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

第2节　摩擦力 第三章　相互作用——力 目 录 CONTENTS 提升关键能力 02 检测学习效果 03 课时精练 04 落实必备知识 01 目录 2 落实必备知识 1 目录 3 一、滑动摩擦力 1.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阻碍__________的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2.产生条件 (1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。 (2)物体间的接触面______。 (3)两物体间存在__________。 3.方向：总是沿着________，并且跟物体相对运动的方向______。 相对滑动 相对运动 粗糙 相对运动 接触面 相反 目录 落实必备知识 4.大小 (1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成______。 (2)公式：Ff=________。 (3)动摩擦因数μ：它的值跟接触面的______和__________有关，与接触面的大小无关。 正比 μF压 材料 粗糙程度 目录 落实必备知识 二、静摩擦力 1.定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的______，而没有相对运动，这时的摩擦力叫作静摩擦力。 2.产生条件 (1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动的______。 3.方向：沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向______。 趋势 趋势 相反 目录 落实必备知识 4.大小：随外力的变化而变化，当外力增大到某一值时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值Fmax，我们把Fmax叫作最大静摩擦力。一般情况下，最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，为分析问题方便，可认为二者相等。静摩擦力的取值范围为__________________。 0<F≤Fmax 目录 落实必备知识 [思考判断]　 (1)两物体间有滑动摩擦力一定有弹力。(　　) (2)F=μFN中FN就是物体的重力。(　　) (3)滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同。 (　　) (4)静摩擦力的大小与正压力有关。(　　) (5)静摩擦力可以是物体运动的动力。(　　) (6)相对地面运动的物体也可以受静摩擦力。(　　) √ × √ × √ √ 目录 落实必备知识 [交流讨论]　 1.静止的物体可能受滑动摩擦力吗?举例说明? 提示　可能，例如用板擦擦黑板，黑板所受摩擦力为滑动摩擦力。 目录 落实必备知识 2.如图所示，汽车B载着货物A在水平路面上相对于地面一起向右匀速运动。 (1)汽车B紧急刹车时，由于vB<vA，货物A相对汽车B向右运动，货物A受到的滑动摩擦力方向______；突然加速时，vB>vA，货物A相对汽车B向左运动，货物A受到的滑动摩擦力方向______。 (2)滑动摩擦力的方向__________ (选填“一定”或“不一定”)与物体运动方向相反。 向左 向右 不一定 目录 落实必备知识 提升关键能力 2 知识点二　静摩擦力 知识点一　滑动摩擦力 目录 11 知识点一　滑动摩擦力 用弹簧测力计拖动水平固定木板上的木块，使它做匀速运动，测力计的示数等于木块所受摩擦力的大小。增加木块上砝码的数量，改变木块和木板之间的压力，摩擦力的大小也随之改变。摩擦力的大小跟压力的大小之间存在怎样的定量关系? 目录 提升关键能力 提示　(1)由木块匀速运动，水平方向上，弹簧测力计示数等于木块所受摩擦力的大小。 (2)增加木块上砝码的数量，测力计的示数也增加。猜想：摩擦力大小与压力大小可能是正比关系。 (3)进一步研究可知，摩擦力大小除与压力有关外，还与接触面的材质和粗糙程度有关，即F=μFN。 目录 提升关键能力 1.滑动摩擦力的产生条件 说明　(1)“相对”的含义是指相对跟它接触的物体，而不是相对别的物体。 (2)“相对运动”是指两个物体之间的相对位置在变化，可能的情况有：①一个物体静止，另一个运动；②两个物体同向运动，但速度不等；③两个物体反向运动等。因此，静止的物体也可以受到滑动摩擦力作用。 目录 提升关键能力 2.滑动摩擦力的方向 (1)沿接触面，与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反。 (2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反。 