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文檔簡(jiǎn)介

1、廣丁等If第1講重力彈力摩擦力卜考綱耨讀】1 ,日力的大小.方向及心的概念a掌握鼻力的有無.方向的判斷及大小的計(jì)第的基本方法a掌握胡克定律4,會(huì)判斷障解力的大小和方向,5會(huì)計(jì)算犀抑力的大小,考點(diǎn)一 重力、彈力的分析與計(jì)算Q考點(diǎn)逐項(xiàng)排查基礎(chǔ)層1 .重力的理解(i)產(chǎn)生:由于地球吸引而使物體受到的力.注意:重力不是萬(wàn)有引力,而是萬(wàn)有引力豎直向下的一個(gè)分力.(2)大小:G = mg,可用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量.注意:物體的質(zhì)量不會(huì)變; G的變化是由在地球上不同位置 處g的變化引起的.(3)方向:總是豎直向下的.注意:豎直向下是和水平面垂直,不一定和接觸面垂直,也不一定指向地心.(4)重心:物體的每一部分都受

2、重力作用,可認(rèn)為重力集中作用于一點(diǎn)即物體的重心.影響重心位置的因素:物體的幾何形狀;物體的質(zhì)量分布.不規(guī)則薄板形物體重心的確定方法:懸掛法.注意:重麗位置不一定在物體上.2 .彈力有無的判斷(1)條件法:根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力.此方法多用來判斷形變較明顯的 情況.(2)假設(shè)法:對(duì)形變不明顯的情況,可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不存在,看物體能否保持原有的狀態(tài),若運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)不變,則此處不存在彈力,若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,則此處一定有彈力.(3)狀態(tài)法:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在.3 .彈力方向的判斷(1)根據(jù)物體所受彈力方向與施力物體形變的方

3、向相反判斷_(2)根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向.4 .彈力大小計(jì)算的三種方法(1)根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解.(2)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解.(3)根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解.內(nèi)容:彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),彈力的大小 F跟彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)的長(zhǎng)度x成正比.表達(dá)式:F=kx.k是彈簧的勁度系數(shù),單位為N/m ; k的大小由彈簧自身性質(zhì)決對(duì)一" x是彈簧長(zhǎng)度的變化量, 不是彈簧形變以言的長(zhǎng)度.思維深化1 .判斷下列說法是否正確.(1)地球上物體所受重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力.()(2)只要物體發(fā)生形變就會(huì)產(chǎn)生彈力作用.()(3)物體所受彈力方向與自身形變的方向相同.()(4)輕繩、

4、輕桿的彈力方向一定沿繩、桿. ()2.如圖1所示,一重為10 N的球固定在支撐桿 AB的上端,今用一段繩子水平拉球,使桿發(fā)生彎曲,已知 繩的拉力為7.5 N,則AB桿對(duì)球的作用力方向及大小為多少?圖1應(yīng)用層題組階梯突破1 .彈力有無的判斷如圖所示,A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),則 A、B之間一定有彈力的是()ABCD13靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用水平力 F緩慢地向左拉 過程p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是 (p彈簧的左端,直到 c木塊剛好離開水平地面為止,g 取 10 m/s2 該2.彈力方向的判斷(多選)如圖2所示為位于水平面上的小車,固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角 為為在斜桿的下端固定有質(zhì)量為m的小球.下

5、列關(guān)于桿對(duì)球的作用力F的判斷中,正確的是()A.小車靜止時(shí),F(xiàn) = mgsin 0,方向沿桿向上B.小車靜止時(shí),F(xiàn) = mgcos 0,方向垂直于桿向上C.小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),一定有 F=mg,方向豎直向上D.小車向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),一定有 F>mg,方向可能沿桿向上3.含彈簧類彈力的分析與計(jì)算三個(gè)質(zhì)量均為1 kg的相同木塊a、b、c和兩個(gè)勁度系數(shù)均為 500 N/m的相同 輕彈簧p、q用輕繩連接,如圖3所示,其中a放在光滑水平桌面上.開始時(shí)p彈簧處于原長(zhǎng),木塊都處于A . 4 cm B . 6 cm C. 8 cm D . 10 cm,歸納總結(jié)彈力方向的判定技巧和易錯(cuò)提醒i.幾種常見的彈

