第2单元 02 增分微课1 摩擦力的突变问题（word教参）-【高考快车道】2027年高考物理大一轮总复习考点精讲（基础版）

该高中物理高考复习讲义聚焦摩擦力突变这一核心考点，涵盖“静—静”“静—动”“动—静”“动—动”四种考向，通过梳理分析方法（临界状态判断、摩擦力性质确定）、考向分类讲解、真题典例剖析及分层练习，帮助学生构建摩擦力问题的分析框架，突破复习难点。 讲义以临界状态分析为切入点，结合运动过程分段研究，如考向二通过斜向上拉力增大过程，引导学生推理摩擦力从静到动的转变，培养科学思维与相互作用观念。设置基础巩固到综合应用的练习梯度，配合即时反馈，助力学生高效提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

增分微课1　摩擦力的突变问题 例1　B　[解析] 对木块A受力分析可知,在水平方向上受到水平向左的弹力,及水平向右的摩擦力,根据胡克定律可知F弹=kΔx=400×2.0×10-2 N=8 N,木块A的最大静摩擦力为FfmaxA=μGA=0.25×40 N=10 N,由于F弹<FfmaxA,则木块A保持静止,所以木块A所受静摩擦力大小为8 N,A错误;对木块B受力分析可知,在水平方向上受到水平向右的弹力、水平向右的摩擦力及向左的推力,根据平衡条件可知,木块B所受静摩擦力大小为FfB=F-F弹,解得FfB=2.0 N,B正确,C错误;由于木块A、B的摩擦力都没达到最大静摩擦力,所以都保持静止,则弹簧的压缩量保持不变,D错误. 例2　B　[解析] 拉力F与水平方向的夹角为θ,箱子处于静止状态时,根据平衡条件得,箱子所受的静摩擦力为Ff=Fcos θ,F增大,Ff增大;当拉力达到一定值,箱子运动瞬间,静摩擦力突变为滑动摩擦力,由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力有个突然减小的过程;箱子运动时,所受的支持力FN=G-Fsin θ,F增大,FN减小,此时箱子受到的是滑动摩擦力,大小为Ff=μFN,FN减小,则Ff减小,故B正确,A、C、D错误. 例3　A　[解析] 开始物体受到水平向左的滑动摩擦力,大小为Ff=μmg=0.2×1×10 N=2 N,物体速度减为0后,F<Ff,所以物体受到水平向右的静摩擦力,大小为Ff'=F=1 N,故选A. 例4　BD　[解析] 当小木块速度小于传送带速度时,小木块相对于传送带向上滑动,小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下,加速度a=gsin θ+μgcos θ;当小木块速度达到传送带速度时,由于μ<tan θ,即μmgcos θ<mgsin θ,所以速度能够继续增大,此时滑动摩擦力的大小不变,而方向突变为沿传送带向上,a=gsin θ-μgcos θ,加速度变小,则v⁃t图像的斜率变小,B、D正确. 【题组演练】 1.BC　[解析] 最大静摩擦力为Ffm=μFN=15 N,F1、F2的合力F=F1-F2=12 N<15 N,方向向右,所以木块处于静止状态,所受的合力为零,故木块受到的静摩擦力方向水平向左,大小为12 N,A错误,B正确;若将F1撤去,因为F2<15 N,木块在F2的作用下仍然处于静止状态,则木块受到的摩擦力大小等于F2的大小,为8 N,方向与F2的方向相反,即方向水平向右,C正确,D错误. 2.D　[解析] 分析可知开始时物块受到静摩擦力作用,后长木板与物块间发生相对滑动,此时物块受到的是滑动摩擦力,大小与长木板是否匀速运动无关,A错误;长木板相对物块滑动前,根据平衡条件可知拉力随时间的变化关系和图乙相同,但相对滑动后,拉力的大小与物块受到的摩擦力大小无关,B错误;根据乙图可知,物块受到的最大静摩擦力约为10 N,滑动摩擦力约为7 N,C错误;根据滑动摩擦力公式有Ff=μFN,FN=mg,解得μ===0.2,D正确. 3.B　[解析] 滑块上滑过程中受滑动摩擦力,由Ff=μFN,FN=mgcos θ,联立得Ff=6.4 N,方向沿斜面向下;当滑块的速度减为零后,由于重力的分力mgsin θ<μmgcos θ,滑块将静止,滑块受到的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得Ff=mgsin θ=6 N,方向沿斜面向上,故选项B正确. 4.A　[解析] 对物体P受力分析,由平衡条件得mgsin 37°+μmgcos 37°=FT,对物体Q受力分析,由平衡条件得Mgsin 53°=μ·Mgcos 53°+FT,联立解得μ=,剪断轻绳后,对P受力分析有mgsin 37°<μmgcos 37°,对Q受力分析有Mgsin 53°>μ·Mgcos 53°,所以P对斜面的摩擦力是静摩擦力,FfP=mgsin 37°=1.2 N,Q对斜面的摩擦力是滑动摩擦力,FfQ=μ·Mgcos 53°=3.9 N,故选A. 学科网（北京）股份有限公司 $ 增分微课1　摩擦力的突变问题 　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.分析摩擦力突变问题的方法 (1)分析临界状态,物体由相对静止变为相对运动,或者由相对运动变为相对静止,或者受力情况发生突变,往往是摩擦力突变问题的临界状态. (2)确定各阶段摩擦力的性质和受力情况,做好各阶段摩擦力的分析. 