培优提升 摩擦力的进一步分析 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦“相互作用——力”中摩擦力的培优提升，核心内容包括摩擦力的理解（方向、动力阻力辨析、运动状态与摩擦力关系）及突变问题（静→静、静→动、动→静三种类型），通过“提升1”“提升2”搭建学习支架，衔接基础摩擦力知识，引导学生从概念认知向综合应用进阶。 其亮点在于结合握瓶子、高铁硬币等生活实例与弹簧压缩、斜面滑块等物理情境，通过科学推理分析摩擦力方向、大小及突变条件，强化相互作用观念与科学思维。分层设计例题、检测题及课时精练，学生能深化理解，教师可直接用于培优教学，提升课堂效率。

培优提升　摩擦力的进一步分析 第三章　相互作用——力 目 录 CONTENTS 提升 01 检测学习效果 02 课时精练 03 目录 2 提升 1 提升2　摩擦力的突变问题 提升1　对摩擦力的理解 目录 3 提升1　对摩擦力的理解 1.对摩擦力的理解 (1)滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反，与接触面相切，作用在两物体的接触面上；静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反。要准确理解“相对”二字。 (2)摩擦力既可以充当阻力也可以充当动力，摩擦力不一定是阻力。 (3)运动的物体也可能受静摩擦力，静止的物体也可能受滑动摩擦力。 目录 提升 2.摩擦力有无的判断方法 (1)条件法：根据摩擦力产生的条件判断。 (2)假设法：假设接触面光滑，若物体原来的运动状态改变，说明存在摩擦力；否则不存在摩擦力。 (3)状态法：由物体所处的状态分析，若物体静止或做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可判断是否存在摩擦力。 目录 提升 CD 例1 (多选)(2025·广东佛山月考)以下四幅图中关于摩擦力的判断正确的是(　　) A.如图甲，感觉瓶子将要滑下时，用力使劲握瓶子是为了增大此时的滑动摩擦力 B.如图乙，与高铁保持相对静止的硬币，受到的静摩擦力方向一定与高铁运动方向相同 C.如图丙，高山滑雪，雪板受到地面对它与运动方向相反的滑动摩擦力 D.如图丁，离开手的冰壶向前滑行，冰壶受到向后的滑动摩擦力 目录 提升 解析　感受瓶子将要滑下时，用力使劲握瓶子是为了增大手与瓶子之间的最大静摩擦力，而不是为了增大此时的滑动摩擦力，故A错误；若高铁匀速运动，则硬币受重力和支持力作用，不受摩擦力作用；若高铁做加速运动，则硬币受到与高铁运动方向相同的摩擦力作用；若高铁做减速运动，则硬币受到与高铁运动方向相反的摩擦力作用，故B错误；高山滑雪，雪板受到地面对它与运动方向相反的滑动摩擦力，故C正确；离开手的冰壶向前滑行，冰壶受到向后的滑动摩擦力，故D正确。 目录 提升 D 例2 (人教版教材P81T3改编)木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 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。现用F=2 N的水平拉力作用在木块A上，如图所示。则力F作用前木块B所受摩擦力的大小、力F作用后木块A所受摩擦力的大小分别为(　　) A.15 N，6 N B.8 N，12.5 N C.8 N，6 N D.8 N，10 N 目录 提升 解析　由题意可得A、B与地面间的最大静摩擦力分别为FfmA=μGA=0.25×50 N =12.5 N，FfmB=μGB=0.25×60 N=15 N，弹簧中弹力F1=kx=8 N，A、B均不会滑动，则B所受静摩擦力FfB=8 N，方向水平向左；给A施加水平拉力F后，因F+F1=10 N<FfmA，所以A仍不会运动，弹簧中弹力F不变，此时FfA=F1+F=10 N，方向水平向右，故D正确。 目录 提升 提升2　摩擦力的突变问题 角度1　“静→静”突变问题 物体在静摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当其他力突然变化时，如果物体仍能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力的大小或方向发生“突变”。 