3.3摩擦力 导学案-2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

粤教版（2019）必修第一册导学案 3.3 摩擦力 一、滑动摩擦力 1．定义：两个相互接触 的物体，当它们 时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2．方向：沿着接触面，并且跟物体的 方向相反。 3．大小：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成 。Ff＝ 。μ是比例常数，叫作 。它的值跟 有关，接触面不同、 不同，动摩擦因数也不同。由于物体对接触面的压力大小等于其所受支持力FN，所以动摩擦因数μ也可以表示为μ＝ 。 【思考】：滑动摩擦力的方向与物体运动的方向一定相反吗？ 二、静摩擦力 1．定义：相互接触的两个物体之间只有 ，而没有相对运动时的摩擦力叫作静摩擦力。 2．方向：沿着接触面，并且跟物体 的方向相反。 3．最大静摩擦力：静摩擦力的增大有一个限度。沿水平方向拉木块时，木块所受静摩擦力的最大值Fmax在数值上等于物体 时的 拉力。两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即 。 【思考】：受到静摩擦力作用的物体是否一定处于静止状态？ 三、滑动摩擦力和静摩擦力的对比 类型 静摩擦力 滑动摩擦力 产生 条件 ①接触面 粗糙　； ②接触处有压力； ③两物体间有相对运动趋势 ①接触面粗糙； ②接触处有 压力　； ③两物体间有相对运动 大小 0<Ff≤Ffm Ff＝μFN 方向 与受力物体相对运动趋势的方向 相反　 与受力物体相对运动的方向 相反　 作用 效果 总是阻碍物体间的相对运动趋势 总是阻碍物体间的相对运动 四、动摩擦因数 动摩擦因数是彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值，即μ＝，与接触面的材料和粗糙程度有关，与物体间的相对运动的速度大小无关。 五、最大静摩擦力 静摩擦力的最大值与接触面的压力成 正比　，还与接触面的粗糙程度有关系，在实际问题中最大静摩擦力 大于　滑动摩擦力，但在一般计算时，若无特别说明，认为二者 相等　。 例1.（23-24高一上·河北唐山·期末）如图所示，下列四个实例中属于增大摩擦力的是（   ） A．斜向上拉动水平地面上箱子 B．冰壶表面打磨得很平滑 C．鞋底有凹凸不平的花纹 D．气垫船行驶时船底有空气层 例2.（23-24高一上·广东东莞·期中）一块质量均匀分布的长方体木块按如图甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动，其中甲图中木块做匀速运动，乙图中木块做匀加速运动，丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动。则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是（　　） A． B． C． D． 例3.（23-24高一上·广东揭阳·期中）如图所示，重力的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N、方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力的大小和方向是（    ） A．13N，水平向左 B．3N，水平向左 C．3N，水平向右 D．13N，水平向右 例4.（23-24高一上·广东广州·期中）如图所示，质量为20kg的物体在水平面上向右运动，物体和水平面之间的动摩擦因数为0.2，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用，重力加速度g＝10m/s2，则物体受到的摩擦力为（　　） A．40N，水平向左 B．40N，水平向右 C．10N，水平向左 D．10N，水平向右 例5.（23-24高一上·广东广州·期中）某马戏团在三根竖直爬杆上进行着猴子的攀爬表演，三只小猴的质量相同，小猴甲静止在杆上，小猴乙匀速向上爬动，小猴丙匀速往下爬动。关于三只小猴，下列说法正确的是（    ） A．小猴甲为了不掉下来，用力抓握杆，这样小猴的摩擦力变大了 B．小猴乙在攀爬的过程中，所受的摩擦力向下 C．小猴丙在攀爬的过程中，所受的摩擦力向上 D．三只小猴中乙所受摩擦力最大 例6.（23-24高一上·广东广州·期中）如图，质量为2kg的物体水平向右运动，物体与地面间的动摩擦因数，方向水平向左、大小恒为5N的力F作用在物体上，已知物体在时刻物体速度减为0，，则物体受到时摩擦力大小f随时间t的变化图像为（　　） A． B． C． D． 例7.（23-24高一上·广东广州·期中）如图所示的是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型，他身子侧倾，依靠手杖的支持使身躯平衡，下列说法正确的是（　　） A．水平地面对手杖没有摩擦力的作用 B．水平地面对卓别林没有摩擦力的作用 C．水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上 D．水平地面对卓别林的作用力方向一定不是竖直向上的 例8.（23-24高一上·广东广州·期中）如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力情况，下列说法正确的是（　　） A．M处受到的支持力垂直地面向上 B．N处受到的支持力竖直向上 C．M处可能受到沿MN方向的静摩擦力 D．N处可能受到沿MN方向的静摩擦力 例9.（23-24高一上·广东广州·期中）如图所示，在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，矿泉水瓶静止在纸面上，如果突然迅速水平向右拉动纸的一边，将纸片拉出，而矿泉水瓶相对纸片滑动。在抽纸片过程中（　　） A．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力保持不变 B．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越大 C．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向右 D．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左 例10.（23-24高一上·广东梅州·期中）重60N的木块A 静止在水平地面上，它与地面之间的动摩擦因数为 0.25；现通过一轻弹簧水平向左缓慢用力推木块，弹簧的劲度系数为400N/m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终没超过弹性限度，如图所示。以下说法正确的是（　　） A．当轻弹簧的压缩量 x2cm时，木块A 所受摩擦力大小是 6N B．当轻弹簧的压缩量 x4cm时，木块A 所受摩擦力大小是 15N C．当轻弹簧的压缩量 x=5cm 时，木块A 所受摩擦力大小是 15N D．当轻弹簧的压缩量 x6cm 时，木块A 所受摩擦力大小是 16N 例11.如图所示，三个相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面间的动摩擦因数μ相同。分别给它们施加一个大小均为F的作用力，其中给第一、三两木块的推力或拉力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止。