目录 提升关键能力 BC 例1 (多选)(2025·广东广州期中)有关滑动摩擦力，下列说法中正确的有(　　) 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 解析　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跟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。 目录 提升关键能力 滑动摩擦力的有无及方向的判断方法 目录 提升关键能力 例2 质量为3 kg的木块放在水平地板上，用F=6 N且水平向右的拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动(g取10 N/kg)。 (1)求木块与地板间的动摩擦因数； 解析　木块做匀速直线运动，则滑动摩擦力Ff1=F=6 N 而Ff1=μFN=μmg 故μ===0.2。 答案　0.2 目录 提升关键能力 (2)若在木块运动过程中将F的方向改为水平向左，则在木块向右运动过程中，受到的摩擦力是多大?方向如何? 解析　仍为滑动摩擦力。 Ff2=6 N，方向水平向左。 答案　6 N　水平向左 目录 提升关键能力 (3)若F的大小不变而将方向改为竖直向上作用于该木块上，则此时应加一个多大的水平拉力，才能使该木块保持匀速直线运动状态? 解析　此时木块和地板间的压力FN'=mg-F=24 N 滑动摩擦力Ff3=μFN'=4.8 N 则此时要保持木块做匀速直线运动，需满足水平拉力F'=Ff3=4.8 N。 答案　4.8 N 目录 提升关键能力 滑动摩擦力的大小的计算方法 (1)公式法：根据公式Ff=μFN计算。 (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Ff。 目录 提升关键能力 知识点二　静摩擦力 如图所示，把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，观察弹簧测力计示数及其变化情况。 当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始运动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持 3.8 N不变。 目录 提升关键能力 (1)木块受到的拉力为1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢? (2)随着外力的增大，静摩擦力大小变化吗?若变化，如何变化? (3)木块开始移动时弹簧测力计的示数有何特点? (4)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?这说明什么? 提示　(1)说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力。 (2)由二力平衡条件知，随着外力的增大，静摩擦力大小发生变化，相应增大。 (3)木块开始移动时弹簧测力计的示数达到最大，也就是说静摩擦力有一个最大值，这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些。 (4)弹簧测力计的示数增大，说明最大静摩擦力随正压力的增大而增大。 目录 提升关键能力 1.静摩擦力的产生条件 说明　(1)“相对”是指相对互相接触的物体，而不是相对别的物体。 (2)“相对静止”有两种情况，一是两个物体都静止，二是两个物体都做速度相同的直线运动。 (3)“相对运动趋势”是指一个物体相对于它接触的另一个物体有运动的可能，但还处于相对静止状态。 目录 提升关键能力 2.静摩擦力的方向 (1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动趋势的方向相反。 (2)与物体运动的方向可能相同，也可能相反。 目录 提升关键能力 例3 如图所示，物体A在水平推力F的作用下紧靠竖直墙保持静止不动，下列说法正确的是(　　) A.物体A受到的静摩擦力与其重力大小相等 B.物体A受到的静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度成正比 C.若减小F，则物体A一定会下滑 D.在物体A上增加一物体B，要使得两物体均静止就必须增大推力F 解析　物体A静止时，墙对物体的静摩擦力与其重力平衡，即Ff=mg，A正确；物体A受到静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度无关(最大静摩擦力除外)，B错误；当F减小时，最大静摩擦力减小，但物体不一定会下滑，C错误；在物体A上增加一物体B，若两物体的重力之和小于墙对物体的最大静摩擦力，则不需要增大推力F，D错误。 A 目录 提升关键能力 (1)静摩擦力的大小根据物体的运动状态求解。若物体处于静止状态或匀速直线运动状态，可利用二力平衡条件求解。 (2)静摩擦力大小与正压力无关，正压力只影响最大静摩擦力。 