目录 提升 C 例3 如图所示，物块放在水平桌面上，在水平方向上共受三个力作用，即F1、F2和摩擦力作用，物块处于静止状态，其中F1=8 N，F2=4 N，若撤去F1，物块仍静止不动，则物块受到的摩擦力为(　　) A.8 N，方向向右 B.8 N，方向向左 C.4 N，方向向右 D.4 N，方向向左 目录 提升 解析　物块在水平方向共受到三个力F1、F2和摩擦力作用，物块处于静止状态，可知此时摩擦力为Ff1=F1-F2=8 N-4 N=4 N，且方向向左，最大静摩擦力应大于等于4 N。当撤去F1，作用在物块上的力F2=4 N，小于等于最大静摩擦力，物块仍处于静止状态，则此时受到的静摩擦力为Ff2=F2=4 N，方向与F2的方向相反，即方向向右，故C正确。 目录 提升 角度2　“静→动”突变问题 物体在静摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”为滑动摩擦力。 目录 提升 例4 (2025·山东济宁期中)如图甲所示，用水平力F将质量为0.4 kg的物体压在竖直墙壁上静止不动，物体与墙面间的动摩擦因数为0.4。若力F随时间t变化的规律如图乙所示，g=10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图像中，能正确反映物体所受墙的摩擦力大小Ff随时间t变化规律的是(　　) B 目录 提升 解析　开始时物体受到的最大静摩擦力为Ffm=μF=0.4×20 N=8 N，物体的重力为G=mg=4 N<Ffm=8 N，故开始时，物体处于静止状态，受到静摩擦力作用；当静摩擦力等于重力时，则有Ff=G=μF'，解得F'=10 N，对比乙图可知，此时t=2 s，故在0~2 s内物体受到的静摩擦力大小为4 N；2 s后，摩擦力小于4 N，物体向下滑动，则物体受到滑动摩擦力作用Ff=μF，可知在2~4 s时间内，物体受到滑动摩擦力随F的减小而减小，最后变为零，故B正确。 目录 提升 角度3　“动→静”突变问题 在滑动摩擦力和其他力的作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不受摩擦力作用，或滑动摩擦力“突变”为静摩擦力。 目录 提升 C 例5 如图所示，物体A的质量为1 kg，置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0开始，物体以一定的初速度v0向右滑行的同时，受到一个水平向左、大小恒为F0=1 N的作用力，则反映物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像正确的是(取向右为正方向，g取10 N/kg)(　　) 目录 提升 解析　物体A向右滑动时，受到地面向左的滑动摩擦力，其大小为Ff1=μmg=2 N；物体静止后，因受到向左的拉力F0=1 N<Ff1，故物体A不再运动，但有向左的运动趋势，物体A受到向右的静摩擦力，Ff2=F0=1 N，故C正确。 目录 提升 检测学习效果 2 目录 ABC 1.(对摩擦力的理解)(多选)关于摩擦力，有人总结了四条“不一定”，其中说法正确的是(　　　) A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同 B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线 C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动 D.静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力 目录 检测学习效果 01 02 03 解析　摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同，故A正确；静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，也可能与运动方向成一定角度，例如用手竖直握住瓶子，让瓶子水平移动，故B正确；运动的物体和静止的物体都可能受到静摩擦力或滑动摩擦力的作用，例如货物在倾斜传送带上向高处运动时，货物受静摩擦力但不静止；正在滑轨上滑行的物体，滑轨受到滑动摩擦力，而滑轨是静止的，故C正确；静摩擦力和滑动摩擦力都既可以是阻力，也可以是动力，故D错误。 目录 检测学习效果 01 02 03 A 2.(摩擦力的突变)如图所示，一滑块静止在粗糙的水平木板上，现将木板的一端缓慢抬高，直至木板与水平面成90°角。