比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3，下列说法中正确的是（　　） A．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＞Ff2＞Ff3 B．FN1＝FN2＝FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 C．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＝Ff3＜Ff2 D．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 例12.如图甲所示，一个人用由零逐渐增大的水平力推静止于水平地面上质量为的木箱，木箱所受的摩擦力与水平推力的关系如图乙所示，取。求： （1）木箱受到的最大静摩擦力多大； （2）当水平推力和时，判断木箱受到是静摩擦力还是滑动摩擦力，及木箱受到的摩擦力和各多大； （3）木箱被推动以后，将水平推力减小为，直到静止前地面对木箱的摩擦力的大小； （4）木箱与地面间的动摩擦因数。 技巧总结 1．判定滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向总与物体相对运动方向相反，“相对”是指“相对接触的物体”，与相对地面的运动方向可能相反，也可能相同。 2．计算滑动摩擦力的大小 (1)方法一：由公式Ff＝μFN计算，关键是正确计算正压力FN，要从垂直接触面方向的平衡关系确定。 (2)方法二：由物体的运动状态计算，应用平衡条件或牛顿第二定律列关系式。考点 3 静摩擦力的分析与计算 1．静摩擦力的有无及方向的判断方法 (1)假设法 (2)状态法 先判断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F合＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。 (3)牛顿第三定律法 先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。 4．静摩擦力的大小 (1)两物体间实际产生的静摩擦力Ff在零和最大静摩擦力Ffmax之间，即0<Ff≤Ffmax。在一般情况下，可近似认为物体受到的最大静摩擦力等于物体受到的滑动摩擦力。 (2)静摩擦力的大小要依据物体的运动状态进行计算：若物体处于平衡状态，则可根据平衡条件求解静摩擦力；若物体处于非平衡状态，则可根据牛顿第二定律求解静摩擦力。 一、单选题 1．（23-24高一下·黑龙江绥化·开学考试）在2023年杭州第19届亚运会上，女子100米决赛中国选手葛曼棋以11秒23的成绩夺得冠军，男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功。下列关于运动和力的说法正确的是（　　） A．45.55s指的是时刻 B．运动员参加400m比赛的位移大小是400m C．运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力 D．运动员跑步过程中所受地面的支持力是由于地面的形变产生的 2．（22-23高一上·广西柳州·阶段练习）如图所示，白板竖直放置且静止. 某同学用笔在白板上写字，在写字的过程中（　　）    A．白板对笔的作用力方向与白板平行 B．白板受到笔的摩擦力为静摩擦力 C．笔受到白板的摩擦力为滑动摩擦力 D．白板与笔接触的位置没有弹力的作用 3．（23-24高一上·上海闵行·期中）货物通过传送带被运送到高处，运送过程中货物始终相对传送带静止，由下列说法正确的是（    ） A．因为货物是运动的，所以传送带给它的摩擦力不可能是静摩擦力 B．货物有相对传送带有向下运动的趋势，传送带给货物的摩擦力沿传送带向上，并且是静摩擦力 C．传送带对货物的支持力是由于货物的形变产生的，方向垂直接触面向上 D．由于货物离开了地面，所以地球对货物没有重力 4．（23-24高一上·江苏南通·期中）下列说法正确的是（　　） A．甲图中汽车的速度越大，加速度越大 B．乙图中汽车速度计显示的是汽车瞬时速度的大小 C．丙图中研究运动员踢出的足球旋转情况时，可将足球看作质点 D．丁图中人推着沙发向前运动，水平推力越大则沙发受到的滑动摩擦力也越大 5．（23-24高三上·江西鹰潭·期中）吸盘式挂钩具有结构简单、使用方便、不需要进行钻孔等特点，广泛应用于家庭、办公室等场所。如图，通过按压吸盘表面，吸盘与墙壁之间的空气被排出，形成真空或负压，从而在吸盘与墙壁之间形成一种吸附力，将吸盘紧密吸附在竖直墙壁上。关于吸盘式挂钩的受力，下列说法正确的是（　　） A．吸盘式挂钩受到的吸附力是按照力的性质命名的 B．吸盘式挂钩受到的吸附力是由于墙壁发生弹性形变产生的 C．所挂重物的重力越大，吸盘式挂钩受到的摩擦力就越大 D．所挂重物的重力越大，吸盘式挂钩受到的吸附力就越大 6．（23-24高一上·福建厦门·期末）如图甲所示，订书机是一种常见的文具，其底座前端有弧形凹槽。压下订书钉使其穿过纸张后进入弧形凹槽，订书钉在凹槽的作用下向内弯曲后，即可完成装订。如图乙所示，当订书钉末端被压到弧形凹槽上的A点时，凹槽在A点对订书钉末端的（　　）    A．弹力方向竖直向上 B．弹力方向水平向右 C．摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向上 D．摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向下 7．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）一学习兴趣小组在探究摩擦力时，自行车倒立放置，让后轮逆时针转动，随后在后轮最高点轻轻放上一硬纸板（如图所示），通过观察硬纸板的运动进行相关研究。下列分析正确的是（    ） A．硬纸板受到静摩擦力的作用 B．轮胎转动越快，硬纸板受到的摩擦力越大 C．硬纸板受到向左的摩擦力，从而向左飞出 D．硬纸板受到向右的摩擦力，从而向左飞出 8．（20-21高一上·全国·课后作业）下列做法中，减小摩擦的是（　　） A．短跑运动员穿上钉鞋 B．自行车刹车时，用力握手闸 C．车轮胎上有凹凸不平的花纹 D．行李箱底部安装滚轮 9．（22-23高一上·上海徐汇·阶段练习）自行车是我们熟悉的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它涉及不少有关力学知识（　　） A．旋紧自行车的各种坚固螺丝，这是通过压力来固定连接的部件 B．自行车轮胎气不足时，对地面的压力会变小 C．坐垫呈马鞍型，它能够增大坐垫与人体接触积以减少臀部所受的压力 D．把手上有凹槽，脚踏板凹凸不平，它是通过改变接触面粗糙程度来增大摩擦 10．（24-25高一上·全国·单元测试）如图所示，质量均为m的甲、乙两只猴子分别沿着竖直固定的硬直杆匀速上爬和下滑，重力加速度为g，猴子与杆之间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（    ） A．杆对甲、乙的摩擦力均是滑动摩擦力 B．甲相对杆的运动趋势向上，乙相对杆的运动方向向下 C．乙与杆之间的弹力为 D．甲上爬时抓得越紧，所受摩擦力越大 11．（22-23高一下·山东青岛·开学考试）羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出，他先将球筒口朝下保持竖直静止，发现羽毛球并未滑出，然后举至某一高度由静止释放，球筒落到地面时速度瞬间减为0，羽毛球能滑至筒口处，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．