目录 提升关键能力 例4 (人教版教材P67T4改编)水平地面上有一重为500 N的雪橇，已知雪橇与水平雪地之间的动摩擦因数为0.02，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)若该雪橇受到一个水平向右、大小为8 N的拉力作用，求此时地面对雪橇的摩擦力； 解析　对雪橇受力分析如图甲所示，竖直方向雪橇所受 的重力G1与支持力FN1为一对平衡力，即FN1=G1=500 N 雪橇所受最大静摩擦力Ffmax=μFN1=10 N F为8 N时，F<Ffmax，则雪橇处于静止状态，受到的静 摩擦力为Ff1=F=8 N，方向水平向左。 答案　8 N，方向水平向左 目录 提升关键能力 (2)若雪橇载重300 N的货物在水平地面上做匀速直线运动，则应该给雪橇一个多大的水平拉力? 解析　若雪橇载重300 N的货物，受力分析如图乙所示，则竖直方向有FN2=G1+G2=500 N+300 N=800 N 若要使该雪橇在水平面上做匀速直线运动，根据二力平衡得F'=Ff2=μFN2=16 N 即需要给雪橇一个大小为16 N的拉力。 答案　16 N 目录 提升关键能力 检测学习效果 3 目录 C 1.(滑动摩擦力)(2025·北师大附中期中)如图所示，物体的重力G=100 N，在水平面上向左运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.20。在运动过程中它还受到一个水平向右、大小为10 N的力F的作用，下列说法正确的是(　　) A.物体受到的摩擦力大小是10 N，方向向左 B.物体受到的摩擦力大小是20 N，方向向左 C.物体受到的摩擦力大小是20 N，方向向右 D.物体受到的摩擦力大小是10 N，方向向右 解析　物体的重力为G=100 N，则正压力FN=100 N，滑动摩擦力Ff=μFN=20 N，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，则摩擦力的方向向右，故C正确。 目录 检测学习效果 01 02 03 04 D 2.(静摩擦力)(2025·北京顺义期中)关于静摩擦力的说法正确的是(　　) A.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B.静摩擦力一定是阻力 C.静摩擦力大小与压力成正比 D.静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反 解析　运动的物体也可能受到静摩擦力，比如在水平路面上，汽车启动时，车厢地板上的物体会受到静摩擦力作用，故A错误；静摩擦力可能是动力，比如一辆板车上的木块与板车相对静止，板车加速向前运动时，木块受到向前的静摩擦力，使木块随板车一起加速运动，静摩擦力是动力，故B错误；静摩擦力大小与压力无关，它与外力有关，故C错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向总是与物体间的相对运动趋势的方向相反，故D正确。 目录 检测学习效果 01 02 03 04 BD 3.(摩擦力的分析与计算)(多选)(2025·湖北高中联盟期中)在粗糙的水平地面上放一个质量为10 kg的铁块，铁块与地面间的最大静摩擦力为12 N，铁块与地面间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10 m/s2，某人用水平力F推它，下列说法正确的是(　　) A.若F=8 N，铁块受到的摩擦力大小为0 N B.若F=10 N，铁块受到的摩擦力大小为10 N C.若F=14 N，铁块受到的摩擦力大小为12 N D.若F=16 N，铁块受到的摩擦力大小为10 N 解析　推力8 N和10 N均小于最大静摩擦力，所以铁块保持静止，由二力平衡可得摩擦力分别为8 N和10 N，故A错误，B正确；推力14 N和16 N大于最大静摩擦力，铁块滑动，所以Ff=μmg=10 N，故C错误，D正确。 目录 检测学习效果 01 02 03 04 AD 4.(摩擦力的分析与计算)(多选)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A.木箱所受的最大静摩擦力Fmax=21 N　　B.木箱所受的最大静摩擦力Fmax=20 N C.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21　 　D.木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2 目录 检测学习效果 01 02 03 04 解析　由图乙知，木箱受到的最大静摩擦力为Fmax=21 N，故A正确，B错误；当木箱运动后受到的是滑动摩擦力，大小为Ff=μmg=20 N，解得μ=0.2，故C错误，D正确。 目录 检测学习效果 01 02 03 04 课时精练 4 目录 B 基础对点练 题组一　滑动摩擦力 1.(2025·江苏无锡期中)关于μ=，下列说法中正确的是(　　) A.动摩擦因数μ与滑动摩擦力Ff成正比，Ff越大，μ越大 B.动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关 C.相同的条件下，接触面积越大，动摩擦因数越大 D.动摩擦因数μ与正压力FN成反比，FN越大，μ越小 解析　动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关，与接触面积、正压力、滑动摩擦力无关，故B正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 B 2.