第2天 摩擦力-【预备新高一】2026-2027学年初升高物理预习衔接练习

3预备新高一物理& 的第2天 摩擦力 温故知新 1.两个互相接触的物体，当它们相对滑动 研究方便，可把摩擦力的作用等效到一个点 时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的 上，画力的示意图时，可将摩擦力作用点画 力，这种力叫作滑动摩擦力。 在物体重心上。 2.摩擦力产生条件：物体相互接触且挤压 4.摩擦力的方向：与物体相对运动或 (有弹力)；发生相对运动或有相对运动的 相对运动趋势的方向相反。摩擦力的 趋势；接触面不光滑。 方向有时与物体的运动方向相反，起阻力作 3.摩擦力的作用点：摩擦力发生在接触面上 用；有时与物体的运动方向相同，起动力 所以摩擦力的作用点就在接触面上，但为了 作用。 第1步 学新知 知识点/1滑动摩擦力 ★★☆☆☆ 技巧点拨 1.概念 只有滑动摩擦力才能用公式F=F压计算， 两个相互接触的物体，当它们相对滑动 其中F压表示正压力，不一定等于物体的重力。例 时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的 如，放在水平桌面上的物体，如果受到向下的外力 F,则物体对水平桌面的压力为F唇=G+F。 力，这种力叫作滑动摩擦力。 滑动摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对 2.方向 运动，而不是阻碍物体的运动，所以滑动摩擦力的 滑动摩擦力的方向沿接触面，并且跟物体 方向可能与物体运动方向相同，也可能相反，即摩 相对运动的方向相反。 擦力可以是动力也可以是阻力。 3.大小 A→F A→ B B 滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比， 7777777777777 77777777777 如图所示，F作用于A上，A、B均向右运动， 即F=F压，其中u是比例常数，叫作动摩擦 vA>Vg,滑动摩擦力阻碍相对运动，A受到B向左的 因数。 摩擦力，与A运动方向相反；B受到A向右的摩擦 (1)μ与接触面的材料、粗糙程度有关，无 力，与B运动方向相同。 单位，与F和F压无关。 知识点/2静摩擦力 ★★☆☆☆ (2)在u、F压一定的情况下，滑动摩擦力 1.概念 的大小与物体的运动性质无关。 相互接触的两个物体之间只有相对运动 66 第三周相互作用一力 的趋势，而没有相对运动，这时的摩擦力叫作 4.静摩擦力的大小 静摩擦力。 (1)静摩擦力的大小可根据力的平衡求 2.方向 解，若物体处于平衡状态，静摩擦力的大小等 与接触面相切，跟物体相对运动趋势的方 于使物体产生相对运动趋势的外力的大小。 向相反。 静摩擦力的大小与正压力无关。 (2)最大静摩擦力fmx:在数值上等于物 体即将开始运动时的拉力，略大于滑动摩 擦力。一般情况下，最大静摩擦力的大小与正 如图所示，A放在B上，用水平力F向右 压力成正比。 拉A,A并没有移动，即A、B相对静止。A相对 于B具有向右的运动趋势，但是A仍然静止， 说明有另一个力与F平衡。这个力就是B对 ∫ A的静摩擦力，方向水平向左。同理，B相对 于A具有向左的运动趋势，所以，A对B的静 77777 静止 滑动 摩擦力的方向水平向右。 甲 3.对静摩擦力方向的理解 如图甲所示，用一个从零开始逐渐增大的 (1)相对运动趋势可能由外力引起，也可 水平力F拉物块，当F增大到某一值时，物块 能由运动状态变化引起。 开始滑动，则物块在此过程中受到的摩擦力随 (2)静摩擦力的方向与相对运动趋势的 F的变化规律如图乙所示。 方向相反，说明摩擦力阻碍物体间的相对运动 (3)物体间的静摩擦力在零与最大静摩 趋势，而不阻碍物体的运动趋势，所以静摩擦 擦力之间，即0<f静≤∫max。 力的方向可能与运动方向相同，也可能相反， 名师点晴 也可能垂直，即静摩擦力的方向与物体运动方 1.使物体产生相对运动趋势的力，可以是一个力 向无关。 的作用效果，也可以是多个力共同的作用效果，如 技巧点拨 图所示。 用两个手指竖直捏住铅笔并保持在 空中静止，根据二力平衡，铅笔受到竖直 甲 乙 向上的静摩擦力，大小等于铅笔的重力。 