球筒竖直静止时，羽毛球不受摩擦力 B．球筒下落过程中，羽毛球不受摩擦力 C．球筒下落过程中，羽毛球所受摩擦力等于重力 12．（23-24高一上·湖北武汉·期中）武汉东湖是我国十大城中湖之一，东湖绿道全貌如图所示，全长约102km。某同学沿着东湖绿道骑行30km，用时2h。下列说法正确的是（　　） A．“30km”是指该同学的位移大小 B．该同学的平均速度等于60km/h C．该同学骑行时可能有瞬时速度大于15km/h的时刻 D．自行车前、后车轮受到地面的摩擦力方向均与骑行方向相同 13．（23-24高三上·浙江·阶段练习）两静止在水平地面上的“人字梯”和“八字脚”桌子如图所示，“人字梯”上端有铰链链接可改变左右两脚的夹角，桌子为一次注塑成型的塑料桌，则（　　）    A．塑料桌桌脚可能不受地面摩擦力作用 B．“人字梯”梯脚不受地面摩擦力作用 C．塑料桌左侧桌脚一定受到地面水平向右的摩擦力 D．“人字梯”左边梯脚受到地面的摩擦力水平向左 14．（22-23高一上·广西柳州·阶段练习）如图，玻璃杯底压一条纸带，用水平向右的拉力将纸带迅速抽出，纸带抽出过程中（　　） A．纸带对水杯摩擦力的方向向左 B．纸带对水杯摩擦力的方向与桌面对纸带摩擦力的方向相反 C．抽纸带的速度越大，水杯受到的摩擦力越大 D．增加杯中的水后再抽出纸带，水杯受到摩擦力大小与未加水时相等 15．（23-24高一上·浙江杭州·期中）学军中学第61届校运会于2023年10月19日上午盛大开幕，学紫青年以厚积薄发的青春活力、激情澎湃的拼搏精神在体育竞技中尽展每一个学紫人的“无限可能”，如图是学生们在田径场上加速奔跑的精彩瞬间，下列说法正确的是（　　） A．加速奔跑时，地面给学生的摩擦力方向与学生运动的方向相同 B．地面与学生之间的摩擦力是滑动摩擦力 C．球鞋相对于地面有向前运动的趋势 D．学生越重，地面与学生间的摩擦力就一定越大 16．（2024高二上·辽宁·学业考试）大熊猫“花花”短手短脚力气小，经常努力爬树，爬到一半就沿着树滑下来。“花花”缓慢向上爬树时和滑下来时所受的摩擦力方向分别是 （　　） A．向上，向下 B．向下，向上 C．向上，向上 D．向下，向下 17．（24-25高一上·辽宁朝阳·期中）如图所示的下列几种情形中，研究对象受到的摩擦力方向与运动方向相同的是（　　） A．图甲：沿斜面匀速下滑的物块 B．图乙：在草地上滚动的足球 C．图丙：水平地面上匀速运动的木箱 D．图丁：轻放在运动的水平传送带上的物块（与传送带共速前） 18．（24-25高二上·浙江·期中）“摩擦焊接”是利用摩擦产生的热量使金属熔化，从而达到焊接金属的目的，如图所示，焊接时工件在两侧压力的作用下，并使工件高速旋转，从增大滑动摩擦力大小的角度，下列措施在实际操作中可行的是（　　） A．增大工件的动摩擦因素 B．增大工件间的压力 C．增大转速 D．减小工件的接触面积 二、多选题 19．（24-25高三上·青海西宁·阶段练习）在万众瞩目的2024年巴黎奥运会上，乒乓球项目作为传统热门赛事之一，再次吸引了全球体育迷的目光。中国乒乓球队以其卓越的竞技水平和深厚的底蕴，成功包揽了全部五枚金牌，并额外收获了一枚银牌，成为本届奥运会乒乓球项目的最大赢家，创造了乒坛历史的新篇章。在乒乓球比赛中旋球是很难接住的。下面关于接球时，上旋球和下旋球中受到摩擦力方向判断正确的是（   ） A．上旋球受到摩擦力方向向上 B．上旋球受到摩擦力方向向下 C．下旋球受到摩擦力方向向上 D．下旋球受到摩擦力方向向下 20．（23-24高一上·山东烟台·期中）在机场经常要用传送带将物件送上飞机，其装置的简化图如图所示，传送带沿顺时针匀速转动。在传送带底端A处轻轻放一货箱，货箱经过短暂的加速过程，与传送带达到共同速度后一起运动一段时间，最终将货箱送到飞机上面，则下列说法中正确的是（　　） A．整个过程，货箱始终受到三个力作用 B．加速过程受三个力，匀速过程受两个力 C．在加速过程中，货箱受到摩擦力的方向沿着斜面向上 D．共速后，货箱随着传送带一起匀速运动，因而不受摩擦力作用 三、填空题 21．（23-24高一上·上海虹口·期中）冰壶运动比赛时，运动员要身着运动服，脚穿比赛鞋，比赛鞋两脚的底部不同，蹬冰脚鞋的底部为橡胶，而滑动脚鞋的底部则为塑料，此种设计的原因是：。 四、实验题 22．（24-25高一上·湖南永州·开学考试）小明家的旧沙发垫容易滑落，为此妈妈更换了一块背面有防滑颗粒的新沙发垫，小明把背面朝上的新、旧沙发垫固定在水平面上，用如图所示的方法测量同一本书在沙发垫上滑行时受到的摩擦力。 (1)小明应使书在沙发垫上做运动，对比两次弹簧簧测力计的示数可知:压力相同时，增大，可以增大滑动摩擦力； (2)在图甲的书本上叠放一本书，重做图甲所示的实验，可以探究滑动摩擦力大小与的关系。 23．（24-25高一上·山西太原·开学考试）如图甲是同学们探究“滑动摩擦力大小影响因素”的实验，将重5N的物体放在水平地面上，用弹簧测力计水平向右拉物体，当F增大到1N时，物体处于静止状态，此时物体受到的摩擦力为N，当F增大到2N时，物体恰好做匀速直线运动；若，物体所受的摩擦力为N。小华同学在实验完成后认真思考设计了如图乙所示的装置重新进行了探究，该装置相比于甲图所示装置具有优点（写出一点即可），实验中，用水平向右的拉力匀速拉动木板A，物块B静止不动，弹簧测力计的示数如图，则B受到的A的摩擦力为N，若使木板A做加速运动，则B所受摩擦力（选填“变大”“变小”或“不变”）。 五、解答题 24．（2023高一·全国·专题练习）（1）用力将黑板擦（毛较长）在黑板上滑动，观察毛刷的弯曲方向。如图所示，毛刷为什么向后弯曲？ （2）把手按在桌面上，用力向前滑动，手有什么感觉？增大手与桌面的压力，感觉有什么不同？这说明什么？阅读课本，写出滑动摩擦力的公式。 25．（24-25高一上·广东佛山·期中）实验结束后，小天和基米打开电视机，正好赶上《红色119》的播放。 消防员正在进行高强度的体能训练，先匀速向上攀爬一根柱子，到达顶端后抱住另一根柱子滑下（不考虑变速过程）。 每次攀爬都充满了挑战和艰辛。 消防员为了保障人民的生命财产安全，付出了无数的汗水和努力。 小天和基米暗下决心，他们也要向消防员学习，努力成为对社会有用的人。 (1)若消防员匀速滑下，试分析上爬及下滑全过程中消防员受到的摩擦力的种类以及方向； (2)若消防员想在下滑过程中受到的摩擦力更小，使得自己下滑时间更短，以便能更快到达救援现场，他应该采取什么样的措施，写出至少两类措施。 26．（24-25高一上·辽宁·期中）如图甲所示，小明同学先将弹簧竖直悬挂，而后在弹簧下端挂上重G = 4 N的钩码A，静止时弹簧的长度L1 = 28 cm；再挂上一个相同的钩码B，静止时弹簧的长度L2 = 36 cm。忽略弹簧自身的重力，弹簧始终在弹性限度内。 (1)求弹簧的劲度系数k； (2)若将该弹簧竖直固定在地面上，将钩码A放在弹簧上端，如图乙所示，求静止时弹簧的长度L3； (3)若用该弹簧拉着钩码A沿着地面匀速运动，如图丙所示，弹簧长度L4 = 24 cm，求钩码A与地面之间的动摩擦因数μ。 16 学科网（北京）股份有限公司 $$ 粤教版（2019）必修第一册导学案 3.3 摩擦力 一、滑动摩擦力 1．定义：两个相互接触 的物体，当它们 时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2．方向：沿着接触面，并且跟物体的 方向相反。 3．大小：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成 。