第三章 学案15 摩擦力-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版）

F-L图像的斜率等于弹簧的劲度系数k,由题图丙知a的劲 度系数比b的大，故C正确； 由F-L图像可知，弹簧弹力与弹簧长度为线性关系，但不是 正比关系，故D错误。 [答案](1)见解析(2)正比5(3)BC 3.[解析](1)描点作图，如图所示。 6 7 21 0 246810x×102m (2)根据图像，该直线为一条过原点的倾斜直线，即弹簧弹力 与伸长量成正比，图像的斜率表示弹簧的劲度系数，= △x =75.0N/m。 [答案](1)见解析图(2)75.0N/m(73.0~77.0N/m均 可) 4.[解析](1)根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为 k=A5-40.87X10×10N≈51.1NWm. △x0.80×10-8m 弹簧受挤压时弹力的变化与电子秤示数的增加量对应，与笔 的重力无关。 秤盘受到的压力大小应等于弹簧弹力在垂直秤盘方向的分 力，故结果偏小。 (2)由于有三根弹簧，则弹簧劲度系数满足 0.12-0.06N/m=50.0N/m. 1.0 k 3 [答案](1)51.1无小于(2)50.0 5.[解析](1)因为研究的是弹簧的弹力和形变量的关系，所 以只要能够计算出在不同的拉力下弹簧的形变量即可，故当 向下的拉力为零（不悬挂钩码）时，可以指向直尺任意位置， 故选B。 (2)弹簧弹力F与伸长量x的图线如图所示。 FIN 0 2.004.006.008.0010.00>x/cm 根据F-x图像可得该弹簧的劲度系数为 7.7 Az-10X10N/m=77N/m. (3)因为受弹簧自身重力的影响，当把弹簧悬挂起来后，它的 长度会比放在水平桌面上长一些，因此，F-x图像中当纵轴 上的拉力为0时，横轴上的长度应该有一定的数值，故选C。 116 △F 根据C选项的F-x图像可得该弹簧的劲度系数为k △x x1-x0 [答案](1)B(2)见解析图77(75~79均可)(3)C F1 x1一x0 学案15摩擦力 课堂活动 活动一 新知导学 提示：(1)滑动摩擦力；3.6N、6.6N、5.6N。 (2)都是水平向左；其方向总与相对运动方向相反。 (3)比较甲、乙两图，表明滑动摩擦力的大小与压力大小有 关；比较甲、丙两图，表明滑动摩擦力的大小与接触面的材料 有关。 新知生成 1.相对滑动阻碍相对运动 2.(1)相互挤压(3)相对运动 3.相对运动 4.正比动摩擦因数材料粗糙程度 新知应用 1.BC[滑动摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向相反， 故A错误；当两物体相互接触并相互挤压，接触面粗糙且有 相对运动时，两物体间有滑动摩擦力，故B正确；滑动摩擦力 的方向与接触面相切，而正压力垂直于接触面，则滑动摩擦 力的方向总是与接触面所受正压力垂直，故C正确；静止的 物体也可以受滑动摩擦力，如擦黑板时，黑板是静止的，但相 对黑板擦是运动的，则黑板受滑动摩擦力作用，故D错误。] 2.[解析]对雪橇进行受力分析： mg F=F,Fx=mg,F=uFN=umg 联立解得F=980N。 [答案]980N 活动二 新知导学 一、合作探究 提示：(1)向左；静摩擦力。 (2)有；向右。 (3)相反。 二、实验探究 提示：(1)由二力平衡知，随着外力的增大，静摩擦力大小发生 变化；增大。 (2)木块开始移动时弹簧测力计的示数达到最大，即最大静 摩擦力，静摩擦力的数值存在一个范围。 (3)弹簧测力计达到的最大示数增大；最大静摩擦力随正压 力的增大而增大。 