图甲中使物块产生相对运动趋势的力是F,所以 (1)用手捏住铅笔竖直匀速向上运 摩擦力向左，∫=F=5N;图乙中使物块产生相对运动 动，静摩擦力向上，与铅笔的运动方向 趋势的力是F,和F2共同的作用效果，所以物块的运 相同； 动趋势向右，摩擦力向左，f=F1-F2=2N。 (2)用手捏住铅笔竖直匀速向下运动，静摩擦力向 上，与铅笔的运动方向相反； 2.求解摩擦力大小时，要先判断该力是滑动摩擦 (3)用手捏住铅笔水平匀速运动，静摩擦力向上， 力还是静摩擦力，只有滑动摩擦力才可以用F,= 与运动方向垂直。 F压计算。 67 预备新高一物理& 第2步 过典例 题型1)摩擦力的有无及方向的判断 即学即练 [答案见P20 典例1如图所示的皮带传动装置中，01是主动轮，02是从动轮， 1.如图所示，A、B、C三个物体 叠放在水平地面上，物体B受 A、B分别是皮带上与两轮接触的点，C、D分别是两轮边缘与皮带 到大小为20N、方向水平向右 接触的点（为清晰起见，图中将两轮与皮带画得略微分开，而实际 的力F1的作用，物体C受到大 上是紧密接触的)。当O,顺时针启动时，若皮带与两轮不打滑， 小为5N、方向水平向左的力 则A、B、C、D各点所受静摩擦力的方向分别是( F2的作用，三者均处于静止状 态，则( B 77777777777777 A.向上、向下、向下、向上 A.物体B对物体A的摩擦力 B.向下、向上、向上、向下 方向水平向右 B.地面与物体C之间的摩擦 C.向上、向上、向下、向下 力大小为5N D.向下、向下、向上、向上 C.物体C对物体B的摩擦力 【解析】假设主动轮O1与皮带间无摩擦力作用，则当0，顺时针启动时， 方向水平向左 O1与皮带间将会打滑，此时C点将相对于A点向上运动。实际上，O D.地面与物体C之间无摩擦力 与皮带间没有打滑，可见C点相对于A点有向上运动的趋势；反之，A 2.在测量滑块与平板小车间的 点相对于C,点有向下运动的趋势。根据静摩擦力的方向与物体相对运 动摩擦因数实验中，某同学设 动趋势的方向相反，可知C、A两，点受到的静摩擦力Fc、F4的方向分别 计了如下实验装置。如图甲所 是向下、向上。同理，可判断B、D两点所受静摩擦力的方向如图所示。 示，力传感器A与计算机相连， 可获得力随时间变化的规律。 将力传感器固定在水平桌面 上，测力端通过细绳1与滑块 相连，滑块放在较长的平板小 车右端，滑块的质量m=2kg, 小车的质量为M。另一根细绳 【答案】C 2跨过定滑轮，其一端连接小 车，另一端系一只空沙桶，初始 题型2)摩擦力大小的计算 时整个装置处于静止状态。 典例2一物理兴趣小组的同学在研究弹簧的弹力时，测得弹力的 （重力加速度取g=10m/s2) 大小F和弹簧的长度L的关系如图甲所示，请回答下列问题： 68 第三周相互作用一力 FIN 90-.--- 细绳1 细绳2 A店 m 0 -30 40 L/cm 甲 (1)由图甲中的图像可知：弹簧的原长L= cm;弹簧的 劲度系数k= N/m 4.0 (2)为用弹簧测力计测定两木块A、B间的动摩擦因数，某同学 3.0 设计了如图乙所示的实验方案。若A和B的重力分别为 10N和8N,当A被拉动时，弹簧测力计a的示数为5.0N,b 2.0 的示数为8.0N,则A、B间的动摩擦因数4= 100 2345t/s 乙 B (1)t=0时刻开始缓慢向沙桶里 倒入沙子，当小车刚开始运动 7777777777 77777777777 乙 时，立即停止倒沙子。传感器测 得力的结果如图乙所示。则可 【解析】(1)由题图甲可知，当F=0时横坐标为10cm,故弹簧的原长 求得滑块与小车间的动摩擦因 L,=10cm,根据△F=k·△L,可知F-L图线的斜率等于弹簧的劲度系数 数以= ;从图乙还可以 k=AF90--30)Wm=30NVm。(2)B静止，处于平衡状态，对B, 看出本实验中滑块与小车间的 △L0.4 最大静摩擦力为 N。 由平衡条件可知A、B之间滑动摩擦力f=F。=5.0N,滑动摩擦力∫= (2)实验时如果发现桌面粗糙， uR=uCa,则动摩擦因数u=-5.0N G8N=0.625。 则你认为对所求以值有何影响？ (选填“偏大”“偏小”或 【答案】(1)10300(2)0.625 “无影响”)。 第3步 练新题 目答案见P20 Q建议用时：20分钟 9实际用时： 分钟 1.用手握紧瓶子使瓶子静止在空中，如图所 A.