Ff＝ 。μ是比例常数，叫作 。它的值跟 有关，接触面不同、 不同，动摩擦因数也不同。由于物体对接触面的压力大小等于其所受支持力FN，所以动摩擦因数μ也可以表示为μ＝ 。 【思考】：滑动摩擦力的方向与物体运动的方向一定相反吗？ 【答案】：并且挤压 发生相对运动 相对运动 正比 μF压 摩擦因数 接触面粗糙程度 粗糙程度 f/F压 不一定，滑动摩擦力阻碍相对运动，不是阻碍运动，滑动摩擦力可能与运动方向相同，也可能相反，或成某一夹角。 二、静摩擦力 1．定义：相互接触的两个物体之间只有 ，而没有相对运动时的摩擦力叫作静摩擦力。 2．方向：沿着接触面，并且跟物体 的方向相反。 3．最大静摩擦力：静摩擦力的增大有一个限度。沿水平方向拉木块时，木块所受静摩擦力的最大值Fmax在数值上等于物体 时的 拉力。两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力Fmax之间，即 。 【思考】：受到静摩擦力作用的物体是否一定处于静止状态？ 【答案】：相对运动趋势 相对运动趋势 刚刚开始运动 最小0<Ff≤Ffm 不一定。存在静摩擦力的两个物体是“相对”静止的，但这两个物体是否处于静止状态，与选取的参考系有关。如果选这两个物体中的一个作为参考系，那么它们都是静止的；如果选择这两个物体之外的其他物体作为参考系，那么这两个物体可能是运动的，也可能是静止的。 三、滑动摩擦力和静摩擦力的对比 类型 静摩擦力 滑动摩擦力 产生 条件 ①接触面 粗糙　； ②接触处有压力； ③两物体间有相对运动趋势 ①接触面粗糙； ②接触处有 压力　； ③两物体间有相对运动 大小 0<Ff≤Ffm Ff＝μFN 方向 与受力物体相对运动趋势的方向 相反　 与受力物体相对运动的方向 相反　 作用 效果 总是阻碍物体间的相对运动趋势 总是阻碍物体间的相对运动 四、动摩擦因数 动摩擦因数是彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值，即μ＝，与接触面的材料和粗糙程度有关，与物体间的相对运动的速度大小无关。 五、最大静摩擦力 静摩擦力的最大值与接触面的压力成 正比　，还与接触面的粗糙程度有关系，在实际问题中最大静摩擦力 大于　滑动摩擦力，但在一般计算时，若无特别说明，认为二者 相等　。 例1.（23-24高一上·河北唐山·期末）如图所示，下列四个实例中属于增大摩擦力的是（   ） A．斜向上拉动水平地面上箱子 B．冰壶表面打磨得很平滑 C．鞋底有凹凸不平的花纹 D．气垫船行驶时船底有空气层 【答案】C 例2.（23-24高一上·广东东莞·期中）一块质量均匀分布的长方体木块按如图甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动，其中甲图中木块做匀速运动，乙图中木块做匀加速运动，丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动。则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【知识点】滑动摩擦力的大小与方向 【详解】由题意可知，三种情况下，木块与水平面间都发生了相对滑动，根据滑动摩擦力的公式 可知，滑动摩擦力的大小与接触面的大小和运动状态无关，只与木块与接触面的正压力大小，以及木块和接触面的粗糙程度有关，由于三种情况下，木块与接触面的正压力大小均等于木块重力的大小，则有 故选C。 例3.（23-24高一上·广东揭阳·期中）如图所示，重力的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N、方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力的大小和方向是（    ） A．13N，水平向左 B．3N，水平向左 C．3N，水平向右 D．13N，水平向右 【答案】C 【知识点】滑动摩擦力的大小与方向 【详解】物体受到的摩擦力与相对运动方向相反，物体对地速度向左，地面给物体的摩擦力向右，由摩擦力与压力的关系可得 C正确。 故选C。 例4.（23-24高一上·广东广州·期中）如图所示，质量为20kg的物体在水平面上向右运动，物体和水平面之间的动摩擦因数为0.2，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用，重力加速度g＝10m/s2，则物体受到的摩擦力为（　　） A．40N，水平向左 B．40N，水平向右 C．10N，水平向左 D．10N，水平向右 【答案】A 【知识点】滑动摩擦力的大小与方向 【详解】依题意，物体向右运动，则受到水平向左的滑动摩擦力，有 故选A。 例5.（23-24高一上·广东广州·期中）某马戏团在三根竖直爬杆上进行着猴子的攀爬表演，三只小猴的质量相同，小猴甲静止在杆上，小猴乙匀速向上爬动，小猴丙匀速往下爬动。关于三只小猴，下列说法正确的是（    ） A．小猴甲为了不掉下来，用力抓握杆，这样小猴的摩擦力变大了 B．小猴乙在攀爬的过程中，所受的摩擦力向下 C．小猴丙在攀爬的过程中，所受的摩擦力向上 D．三只小猴中乙所受摩擦力最大 【答案】C 【知识点】判断是否存在静摩擦力及其方向 【详解】A．小猴甲处于静止状态，受力平衡，向上的摩擦力等于其重力，大小不变；猴子甲用力抓握杆，这样只是增大了小猴与杆之间的最大摩擦力，故A错误； B．小猴乙在匀速向上攀爬的过程中受力平衡，受到的向上的摩擦力和向下的重力平衡，故B错误； C．小猴丙在匀速向下攀爬的过程中受力平衡，受到的向上的摩擦力和向下的重力平衡，故C正确； D．三只小猴均为平衡状态，所受的摩擦力大小相等，均等于其重力大小，故D错误。 故选C。 例6.（23-24高一上·广东广州·期中）如图，质量为2kg的物体水平向右运动，物体与地面间的动摩擦因数，方向水平向左、大小恒为5N的力F作用在物体上，已知物体在时刻物体速度减为0，，则物体受到时摩擦力大小f随时间t的变化图像为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【知识点】滑动摩擦力的大小与方向 【详解】物体与地面的最大摩擦力为 t1前物体向右运动，受到向左的滑动摩擦力，大小为 t1后物体速度为0，因为最大滑动摩擦力比拉力大，所以物体静止不动，受到静摩擦力，大小为 故选C。 例7.（23-24高一上·广东广州·期中）如图所示的是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型，他身子侧倾，依靠手杖的支持使身躯平衡，下列说法正确的是（　　） A．水平地面对手杖没有摩擦力的作用 B．水平地面对卓别林没有摩擦力的作用 C．水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上 D．水平地面对卓别林的作用力方向一定不是竖直向上的 【答案】D 【知识点】判断是否存在静摩擦力及其方向、弹力的方向 【详解】AB．手杖是倾斜的，卓别林也是倾斜的，在水平方向相对地面有运动趋势，地面又是不光滑的，所以都有摩擦力，故AB错误； C．不管手杖与地面是如何的角度，水平地面对手杖的弹力方向都是垂直于地面向上，故C错误； D．水平地面对卓别林的作用力即地面给卓别林的弹力和摩擦力的合力，由上面的分析可知，作用力方向一定不是竖直向上的，故D正确。 故选D。 例8.（23-24高一上·广东广州·期中）如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力情况，下列说法正确的是（　　） A．