3.2 摩擦力 学习任务单-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理学习任务单聚焦摩擦力核心内容，涵盖滑动摩擦力和静摩擦力的概念、产生条件、方向判断及大小计算，以课前预习概念建构为基础，课中通过公式法与二力平衡法深化理解，课后综合应用巩固提升，形成递进式学习支架。 任务单注重物理观念中相互作用观念的建构，通过汽车木箱、压墙木块等生活化情境习题，引导学生运用科学思维中的科学推理和模型建构方法辨析摩擦力性质与方向，分层练习设计强化从概念到应用的转化，有效提升学习效果。

高中物理人教版必修第一册 第三章《相互作用——力》 第2节 摩擦力 学习任务单 课题 第2节 摩擦力 学习目标 1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向。 2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力。 3.知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向。知道最大静摩擦力的概念，及静摩擦力的大小范围。 课前学习任务 一、滑动摩擦力 1．滑动摩擦：两个相互接触并有挤压的物体之间发生相对运动时，产生的摩擦。 2．滑动摩擦力 (1)定义：在滑动摩擦中，在接触面上产生的阻碍物体相对运动的作用力。 (2)方向：总是与物体相对运动的方向相反，与它们的接触面相切。 (3)大小： ①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公式：f＝μFN。 ③动摩擦因数μ：与接触面的材料和粗糙程度有关。 二、静摩擦力 1．定义：当两个相互接触的物体之间具有相对运动趋势时，物体间产生的摩擦叫作静摩擦，这时产生的摩擦力叫作静摩擦力。 2．方向：总是与物体相对运动趋势的方向相反，与它们的接触面相切。 3．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值。在数值上等于物体刚刚开始运动时所需的最小拉力。 4．静摩擦力的大小：两物体间实际发生的静摩擦力f在0和最大静摩擦力fmax之间，即0< f静≤fmax。 课中学习任务 1.滑动摩擦力的大小 (1)公式法：根据公式f＝μFN计算。 ①正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定。 ②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，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(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。 练习巩固 1.如图所示，一辆汽车在平直公路上向右行驶，车上有一木箱，试判断下列情况中木箱所受的摩擦力种类及摩擦力的方向，是阻力还是动力？ (1)汽车由静止向右加速运动时(木箱和车无相对滑动)； (2)汽车刹车时(木箱和车无相对滑动)； (3)汽车匀速运动时(木箱和车无相对滑动)； (4)汽车刹车，木箱在车上滑动时； (5)汽车突然向右加速，木箱在车上滑动时。 2.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.质量为2 kg的物体静止在水平地面上，如图所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平推力F(g取10 m/s2)． (1)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大？ (2)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大？ 1.(1)静摩擦力　向右　动力　(2)静摩擦力　向左　阻力　(3)无摩擦力　(4)滑动摩擦力　向左　阻力　(5)滑动摩擦力　向右　动力 2.答案　(1)6 N　(2)6 N　(3)2.5 N　(4)1.5 N 解析　(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。 3.答案　(1)5 N　(2)10 N 解析　在地面上，FN＝mg，则滑动摩擦力(即最大静摩擦力fmax)大小为Fmax＝μFN＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N． (1)当推力F＝5 N时，F<Fmax，物体静止，则由二力平衡知：地面对物体的静摩擦力的大小F静＝F＝5 N． (2)当推力F＝12 N时，F>Fmax，物体滑动．则地面对物体的滑动摩擦力的大小F滑＝μFN＝μmg＝10 N． 课后学习任务 1.进一步理解摩擦力的概念，会判断摩擦力的有无和摩擦力的方向。 2.会用摩擦力公式计算摩擦力的大小，会分析摩擦力的变化情况。 练习巩固 1.如图所示，在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水，矿泉水瓶静止在纸面上，如果突然迅速向右拉动纸的一边，将纸片拉出，而矿泉水瓶相对桌面的位置几乎没变。下列说法正确的是(　　) A．纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向左 B．矿泉水瓶相对纸片向左运动 C．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的纸片的摩擦力越大 D．拉动纸片越快，矿泉水瓶受到的纸片的摩擦力越小 2.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？ 3.如图所示,一个M＝2 kg的物体A放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2,物体通过一条绕过定滑轮的质量不计的细绳和一个m0＝0.1 kg的小桶B相连。已知A与水平面间的最大静摩擦力Fmax＝4.5 N,滑轮上的摩擦不计,g＝10 N/kg,求在以下情况中,A受到的摩擦力的大小。 (1)只挂B,A处于静止状态时; (2)只挂B,但在A上再放一个M'＝3 kg的物体时; (3)只在桶内加入m1＝0.33 kg的砂子时; (4)只在桶内加入m2＝0.5 kg的砂子时。 1.答案　B 解析　纸片相对矿泉水瓶向右运动，故矿泉水瓶相对纸片向左运动，则纸片对矿泉水瓶的摩擦力方向向右，故A错误，B正确；将纸片拉出过程中，纸片与矿泉水瓶间的摩擦力是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式f＝μFN，可知滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数、正压力有关，与纸片运动的快慢无关，故C、D错误。 2.答案　(1)80 N　(2)100 N　(3)0.025 m 解析　(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。 3.解析:(1)因为m0g＝1 N＜Fmax,A处于静止状态,所以受静摩擦力作用,由二力平衡条件得Ff1＝m0g＝1 N。 (2)在A上再放一个M'＝3 kg的物体,A仍静止,故受静摩擦力Ff2＝Ff1＝m0g＝1 N。 (3)因为(m0＋m1)g＝4.3 N＜Fmax,故A处于静止状态,所受静摩擦力Ff3＝(m0＋m1)g＝4.3 N。 (4)因为(m0＋m2)g＝6 N＞Fmax,故物体A开始运动,受到滑动摩擦力作用,由公式知Ff4＝μF压＝μMg＝4 N。 答案:(1)1 N　(2)1 N　(3)4.3 N　(4)4 N 学科网（北京）股份有限公司 $