在0<θ<90°的过程中，关于滑块所受的摩擦力，下列说法正确的是(　　) A.滑块先受静摩擦力，然后受滑动摩擦力 B.滑块先不受摩擦力，然后受滑动摩擦力 C.滑块始终受到静摩擦力 D.滑块始终受到滑动摩擦力 解析　木板与水平方向夹角较小时，滑块相对木板静止，滑块受到静摩擦力，木板与水平方向夹角达到某一角度时，滑块相对木板下滑，滑块受到滑动摩擦力，故A正确。 目录 检测学习效果 01 02 03 D 3.(摩擦力的突变)(2025·山东聊城月考)如图所示，木块A、B质量分别为4 kg和6 kg，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了5 cm，作用在A上的水平推力为8 N，木块A、B静止不动。已知弹簧的劲度系数为400 N/m，重力加速度大小取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.木块A所受摩擦力大小为16 N，方向向右 B.木块B所受摩擦力大小为24 N，方向向左 C.撤去推力F瞬间，木块A所受摩擦力大小是12 N，方向向右 D.撤去推力F瞬间，木块B所受摩擦力大小是20 N，方向向左 目录 检测学习效果 01 02 03 解析　A的最大静摩擦力为FfmA=μmAg=16 N，弹簧的弹力为F弹=kx=20 N，由题知F弹-F=12 N<FfmA=16 N，则木块A所受摩擦力大小为12 N，方向向右，故A错误；B的最大静摩擦力为FfmB=μmBg=24 N，由于FfmB>F弹，则木块B所受摩擦力大小为20 N，方向向左，故B错误；撤去推力F瞬间，由于FfmA<F弹，木块A滑动，所受摩擦力大小是16 N，方向向右，故C错误；撤去推力F瞬间，由于FfmB>F弹，木块B静止，所受摩擦力大小是20 N，方向向左，故D正确。 目录 检测学习效果 01 02 03 课时精练 3 目录 C 基础对点练 题组一　对摩擦力的理解 1.在日常生活中，经常遇到与摩擦力有关的问题，下列说法中正确的是(　　) A.人走路时，会受到滑动摩擦力作用 B.消防队员双手握住竖立的竹竿匀速上攀时，所受的摩擦力的方向是向下的；匀速滑下时，所受的摩擦力的方向是向上的 C.用手竖直握住酒瓶停留在空中，当增大手的用力，酒瓶所受的摩擦力不变 D.在结冰的水平路面上撒些盐，只是为了使人走上去不易滑倒 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 解析　人走路时，脚相对地面有运动的趋势，会受到静摩擦力作用，故A错误；消防队员双手握住竖立的竹竿匀速上攀和匀速滑下时，所受的摩擦力都是与重力平衡，摩擦力方向都是向上的，故B错误；用手竖直握住酒瓶停留在空中，当增大手的用力，酒瓶所受的摩擦力不变，与重力的大小相等，故C正确；在结冰的水平路面上撒些盐，可以降低冰的熔点，加快冰的熔化，同时通过增大接触面的粗糙程度来增大最大静摩擦力，使人走上去不易滑倒，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 B 2.如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同。三个物体随传送带一起匀速运动(物体与传送带相对静止)，运动方向如图中箭头指示方向。下列说法正确的是(　　) A.A物体受到的摩擦力方向向右 B.三个物体中只有A物体不受摩擦力作用 C.B物体受到的摩擦力沿传送带向下 D.B、C两物体受到的摩擦力方向相反 解析　A物体沿水平方向做匀速直线运动，不受摩擦力作用，A错误；B、C两物体均有相对传送带向下的运动趋势，故均受到沿传送带向上的静摩擦力作用，B正确，C、D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 D 3.(2025·河南洛阳月考)如图所示，木块和木板叠放在水平桌面上，木块与固定在墙壁上的测力计相连，给木板一个水平向右的拉力，木板由静止开始向右运动，下列说法正确的是(　　) A.拉力越大，测力计示数越大 B.桌面越粗糙，测力计示数越大 C.木板向右运动变快，测力计示数变大 D.木块质量越大，测力计示数越大 解析　木板被抽出的过程中，木块受到弹簧向左的弹力F弹和向右的滑动摩擦力Ff的作用而保持静止，由二力平衡条件得F弹=Ff=μmg，可知木块质量越大，弹簧弹力越大；弹簧弹力大小与木板所受拉力、桌面粗糙程度、木板抽出的速度都无关，故D正确，A、B、C错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 BD 4.