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微点突破 2 摩擦力的突变问题
目标要求 1.知道摩擦力突变的几种情况。2.会分析计算突变前后摩擦力的大小和方向。
分析摩擦力突变问题的方法
1．在涉及摩擦力的情况中，题目中出现“最大”“最小”或“刚好”等关键词时，一般隐
藏着摩擦力突变的临界问题。题意中某个物理量在变化过程中发生突变，可能导致摩擦力突
变，则该物理量突变时的状态即为临界状态。
2．存在静摩擦力的情景中，物体由相对静止变为相对运动，或者由相对运动变为相对静止，
或者受力情况发生突变，往往是摩擦力突变问题的临界状态。
3．确定各阶段摩擦力的性质和受力情况，做好各阶段摩擦力的分析。
1．“静—静”突变
物体在静摩擦力和其他力的共同作用下处于相对静止状态，当作用在物体上的除摩擦力以外
其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持相对静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小
和方向将发生突变。
例1 (2023·福建三明市质检)如图所示，质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧
一端，弹簧的拉力为5 N时，物体A与小车均处于静止状态。若小车以1 m/s2的加速度向右
运动，则( )
A．物体A相对小车向右运动
B．物体A受到的摩擦力减小
C．物体A受到的摩擦力大小不变
D．物体A受到的弹簧的拉力增大
2．“静—动”突变
物体在静摩擦力和其他力共同作用下处于相对静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保
持相对静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力。
例2 (多选)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图甲所示
的演示装置，力传感器与计算机连接，可获得力随时间变化的规律图像，将力传感器固定在
光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度使细绳水平)，滑块放在
较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一空沙桶(调节滑轮使桌
面上部轻绳水平)，整个装置处于静止状态。实验开始时，打开力传感器的同时缓慢向沙桶
里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图像如图乙，则结合
该图像，下列说法正确的是( )A．可求出空沙桶的重力
B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D．可判断第50 s后小车将做匀速直线运动(滑块仍在车上)
3．“动—静”突变
在滑动摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不再受滑动摩擦
力作用，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力。
例3 如图所示，斜面体固定在地面上，倾角为θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。质量
为1 kg的滑块以初速度v 从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩
0
擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则该滑块所受摩擦力F 随时间变化的图像是
f
下列选项图中的(沿斜面向上为正方向，g＝10 m/s2)( )
4．“动—动”突变
物体在滑动摩擦力作用下运动直到达到共同速度后，如果在静摩擦力作用下不能保持相对静
止，则物体将继续受滑动摩擦力作用，但其方向发生改变。
例4 (多选)如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为θ，以速度v 逆时针匀速转动。
0
在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan
θ，选沿传送带向下为正方向，则下列选项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是(
)摩擦力突变问题注意事项
1．静摩擦力是被动力，其大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在
最大值。存在静摩擦力的连接系统，相对滑动与相对静止的临界状态是静摩擦力达到最大值。
2．滑动摩擦力的突变问题：滑动摩擦力的大小与接触面的动摩擦因数和接触面受到的正压
力均成正比，发生相对运动的物体，如果接触面的动摩擦因数发生变化或接触面受到的正压
力发生变化，则滑动摩擦力就会发生变化。
3．研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动
性质发生变化的分界点。
1.如图所示，一木箱放在水平地面上，现对木箱施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不
变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中。关于摩擦力 F 的大小随拉力F的变化关系，
f
下列选项图可能正确的是( )
2.如图所示，用由零逐渐增大的力F，将一重力为G的物体压在粗糙的竖直墙上，下面四幅
图中哪一个能正确地表示物体所受摩擦力F 与作用力F之间的函数关系( )
f3.(多选)如图所示，用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从t＝0时刻起水
平力F的大小随时间均匀减小，到t 时刻，F减小为零。物体所受的摩擦力F 随时间t变化
1 f
的图像可能是( )
4．(多选)如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率 v 沿顺时针方向转动，传送带的倾角为
1
37°，一煤块以初速度v 从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的 v－t图
0
像如图乙所示，煤块运动到传送带顶端时速度恰好为零，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝
10 m/s2，则( )
A．传送带的速度为4 m/s
B．传送带底端到顶端的距离为14 m
C．v<v
0 1
D．煤块在0～1 s和1～2 s所受摩擦力方向相反
