第2章 第二讲 摩擦力（课件）-【创新方案】2026年高考物理一轮复习（福建专版）

摩擦力 第 二 讲 |纲举目张|·|精要回顾| 运动趋势 相反 相对滑动 粗糙 弹力 运动 μF压 相反 (1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。 ( ) (2)(粤教版课后习题)两接触面之间是否有摩擦力，必须根据其他外力情况和运动情况决定。 ( ) (3)在水平面上受到滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态。 ( ) (4)(2024·辽宁高考)利用砚台研墨，当墨条速度方向水平向左时，砚台对墨条的摩擦力方向水平向左。 ( ) 微点判断 √ × × × (5)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。 ( ) (6)接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。 ( ) (7)(鲁科版课后习题)一人用水平力推一辆静止的汽车，没有推动，说明推力小于汽车受到的静摩擦力。 ( ) √ × √ 1 逐点清(一)　摩擦力的有无及方向的判断(基础点速过) 2 逐点清(二)　摩擦力的计算(重难点疏通) CONTENTS 目录 4 课时跟踪检测 3 逐点清(三)　摩擦力的“四类突变” (迷盲点精研) 逐点清(一)　摩擦力的有无及方向的判断 (基础点速过) |关键知能|·|升维学习| ◉静摩擦力有无的判断 1.如图甲是某同学写字时的握笔姿势，如图乙是他在握笔时把拇指和食指松开时的状态，笔尖仍然斜向下且笔保持静止状态。关于两幅图中笔的受力，下列说法正确的是(　 ) A.图甲中笔可能不受摩擦力 B.图乙中笔可能不受摩擦力 C.图甲和图乙中手对笔的作用力方向都为竖直向上 D.图甲中手的握力越大，笔所受的摩擦力越大 √ 解析：对题图甲中的笔受力分析，受到手指的压力、重力、摩擦力，假设没有受到摩擦力，笔就会顺着手指滑下来，故A错误；对题图乙中的笔受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，假设没有受到摩擦力，笔就会顺着手指滑下来，故B错误；因为题图甲和题图乙中的笔都是静止状态，所以手对笔的作用力应与重力大小相等、方向相反，故C正确；题图甲中的笔受到的是静摩擦力，静摩擦力的大小与手的握力无关，故D错误。 ◉摩擦力方向的判断 2.(2024·黑吉辽高考)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时(　 ) A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 √ 解析：滑动摩擦力方向与物体间的相对运动方向相反，墨条相对砚台水平向左运动，则砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，A错误；根据牛顿第三定律可知，砚台受到墨条水平向左的摩擦力，而砚台处于静止状态，其水平方向上受力平衡，则桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，B错误，C正确；对砚台受力分析，竖直方向上砚台受到自身重力、墨条的压力和桌面的支持力，因此桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力不是一对平衡力，D错误。 3.如图所示，竖直墙面上有一只壁虎从A点沿水平直线加速运动到B点，此过程中壁虎受到摩擦力的方向是 (　 ) A.斜向右上方 B.斜向左上方 C.水平向左 D.竖直向上 √ 解析：由于壁虎从A点到B点做加速直线运动，即壁虎所受合力水平向左，在竖直平面内壁虎受重力、摩擦力，由平行四边形定则可知，摩擦力方向斜向左上方，故B正确。 静摩擦力的有无及方向的三种判断方法 假设法 状态法 根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的有无及方向 转换法 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 逐点清(二)　 摩擦力的计算(重难点疏通) 1.滑动摩擦力的计算方法 可用公式Ff=μFN计算，注意对物体间相互挤压的弹力FN的分析，FN并不总是等于物体的重力，它与研究对象受到的垂直接触面方向的力密切相关，也与研究对象在该方向上的运动状态有关。 2.静摩擦力的计算方法 (1)最大静摩擦力Fmax的计算：最大静摩擦力Fmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状态下才表现出来，比滑动摩擦力稍大些，通常认为二者相等，即Fmax=μFN。 (2)一般静摩擦力的计算：①物体处于平衡状态(静止或做匀速直线运动)，利用力的平衡条件来计算其大小；②物体有加速度时，根据牛顿第二定律进行分析。例如，水平匀速转动的圆盘上物块靠静摩擦力提供向心力产生向心加速度，若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合=ma，先求合力再求静摩擦力。 [典例]　(双选)如图所示，质量为0.1 kg的物块A放在足够长的木板上(开始时木板水平)，物块A和木板间的动摩擦因数μ=0.8，用手抬起木板的左端使木板与水平面之间的夹角θ逐渐变大，当θ分别为30°、60°时，物块A所受的摩擦力大小分别记为f1、f2。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10 m/s2，下列判断正确的是 (　 ) A.f1= N B.f1=0.5 N C.f2=0.4 N D.f2= N √ √ [解析]　因为tan 30°<μ<tan 60°，所以当θ分别为30°、60°时，物块分别处于静止和下滑状态，当物块静止时，根据平衡条件得f1=mgsin 30°=0.5 N，故A错误，B正确；当物块下滑时，物块受滑动摩擦力作用，f2=μFN=μmgcos 60°=0.4 N，故C正确，D错误。 [规律方法] 计算摩擦力时的三点注意 (1)首先分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才能利用公式计算，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿第二定律来求解。 (2)公式Ff=μFN中FN为两接触面间的正压力，与物体的重力没有必然联系，不一定等于物体的重力。 (3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关，与接触面积的大小也无关。 