(多选)(人教版教材P65图3.2-3改编)如图所示，重为500 N的沙发放在水平地面上，某同学沿水平方向推沙发，当水平推力大小为90 N时沙发恰好开始运动。沙发运动后，用75 N的水平力即可使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是(　　) A.沙发与地面之间的动摩擦因数为0.18 B.沙发与地面之间的最大静摩擦力为90 N C.若用100 N的水平力推静止的沙发，沙发所受的摩擦力大小为100 N D.若用50 N的水平力推已经运动的沙发，沙发所受的摩擦力大小为75 N 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 解析　由Ff=μFN=μG可知沙发与地面之间的动摩擦因数μ==0.15，A错误；由于当水平推力大小为90 N时沙发恰好开始运动，可知最大静摩擦力为90 N，B正确；100 N推力大于最大静摩擦力，沙发运动，所受摩擦力为滑动摩擦力，即75 N，C错误；由于沙发处于运动状态，即使减小水平推力大小，其所受摩擦力也为滑动摩擦力，其大小为75 N，D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 B 5.一块质量为1 kg、长为0.4 m的匀质长木板放在固定的水平 桌面上，已知木板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加 速度g取10 m/s2，当用水平力F=3 N推木板，使它经过如图 所示的位置时，桌面对木板的摩擦力为(　　) A.3 N B.2 N C.1.5 N D.0.5 N 解析　因为木板被推动，所以木板受到的摩擦力为滑动摩擦力，木板对桌面的压力为FN=mg=10 N，桌面对木板的滑动摩擦力为Ff=μFN=2 N，B正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 A 题组二　摩擦力的突变问题 6.如图所示，放在粗糙水平桌面上的一个物体，同时受到水平方向的两个力，F1=10 N，方向向右，F2=16 N，方向向左，当F2从16 N逐渐减小到零时，物体始终保持静止，物体与桌面间摩擦力大小变化情况是(　　) A.先减小后增大，方向先向右后向左 B.先增大后减小，方向先向左后向右 C.逐渐减小，方向一直向右 D.逐渐增大，方向一直向左 解析　物体处于平衡状态，所受合外力为零，所受摩擦力为Ff=F2-F1，因为F2逐渐减小，所以摩擦力减小，方向向右；当F2<F1时，摩擦力为Ff=F1-F2，所以摩擦力逐渐增大，方向向左，A正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 B 7.(2025·江苏扬州期中)把一个重为G的物体，用一个水平力F=kt(k为恒量，t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μ，如图，从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系正确的是(　　) 解析　开始时摩擦力小于重力，物体加速下滑，Ff=μFN=μF=μkt，但随着水平推力越来越大，摩擦力越来越大，与重力相等时，速度达到最大值，然后，摩擦力大于重力，物体减速下滑，当速度减到零时，物体相对木板静止，此时摩擦力变成了静摩擦力，大小会突然减小为G，故B正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 AD 8.(多选)如图甲所示，重20 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，传感器描绘出木块受到的摩擦力Ff随F变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A.当拉力F增大到10 N时，木块仍然静止 B.当拉力F增大到11 N时，木块已经运动 C.木块与水平桌面间的动摩擦因数为0.6 D.