2.摩擦力突变问题注意事项 (1)静摩擦力是被动力,其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势,而且静摩擦力存在最大值.相对滑动与相对静止的临界状态是静摩擦力达到最大值. (2)研究传送带问题时,物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点. 考向一　“静—静”突变 例1 如图所示,水平地面上有重力均为40 N的A、B两木块,它们之间夹有被压缩了2.0 cm 的轻质弹簧,已知弹簧的劲度系数k=400 N/m,两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.25,系统处于静止状态.现用F=10 N的水平力推木块B,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则力F作用后 (　) A.木块A所受静摩擦力大小为10 N B.木块B所受静摩擦力大小为2 N C.木块B所受静摩擦力为0 D.弹簧的压缩量变为2.5 cm [反思感悟] 　   考向二　“静—动”突变 例2 [2025·安徽合肥期末] 如图所示,一箱子放在粗糙水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中,关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系,下列四幅图可能正确的是 (　) A　B　C　D 考向三　“动—静”突变 例3 [2025·广东深圳期末] 如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0时刻开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,取向右为正方向,该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像是下列图中的(g取10 m/s2) (　) A　B C　D [反思感悟] 　   考向四　“动—动”突变 例4 (多选)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ,则能客观地反映小木块的受力和运动情况的是下图中的(取速度v0的方向为正方向) (　) A　B　C　D [反思感悟] 　     1.(多选)[2025·四川宜宾期末] 如图所示,一重力为50 N的木块原来静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用,其中F1=20 N,F2=8 N,已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则 (　) A.木块受到的摩擦力的大小为15 N,方向水平向左 B.木块受到的摩擦力的大小为12 N,方向水平向左 C.若将F1撤去,木块受到的摩擦力的大小为8 N,方向水平向右 D.若将F1撤去,木块受到的摩擦力的大小为8 N,方向水平向左 2.某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况.水平光滑的实验台上固定着一个力传感器,力传感器与一质量为3.5 kg的物块用轻绳连接,物块放置在粗糙的长木板上.水平向左拉长木板,传感器记录的F⁃t图像如图乙所示.重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是 (　) A.当长木板相对物块滑动后,必须向左做匀速直线运动 B.向左拉长木板的力的大小与时间的关系图线和图乙中的曲线一定相同 C.物块受到的滑动摩擦力大小约为10 N D.物块与长木板间的动摩擦因数约为0.2 3.如图所示,斜面固定在地面上,倾角为θ=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,斜面足够长,滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8,则滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是图中的(取初速度v0的方向为正方向,g取10 m/s2) (　) A　　B C　　D 4.[2026·安徽部分学校开学考] 如图所示,一斜面体固定在水平面上,斜面ab、bc与水平面的夹角分别为37°、53°,一轻质光滑定滑轮固定在斜面体的顶端,质量分别为m=0.2 kg和M=0.8 kg的物体P、Q通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,连接物体的轻绳与斜面平行,P、Q恰好均不滑动.两物体与斜面间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8,重力加速度g取10 m/s2.则剪断轻绳后,P、Q对斜面的摩擦力大小分别是 (　) A.1.2 N,3.9 N B.1.2 N,4.8 N C.0.975 N,3.9 N D.0.975 N,4.8 N [反思感悟] 　   学科网（北京）股份有限公司 $