摩擦力的大小与手的握力成正比 示，关于瓶子所受摩擦力的情况，以下说法 B.手出汗了摩擦力就会变小 正确的是( C.摩擦力的大小与手的握力大小无关 D.摩擦力的方向向下 2.如图所示，把一重为G的物块，用一水平方 向的推力F=F。-t(k为恒量，t为时间)压 在竖直的足够高的平整墙壁上，t=0时刻物 块静止在墙壁上，一段时间后物块才沿墙壁 69 3预备新高一物理8一 向下滑动，则从t=0开始物块所受的摩擦 为() 力f随t的变化关系是下列图中的( 777777777777777777 A.2 N,3 N B.2N,6 N C.0,6N D.3 N,3 N 4.如图所示，位于水平桌面上的物块P,由跨 过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P 和到Q的两段绳都是水平的。已知P与Q 之间以及桌面之间的动摩擦因数都为，P 和Q的质量都为2m,重力加速度为g,滑轮 轴上的摩擦不计。现用一水平向右的恒力 F拉P使其做匀速直线运动，则F的大小为 D 3.如图所示，水平面上的物体在水平方向的力 个 P F和F2作用下，沿水平面向左做匀速直线 7777777777777777777777777777777 运动，已知F1=3N,F2=6N。撤去F1瞬 A.Aumg B.3umg 间，物体所受的合力大小和摩擦力大小分别 C.Tumg D.8umg 第4步 查效果 必会知识点 对点题号 错题题号 纠错时间 1.滑动摩擦力 2、3、4 2.静摩擦力 1、2 今天的我： ☐超级棒！ 还不错！ ☐需要继续努力。 703 预备新高一 物理8 第2天摩擦力 【即学即练】 1.C【解析】A静止，所受外力的合力为0，则 A只受到重力与支持力，物体B对物体A没 有摩擦力作用，A错误；对A、B、C整体分析， 由于F,=20N>F2=5N,可知，地面与物体 C的摩擦力方向水平向左，大小为∫=F1- F2=15N,B、D错误；对A、B整体分析，由于 F,的作用，整体相对C有向右运动的趋势， 则物体C对物体B的摩擦力方向水平向左， C正确。 2.（1)0.153.5（2)无影响 【解析】(1)由题图乙可知，滑动摩擦力的大 小为3N,滑块重力为20N。根据∫=mg, 可得动摩擦因数为0.15，从题图乙中还可以 看出滑块与小车间的最大静摩擦力为 3.5N。(2)本实验滑块静止，受到的滑动摩 擦力和绳子拉力保持平衡，因此只要滑块的 重力不变则滑动摩擦力不变，因此桌面粗 糙，不影响滑动摩擦力的测量，故对的测 量没有影响。 【练新题】 1.C【解析】瓶子静止，受力平衡，瓶子受重 力和竖直向上的静摩擦力，二力平衡，因而 静摩擦力大小等于重力大小；握力增加后， 瓶子更掉不下来，依然保持静止，静摩擦力 大小还是等于重力大小，A、D错误，C正确； 当手出汗了，导致动摩擦因数减小，握力不 变时，最大静摩擦力就会变小，而受到的静 摩擦力大小不变，B错误。 20 2.D【解析】物块静止在墙壁上时受力平衡， 在竖直方向上只受两个力，物块所受的静摩 擦力和重力平衡，则有f=G,当F减小到某 个值时，物块和墙壁间的最大静摩擦力等于 重力；之后物块下滑，物块受到的摩擦力从 最大静摩擦力突变为滑动摩擦力（滑动摩擦 力小于最大静摩擦力)，物块和墙壁间的正 压力N=F=F。-t,物块受到的滑动摩擦力 ∫=uN=(F。-kt),可知物块受到的滑动摩擦 力随时间均匀减小，D正确。 3.D【解析】物体在水平方向的力F1和F2 作用下，沿水平面向左做匀速直线运动，可 知摩擦力f=F2-F,=3N,方向向右，撤去F 瞬间，物体受到的仍是滑动摩擦力，所以= 3N,合力F=F2f=3N,D正确 4.D【解析】设轻绳拉力为T,两物块间的滑 动摩擦力f=·2mg,对物块Q,根据二力平 衡，可知T=f=2umg,对物块P,受到拉力T、 Q对P的水平向左的滑动摩擦力'、地面对 P的水平向左的滑动摩擦力∫地，根据共点力 平衡可得F=T+∫'+∫地，其中∫地=u·4mg= 4umg,f'=∫=2mg,联立可得，拉力F的大 小F=8umg,D正确。 第3天牛顿第三定律 【即学即练】 1.D【解析】地面对该同学的作用力与该同 学对地面的作用力是一对作用力和反作用 力，大小相等，方向相反，A错误；踏板对该 同学的作用力与该同学对踏板的作用力是 一对作用力和反作用力，大小相等，方向相