当拉力F增大到13 N时，木块受到的摩擦力大小仍为10 N 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 解析　由图知当拉力F增大到10 N时，木块 受到的摩擦力为静摩擦力，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，当拉力F增大到12 N时，木块 受到的摩擦力为最大静摩擦力，后续木块开始运动，受到滑动摩擦力，大小为10 N，故A正确，B错误；滑动摩擦力大小为Ff=10 N，动摩擦因数μ===0.5，故C错误；当拉力F增大到13 N时，木块受到滑动摩擦力作用，大小为10 N，故D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 C 综合提升练 9.如图所示，小明正在擦一块竖直放置的黑板。下列关于擦黑板的几种说法正确的是(　　) A.黑板擦与黑板间的摩擦力是静摩擦力 B.摩擦力的大小一定与黑板擦的重力成正比 C.压力越大，黑板与黑板擦之间的摩擦力越大 D.若黑板擦不小心脱手，则其在自由下落的过程中也可能把字擦掉 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 解析　黑板擦相对黑板滑动，黑板擦与黑板间的摩擦力是滑动摩擦力，故A错误；摩擦力的大小与手压黑板擦的力成正比，与黑板擦的重力无关，故B错误；根据滑动摩擦力公式Ff=μFN可知滑动摩擦力与压力成正比，所以压力越大，黑板与黑板擦之间的摩擦力越大，故C正确；黑板擦脱手后，黑板擦对黑板的压力为零，则不存在摩擦力，即在自由下落的过程中不可能把字擦掉，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 AD 10.(多选)(2025·湖南怀化期中)如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行，长木板与水平地面间动摩擦因数为μ1，木块与长木板间动摩擦因数为μ2，长木板始终处于静止状态，下列说法正确的是(　　) A.木块受到的摩擦力大小为μ2mg，方向水平向左 B.木块受到的摩擦力大小为μ2mg，方向水平向右 C.长木板受到地面的摩擦力大小为μ1(M+m)g，方向水平向左 D.长木板受到地面的摩擦力大小为μ2mg，方向水平向左 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 解析　木块相对于木板向右运动，则木块与木板之间为滑动摩擦力，木块所受摩擦力大小为Ff=μ2mg，方向水平向左，故A正确，B错误；由力的相互性可知，木板受木块的摩擦力水平向右，大小为Ff=μ2mg，木板保持静止，水平方向受力平衡，地面对木板的摩擦力Ff2=Ff=μ2mg，方向水平向左，故C错误，D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 C 11.如图所示，A、B两个物体叠放在水平地面上，质量均为m，A与B间动摩擦因数为μ1，B与地面间动摩擦因数为μ2，μ2>μ1。现用力F拉着A物体向右匀速运动，下列说法正确的是(重力加速度为g)(　　) A.物体A受到的摩擦力为2μ1mg B.物体B与A一起向右做匀速运动 C.物体B受到地面水平向左的摩擦力 D.地面对物体B的摩擦力大小为2μ2mg 解析　物体A受到的滑动摩擦力为FfA=μ1mg，方向向左，故A错误；物体A对B的滑动摩擦力FfAB=μ1mg，方向向右，物体B与地面之间的最大静摩擦力Ffm=2μ2mg，因为μ2>μ1，所以FfAB<Ffm，物体B保持静止，故B错误；根据二力平衡，物体B受到地面水平向左的摩擦力，大小等于FfAB=μ1mg，故C正确，D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 12.如图所示，物块A与桌面间的最大静摩擦力为10 N，不计定滑轮与轻绳之间的摩擦。拉力F=30 N时，系统处于静止状态。求物体B的质量M的取值范围(重力加速度g=10 m/s2)。 答案　2 kg≤M≤4 kg 解析　当物体B质量较大时，物块A有向右运动的趋势，则静摩擦力方向向左，当静摩擦力最大时，物体B的质量最大，有Mmaxg=FT，FT=F+Ffmax 解得Mmax=4 kg 当物体B质量较小时，物块A有向左运动的趋势， 则静摩擦力方向向右，当静摩擦力最大时，物体B的质量最小，有Mming=FT'，F=FT'+Ffmax 解得Mmin=2 kg 综上可知物体B的质量M的取值范围为2 kg≤M≤4 kg。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 课时精练 $