6、力方向亞口.公其發(fā)世蛇面與面點(diǎn)與曲一*過,生全立于面曲可不灑枉輕密 T沿的抻句地收痂的另向點(diǎn)與點(diǎn)衣甫一手切面2 .技巧點(diǎn)撥利用替代法判斷輕桿提供的是拉力還是支持力:輕繩和有固定轉(zhuǎn)軸輕桿的相同點(diǎn)是彈力的方向是沿繩和沿 桿的,但輕繩只能提供拉力,輕桿既可以提供拉力也可以提供支持力.3 .易錯(cuò)提醒(1)易錯(cuò)誤地將跨過光滑滑輪、桿、掛鉤的同一段繩當(dāng)兩段繩處理,認(rèn)為張力不同;易錯(cuò)誤地將跨過不光滑 滑輪、桿、掛鉤的繩子當(dāng)成同一段繩子處理,認(rèn)為張力處處相等.(2)易錯(cuò)誤地認(rèn)為任何情況下桿的彈力一定沿桿.考點(diǎn)二輕繩模型與輕桿模型基礎(chǔ)層考點(diǎn)逐項(xiàng)排查1 .輕繩模型(1)活結(jié)模型:跨過滑輪、光滑桿、光滑釘子的細(xì)繩為

7、同一根細(xì)繩,其兩端張力大小相等. (2)死結(jié)模型:如幾個(gè)繩端有“結(jié)點(diǎn)”,即幾段繩子系在一起,謂之“死結(jié)”,那么這幾段繩子的張力不一定相等.2 .輕桿模型(1) “死桿”:即輕質(zhì)固定桿,它的彈力方向不一定沿桿的方向,作用力的方向需要結(jié)合平衡方程或牛頓第二定律求得.定沿桿的方向.(2) “活桿”:即一端有錢鏈相連的桿屬于活動(dòng)桿,輕質(zhì)活動(dòng)桿中的彈力方向題組階梯突破4 .輕繩活結(jié)與輕桿死桿模型如圖4所示,輕繩AD跨過固定在水平橫梁 BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為 10 kg 的物體,/ ACB=30°, g 取 10 m/s2,求:(1)輕繩AC段的張力Fac的大?。?2)橫梁BC對(duì)C端的支

8、持力的大小及方向.5 .輕繩死結(jié)與輕桿活桿模型若上題中橫梁 BC換為水平輕桿,且 B端用錢鏈固定在豎直墻上,如圖5所示,輕繩AD拴接在C端,求:(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字 )(1)輕繩AC段的張力Fac的大??;(2)輕桿BC對(duì)C端的支持力.“輕繩”和“輕桿”模型1 .兩類模型(1)繩與桿的一端連接為結(jié)點(diǎn),輕繩屬于“死結(jié)”.(2)繩跨過光滑滑輪或掛鉤,動(dòng)滑輪掛在繩子上,繩子就屬于繩的拉力等于所掛重物的重力,輕繩屬于“活結(jié)”模型.2 .錢鏈連接三角形支架常見類型和受力特點(diǎn)(1)圖7甲、乙中AB桿可用輕繩來代替;(2)研究對(duì)象為結(jié)點(diǎn) B,三力平衡;(3)兩桿的彈力均沿桿的方向,可用輕繩代替的AB桿為

9、拉力,不可用輕繩代替的BC桿為支持力.考點(diǎn)三摩擦力的分析與計(jì)算3 .靜摩擦力有無及其方向的判定方法(1)假設(shè)法:假設(shè)法有兩種,一種是假設(shè)接觸面光滑,不存在摩擦力,看所研究物體是否改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀 態(tài).另一種是假設(shè)摩擦力存在,看所研究物體是否改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài).(2)狀態(tài)法:靜摩擦力的大小與方向具有可變性.明確物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),分析物體的受力情況,根據(jù)平衡方 程或牛頓第二定律求解靜摩擦力的大小和方向.(3)牛頓第三定律法:此法的關(guān)鍵是抓住“力是成對(duì)出現(xiàn)的”,先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向, 再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力的方向.思維深化1 .摩擦力一定與接觸面上的壓力成正

