河北省保定市清苑区清苑中学2026届高三物理一轮复习导学案：摩擦力

高三一轮复习：摩擦力学案 【学习目标】 1.必备知识​​ - 知道滑动摩擦力和静摩擦力的产生条件（接触、挤压、粗糙、相对运动或趋势）。 - 掌握滑动摩擦力的大小公式，理解动摩擦因数 μ的决定因素，并能准确判断其方向。 - 掌握静摩擦力的大小特点（0 < Ff ≤ Ffmax），理解其“被动性”和“可变性”，能准确判断其大小和方向。 - 理解“相对运动”与“相对运动趋势”的物理内涵。 2.关键能力：能够准确、规范地对研究对象进行受力分析，特别是能正确画出摩擦力的方向；能够识别并处理涉及摩擦力的典型物理模型 3. 学科素养：深刻理解摩擦力是物体间相互作用的一种形式，它制约物体的运动，同时也是物体改变运动状态的原因（动力或阻力）；建立摩擦力与物体运动状态变化的紧密联系，理解静摩擦力如何随外力变化而自适应调整，以及滑动摩擦力如何影响物体的加速度；体会物理学源于生活、服务于生活的价值。 【知识回顾与梳理】 （一）滑动摩擦力与静摩擦力对比 项目 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 两个相对______的物体间的摩擦力 两个相对______的物体间的摩擦力 产生 条件 ①接触面粗糙 ②接触处有压力 ③两物体间有____________ ①接触面粗糙 ②接触处有压力 ③两物体间有______ 大小 0<Ff≤Ffm Ff＝μFN 方向 与受力物体______运动趋势的方向______ 与受力物体______运动的方向______ 作用 效果 总是阻碍物体间的____________ 总是阻碍物体间的______ （二）摩擦力考点突破​​ 考点一：摩擦力有无及方向的判断​​ 1.牢记产生条件: 接触、挤压、粗糙、有相对运动或趋势。四者缺一不可。 2.紧扣“相对”二字: 摩擦力方向与“相对运动”或“相对运动趋势”方向相反。 考点二：摩擦力大小的计算​​ 1.先定性，后定量: 先判断是静摩擦还是滑动摩擦。 2.滑动摩擦力: 直接套用公式 Ff = μFN。核心是求准正压力 FN！FN不一定等于重力，需通过受力分析求解。 3.静摩擦力: 绝不能直接套用公式！它是一个“被动力”，大小由物体的运动状态决定。 •静止或匀速: 利用平衡条件(F合 = 0) 求解。 •加速: 利用牛顿第二定律 (F合 = ma) 求解。 •只有最大值才可用 Ffmax = μFN计算。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 考点三：静摩擦力的突变问题​​ 难点：常见于弹簧连接、传送带、板块模型等情境中。当外力、运动状态发生变化时，静摩擦力会突然变为滑动摩擦力，或其大小、方向发生突变。 1.找到临界点：静摩擦力达到最大值 Ffmax是突变点。 2.分析过程：仔细分析整个物理过程，明确各个阶段物体的受力情况和运动状态。 高频易错点警示​​ 易错点 错误描述 正确理解 ​误区一​​ 有接触就有摩擦力 必须同时满足三个条件，有弹力是前提。 ​误区二​​ 摩擦力方向总是与运动方向相反 摩擦力方向与相对运动（趋势）方向相反。它可以是动力，与运动方向相同。 ​误区三​​ 静摩擦力的大小总等于 静FN μFN是最大静摩擦力。静摩擦力大小在 0和 Ffmax之间，由外力或运动状态决定。 ​误区四​​ 正压力 FN总等于重力 G FN是垂直接触面的弹力。在斜面上 FN = mgcosθ；被压在墙上时 FN等于外力。 ​误区五​​ 物体速度越大，滑动摩擦力越大 滑动摩擦力 Ff = μFN，与接触面和正压力有关，与速度大小无关（低速情况下）。 （三）核心考点突破（小组合作探究+教师点拨） 1. 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 2. (多选)如图所示，一竖直放置的磁性白板，小磁铁P直接吸在白板上，下列说法正确的是(　　) A．因为磁铁静止，所以磁铁受到的静摩擦力大小等于受到的重力大小 B.因为磁铁有下滑的趋势，所以磁铁受到的静摩擦力方向竖直向下 C．如果垂直于白板方向对磁铁施加力F，磁铁受到的静摩擦力仍保持不变 D．如果垂直于白板方向对磁铁施加力F，磁铁受到的静摩擦力将增大 3．如图所示，A、B、C三块质量均为m的物块叠放在一起，物块A、B间的动摩擦因数为0.6，物块B、C间的动摩擦因数为0.4，物块C与地面间的动摩擦因数为0.2，物块A、C用轻绳通过固定在墙面上的两个光滑定滑轮连接，物块与滑轮间轻绳水平。现用逐渐增大的水平力F向左拉C，直到使物块C发生运动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力F至少达到(　　) A．1.6mg B．1.8mg C．2.0mg D．2.2mg 4．打印机在正常工作的情况下，进纸系统能做到每次只进一张纸。结构示意图如图所示，设图中刚好有50张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮给第1张纸的压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法正确的是（    ） A．