新知生成 1.相对运动相对运动 2.(1)相互挤压(3)相对运动趋势 3.相对运动趋势 4.(1)相对运动(2)0与最大静摩擦力Fmx 新知应用 3.A[运动的物体也可能受到静摩擦力的作用，并且静摩擦力 的方向有可能与物体的运动的方向成任意角度，故A正确： 物体所受滑动摩擦力的方向一定与物体发生相对运动的方 向相反，但不一定与物体的运动方向相反或相同，故B错误； 受滑动摩擦力的物体不一定是运动的，也可能是静止的，受 静摩擦力的物体不一定是静止的，也可能是运动的，故C错 误；滑动摩擦力大小与接触面之间的正压力和接触面的粗糙 程度有关，而静摩擦力则与接触面之间的正压力和接触面的 粗糙程度无关，故D错误。] 4.BD[8N小于最大静摩擦力，所以铁块静止，由平衡条件可 得摩擦力大小为8N,故A错误；10N小于最大静摩擦力，所 以铁块静止，由平衡条件可得摩擦力大小为10N,故B正确； 若F=14N,则拉力大于最大静摩擦力，铁块滑动，故铁块受 到的摩擦力大小f=mg=10N,故C错误； 16N大于最大静摩擦力，铁块滑动，所以f=mg=10N,故 D正确。] 课堂达标 1.D[动摩擦因数由物体的材料、接触面的粗糙程度决定，与 物体间压力的大小无关，故A错误；物体所受摩擦力的方向 总是与物体的相对运动方向或者相对运动趋势的方向相反， 不一定与其运动的方向相反，故B错误；两物体间的滑动摩 擦力略小于它们之间的最大静摩擦力，故两物体间的滑动摩 擦力不总是大于它们之间的静摩擦力，故C错误；相互接触 的物体相对静止时，物体间可能存在相对运动趋势，物体间 可能存在静摩擦力，故D正确。] 2.D[撤去F1之前木块受到的静摩擦力为f=F1一F,= 7N,可知木块与地面间的最大静摩擦力fm≥7N,若撤去 F1,则由于F2=5N<fm,可知木块静止，此时受的合力为 零，故选D。] 3.A[握着饮料瓶匀速运动（无论向哪个方向），饮料瓶受到的 摩擦力为静摩擦力，且与重力是一对平衡力，大小等于饮料 瓶的重力，方向与重力方向相反，故饮料瓶所受的摩擦力向 上，故A正确，B、D错误；保持饮料瓶静止，饮料瓶与手之间 的摩擦力不变，手握得越紧，最大静摩擦力越大，故C错误。] 4.D[若对木块施以3.6N的水平拉力，由于这个拉力小于最 大静摩擦力4N,所以木块将保持静止状态，而不是做匀速直 线运动，故A错误；若对木块施以3.8N的水平拉力，同样， 这个拉力也小于最大静摩擦力4N,所以木块仍然保持静止 状态，根据二力平衡，木块所受合力大小为0，故B错误；若对 木块施以4N的水平拉力，这个拉力等于最大静摩擦力，木块 处于静止状态，木块所受摩擦力大小为4N(静摩擦力)，与拉 力平衡，故C错误；若对木块施以5N的水平拉力，这个拉力 大于最大静摩擦力，所以木块将开始滑动，此时木块所受摩 擦力为滑动摩擦力，大小为f=uFN=mg=0.3×1.2× 10N=3.6N,故D正确。] 5.B[0~t1时间内，开始阶段木块受到的摩擦力沿斜面向上， 随着F的增大，木块受到的摩擦力大小逐渐减小，减小为0 后，F继续增加，木块受到沿斜面向下的摩擦力且摩擦力逐 渐增大，故A错误；木块在t2时刻后做匀速直线运动，对木块 受力分析，沿斜面方向有F2=mg sin0十umg cos日其中F2 12.4N,解得4=0.8，故B正确；t1时刻木块受到最大静摩擦 力，有F1=mgsin0+Fmx,其中F1=13N,解得Fmsx= 7N,故C错误；t=0时刻，木块保持静止，受到的静摩擦力大 小为Ff=mg sin9=6N,故D错误。故选B。] 学案16牛顿第三定律 课堂活动 活动一 新知导学 提示：两只手都受到力的作用，力的作用是相互的。 新知生成 1.物体施力物体 2.