如图所示，一个M =2 kg的物体放在μ=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1 kg的小桶相连已知M受到的最大静摩擦力F

题文

如图所示，一个M =2 kg的物体放在μ=0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m₀=0.1 kg的小桶相连已知M受到的最大静摩擦力F_m=4.5 N，滑轮上的摩擦不计，g =10 N/kg，求在以下情况中，M受到的摩擦力的大小
(1)只挂m₀，处于静止状态时；
(2)只挂m₀，但在M上再放一个M'=3 kg的物体时；
(3)只在桶内加入m₁=0.33 kg的沙子时；
(4)只在桶内加入m₂=0.5 kg的沙子时．

题型：未知 难度：其他题型

答案

解：
(1)因为m₀g=1N<F_m，M处于静止状态，所以受静摩擦力作用，由二力平衡得F₁= m₀g=1 N．
(2)在M上再放一个M'=3 kg的物体，M仍静止，故受静摩擦力F₂= F₁=m₀g=1 N．
(3)因为(m₀+m₁)g=4.3Nm，故M处于静止状态，所受静摩擦力F₃=(m₀+m₁)g=4.3 N．
(4)因为(m₀+m₂)g=6 N>F_m，故物体M运动，受到滑动摩擦力作用，由公式知F₄ =μF_N =μMg=4N． 

解析

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考点

据考高分专家说，试题“如图所示，一个M =2 kg的物体.....”主要考查你对 [静摩擦力 ]考点的理解。

静摩擦力

静摩擦力概念：

当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动的趋势时，受到的阻碍相对运动趋势的力，叫静摩擦力。
静摩擦力产生条件：

①接触面粗糙；
②相互接触的物体间有弹力；
③接触面间有相对运动趋势。
说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解。
静摩擦力的方向：
总跟接触面相切，并与相对运动趋势方向相反。 
静摩擦力的作用效果：
总是阻碍物体间的相对运动运动趋势。
 

判断静摩擦力方向的方法：
①假设法：首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力；若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。
②平衡法：根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。
静摩擦力的大小：
①与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤f_m，但跟接触面相互挤压力F_N无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等。
 
判定摩擦力有无及方向的方法：

相对运动趋势：

相对运动趋势是指以发生摩擦作用的物体中施加摩擦力的物体为参考系，受力物体的运动趋势方向。
最大静摩擦力：
两个相互接触的物体，在即将发生相对运动而又未发生相对运动时产生的摩擦力称为最大静摩擦力。最大静摩擦力是静摩擦力的最大值，与接触面间的压力成正比，略大于滑动摩擦力。最大静摩擦力是静摩擦力与滑动摩擦力的一个临界值，是判定接触面间是否出现相对滑动的重要依据。