M处受到的支持力垂直地面向上 B．N处受到的支持力竖直向上 C．M处可能受到沿MN方向的静摩擦力 D．N处可能受到沿MN方向的静摩擦力 【答案】AD 【知识点】判断是否存在静摩擦力及其方向、求弹力大小 【详解】A．处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A正确； B．处受到的支持力的方向与原木P垂直向上，不是竖直向上，故B错误； C．处受到的静摩擦力与支持力的方向垂直，沿水平方向，故C错误； D．因原木P有沿原木向下的运动趋势，所以处受到的摩擦力沿方向，故D正确。 故选AD。 例9.（23-24高一上·广东广州·期中）如图所示，在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，矿泉水瓶静止在纸面上，如果突然迅速水平向右拉动纸的一边，将纸片拉出，而矿泉水瓶相对纸片滑动。在抽纸片过程中（　　） A．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力保持不变 B．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的摩擦力越大 C．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向右 D．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左 【答案】AC 【知识点】滑动摩擦力的大小与方向 【详解】AB．无论拉动的速度快慢，水瓶与纸之间均为滑动摩擦力，大小均为，水瓶重力不变，正压力不变，则摩擦力大小不变，故A正确，B错误； CD．水瓶相对纸向左运动，则纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向右，故C正确，D错误。 故选AC。 例10.（23-24高一上·广东梅州·期中）重60N的木块A 静止在水平地面上，它与地面之间的动摩擦因数为 0.25；现通过一轻弹簧水平向左缓慢用力推木块，弹簧的劲度系数为400N/m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终没超过弹性限度，如图所示。以下说法正确的是（　　） A．当轻弹簧的压缩量 x2cm时，木块A 所受摩擦力大小是 6N B．当轻弹簧的压缩量 x4cm时，木块A 所受摩擦力大小是 15N C．当轻弹簧的压缩量 x=5cm 时，木块A 所受摩擦力大小是 15N D．当轻弹簧的压缩量 x6cm 时，木块A 所受摩擦力大小是 16N 【答案】BC 【知识点】胡克定律及其应用、滑动摩擦力的大小与方向 【详解】A．木块A与地面间的最大静摩擦力为 弹簧的压缩量，弹簧弹力为 故木块A受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力8N，故A错误； B．弹簧的压缩量，弹簧弹力 木块A处于运动状态，为滑动摩擦力，大小为，故B正确； C．当轻弹簧的压缩量时，木块A处于运动状态，为滑动摩擦力，大小为，故C正确； D．当弹簧压缩量为时，木块A处于运动状态，为滑动摩擦力，大小为，故D错误。 故选BC。 例11.如图所示，三个相同的木块放在同一个水平面上，木块和水平面间的动摩擦因数μ相同。分别给它们施加一个大小均为F的作用力，其中给第一、三两木块的推力或拉力与水平方向的夹角相同，这时三个木块都保持静止。比较它们和水平面间的弹力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3，下列说法中正确的是（　　） A．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＞Ff2＞Ff3 B．FN1＝FN2＝FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 C．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＝Ff3＜Ff2 D．FN1＞FN2＞FN3，Ff1＝Ff2＝Ff3 【答案】C 【详解】对木块受力分析如图所示 因三木块都保持静止，在竖直方向合力为零，则 故弹力大小的关系是 在水平方向合力为零，则 故摩擦力大小关系是 故选C。 例12.如图甲所示，一个人用由零逐渐增大的水平力推静止于水平地面上质量为的木箱，木箱所受的摩擦力与水平推力的关系如图乙所示，取。求： （1）木箱受到的最大静摩擦力多大； （2）当水平推力和时，判断木箱受到是静摩擦力还是滑动摩擦力，及木箱受到的摩擦力和各多大； （3）木箱被推动以后，将水平推力减小为，直到静止前地面对木箱的摩擦力的大小； （4）木箱与地面间的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2），；（3）；（4） 【详解】（1）由图乙发现当摩擦力达到21N后突然减小到20N之后保持不变，故木箱与地面间的最大静摩擦力为 （2）由图乙可知当F1=15N时木箱保持静止，根据平衡条件可知 当F2=25N时，木箱已经运动，此时为滑动摩擦力，由图乙可知滑动摩擦力大小为20N，故 （3）木箱被推动以后，将水平推力减小为5N，物体做减速运动，直到静止前地面对木箱的摩擦力为滑动摩擦力，所以 （4）由图乙可知木箱的滑动摩擦力为20N，所以有 技巧总结 1．判定滑动摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向总与物体相对运动方向相反，“相对”是指“相对接触的物体”，与相对地面的运动方向可能相反，也可能相同。 2．计算滑动摩擦力的大小 (1)方法一：由公式Ff＝μFN计算，关键是正确计算正压力FN，要从垂直接触面方向的平衡关系确定。 (2)方法二：由物体的运动状态计算，应用平衡条件或牛顿第二定律列关系式。考点 3 静摩擦力的分析与计算 1．静摩擦力的有无及方向的判断方法 (1)假设法 (2)状态法 先判断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F合＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向。 (3)牛顿第三定律法 先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。 4．静摩擦力的大小 (1)两物体间实际产生的静摩擦力Ff在零和最大静摩擦力Ffmax之间，即0<Ff≤Ffmax。在一般情况下，可近似认为物体受到的最大静摩擦力等于物体受到的滑动摩擦力。 (2)静摩擦力的大小要依据物体的运动状态进行计算：若物体处于平衡状态，则可根据平衡条件求解静摩擦力；若物体处于非平衡状态，则可根据牛顿第二定律求解静摩擦力。 一、单选题 1．（23-24高一下·黑龙江绥化·开学考试）在2023年杭州第19届亚运会上，女子100米决赛中国选手葛曼棋以11秒23的成绩夺得冠军，男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功。下列关于运动和力的说法正确的是（　　） A．45.55s指的是时刻 B．运动员参加400m比赛的位移大小是400m C．运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力 D．运动员跑步过程中所受地面的支持力是由于地面的形变产生的 【答案】D 【详解】A．