3.2 摩擦力 导学案-2025-2026学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

必修一第三章《相互作用》课前课中课后 试题精准练 教材：人教版必修一 课题：第三章《匀变速直线运动的研究》第2节 摩擦力 1、 课前预习精准练（10分钟） （1） 知识点梳理与记忆 1.滑动摩擦力大小的计算 (1)公式法:根据物体的受力情况,求出正压力F压,再利用Ff＝μF压求出滑动摩擦力。 (2)二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时,根据二力平衡的条件求解。 2.静摩擦力大小的计算 (1)根据受力情况和二力平衡条件确定,静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力。 (2)随着引起相对运动趋势的外力的增加,静摩擦力也逐渐变大,但不能一直增大。当静摩擦力增大至某一数值后,物体将开始沿接触面滑动,静摩擦力被滑动摩擦力取代。静摩擦力的大小范围为0＜F≤Fmax。 (3)最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力,一般情况下,为了分析问题方便,可认为二者相等,即Fmax＝μF压。 （二）课前小练 1.如图所示，在动摩擦因数μ＝0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10 N的拉力作用，则物体受到的滑动摩擦力为(g取10 m/s2)(　　) A．10 N，向右　　　　 B．10 N，向左 C．20 N，向右 D．20 N，向左 2.如图所示，一滑块静止在粗糙的水平木板上，现将木板的一端缓慢抬高，直至木板与水平面成90°角。在0<θ<90°过程中，关于滑块所受的摩擦力，下列说法正确的是(　　) A．滑块先受静摩擦力，然后受滑动摩擦力 B．滑块先不受摩擦力，然后受滑动摩擦力 C．滑块始终受静摩擦力 D．滑块始终受滑动摩擦力 3.一同学用20 N的力推着一个装满书,总质量为10 kg的纸箱在讲台上沿着直线匀速运动,g＝10 N/kg,求纸箱与地板间的动摩擦因数。 2、 课中提升精准练（10分钟） 1．如图所示，一根重为50N的均匀长方体木块放在水平桌面上，木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，它与桌面间的最大静摩擦力为12N，则： ⑴当用F=6N的水平力推木块时，它所受的摩擦力为 N． ⑵当用F=30N的水平力推木块时，它所受的摩擦力为 N． ⑶在木块被推动过程中，当木块伸出桌边三分之一时，它所受的摩擦力为 N． 2．(多选)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．木箱所受的最大静摩擦力fmax＝21 N B．木箱所受的最大静摩擦力fmax＝20 N C．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.21 D．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2 3．如图所示，水平拉力F＝40 N时，质量m＝10 kg的木块可以在水平面上匀速前进，g取10 m/s2．求： (1)木块所受滑动摩擦力的大小和方向； (2)木块与水平面间的动摩擦因数μ． 4.如图所示，用水平力F将一木块压在竖直墙壁上，已知木块重力G＝6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ＝0.25，问： (1)当F＝25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？ (2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？ (3)当F＝10 N时，木块沿墙壁下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？ (4)当F＝6 N时，木块受到的摩擦力又为多大？ 3、 课后巩固精准练（10分钟） 1.如图，某个实验小组的同学设计了一个测量动摩擦因数的实验．把弹簧测力计的一端固定在墙上，另一端与一物块P相连，用力F拉水平向左拉物块下面的金属板，金属板向左运动，此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出)，弹簧测力计的读数为________N，物块P受到金属板的滑动摩擦力的大小是________N；若用弹簧测力计测得物块P的重力为13 N，则物块P与金属板间的动摩擦因数为________． 