如图所示，汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动，车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动。下列判断正确的是(　　) A.若v1<v2，货物A受到汽车B所施加的向右的滑动摩擦力 B.若v1<v2，汽车B受到货物A所施加的向右的滑动摩擦力 C.若v1>v2，货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力 D.若v1>v2，汽车B受到货物A所施加的向右的滑动摩擦力 解析　若v1<v2，则A相对B向右运动，B对A施加向左的滑动摩擦力，汽车B受到货物A所施加的向右的滑动摩擦力，故A错误，B正确；若v1>v2，则A相对B向左运动，B对A施加向右的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力，故C、D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 D 3.一物体置于粗糙水平地面上，如图所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数均相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是(　　) A.F甲>F乙>F丙 B.F乙>F甲>F丙 C.F丙>F乙>F甲 D.F甲=F乙=F丙 解析　滑动摩擦力Ff=μFN，滑动摩擦力与接触面间的动摩擦因数以及正压力有关，与接触面的大小无关。三种情况下μ相同，FN也相等，物体受到的滑动摩擦力大小相等，故D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 B 4.重力为500 N的雪橇，在平坦的雪地上用10 N的水平拉力恰好可以拉着空雪橇做匀速直线运动。如果雪橇载500 N的货物，那么，雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力大小是(　　) A.10 N B.20 N C.510 N D.500 N 解析　由题意可知，μ====0.02，如果雪橇载500 N的货物，则雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力Ff'=μ(mg+m'g)=0.02×1 000 N=20 N，故B正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 C 题组二　静摩擦力 5.关于静摩擦力，下列说法中正确的是(　　) A.两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力 B.静摩擦力总是阻碍物体的运动 C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反 D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值 解析　两个表面粗糙的物体，直接接触产生弹性形变，当有相对运动趋势时，就会产生静摩擦力，故A错误；静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势方向相反，有时与物体运动方向相同，故B错误，C正确；对一个条件确定的接触面，静摩擦力的大小是可以变化的，而最大静摩擦力是一定的，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 BD 6.(多选)(人教版教材P67T2改编)如图所示，用手握住竖直的瓶子，瓶子静止在手中，下面说法中正确的是(　　) A.手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力 B.手对瓶子的摩擦力方向竖直向上 C.手握得越紧，手对瓶子的摩擦力越大 D.手对瓶子的摩擦力大小一定等于瓶子的重力大小 解析　手对瓶子的压力与瓶子所受的重力没有关系，故A错误；瓶子处于静止状态，竖直方向手对瓶子的摩擦力大小等于瓶子受到的重力大小，摩擦力的方向竖直向上，故B、D正确；手握得越紧，手对瓶子的最大静摩擦力越大，但手对瓶子的静摩擦力大小始终等于瓶子的重力，故C错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 AD 综合提升练 7.(多选)如图所示为倾斜皮带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则(　　) A.如果货物A随传送带一起向上匀速运动，A受到 沿皮带向上的摩擦力 B.如果货物A随传送带一起向下匀速运动，A受到 沿皮带向下的摩擦力 C.如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力 D.