相互互相依赖同时作用力反作用力 新知应用 1.C[物体B共受五个力，分别为重力、A对B的压力、地面对 B的支持力、水平拉力F和地面对B的摩擦力，每个力均存 在反作用力，所以，与物体B发生作用与反作用的力有五对， 故选C。] 2.C[一对作用力和反作用力性质一定相同，故A错误；一对 平衡力不具有同时性，性质也可以不同，故B、D错误；作用力 与反作用力一定同时产生，同时变化，同时消失，C正确。故 选C。] 活动二 新知导学 提示：(1)相等；相反；直线。 (2)相等；相反；直线。 新知生成 1.相等相反同一条直线上 新知应用 3.D[根据牛顿第三定律可知，无论雪橇犬拉着雪棍做何种形 式的运动，雪橇犬拉雪橇的力与雪橇拉雪橇犬的力总是等大 反向，故A、B、C错误；根据弹力产生的条件可知，雪地发生形 变从而对接触的雪橇产生弹力，故D正确。] 4.A[由于人处于平衡状态，因此木箱对人的作用力与人的重 力等大反向，故木箱对人的作用力大小为mg,A正确；根据 牛顿第三定律可知，人对木箱的作用力与木箱对人的作用力 17人教版物理必修第一册 听 学案15 记 学习任多 1.理解摩擦力的产生条件，会区分静摩擦力和滑动 2.知道滑动摩擦力的方向及其计算公式F:=μF压 3.知道静摩擦力及最大静摩擦力的概念。 4.会结合生活中的实例判断摩擦力的有无及方向。 5.知道生产和生活中增大或者减小摩擦力的方法。 课堂活动 活动一认识滑动摩擦力 )新知导学 平整的水平木桌上放置一个质量为2kg的木块。 图甲是用弹簧测力计将它水平匀速拉动；图乙是 在木块上加一个砝码，用弹簧测力计将它水平匀 速拉动；图丙是桌面铺上了棉布，用弹簧测力计将 它水平匀速拉动。 木板 棉布 乙 问题(1)：以上三种情境中的木块除了受到水平拉 力外，水平方向都还要受到一个什么性质的力？ 根据二力平衡，你能确定三种情境中这种性质 力的大小吗？ 问题(2)：以上三种情境中木块所受的摩擦力是哪 个方向？滑动摩擦力的方向与相对运动方向有 何规律？ 问题(3)：比较甲、乙两图，表明滑动摩擦力大小与 何种因素有关？比较甲、丙两图，表明滑动摩擦 力大小又与何种因素有关？ I60 摩擦力 摩擦力。 D新知生成 1.滑动摩擦力的定义：两个相互接触的物体，当它 们 时，在接触面上会产生一种 的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2.产生条件：(1)物体相互接触且 ;(2)接 触面粗糙；(3)两物体间有 3.方向：总是沿着接触面，并且跟物体 的 方向相反。 4.大小：F=F压，即滑动摩擦力的大小跟压力的大 小成 。 式中以为 ,没有单位， 它的数值跟接触面的 和 有关。 D拓展提升 1.滑动摩擦力的产生条件 ①接触面粗糙 两物体②相互挤压 缺一不可 ③有相对运动（滑动） 2.滑动摩擦力的方向 (1)与接触面相切，且与物体相对运动的方向 相反。 (2)“相对运动”与“运动”意义不同，因此，摩擦 力方向与物体的运动方向可能相同，也可能 相反。 3.滑动摩擦力的大小 (1)公式法：根据公式F=F压计算。 ①正压力F压是物体与接触面间的压力，不一 定等于物体的重力，其大小根据物体的受力情 况确定。 ②动摩擦因数4与接触面的材料和粗糙程度 有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关。 (2)二力平衡法：物体处于平衡状态（匀速运动 或静止)时，根据二力平衡条件求解。 D新知应用 1.（多选)(24一25·广东广州期中)有关滑动摩擦 力，下列说法正确的是 ( ) A.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向 相反 B.