力学与简单机械 · 人教版八年级物理第七/八章

受力分析与摩擦力突变模拟器

考试高频丢分陷阱：静摩擦力不是固定值，只要物体不动，静摩擦力始终等于外界推力（f=F）；只有运动后才是滑动摩擦力（f=μN）。

本地计算 · 数据不上传

考点预设与典型误区：

3D 物理实验视窗● 60 FPS

速度:

实验控制变量

推力 F

物块质量 m

静摩擦因数 μs

动摩擦因数 μk

斜面倾角 θ

实际摩擦力 f

最大静摩擦力 fs,max

垂直支持力 N

物块加速度 a

【实时推导与公式代入】

基本公式： --

代入过程： --

物理状态： --

【题干】 水平地面上重 100N 的箱子，μs=0.4，μk=0.3。用 30N 水平力推箱子，摩擦力是多大？用 50N 推时呢？

【详细计算步骤】

1) fs,max = 0.4×100N = 40N；推力 30N < 40N，箱子静止，f = F = 30N；2) 推力 50N > 40N，箱子滑动，f = μk·N = 0.3×100N = 30N。

【题干】 质量 5kg 的物块放在 37° 斜面上静止，求斜面对物块的摩擦力与支持力。（g=10m/s², sin37°=0.6, cos37°=0.8）

【详细计算步骤】

正交分解重力：垂直斜面 N = mg·cos37° = 5×10×0.8 = 40N；沿斜面向下分力 Gx = mg·sin37° = 30N。由静止平衡可知静摩擦力 f = Gx = 30N，方向沿斜面向上。

Q1. 变式 1：水平桌面上质量 2kg 的木块在 6N 水平拉力下做匀速直线运动，此时滑动摩擦因数 μ 是多少？若拉力增大到 10N，摩擦力又是多少？

Q2. 变式 2：在斜面上放置物体，逐渐增大斜面倾角 θ，当恰好开始下滑时，测得倾角为 30°。求接触面的静摩擦因数 μs。

Q3. 变式 3：一物块重 20N，用 50N 的水平力将它压在竖直墙壁上保持静止，此时墙壁对物块的摩擦力是多大？

推力变大时，静摩擦力一定会变大吗？

只要物体仍保持静止，静摩擦力就严格等于平行于接触面的外力代数和，外力增大静摩擦力等值增大；但超过最大静摩擦力 fs,max 后物体滑动，转变为滑动摩擦力并突降。

为什么动摩擦因数通常小于静摩擦因数？

微观上两接触面粗糙峰凹凸啮合，静止时接触点会发生微观冷焊与深度互锁；滑动一旦发生，粗糙峰来不及完全嵌入就被剪切平整，因此动摩擦力略小于最大静摩擦力。

斜面倾角达到多少度时物体必然下滑？

当 tanθ > μs 时，重力沿斜面的分力 mg·sinθ 超过最大静摩擦力 μs·mg·cosθ，物体即使无外力也会加速下滑。这个临界角被称为静摩擦角。

手握玻璃杯不掉下来，握力越大摩擦力越大吗？

不是！竖直方向二力平衡，静摩擦力始终等于杯子的重力 G，大小不变。增大握力只是增大了最大静摩擦力 fs,max（增加了安全冗余），并未改变实际静摩擦力。