10、比嗎?摩擦力的方向一定與正壓力的方向垂直嗎?答案(1)滑動(dòng)摩擦力與接觸面上的壓力成正比,而靜摩擦力的大小與正壓力無關(guān),通常由受力平衡或牛頓 第二定律求解.(2)由于正壓力方向與接觸面垂直,而摩擦力沿接觸面的切線方向,因此二者一定垂直.2 .判斷下列說法是否正確.(1)靜止的物體不可能受滑動(dòng)摩擦力,運(yùn)動(dòng)的物體不可能受靜摩擦力.()(2)滑動(dòng)摩擦力一定是阻力,靜摩擦力可以是動(dòng)力,比如放在傾斜傳送帶上與傳送帶相對(duì)靜止向上運(yùn)動(dòng)的物 體.()(3)運(yùn)動(dòng)物體受到的摩擦力不一定等于科加.()應(yīng)用層即組階梯突破6 .關(guān)于摩擦力的理解(多選)關(guān)于摩擦力,以下說法中正確的是()A.運(yùn)動(dòng)物體可能受到靜摩擦力作用,但

11、靜止物體不可能受到滑動(dòng)摩擦力作用 B.靜止物體可能受到滑動(dòng)摩擦力作用,但運(yùn)動(dòng)物體不可能受到靜摩擦力作用 C.正壓力越大,摩擦力可能越大,也可能不變D.摩擦力方向可能與速度方向在同一直線上,也可能與速度方向不在同一直線上7 .靜摩擦力的分析(多選)如圖8所示,用一水平力 F把A、B兩個(gè)物體擠壓在豎直的墻上,A、B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),下列判斷正確的是()A. B物體對(duì)A物體的靜摩擦力方向向下B . F增大時(shí),A和墻之間的摩擦力也增大C.若B的重力大于A的重力,則B受到的摩擦力大于墻對(duì) A的摩擦力D.不論A、B的重力哪個(gè)大,B受到的摩擦力一定小于墻對(duì) A的摩擦力8.摩擦力的分析與計(jì)算如圖9所示,固

12、定在水平地面上的物體P,左側(cè)是光滑圓弧面,一根輕繩跨過物體P頂點(diǎn)上的小滑輪,一端系有質(zhì)量為m = 4 kg的小球,小球與圓心連線跟水平方向的夾角0= 60。,繩的另一端水平連接物塊 3,三個(gè)物塊重均為 50 N,作用在物塊2的水平力F=20 N,整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),取g= 10 m/s2,則以下說法正確的是 ()A. 1和2之間的摩擦力是 20 NB . 2和3之間的摩擦力是 20 NC. 3與桌面間的摩擦力為 20 ND.物塊3受6個(gè)力作用1 - 方法技巧摩擦力方向的分析技巧和計(jì)算2 .分析技巧(1)在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí),一般采用整體法與隔離法進(jìn)行分析.(2)要注意靈活應(yīng)

13、用相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)法、假設(shè)法、狀態(tài)法和轉(zhuǎn)換法判斷靜摩擦力的方向.3 .摩擦力的計(jì)算(1)在確定摩擦力的大小之前,首先分析物體所處的狀態(tài),分清是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力.(2)滑動(dòng)摩擦力有具體的計(jì)算公式,而靜摩擦力要借助其他公式,如:利用平衡條件列方程或牛頓第二定律 列方程等.“Ff=科的"中Fn并不總是等于物體的重力.fl考點(diǎn)逐項(xiàng)排壹考點(diǎn)四摩擦力的突變問題基礎(chǔ)層摩擦力“突變”的三種模型1 .“靜靜”突變:物體在摩擦力和其他力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)作用在物體上的其他力的合力發(fā)生變 化時(shí),如果物體仍然保持靜止?fàn)顟B(tài),則物體受到的靜摩擦力的大小和方向?qū)l(fā)生突變.2 .“動(dòng)靜”突變:在摩擦力和其他

14、力作用下,做減速運(yùn)動(dòng)的物體突然停止滑行時(shí),物體將不受摩擦力作用, 或滑動(dòng)摩擦力“突變”成靜摩擦力.3 .“靜動(dòng)”突變:物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)其他力變化時(shí),如果物體不能保持靜止 狀態(tài),則物體受到的靜摩擦力將“突變”成滑動(dòng)摩擦力.應(yīng)用層題組階梯突破9 .靜靜'突變一木塊放在水平桌面上,在水平方向共受到三個(gè)力即Fi、F2和摩擦力的作用,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖10所示,其中Fi= 10 N, F2 = 2 N,若撤去Fi ,則木塊受到的摩擦力為()A. 10 N ,方向向左 B. 6 N,方向向右C. 2 N,方向向右 D. 010 .動(dòng)靜'突變?nèi)鐖D11所示,質(zhì)量為