男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功，45.55s指的是从开始到结束的时间间隔，故A错误； B．位移指的是从初位置到末位置的有向线段，而运动员参加400m比赛是指跑道的长度为400m，所以此400m是指路程，故B错误； C．滑动摩擦力要在接触面有相对运动，而运动员跑步过程与地面间是不能有相对滑动的，所以运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为静摩擦力，故C错误； D． 运动员跑步过程中所受地面的支持力施力物体为地面，所以是支持力是由于地面的形变产生的，故D正确。 故选D。 2．（22-23高一上·广西柳州·阶段练习）如图所示，白板竖直放置且静止. 某同学用笔在白板上写字，在写字的过程中（　　）    A．白板对笔的作用力方向与白板平行 B．白板受到笔的摩擦力为静摩擦力 C．笔受到白板的摩擦力为滑动摩擦力 D．白板与笔接触的位置没有弹力的作用 【答案】C 【详解】A．白板对笔的作用力有两个：摩擦力和弹力，则板对笔的作用力方向与白板不平行，故A错误； BC．白板受到的摩擦力为滑动摩擦力，笔受到的摩擦力为滑动摩擦力，故B错误，C正确； D．白板与笔接触的位置发生形变，则白板对笔有弹力作用，故D错误。 故选C。 3．（23-24高一上·上海闵行·期中）货物通过传送带被运送到高处，运送过程中货物始终相对传送带静止，由下列说法正确的是（    ） A．因为货物是运动的，所以传送带给它的摩擦力不可能是静摩擦力 B．货物有相对传送带有向下运动的趋势，传送带给货物的摩擦力沿传送带向上，并且是静摩擦力 C．传送带对货物的支持力是由于货物的形变产生的，方向垂直接触面向上 D．由于货物离开了地面，所以地球对货物没有重力 【答案】B 【详解】AB．货物通过传送带被运送到高处，运送过程中货物始终相对传送带静止，货物有相对传送带有向下运动的趋势，传送带给货物的摩擦力沿传送带向上，并且是静摩擦力，故A错误，B正确； C．传送带对货物的支持力是由于传送带的形变产生的，方向垂直接触面向上，故C错误； D．货物虽然离开了地面，但地球对货物有重力作用，故D错误。 故选B。 4．（23-24高一上·江苏南通·期中）下列说法正确的是（　　） A．甲图中汽车的速度越大，加速度越大 B．乙图中汽车速度计显示的是汽车瞬时速度的大小 C．丙图中研究运动员踢出的足球旋转情况时，可将足球看作质点 D．丁图中人推着沙发向前运动，水平推力越大则沙发受到的滑动摩擦力也越大 【答案】B 【详解】A．加速度与速度没有必然联系，故速度越大，加速度不一定越大，故A错误； B．乙图中汽车速度计显示的是汽车瞬时速度的大小，故B正确； C．丙图中研究运动员踢出的足球旋转情况时，足球大小不能忽略，不可将足球看作质点，故C错误； D．滑动摩擦力与正压力及动摩擦因数有关 推力变大，滑动摩擦力不变，故D错误。 故选B。 5．（23-24高三上·江西鹰潭·期中）吸盘式挂钩具有结构简单、使用方便、不需要进行钻孔等特点，广泛应用于家庭、办公室等场所。如图，通过按压吸盘表面，吸盘与墙壁之间的空气被排出，形成真空或负压，从而在吸盘与墙壁之间形成一种吸附力，将吸盘紧密吸附在竖直墙壁上。关于吸盘式挂钩的受力，下列说法正确的是（　　） A．吸盘式挂钩受到的吸附力是按照力的性质命名的 B．吸盘式挂钩受到的吸附力是由于墙壁发生弹性形变产生的 C．所挂重物的重力越大，吸盘式挂钩受到的摩擦力就越大 D．所挂重物的重力越大，吸盘式挂钩受到的吸附力就越大 【答案】C 【详解】A．吸附力是按照力的作用效果命名的力，A错误； B．吸附力本质上是一种气体压强差造成的力，不是墙壁的弹力，B错误； CD．根据力的平衡条件可知，重物的重力增大时，吸盘式挂钩受到的吸附力保持不变，静摩擦力变大，C正确，D错误； 故选C。 6．（23-24高一上·福建厦门·期末）如图甲所示，订书机是一种常见的文具，其底座前端有弧形凹槽。压下订书钉使其穿过纸张后进入弧形凹槽，订书钉在凹槽的作用下向内弯曲后，即可完成装订。如图乙所示，当订书钉末端被压到弧形凹槽上的A点时，凹槽在A点对订书钉末端的（　　）    A．弹力方向竖直向上 B．弹力方向水平向右 C．摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向上 D．摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向下 【答案】C 【详解】AB．接触面的弹力方向垂直于接触面指向受力物体，故A点的弹力方向垂直于过A点的切线指向订书钉，故AB错误； CD．摩擦力的方向于相对运动趋势方向相反，故A点对订书钉的摩擦力方向沿凹槽A点的切线斜向上，故C正确，D错误。 故选C。 7．（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）一学习兴趣小组在探究摩擦力时，自行车倒立放置，让后轮逆时针转动，随后在后轮最高点轻轻放上一硬纸板（如图所示），通过观察硬纸板的运动进行相关研究。下列分析正确的是（    ） A．硬纸板受到静摩擦力的作用 B．轮胎转动越快，硬纸板受到的摩擦力越大 C．硬纸板受到向左的摩擦力，从而向左飞出 D．硬纸板受到向右的摩擦力，从而向左飞出 【答案】C 【详解】AB．硬纸板受到滑动摩擦力的作用，根据 可知硬纸板受到的滑动摩擦力大小与轮胎转动的快慢无关，故AB错误； CD．由于后轮逆时针转动，可知硬纸板相对于后轮有向右的运动方向，则硬纸板受到向左的摩擦力，从而向左飞出，故C正确，D错误。 故选C。 8．（20-21高一上·全国·课后作业）下列做法中，减小摩擦的是（　　） A．短跑运动员穿上钉鞋 B．自行车刹车时，用力握手闸 C．车轮胎上有凹凸不平的花纹 D．行李箱底部安装滚轮 【答案】D 【详解】A．短跑运动员穿上钉鞋，是在压力一定时，增大了接触面的粗糙程度，增大了摩擦，故A不合题意； B．自行车刹车时，用力握手闸，是在接触面不变的情况下，增大压力来增大摩擦，故B不合题意； C．车轮胎上有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，增大了接触面的粗糙程度，增大了摩擦，故C不合题意； D．行李箱底部安装滚轮，是用滚动代替滑动减小摩擦力，故D符合题意。 故选D。 9．（22-23高一上·上海徐汇·阶段练习）自行车是我们熟悉的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它涉及不少有关力学知识（　　） A．旋紧自行车的各种坚固螺丝，这是通过压力来固定连接的部件 B．自行车轮胎气不足时，对地面的压力会变小 C．坐垫呈马鞍型，它能够增大坐垫与人体接触积以减少臀部所受的压力 D．把手上有凹槽，脚踏板凹凸不平，它是通过改变接触面粗糙程度来增大摩擦 【答案】D 【详解】A．螺丝的脱落是由于螺丝与螺丝轴之间的摩擦力较小造成的，为了防止螺丝脱落因此要增大螺丝与螺丝轴之间的摩擦。将螺丝拧紧是通过增大压力的方法来增大摩擦力的。故A错误； B．自行车的质量不变，则压力不变；故B错误； C．坐垫呈马鞍型，它能够增大坐垫与人体的接触面积以减小臀部所受的压强，而不是压力。故C错误。 D．把手上有凹槽，脚踏板凹凸不平，它是通过改变接触面粗糙程度来增大摩擦的，故D正确。 故选D。 10．（24-25高一上·全国·单元测试）如图所示，质量均为m的甲、乙两只猴子分别沿着竖直固定的硬直杆匀速上爬和下滑，重力加速度为g，猴子与杆之间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（    ） A．杆对甲、乙的摩擦力均是滑动摩擦力 B．