如果货物A和传送带都静止，A对传送带有沿斜面向下的摩擦力 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 解析　货物A与倾斜传送带保持相对静止，受到静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。货物A随传送带一起向上匀速运动或一起向下匀速运动，都有相对于传送带向下滑动的趋势，那么A受到的摩擦力的方向沿皮带向上，故A正确，B错误；如果货物A和传送带都静止，A相对于传送带有向下的运动趋势，A受静摩擦力，传送带相对于A有向上的运动趋势，则A对传送带的摩擦力方向沿斜面向下，故C错误，D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 BC 8.(多选)(2025·浙江台州期中)如图所示，桌布铺在桌子上，将一个杯子放置在桌布上，向左将桌布从杯子下拉出，拉出桌布后，杯子在桌面上滑行一段距离后停在桌面上。则在上述运动过程中(　　) A.桌布对杯子的摩擦力的方向向右 B.桌面对杯子的摩擦力的方向向右 C.若只增大拉出桌布的速度，桌布对杯子的摩擦力不变 D.若只增大杯子的重量，桌面对杯子的摩擦力不变 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 解析　向左拉桌布，杯子没有滑离桌布时，杯子相对于桌布向右运动，则杯子受到的摩擦力方向向左，故A错误；拉出桌布后，杯子在桌面上向左滑动，桌面对杯子的摩擦力的方向向右，故B正确；杯子受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小与桌布的速度无关，只与正压力和动摩擦因数有关，因此增大桌布的速度时，摩擦力不变，若只增大杯子的重量，桌面对杯子的摩擦力变大，故C正确，D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 C 9.(2025·安徽宿州期中)如图所示，质量均为m的甲、乙两只猴子分别沿着竖直固定的相同硬直杆匀速上爬和匀速下滑，重力加速度为g，猴子与杆之间的动摩擦因数均为μ。下列说法正确的是(　　) A.杆对甲、乙的摩擦力均是滑动摩擦力 B.杆对甲的摩擦力方向向下 C.乙与杆之间的弹力为 D.甲上爬时抓得越紧，所受摩擦力越大 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 解析　杆对甲的摩擦力是静摩擦力，杆对乙的摩擦力是滑动摩擦力，故A错误；甲匀速上爬，竖直方向受到重力和杆对它的摩擦力作用，二力平衡，则杆对甲的摩擦力方向向上，故B错误；根据二力平衡可知F滑=μFN=mg，可得FN=，故C正确；甲所受的摩擦力是静摩擦力，始终等于甲的重力，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 10.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=10 m/s2)。 (1)最大静摩擦力是多少? (2)当推力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多大? (3)当推力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多大? 答案　(1)10 N　(2)5 N　(3)10 N 解析　(1)最大静摩擦力为Fmax=μmg=10 N。 (2)当推力大小为5 N时，物体处于静止状态，根据二力平衡条件知，地面对物体的摩擦力是5 N。 (3)当推力大小为12 N时，物体发生滑动，其摩擦力为滑动摩擦力，则Ff=μmg=10 N。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 11.(2025·浙江嘉兴月考)质量为m=3 kg的空木箱，放置在水平地面上，对木箱施加水平向右的拉力，当拉力F1=8 N时，木箱静止不动；当拉力F2=10 N时，木箱恰能被拉动；当拉力F3=9 N时，木箱恰好做匀速直线运动(g=10 m/s2)。 (1)求木箱与地面间的最大静摩擦力的大小； (2)求木箱与地面间的动摩擦因数； (3)在木箱匀速运动时，F3突然反向，求摩擦力的大小与方向。 答案　(1)10 N　(2)0.3　(3)9 N　方向水平向左 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 解析　(1)当拉力F2=10 N时，木箱恰能被拉动，则木箱与地面间的最大静摩擦力的大小为Ffmax=F2=10 N。 (2)当拉力F3=9 N时，木箱恰好做匀速直线运动，可知木箱与地面间的滑动摩擦力大小为Ff=F3=9 N 又Ff=μFN=μmg 联立解得木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.3。 (3)在木箱匀速运动时，F3突然反向，则此时木箱仍受到滑动摩擦力作用，大小为Ff=μmg=9 N 方向水平向左。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 10 11 课时精练 两物体缺一不可 两物体缺一不可 $