15、1 kg的物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)尸0.2,從t=0開始以初速度V0沿水平地面向右滑行,同時(shí)受到一個(gè)水平向左的恒力F= 1 N的作用,取g=10 m/s2,向右為正方向,該物體圖1111.靜動(dòng)”突變表面粗糙的長(zhǎng)直木板的上表面的一端放有一個(gè)木塊,如圖 上轉(zhuǎn)動(dòng)(即木板與地面的夾角“變大,最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力受到的摩擦力Ff隨時(shí)間t變化的圖象是(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力 )()12所示,木板由水平位置緩慢向 ),另一端不動(dòng),則木塊受到的摩擦力Ff隨角度a變化的圖象是下列圖中的()1AB。口12.靜動(dòng)”突變(多選)在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動(dòng)摩擦力變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖13甲所示的演

16、示裝置,力傳感器 A與計(jì)算機(jī)連接,可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律,將力傳感器固定在光滑水平桌面上,測(cè)力端通過細(xì)繩與一滑塊相連 (調(diào)節(jié)傳感器高度使細(xì)繩水平 ),滑塊放在較長(zhǎng)的小車上,小車一端連接一根輕繩并跨過光滑的輕定滑輪系一只空沙桶(調(diào)節(jié)滑輪使桌面上部細(xì)繩水平),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).實(shí)驗(yàn)開始時(shí)打開傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子,小車一旦運(yùn)動(dòng)起來,立即停止倒沙子,若力傳感器采集的 圖象如圖乙所示,則結(jié)合該圖象,下列說法正確的是()A.可求出空沙桶的重力B .可求出滑塊與小車之間的滑動(dòng)摩擦力的大小C.可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小D.可判斷第50秒后小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)(滑塊仍在車上)1.題目

17、中出現(xiàn) 不含上述常見的 方法點(diǎn)撥1用臨界法分析摩擦力突變問題的三點(diǎn)注意“最大”“最小”和“剛好”等關(guān)鍵詞時(shí),一般隱藏著臨界問題.有時(shí),有些臨界問題中并 “臨界術(shù)語(yǔ)”,但審題時(shí)發(fā)現(xiàn)某個(gè)物理量在變化過程中會(huì)發(fā)生突變,則該物理量突變時(shí)物體所處的狀態(tài)即為臨界狀態(tài).2 .靜摩擦力是被動(dòng)力,其存在及大小、方向取決于物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),而且靜摩擦力存在最大值.存在靜摩擦的連接系統(tǒng),相對(duì)滑動(dòng)與相對(duì)靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值.3 .研究傳送帶問題時(shí),物體和傳送帶的速度相等的時(shí)刻往往是摩擦力的大小、方向和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn).時(shí)自以 考點(diǎn)組合練 提升解題能力1. (2014廣東14)如圖14所示,水平地面

18、上堆放著原木,關(guān)于原木P在支寸t點(diǎn)M、N處受力的方向,下列說法正確的是()A. M處受到的支持力豎直向上B. N處受到的支持力豎直向上C. M處受到的靜摩擦力沿 MN方向D. N處受到的靜摩擦力沿水平方向,M2.如圖15所示,物體A、B用細(xì)繩與彈簧連接后跨過滑輪.A靜止在傾角為45。的粗糙斜面上,知質(zhì)量mA=3mB,不計(jì)滑輪摩擦,現(xiàn)將斜面傾角由45。減小到30。,那么下列說法中正確的是B懸掛著.已()A .彈簧的彈力將減小B.物體A對(duì)斜面的壓力將減小C.物體A受到的靜摩擦力將減小D .彈簧的彈力及物體 A受到的靜摩擦力都不變3.如圖16所示,小車內(nèi)有一固定光滑斜面,一個(gè)小球通過細(xì)繩與車頂相連,

19、細(xì)繩始終保持豎直,關(guān)于小球的受力情況,下列說法中正確的是()A.若小車靜止,繩對(duì)小球的拉力可能為零B.若小車靜止,斜面對(duì)小球的支持力一定為零C.若小車向右運(yùn)動(dòng),小球一定受兩個(gè)力的作用D.若小車向右運(yùn)動(dòng),小球一定受三個(gè)力的作用4.如圖17所示,斜面固定在地面上,傾角為 0= 37 (sin 37 = 0.6, cos 37 = 0.8).質(zhì)量為1 kg的滑塊以初b置于粗糙的水平地面上,中間用一輕彈簧連接,兩側(cè)用細(xì)繩5.(多選)如圖18所示,將兩相同的木塊a、系于墻壁.開始時(shí)b均靜止,彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),兩細(xì)繩均有拉力,a、速度vo從斜面底端沿斜面向上滑行 (斜面足夠長(zhǎng),該滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

