用公式$F_{ f} = \mu F_{ 压}$来求解，静摩擦力只能根据物体所处状态或物体受力情况来求解。
［课堂笔记］

［拓展训练］ 在例 5 中，若在木箱中放入$2$kg 的重物，仍分别用$5$N 和$12$N 的水平拉力拉木箱，地面对木箱的摩擦力分别为多大? 若要拉动木箱，水平拉力应满足什么条件?

答案： [例5] [答案]
(1)5 N
(2)10 N
(3)10 N
[解析] 由题意可知，$m = 2\ kg$，$\mu = 0.5$，
设木箱与地面间的最大静摩擦力为$F_{fmax}$，则
$F_{fmax} = \mu F_{N} = \mu mg = 10\ N$。
(1) 当拉力$F = 5\ N$时，$F ＜ F_{fmax}$，木箱没有滑动，地面对木箱的摩擦力为静摩擦力，
$F_{f静} = F = 5\ N$。
(2) 当拉力$F = 12\ N$时，$F ＞ F_{fmax}$，木箱滑动起来，地面对木箱的摩擦力为滑动摩擦力，
$F_{f滑} = \mu F_{N} = \mu mg = 10\ N$。
(3) 当拉力减小为$5\ N$时，木箱仍在地面上滑动，所以木箱受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力，大小为$10\ N$。
@@[拓展训练] 答案：5 N和12 N 大于20 N解析：在木箱中放入$m_{1} = 2$ kg的重物，木箱与地面间的最大静摩擦力为$F_{fmax}'=\mu 'F_{N}'=\mu '(m+m_{1})g=20\ N$当拉力为5 N和12 N时，木箱都没有滑动，地面对木箱的摩擦力均为静摩擦力，大小分别为5 N和12 N若要拉动木箱，水平拉力应$F ＞ 20$ N。