有滑动摩擦力一定有正压力 C.滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直 D.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用 2.在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为 运输工具。如图所示，一个有钢制滑板的雪橇， 连同木料的质量为4.9×103kg,雪橇与冰道间 的动摩擦因数为0.02。在水平的冰道上，马要 在水平方向上用多大的力，才能够拉着雪橇匀 速前进？(g取10N/kg) 活动二认识静摩擦力 D新知导学 一、合作探究 我们用平行于地面的向右的力推沙发，但始终没 有推动，沙发与地面仍然保持相对静止，如图 所示。 问题(1)：地面除了对沙发有一个向上的支持力之 外，还有一个什么方向的力？这个力是什么力？ 摩擦力学案15 问题(2)：沙发相对地面有没有相对运动的趋势？ 听 如果有，相对运动的趋势向哪个方向？ 课 记 问题(3)：地面对沙发的摩擦力的方向与沙发相对 地面的相对运动趋势的方向是什么关系？ 二、实验探究 如图所示，把木块放在水 ⑥⑥ 平长木板上，用弹簧测力 计沿水平方向拉木块，在弹簧测力计的指针下轻 塞一个小纸团（可以作为指针到达最大位置的标！ 记)，它可以随指针移动。拉力F逐渐增大，木块 保持静止，直到拉力达到某一数值时木块开始移 动，观察弹簧测力计示数及其变化情况。 问题(1)：随着外力的增大，静摩擦力大小变化吗？： 若变化，如何变化？ 问题(2)：木块开始移动时弹簧测力计的示数有何 特点？ 问题(3)：若在木块上增加砝码，木块开始移动时 弹簧测力计的示数如何变化？由此得出什么 结论？ D新知生成 1.定义：相互接触的两个物体之间只有 的趋势，而没有 ,这时的摩擦力叫作静 摩擦力。 2.产生条件：(1)物体相互接触且 ；(2)接 触面粗糙；(3)两物体间相对静止，但有 3.方向：总是沿着接触面，跟物体 的方 向相反。 6110 人教版物理必修第一册 听 4.大小 (1)最大静摩擦力：静摩擦力的增大有一个限 笔 度，即物体间即将开始 时的摩擦力。 (2)静摩擦力大小范围：物体间实际产生的静摩 擦力在 之间。 D拓展提升 :1.静摩擦力的产生条件 (1)接触面粗糙。 (2)两物体直接接触且相互挤压（即有弹力）。 (3)两物体间有相对运动趋势。 2.判断静摩擦力有无的两种方法 (1)条件判断法：接触面之间有压力、粗糙且有 相对运动趋势。 (2)假设法 不发生相 无相对运 无静摩 对滑动 动趋势 擦力 假设物体 方向与相对 间接触面 运动趋势方 光滑 向相反 发生相 有相对运 有静摩 对滑动 动趋势 擦力 3.静摩擦力的方向 (1)方向：与相对运动趋势方向相反，与物体运 动方向无直接关系。 (2)静摩擦力的方向判定两法 ①假设法：假设接触面是光滑的，判断物体将向 哪个方向滑动，从而确定相对运动趋势的方向， 进而判断出静摩擦力的方向。 ②状态法：当物体受力处于平衡状态时，根据二 力平衡，判断出静摩擦力的方向 4.静摩擦力的大小 (1)范围：0<F≤Fmax。 ↑摩擦力 一般情况下，最大静摩擦 物体滑动 力Fmax略大于滑动摩擦 力，为分析问题方便，可认 拉力 为二者相等。 (2)计算：物体匀速直线运动或静止时，根据二 力平衡条件求解。 (3)静摩擦力大小与正压力无关，最大静摩擦力 与正压力成正比。 新知应用 3.(24一25·黑龙江哈尔滨期中)关于摩擦力，下 列说法正确的是 () 1162 A.运动的物体可能受到静摩擦力的作用，静摩 擦力的方向可能与物体的运动的方向成任 意角度 B.