20、 力Ff隨時(shí)間變化的圖象是下圖中的(取初速度vo的方向?yàn)檎较?,g=10 m/s2)(0.8),則該滑塊所受摩擦 )a所受摩擦力FfaW0, b所受摩擦力Ffb=0.現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷,則剪斷瞬間 ()A . Ffa大小不變 C. Ffb仍然為零B. Ffa方向改變D. Ffb方向向右6.如圖19所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率V1運(yùn)行.初速度大小為 V2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的 A處滑上傳送帶.若從小物塊上傳送帶開始計(jì)時(shí),小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的 v -1圖象(以地面為參考系)如圖乙所本.已知 V2>V1,則()A. t2時(shí)刻,小物塊離 A處的距離達(dá)到最大B. t2時(shí)刻

21、,小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C. 0t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D. 0t3時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用練出高分基礎(chǔ)鞏固1.下列關(guān)于重心、彈力和摩擦力的說法,正確的是()A.物體的重心一定在物體的幾何中心上B.勁度系數(shù)越大的彈簧,產(chǎn)生的彈力越大C.動(dòng)摩擦因數(shù)與物體之間的壓力成反比,與滑動(dòng)摩擦力成正比D.靜摩擦力的大小是在零和最大靜摩擦力之間發(fā)生變化2.如圖1所示,壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行,關(guān)于它在此平面內(nèi)的受力分析,下列圖示中正確的 是()3 .如圖2所示,桿BC的B端用錢鏈固定在豎直墻上,另一端C為一滑輪.重物 G上系一繩經(jīng)過滑輪固定于墻上A點(diǎn)

22、處,桿恰好平衡.若將繩的A端沿墻緩慢向下移(BC桿、滑輪、繩的質(zhì)量及摩擦均不計(jì)),則()A .繩的拉力增大, B.繩的拉力不變, C.繩的拉力不變, D.繩的拉力不變,BC桿受繩的壓力增大 BC桿受繩的壓力增大 BC桿受繩的壓力減小 BC桿受繩的壓力不變4 .如圖3所示,一斜面體靜止在粗糙的水平地面上,一物體恰能下滑,可以證明此時(shí)斜面體不受地面的摩擦力作用.若沿平行于斜面的方向用力加速下滑,斜面體依然和地面保持相對(duì)靜止,則斜面體受地面的摩擦A.大小為零C.方向水平向左B.方向水平向右D.大小和方向無法判斷在斜面體上沿斜面勻速F向下推此物體,使物體5 .如圖4所示,兩個(gè)等大的水平力 地面平行.A

23、、C間的摩擦力大小為F分別作用在B和C上, Ffi, B、C間的摩擦力大小為B.Ffi = 0,Ff2=F,Ff3=0D.Ffi =0,Ff2=F,Ff3=FA、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài),各接觸面與水平Ff2,C與地面間的摩擦力大小為5£3,則()A.Ffi = 0,Ff2 = 0,Ff3=0C.Ffi = F,Ff2 = 0,Ff3=06 .如圖5所示,沿直線運(yùn)動(dòng)的小車內(nèi)懸掛的小球A和車水平底板上放置的物塊 B都相對(duì)車廂靜止.關(guān)于物塊B受到的摩擦力,下列判斷中正確的是 ()A .物塊B不受摩擦力作用B.物塊B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左C.物塊B受摩擦力作用,大小恒定,方向向右D.因小車的運(yùn)動(dòng)方向不能確定,故物塊 B受的摩擦力情況無法判斷7 .(多選)下列關(guān)于摩擦力的說法中,正確的是 ()A .作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力只能使物體減速,不可能使物體加速8 .作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速,不可能使物體減速C.作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力既可能使物體減速,也可能使物體加速D.作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速,也可能使物體減速8 .(多選)如圖6所示,A、B、C三個(gè)物體質(zhì)量相等,它們與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.三個(gè)物體隨傳送 帶一起勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示.則下列說法正確的是()A. A物體受到的摩擦力不為零,方向向

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