第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向右 B．若，则进纸系统不能进纸 C．第50张纸与摩擦片之间的摩擦力为 D．第20张纸与第21张纸之间的摩擦力大小可能为 5．如图所示，长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器。当木板以远离木块的另一端O为轴，由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹变大），如图甲所示。摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力随角度的变化图像如图乙所示。重力加速度为，下列判断正确的是（　　） A．木块一直相对木板静止 B．木板与地面的夹角为时，木块做自由落体运动 C．木块与木板间的动摩擦因数 D．木块与木板间的动摩擦因数 6．把一个重为的物体，用一个水平力（为恒量，为时间）压在竖直的足够高的粗糙墙壁上，物体与墙壁间的动摩擦因数为，如图，从开始物体所受的摩擦力随的变化关系正确的是（   ） A．B．C．D． 7．(多选)如图所示，木板A沿光滑水平面向右运动，速度为v1，物体B以速度v2（对地）沿A物体一表面滑动，已知v1、v2方向相同，且v1<v2，A、B接触面粗糙，木板A足够长。则下列说法正确的是（　　） A．物体B受到A对它的摩擦力作用，方向水平向右 B．物体B受到A对它的摩擦力作用，方向水平向左 C．因为A、B所受摩擦力的方向都跟它们的运动方向相反，所以摩擦力方向都水平向左 D．在A、B的速度达到相同之前，木板A受摩擦力方向为水平向右，物体B受摩擦力方向水平向左。当A、B有共同速度之后，它们之间不存在摩擦力作用 8．(多选)如图所示，斜面静止在水平地面上，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的斜面C匀速下滑，则以下说法正确的是（　 　） A．地面对斜面的静摩擦力方向一定水平向左 B．B对A的作用力大小一定为mg，方向为竖直向下 C．A受到斜面的滑动摩擦力大小一定为 D．A与B间的动摩擦因数一定为 9．小吴同学在学校的物理展示活动中设计了一个装置来测量木块和木板间动摩擦因数，其原理如图甲所示，把长木板和物块A叠放在水平桌面上，用于称质量的电子秤放在水平地面上，物块B放在电子秤托盘上。一根轻绳一端与B相连，另一端跨过A和桌面上的轻质定滑轮与右侧墙壁连在一起。适当调节定滑轮，使连接A的两段绳子都水平，连接B的绳子竖直。在物块A上放置个砝码（每个砝码的质量均为），向左拉动木板，物块A始终相对地面静止，同时记录下电子秤的示数m。已知重力加速度为g。 （1）实验中，拉动木板时 （填“必须”或“不必”）保持匀速。 （2）木块A和木块B质量未知，则实验中电子秤对木块B的支持力可以表示为 。 （3）根据测量数据绘制出图像，如图乙所示，图像的斜率大小记为k，则木块A和木板间的动摩擦因数 （用字母表示）。 10．如图，人重600N，木块A重400N，人与A、A与地面间的动摩擦因数均为，现人用水平力拉绳，使他与木块一起向右匀速直线运动，滑轮摩擦不计，求： （1）人对绳的拉力；（2）人脚给A的摩擦力方向和大小； （3）若人和木块一起向右以加速，求此时人脚对A的摩擦力． 11．如图所示，一位同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数，书与书间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若每本书的质量为，该同学对书的水平正压力为，每本书均呈竖直静止状态，重力加速度。 (1)求该同学单个手掌与书本之间最大静摩擦力； (2)若该同学只夹起8本书，则最中间两本书之间的摩擦力大小为多少； (3)在不改变用力大小的情况下，该同学最多能夹多少本书。 12．如图所示，在静止的水平转盘上沿某条直径放置有两个可视为质点的小物体A和B。A、B间用一恰好伸直的细线相连，且知A、B到圆盘中心的距离分别为r1=0.3m和r2=0.5m，A、B的质量均为m=1kg，A、B与转盘间的动摩擦因数分别为μ1 =0.3和μ2 =0.6。若使转盘绕竖直转轴做匀速圆周运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)细线上开始产生张力时，转盘的角速度ω1； (2)当转盘的角速度为时， A所受摩擦力的大小f； (3)取沿半径指向圆心方向为正方向，在给出的坐标系中画出物块A所受的摩擦力fA随角速度的平方ω2变化的图像（A、B两物体从静止开始到相对转盘滑动的过程，要求写出表达式）。 参考答案：1.C 2.AC 3.B 4. B 5.D 6.B 7.BD 8.BC 9.不必 10.（1）100N；（2）100N，水平向右；（3）90N 11.(1)30 N(2)0 (3)22本12. (1) (2)（3） 学科网（北京）股份有限公司 $$