1.[静摩擦力的计算](2025·泉州模拟)如图所示，重力为6 N的木块静止在倾角θ=30°的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向、大小等于4 N 的力推木块，木块仍能保持静止，则木块所受摩擦力大小是 (　 ) A.3 N B.4 N C.5 N D.6 N √ 解析：对木块受力分析如图所示，受推力F、重力G、支持力FN和静摩擦力Ff，将重力按照效果分解为沿斜面向下的分力F'=Gsin θ=3 N和垂直斜面向下的分力Gcos θ=3 N，在与斜面平行的平面内，摩擦力大小Ff==N=5 N。故C正确。 2.[滑动摩擦力的计算](2024·广西高考)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为Ff1、Ff2和Ff3，则 (　 ) A.Ff1<Ff2<Ff3 B.Ff1=Ff2<Ff3 C.Ff1=Ff3<Ff2 D.Ff1=Ff2=Ff3 √ 解析：根据滑动摩擦力的公式f=μFN，可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表面材质和粗糙程度均相同，对直木板的压力大小也相同，故摩擦力相同，即Ff1=Ff2=Ff3。故选D。 逐点清(三)　摩擦力的“四类”突变(迷盲点精研) 类型1　“静—静”突变 　　物体在静摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，物体虽然仍保持相对静止，但物体所受的静摩擦力将发生突变。 [例1]　(2025·福州模拟)如图所示，木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的弹簧被压缩了1 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m ，系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用F=2 N的水平拉力作用在木块B上，此时木块A、B所受摩擦力分别记为fA和fB，弹簧弹力大小为F1，则 (　 ) A.fA=10 N B.fA的方向水平向左 C.fB=6 N D.F1=6 N √ [解析]　未加水平拉力F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，弹簧弹力为F0=kx=400 N/m×0.01 m=4 N，B木块与地面间的最大静摩擦力fBm=μGB=0.20×60 N=12 N，A木块与地面间的最大静摩擦力fAm=μGA=0.20×50 N=10 N，施加水平拉力F后，对木块B有F+F0<fBm，故木块A、B仍然静止，弹簧弹力大小F1=F0=4 N，fB=F+F1=2 N+4 N=6 N，方向水平向左，故C正确，D错误；木块A所受摩擦力不变，大小为fA=F1=4 N，方向水平向右，故A、B错误。 类型2　“静—动”突变 　　物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静摩擦力突变为滑动摩擦力。 [例2]　某同学利用如图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是 (　 ) A.实验中必须让木板保持匀速运动 B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7 D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 √ [解析]　实验过程中物块处于平衡状态即可，没有必要让木板保持匀速运动，A错误；由于物块处于平衡状态，所以其在水平方向上受到的拉力(传感器的示数)与摩擦力大小相等，但是不能说拉力(传感器的示数)就是摩擦力，B错误；由题图乙可知最大静摩擦力约为10 N，滑动摩擦力约为7 N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7，C正确；由于不知道物块的质量，也就不知道物块对木板的压力，因此只用题图乙的数据无法求出物块与木板间的动摩擦因数，D错误。 类型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，物体将不受摩擦力作用， 或滑动摩擦力“突变”成静摩擦力。 [例3]　如图所示，倾角为θ=37°的斜面固定在 水平地面上，质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底 端沿斜面向上滑行(斜面足够长，滑块与斜面间的动 摩擦因数为0.8)。则该滑块所受摩擦力f随时间t变化的图像为下图中的(取初速度v0的方向为正方向，g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8) (　 ) √ [解析]　滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行，受到的是滑动摩擦力，由公式f=μFN，可得f=μmgcos 37°=0.8×1×10×0.8 N=6.4 N，方向沿斜面向下，重力沿斜面向下的分力Gx=mgsin 37°=1×10×0.6 N=6 N<6.4 N，所以滑块滑到最高点时，处于静止状态，因此滑块受到的静摩擦力大小为6 N，方向沿斜面向上，故B正确，A、C、D错误。 类型4　“动—动”突变 　　在滑动摩擦力作用下运动至共同速度后，如果在静摩擦力作用下不能保证相对静止，则物体还是受滑动摩擦力作用，且其方向发生改变。 [例4]　(2024·南平模拟)(双选)如图所示，足够 长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀 速转动。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，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 (　 ) √ √ 　[解析]　当小木块速度小于传送带速度时，小木块相对于传送带向上滑动，小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下，加速度a1=gsin θ+μgcos θ；当小木块速度达到传送带速度时，由于μ<tan θ，即μmgcos θ<mgsin θ，所以小木块速度继续增加，此时滑动摩擦力的大小不变，但方向突变为沿传送带向上，a2=gsin θ-μgcos θ，加速度变小，则v-t图像的斜率变小，所以B、D正确，A、C错误。 课时跟踪检测 (单击进入电子文档) $$