若运动的物体受到滑动摩擦力，则滑动摩擦 力方向只能与物体的运动的方向相反，或者 相同 C.受滑动摩擦力的物体一定是运动的，受静摩 擦力的物体一定是静止的 D.滑动摩擦力和静摩擦力大小都与接触面之 间的压力和接触面的粗糙程度有关 4.(多选)(24一25·湖北期中)在粗糙的水平地面 上放上一个质量为10kg的铁块，铁块与地面 间的最大静摩擦力为12N,铁块与地面间的动 摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2,某 人用水平力F推它，下列说法正确的是() A.若F=8N,铁块受到的摩擦力大小为0 B.若F=10N,铁块受到的摩擦力大小为10N C.若F=14N,铁块受到的摩擦力大小为12N D.若F=16N,铁块受到的摩擦力大小为10N ◆课堂小结 条件：①相互接触且挤压；②接触面粗 糙：③有相对运动 滑动 一方向：与接触面相切 摩擦力 楼 -大小：F=uFN 条件：①相互接触且挤压：②接触面粗 糙；③有相对运动趋势 静摩 擦力 一方向：与接触面相切 —大小：与压力无关，大小满足0<F≤Fm 课堂达标 1.(24一25·甘肃白银期末)关于摩擦力与动摩擦 因数，下列说法正确的是 A.动摩擦因数与物体间压力的大小成正比 B.物体所受摩擦力的方向一定与其运动的方 向相反 C.两物体间的滑动摩擦力总是大于它们之间 的静摩擦力 D.相互接触的物体相对静止时，物体间可能存 在静摩擦力 2.(24一25·四川眉山期末)如 FE 图所示，一木块放在水平桌 thrwwwtrrritrrr 面上，在水平方向上共受到三个力，即F1、F 和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F,= 12N,F2=5N。若撤去力F1,则木块在水平 方向受到的合力为 () A.12N,方向向左 B.7N,方向向右 C.2N,方向向右 D.零 3.(24一25·吉林松原期末)如图所示，某同学用 手握住一个圆柱状的饮料瓶，饮料瓶始终保持 竖直、静止状态，下列说法正确的是 ( A.握着饮料瓶匀速向下运动，饮 料瓶所受的摩擦力向上 B.握着饮料瓶匀速向上运动，饮料 瓶所受的摩擦力向下 C.保持饮料瓶静止，手握得越紧， 饮料瓶和手之间的摩擦力越大 D.握着饮料瓶水平向右匀速运动，饮料瓶所受 的摩擦力水平向左 4.(24一25·贵州贵阳期末)如图， 质量为1.2kg的木块静止在水 平地板上，木块与地板间的最大静摩擦力为 4N。它与水平地板间的动摩擦因数为0.3，重 力加速度大小g取10m/s2,则下列关于木块 的说法正确的是 () A.若对木块施以3.6N的水平拉力，木块将做 匀速直线运动 课后反思 摩擦力学案15 B.若对木块施以3.8N的水平拉力，此时木块 听 所受合力大小为0.2N 课 C.若对木块施以4N的水平拉力，此时木块所 记 受摩擦力大小为0 D.若对木块施以5N的水平拉力，此时木块所 受摩擦力大小为3.6N 5.(24一25·海南月考)如图1所示，在倾角0= 37的斜面上，用沿斜面向上的拉力拉一质量为！ 1.0kg的木块，拉力随时间变化的图像如图2！ 所示，0~t1时间内木块静止在斜面上，木块运 动后改变拉力，使木块在t2时刻后做匀速直线！ 运动。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6， cos37°=0.8，下列说法正确的是 ↑F/N 13- 12.4 0 F ti t2 图1 图2 A.0~t1时间内，木块受到的摩擦力一直在 增大 B.木块和斜面间的动摩擦因数为0.8 C.木块受到的最大静摩擦力大小为0.6N D.t=0时刻，木块受到的摩擦力大小为7N 6310