甲相对杆的运动趋势向上，乙相对杆的运动方向向下 C．乙与杆之间的弹力为 D．甲上爬时抓得越紧，所受摩擦力越大 【答案】C 【详解】A．杆对甲的摩擦力是静摩擦力，杆对乙的摩擦力是滑动摩擦力，故A错误； B．甲相对杆的运动趋势向下，乙相对杆的运动方向向下，故B错误； C．由 、 可得 故C正确； D．甲所受的摩擦力是静摩擦力，始终等于甲的重力，故D错误。 故选C。 11．（22-23高一下·山东青岛·开学考试）羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出，他先将球筒口朝下保持竖直静止，发现羽毛球并未滑出，然后举至某一高度由静止释放，球筒落到地面时速度瞬间减为0，羽毛球能滑至筒口处，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．球筒竖直静止时，羽毛球不受摩擦力 B．球筒下落过程中，羽毛球不受摩擦力 C．球筒下落过程中，羽毛球所受摩擦力等于重力 D．羽毛球向筒口运动过程中，羽毛球受到摩擦力方向向下 【答案】B 【详解】A．球筒竖直静止时，羽毛球受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者大小相等，故A错误； BC．球筒下落过程中，加速度为重力加速度，羽毛球只受重力，不受摩擦力，故B正确，C错误； D．羽毛球向筒口运动过程中，羽毛球受到摩擦力方向向上，故D错误。 故选B。 12．（23-24高一上·湖北武汉·期中）武汉东湖是我国十大城中湖之一，东湖绿道全貌如图所示，全长约102km。某同学沿着东湖绿道骑行30km，用时2h。下列说法正确的是（　　） A．“30km”是指该同学的位移大小 B．该同学的平均速度等于60km/h C．该同学骑行时可能有瞬时速度大于15km/h的时刻 D．自行车前、后车轮受到地面的摩擦力方向均与骑行方向相同 【答案】C 【详解】A．“30km”是指该同学的路程，故A错误； B．该同学的平均速率等于 该同学做曲线运动，位移的大小小于路程，平均速度小于15km/h，故B错误； C．该同学骑行时平均速率等于15km/h，做曲线运动，可能有瞬时速度大于15km/h的时刻，故C正确； D．自行车前车轮是从动轮，受到地面的摩擦力方向与骑行方向相反；后车轮是主动轮，受到地面的摩擦力方向与骑行方向相同，故D错误。 故选C。 13．（23-24高三上·浙江·阶段练习）两静止在水平地面上的“人字梯”和“八字脚”桌子如图所示，“人字梯”上端有铰链链接可改变左右两脚的夹角，桌子为一次注塑成型的塑料桌，则（　　）    A．塑料桌桌脚可能不受地面摩擦力作用 B．“人字梯”梯脚不受地面摩擦力作用 C．塑料桌左侧桌脚一定受到地面水平向右的摩擦力 D．“人字梯”左边梯脚受到地面的摩擦力水平向左 【答案】A 【详解】AC．桌子为一次注塑成型的塑料桌，静止在水平地面上，对桌子进行分析，受到重力，地面的支持力，重力与支持力的方向均沿竖直方向，因此桌子在水平方向没有运动趋势，即塑料桌桌角不受地面的摩擦力作用，故A正确，C错误； BD．对“人字梯”左侧半边梯子进行分析，其受到重力，地面的支持力与右侧半边梯子向左的弹力作用，左侧半边梯子在右侧半边梯子向左弹力作用下有向左运动的趋势，因此，左侧半边梯子受到地面水平向右的摩擦力作用，同理可以判定，右侧半边梯子受到地面水平向左的摩擦力作用，故BD错误。 故选A。 14．（22-23高一上·广西柳州·阶段练习）如图，玻璃杯底压一条纸带，用水平向右的拉力将纸带迅速抽出，纸带抽出过程中（　　） A．纸带对水杯摩擦力的方向向左 B．纸带对水杯摩擦力的方向与桌面对纸带摩擦力的方向相反 C．抽纸带的速度越大，水杯受到的摩擦力越大 D．增加杯中的水后再抽出纸带，水杯受到摩擦力大小与未加水时相等 【答案】B 【详解】A．纸带抽出过程中，水杯相对于纸带向左运动，则纸带对水杯摩擦力的方向向右，故A错误； B．纸带抽出过程中，纸带相对于桌面向右运动，则桌面对纸带摩擦力的方向向左。而纸带对水杯摩擦力的方向向右，所以纸带对水杯摩擦力的方向与桌面对纸带摩擦力的方向相反，故B正确； C．纸带抽出过程中，水杯受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小与抽纸带的速度无关，所以抽纸带的速度越大，水杯受到的摩擦力不变，故C错误； D．增加杯中的水后再抽出纸带，则水杯对纸带的压力增大，所以水杯受到摩擦力大小比未加水时受到的摩擦力大，故D错误。 故选B。 15．（23-24高一上·浙江杭州·期中）学军中学第61届校运会于2023年10月19日上午盛大开幕，学紫青年以厚积薄发的青春活力、激情澎湃的拼搏精神在体育竞技中尽展每一个学紫人的“无限可能”，如图是学生们在田径场上加速奔跑的精彩瞬间，下列说法正确的是（　　） A．加速奔跑时，地面给学生的摩擦力方向与学生运动的方向相同 B．地面与学生之间的摩擦力是滑动摩擦力 C．球鞋相对于地面有向前运动的趋势 D．学生越重，地面与学生间的摩擦力就一定越大 【答案】A 【详解】ABC．学生们加速奔跑时，球鞋相对于地面有向后运动的趋势，地面给学生的静摩擦力方向向前，与学生运动的方向相同。故A正确；BC错误； D．学生受到的静摩擦力小于等于该同学与地面的最大静摩擦力，即 学生越重，地面与学生间的最大静摩擦力就一定越大，不能说明地面与学生间的摩擦力就一定越大。故D错误。 故选A。 16．（2024高二上·辽宁·学业考试）大熊猫“花花”短手短脚力气小，经常努力爬树，爬到一半就沿着树滑下来。“花花”缓慢向上爬树时和滑下来时所受的摩擦力方向分别是 （　　） A．向上，向下 B．向下，向上 C．向上，向上 D．向下，向下 【答案】C 【详解】“花花”缓慢向上爬树时，处于平衡状态，根据平衡条件可知所受摩擦力与重力大小相等方向相反，所以摩擦力方向向上； “花花”滑下来时向下运动，摩擦力向上。 故选C。 17．（24-25高一上·辽宁朝阳·期中）如图所示的下列几种情形中，研究对象受到的摩擦力方向与运动方向相同的是（　　） A．图甲：沿斜面匀速下滑的物块 B．图乙：在草地上滚动的足球 C．图丙：水平地面上匀速运动的木箱 D．图丁：轻放在运动的水平传送带上的物块（与传送带共速前） 【答案】D 【详解】A．沿斜面匀速下滑的物块，受到沿斜面向上的滑动摩擦力，故A错误； B．在草地上滚动的足球，受到的摩擦力与运动方向相反，故B错误； C．水平地面上匀速运动的木箱，受到的摩擦力与运动方向相反，故C错误； D．物块轻放上运动的传送带后与传送带共速前，受到向右的摩擦力，将向右运动，摩擦力与运动方向相同，故D正确。 故选D。 18．（24-25高二上·浙江·期中）“摩擦焊接”是利用摩擦产生的热量使金属熔化，从而达到焊接金属的目的，如图所示，焊接时工件在两侧压力的作用下，并使工件高速旋转，从增大滑动摩擦力大小的角度，下列措施在实际操作中可行的是（　　） A．增大工件的动摩擦因素 B．增大工件间的压力 C．增大转速 D．减小工件的接触面积 【答案】B 【详解】滑动摩擦力的大小为 由题图和题意可知，工件之间的相对运动产生摩擦热，对确定的工件的动摩擦因素不能改变，又工件已是高速旋转，一般都不变，滑动摩擦力与工件的接触面无关，因此只有增大工件间的压力可以增大滑动摩擦力。 故选B。 二、多选题 19．（24-25高三上·青海西宁·阶段练习）在万众瞩目的2024年巴黎奥运会上，乒乓球项目作为传统热门赛事之一，再次吸引了全球体育迷的目光。中国乒乓球队以其卓越的竞技水平和深厚的底蕴，成功包揽了全部五枚金牌，并额外收获了一枚银牌，成为本届奥运会乒乓球项目的最大赢家，创造了乒坛历史的新篇章。在乒乓球比赛中旋球是很难接住的。