第2章 2 微点突破1 摩擦力的突变问题(课件PPT)-【赢在微点·顶层设计】2026年高中物理高考一轮总复习（粤教版）

摩擦力的突变问题 微 点 突 破1 2 关|键|能|力 分析摩擦力突变问题的两个关键点。 当物体的受力情况发生变化时，摩擦力的大小和方向往往会发生相应的变化，可能导致静摩擦力或滑动摩擦力的突变问题，摩擦力突变时的状态即为临界状态。分析摩擦力突变问题时有两个关键点。 (1)分析临界状态，物体由相对静止变为相对运动，或者由相对运动变为相对静止，或者受力情况发生突变，往往是摩擦力突变问题的临界状态。 (2)确定各阶段摩擦力的性质和受力情况，做好各阶段摩擦力的分析。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考向1 “静-静”突变 物体在摩擦力和其他力的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，如果物体仍然保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 【典例1】　如图所示的是分拣快递件的皮带 传输机，转动轮带动倾斜皮带匀速向上运动， 快件能随皮带一起向上做匀速运动，其间突 遇故障，皮带减速直至停止。假设在上述匀 速和减速过程中，快件与皮带始终保持相对静止，则( ) A.快件匀速运动时只受重力与支持力作用 B.快件匀速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向上 C.快件减速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向下 D.快件减速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向上 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 快件匀速运动时受重力、支持力和皮带对快件的静摩擦力，A项错误；快件在倾斜皮带上，虽然与皮带保持相对静止一起做匀速运动，但快件相对于皮带有向下运动的趋势，因此所受到的静摩擦力一定沿着皮带向上，B项正确；快件做减速运动时，加速度方向与运动方向相反，加速度沿着皮带向下，而根据牛顿第二定律可知，快件所受合外力沿着皮带向下，有mgsin θ+f=ma，由于不知道重力分力与合力的大小关系，因此快件受到的摩擦力可能沿皮带向上，可能沿皮带向下，也可能不受摩擦力，C、D两项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考向2 “静-动”突变 或“动-静”突变 物体在静摩擦力和其他力作用下处于稳定状态，当其他力变化时导致物体与接触物体产生相对滑动，则静摩擦力突变为滑动摩擦力；或物体原来受到滑动摩擦力作用，当物体与接触物体的相对速度为零时，滑动摩擦力突变为静摩擦力。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 【典例2】　(多选)(2025·东莞模拟)如图甲所示，重25 N的木块放在水平桌面上，给木块施加一随时间逐渐增大的水平拉力F，根据力传感器收集到的信息绘出木块受到的摩擦力f随F变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.当拉力F增大到10 N时，木块开始做匀速直线运动 B.当拉力F增大到11 N时，木块已经运动 C.当拉力F增大到13 N时，木块受到的摩擦力大小为10 N D.木块与水平桌面间的动摩擦因数为0.4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 根据题图乙可知，木块所受摩擦力先逐渐增大至12 N，之后保持为10 N不变，表明木块最大静摩擦力为12 N，则在拉力开始逐渐增大至12 N之前，木块始终处于静止状态，即当拉力F增大到10 N时，木块仍处于静止状态，受到的摩擦力为静摩擦力，A项错误;结合上述可知，当拉力F增大到11 N时，木块仍受到静摩擦力作用,木块处于静止状态，B项错误；结合上述可知，当拉力F增大到12 N时， 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 木块受的摩擦力为最大静摩擦力，接下来木块开始运动，受到滑动摩擦力，大小为10 N，即当拉力F增大到13 N时，木块受到滑动摩擦力作用，大小仍为10 N，C项正确；滑动摩擦力大小为10 N，则动摩擦因数μ==0.4，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 29 最大静摩擦力往往是静摩擦力突变的临界状态 静摩擦力是被动力，其大小、方向取决于物体间的相对运动趋势，且静摩擦力存在最大值。存在静摩擦力的两物体间，相对滑动与相对静止的临界状态是静摩擦力达到最大值。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 【典例3】　(多选)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( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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a=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，所以小木块受到静摩擦力作用，方向沿传送带向上，大小等于mgsin θ，小木块做匀速运动，B、C两项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 　物体在滑动摩擦力和其他力作用下做减速运动，当物体速度减小到零时，在外力作用下反向运动，则滑动摩擦力的方向发生改变，如典例4；还有另一种情况，物体与接触物体(速度不为零)的相对速度减为零后，不能维持相对静止的状态，滑动摩擦力的方向反向。 考向3 “动-动”突变 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 【典例4】　如图所示，斜面固定在地面上，倾角 为37°(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)。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，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.7)， 则该滑块所受摩擦力f随时间变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取初速度v0的方向为正方向，g取10 m/s2)( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 滑块上升过程中受到滑动摩擦力作用，由f=μFN和FN=mgcos θ，联立解得f=5.6 N，方向为沿斜面向下。当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mgsin θ>μmgcos θ，滑块下滑，滑块受的摩擦力方向为沿斜面向上，C项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 29 滑动摩擦力突变问题 滑动摩擦力的突变问题包含两个方面：一是滑动摩擦力大小突变，由滑动摩擦力公式可知，需判断是动摩擦因数的变化引起的还是正压力的变化引起的；二是滑动摩擦力方向突变，由相对运动方向的改变引起。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 微|点|训|练 1.(2025·江门模拟)如图所示，水平面上有一重50 N 的物体，受到F1=5 N和F2=1 N的水平力作用而处于 静止状态。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ= 0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如果将F1撤去，那么物体受到的摩擦力的大小为( ) A.1 N B.2 N C.3 N D.4 N 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由题可知，物体受到的最大静摩擦力fm=μG=5 N，如果将F1撤去，仅用F2推物体，物体处于静止状态，受到的是静摩擦力，大小与推力F2等大反向，因此物体受到的摩擦力的大小为f=1 N，A项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2025·东莞模拟)如图所示，把一重力为G的物体，用 一水平方向的推力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足 够高的平整墙上，从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t的 变化关系图是选项中的( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 当墙壁对物体的摩擦力f小于重力G时，物体加速下滑；当f增大到等于G时(即加速度为零时)，物体速度达到最大，物体继续下滑；当f>G时，物体减速下滑。上述过程中摩擦力f=μF=μkt，即f-t图像是一条过原点的斜向上的线段。当物体速度减到零后，物体静止,物体受到的滑动摩擦力突变为静摩擦力，由平衡条件知f=G，此时图像为一条水平线，B项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.一个质量为2 kg的物体置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1。物体从t=0开始以一定的初速度向右滑动的同时，受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用，则物体受到摩擦力f随时间变化的图像正确的是(取向右为正方向，重力加速度g=10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 物体向右运动过程中，受向左的滑动摩擦力为f=μmg=2 N，当物体静止时，由于水平向左的恒力小于最大静摩擦力，则物体保持静止状态，所受静摩擦力向右，大小为1 N，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.甲图中，木板一半悬空，一半在粗糙桌面 上；乙图中，木板一半在光滑平面上，一半 在粗糙桌面上，现分别用F1、F2的水平推力 匀速推动两木板，使其全部运动到桌面上。 已知木板质量为m，木板与桌面间动摩擦因 数为μ，重力加速度为g。则下面正确反映 推力大小与时间变化关系的是( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 对于题图甲，一开始木板一半悬空，一半在粗糙桌面上，则此时就有FN1=mg，而推动过程中木板做匀速运动，则有F1=μFN1=μmg, A项正确，C项错误；对于题图乙，设木板长为L，在匀速推动的过程中设速度为v，则有F2=μFN2，而FN2=，联立可得F2=+·t，B、D两项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 $$