2．（多选）如图所示，传送带顺时针转动，速度大小恒定为10m/s，某时刻，一质量为2kg的物块在传动带上，以相对于地面6m/s的速度向右运动，物块与传送带间的滑动摩擦因数为0.1，关于物块此时所受的摩擦力，下列说法中正确的是（g取10m/s2）（　　） A．方向向左 B．方向向右 C．大小为2N D．大小无法确定 3．如图所示，在水平桌面上放一个重GA＝20 N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数为0.4，使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力F为多少？如果再在木块A上加一块重为GB＝10 N的木块B，B与A之间的动摩擦因数为0.2，那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多少？此时木块B受到木块A的摩擦力多大？ 4.如图所示，质量为20 kg的物体静止在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的水平轻质弹簧相连(设弹簧的形变始终在弹性限度内，取g＝10 m/s2)，问： (1)将弹簧拉长2 cm时，地面对物体的摩擦力f1多大？ (2)将弹簧拉长4 cm时，地面对物体的摩擦力f2多大？ (3)物体在水平地面上做匀速直线运动时，弹簧形变量x多大？ 4、 知识点记忆 实验探究滑动摩擦力的大小与压力、接触面粗糙程度之间的定量关系 1. 控制变量 2.滑动摩擦力的测量，当小车向左缓慢匀速运动，此时弹簧测力计的读数就是木块受到的滑动摩擦力的大小． 3.实验数据记录和处理，作出f­FN图像，从而得出f与FN的关系，图线为一条倾斜的直线。 4．大小 (1)特点：滑动摩擦力的大小f跟压力FN成正比，还跟接触面的性质有关． (2)表达式：f＝μFN． 五、参考答案 （一）前预习精准练 课前小练 1.D　[滑动摩擦力大小f＝μFN＝μmg＝0.1×20×10 N＝20 N，方向与相对运动方向相反，即向左．] 2.　A 3.根据二力平衡可知纸箱所受摩擦力大小为Ff＝F＝20 N, 由Ff＝μF压,F压＝mg可得 纸箱与地板间的动摩擦因数为μ＝＝＝0.2。 （二）课中提升精准练 1． 6 10 10 2.　AD 3.　(1)由木块匀速运动知，木块受力平衡． 根据二力平衡滑动摩擦力Ff＝F＝40 N，方向水平向左． (2)由Ff＝μFN得，μ＝又FN＝mg所以μ＝0.4． 4.(1)当F＝25 N时，木块没有动，则木块在竖直方向上受到的重力和静摩擦力平衡，即f1＝G＝6 N。 (2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块在竖直方向上仍然受重力和静摩擦力，且平衡，即f2＝G＝6 N。 (3)当F＝10 N时，木块沿墙壁下滑，此时木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，在水平方向上，水平力F和墙壁的弹力FN二力平衡，则FN＝F＝10 N，则f3＝μFN＝0.25×10 N＝2.5 N。 (4)当F＝6 N时，则此时FN′＝6 N，木块沿竖直墙壁下滑，则滑动摩擦力f4＝μFN′＝0.25× 6 N＝1.5 N。 （2） 课后巩固精准练 1.　2.60　2.60　0.2 2．BC 3.未放上木块B时，FN＝GA＝20 N 桌面对A的摩擦力为Ff1＝μAFN＝μAGA＝0.4×20 N＝8 N 根据二力平衡条件，拉力F＝Ff1＝8 N 加上木块B后，F′N＝GA＋GB＝20 N＋10 N＝30 N 桌面对A的摩擦力为：F′f1＝μAF′N＝μA(GA＋GB)＝0.4×30 N＝12 N 故拉力F′＝F′f1＝12 N 由于A、B两木块间无相对运动，所以A、B两木块间不产生摩擦力，即B受到的摩擦力Ff2＝0． 4.(1)根据胡克定律F＝kx， 当x1＝0.02 m时，F1＝4×103×0.02 N＝80 N 拉力F1小于最大静摩擦力，物体具有向右运动的趋势，此时地面对物体的静摩擦力大小为f1＝80 N。 (2)当x2＝0.04 m时， F2＝4×103×0.04 N＝160 N，大于最大静摩擦力，物体已经运动，这时摩擦力为滑动摩擦力，大小为f2＝μFN＝μmg＝0.5×20×10 N＝100 N。 (3)当物体在水平地面上做匀速直线运动时，物体受滑动摩擦力，滑动摩擦力和弹簧拉力为一对平衡力，即弹簧拉力F＝μmg＝100 N，由F＝kx，解得x＝ m＝0.025 m。 学科网（北京）股份有限公司 $$