下面关于接球时，上旋球和下旋球中受到摩擦力方向判断正确的是（   ） A．上旋球受到摩擦力方向向上 B．上旋球受到摩擦力方向向下 C．下旋球受到摩擦力方向向上 D．下旋球受到摩擦力方向向下 【答案】BC 【详解】AB．上旋球与球拍接触的一侧相对球拍向上运动，可知受到球拍的摩擦力方向向下，选项A错误B正确； CD．下旋球与球拍接触的一侧相对球拍向下运动，可知受到球拍的摩擦力方向向上，选项D错误C正确。 故选BC。 20．（23-24高一上·山东烟台·期中）在机场经常要用传送带将物件送上飞机，其装置的简化图如图所示，传送带沿顺时针匀速转动。在传送带底端A处轻轻放一货箱，货箱经过短暂的加速过程，与传送带达到共同速度后一起运动一段时间，最终将货箱送到飞机上面，则下列说法中正确的是（　　） A．整个过程，货箱始终受到三个力作用 B．加速过程受三个力，匀速过程受两个力 C．在加速过程中，货箱受到摩擦力的方向沿着斜面向上 D．共速后，货箱随着传送带一起匀速运动，因而不受摩擦力作用 【答案】AC 【详解】AB．整个过程，货箱始终受到摩擦力、重力和支持力，故A正确，B错误； C．在加速过程中，货箱受到滑动摩擦力，方向与相对运动方向相反，沿着斜面向上，故C正确； D．共速后，货箱随着传送带一起匀速运动，受静摩擦力，故D错误。 故选AC。 【点睛】 三、填空题 21．（23-24高一上·上海虹口·期中）冰壶运动比赛时，运动员要身着运动服，脚穿比赛鞋，比赛鞋两脚的底部不同，蹬冰脚鞋的底部为橡胶，而滑动脚鞋的底部则为塑料，此种设计的原因是：。 【答案】蹬冰脚的鞋底是由橡胶制成的，增大了接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，而滑动脚鞋的底部则为塑料，减小了接触面的粗糙程度，从而减小摩擦力。 【详解】运动员蹬冰脚的鞋底是由橡胶制成的，增大了接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，而滑动脚鞋的底部则为塑料，减小了接触面的粗糙程度，从而减小摩擦力。 四、实验题 22．（24-25高一上·湖南永州·开学考试）小明家的旧沙发垫容易滑落，为此妈妈更换了一块背面有防滑颗粒的新沙发垫，小明把背面朝上的新、旧沙发垫固定在水平面上，用如图所示的方法测量同一本书在沙发垫上滑行时受到的摩擦力。 (1)小明应使书在沙发垫上做运动，对比两次弹簧簧测力计的示数可知:压力相同时，增大，可以增大滑动摩擦力； (2)在图甲的书本上叠放一本书，重做图甲所示的实验，可以探究滑动摩擦力大小与的关系。 【答案】(1) 匀速直线 接触面的粗糙程度 (2)压力大小 【详解】（1）[1]用弹簧测力计拉动书本做匀速直线运动时，书本所受的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡的知识，滑动摩擦力大小等于拉力大小，可以通过弹簧测力计的示数反映滑动摩擦力的大小； [2]甲、乙两次实验中，图乙中背面有防滑颗粒的新沙发垫表面粗糙，弹簧测力计的示数大，由此可知：压力相同时，增大接触面的粗糙程度可以增大滑动摩擦力； （2）在图甲的书本上叠放一本书，重做图甲所示的实验，这样保持接触面的粗糙程度不变，只改变了压力大小，根据控制变量法，可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。 23．（24-25高一上·山西太原·开学考试）如图甲是同学们探究“滑动摩擦力大小影响因素”的实验，将重5N的物体放在水平地面上，用弹簧测力计水平向右拉物体，当F增大到1N时，物体处于静止状态，此时物体受到的摩擦力为N，当F增大到2N时，物体恰好做匀速直线运动；若，物体所受的摩擦力为N。小华同学在实验完成后认真思考设计了如图乙所示的装置重新进行了探究，该装置相比于甲图所示装置具有优点（写出一点即可），实验中，用水平向右的拉力匀速拉动木板A，物块B静止不动，弹簧测力计的示数如图，则B受到的A的摩擦力为N，若使木板A做加速运动，则B所受摩擦力（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 1 2 木板无需做匀速直线运动，操作方便 2.8 不变 【详解】[1]当F增大到1N时，物体处于静止状态，根据平衡条件，此时物体受到的摩擦力为1N； [2]当F增大到2N时，物体恰好做匀速直线运动，根据平衡条件，此时物体受到的摩擦力为2N；若，根据 ，物体所受的摩擦力为2N； [3]优点是：木板无需做匀速直线运动，操作方便； [4]弹簧测力计的示数为2.8N，根据平衡条件，B受到的A的摩擦力为2.8N； [5]若使木板A做加速运动，根据 ，B所受摩擦力2.8N不变。 五、解答题 24．（2023高一·全国·专题练习）（1）用力将黑板擦（毛较长）在黑板上滑动，观察毛刷的弯曲方向。如图所示，毛刷为什么向后弯曲？ （2）把手按在桌面上，用力向前滑动，手有什么感觉？增大手与桌面的压力，感觉有什么不同？这说明什么？阅读课本，写出滑动摩擦力的公式。 【答案】（1）因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿黑板面，与黑板擦运动方向相反。 （2）见解析 【详解】（1）因为毛刷所受滑动摩擦力的方向沿黑板面，与黑板擦运动方向相反。 （2）手受到向后的阻力（滑动摩擦力），感觉手受到向后的阻力（滑动摩擦力）增大，说明滑动摩擦力大小随着压力的增大而增大，滑动摩擦力的公式为 25．（24-25高一上·广东佛山·期中）实验结束后，小天和基米打开电视机，正好赶上《红色119》的播放。 消防员正在进行高强度的体能训练，先匀速向上攀爬一根柱子，到达顶端后抱住另一根柱子滑下（不考虑变速过程）。 每次攀爬都充满了挑战和艰辛。 消防员为了保障人民的生命财产安全，付出了无数的汗水和努力。 小天和基米暗下决心，他们也要向消防员学习，努力成为对社会有用的人。 (1)若消防员匀速滑下，试分析上爬及下滑全过程中消防员受到的摩擦力的种类以及方向； (2)若消防员想在下滑过程中受到的摩擦力更小，使得自己下滑时间更短，以便能更快到达救援现场，他应该采取什么样的措施，写出至少两类措施。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）上滑过程受到的是静摩擦力，方向竖直向上；下滑过程中受到的是滑动摩擦力，方向竖直向上。 （2）根据滑动摩擦力公式，从改变动摩擦因数和改变正压力两个角度去解决。则措施①减少手与柱子接触面的粗糙程度。例如，消防员可以在手上涂抹凡士林或其他润滑剂，以降低动摩擦因数。措施②消防员可以通过调整抓握方式与力度，使得手与柱子的接触压力减小，从而减少摩擦力。 26．（24-25高一上·辽宁·期中）如图甲所示，小明同学先将弹簧竖直悬挂，而后在弹簧下端挂上重G = 4 N的钩码A，静止时弹簧的长度L1 = 28 cm；再挂上一个相同的钩码B，静止时弹簧的长度L2 = 36 cm。忽略弹簧自身的重力，弹簧始终在弹性限度内。 (1)求弹簧的劲度系数k； (2)若将该弹簧竖直固定在地面上，将钩码A放在弹簧上端，如图乙所示，求静止时弹簧的长度L3； (3)若用该弹簧拉着钩码A沿着地面匀速运动，如图丙所示，弹簧长度L4 = 24 cm，求钩码A与地面之间的动摩擦因数μ。 【答案】(1)50 N/m (2)12 cm (3)0.5 【详解】（1）设弹簧的原长为L，图甲中第一种情况 第二种情况 解得弹簧的劲度系数 （2）由（1）可知弹簧的原长 图乙中，有 解得 （3）弹簧长度L4 = 24 cm时，拉力 钩码匀速运动，又有 可得钩码与地面之间的动摩擦因数 3 学科网（北京）股份有限公司 $$