第2节 摩擦力-(配套教参Word版)【创新教程·五维课堂】2026-2027学年高中物理必修第一册同步讲义(人教版)

2026-08-17
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摘要:

本讲义聚焦高中物理摩擦力核心知识点,系统梳理滑动摩擦力(定义、方向沿接触面与相对运动方向相反、大小公式Ff=μFN及动摩擦因数影响因素)和静摩擦力(定义、方向与相对运动趋势相反、最大静摩擦力及范围0<F≤Fmax),通过基础梳理构建概念,自我检测辨析易错点,探究导引结合情景分析,例题与跟踪训练强化应用,形成从概念到应用的学习支架。 该资料以科学探究和科学思维为特色,通过“探究导引”(如分析物体与传送带相对运动判断摩擦力方向)引导学生观察推理,培养科学探究的问题与证据意识。“误区分析”结合案例纠正“静止物体才受静摩擦力”等认知,提升科学思维的质疑创新能力。生活实例(握油瓶、冰壶比赛)体现物理观念的相互作用观念,课中助力教师互动教学,课后通过练习题和自我检测帮助学生查漏补缺。

内容正文:

第2节 摩擦力 学习目标 核心素养 1.知道摩擦力的定义及分类(重点) 2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件(重点) 3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小(难点) 4.了解最大静摩擦力的概念,并知道滑动摩擦力和最大静摩擦力之间的大小关系 [基础梳理] [知识点1] 滑动摩擦力  1.定义:两个相互接触的物体,当它们 相对滑动 时,在接触面上会产生一种 阻碍相对运动 的力,这种力叫作滑动摩擦力。 2.方向:总是沿着 接触面 ,并且跟物体 相对运动 的方向相反。 3.大小 (1)滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成 正比 ,还跟接触面的粗糙程度、材质等有关。 (2)公式:Ff= μFN 。 (3)动摩擦因数μ:它的值跟两接触面的 材料 和 粗糙程度 有关。动摩擦因数μ=,Ff在接触面内且与相对运动方向 相反 ,FN与接触面 垂直 。 [知识点2] 静摩擦力  1.定义:相互接触的两个物体之间只有 相对运动的趋势 ,而没有 相对运动 时,这时的摩擦力叫作静摩擦力。 2.方向:总是沿着 接触面 ,跟物体 相对运动趋势 的方向相反。 3.最大静摩擦力:静摩擦力有一个最大值Fmax,在数值上等于物体 即将开始运动 时的拉力。 4.静摩擦力的大小:两物体之间实际产生的静摩擦力F在 0 与最大静摩擦力 Fmax 之间,即 0<F≤Fmax 。 [自我检测] 1.思维辨析 (1)一个物体在另一个物体表面滑动时,一定产生摩擦力。(×) (2)摩擦力一定作用于两个相互接触的物体之间。(√) (3)静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力。(×) (4)运动的物体受到的摩擦力一定是滑动摩擦力。(×) (5)摩擦力一定是阻力。(×) 2.基础理解 (1)下列情景中,物体M所受摩擦力Ff的示意图正确的是(  ) 解析:B [物体静止在粗糙水平面上,但没有相对运动或相对运动趋势,则没有摩擦力,故A错误;汽车停在斜坡上,由于有下滑趋势,因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力,故B正确;物体虽贴着竖直墙面,但由于自由下落,因此与竖直墙面没有压力,则没有摩擦力,故C错误;瓶子被握在手中处于静止状态,依据平衡条件,则瓶子受到的静摩擦力与重力平衡,方向竖直向上,故D错误。故应选B。] (2)如图甲、乙、丙所示,质量为2 kg的木块在不同水平拉力作用下,均向右做匀速直线运动。 ①以上三图中的木块除了受到水平拉力外,水平方向还要受到一个什么力?你能根据二力平衡确定这个力的大小吗? ②以上三图中木块受的摩擦力方向向哪?滑动摩擦力的方向与相对运动方向有何规律? ③比较甲、乙两图,表明滑动摩擦力大小与什么因素有关?比较甲、丙两图,表明滑动摩擦力大小与什么因素有关? 答案:①滑动摩擦力,其大小和外力大小相等,即3.6 N、6.6 N、5.6 N。 ②方向均向左,其方向总与相对运动方向相反。 ③甲、乙表明,滑动摩擦力的大小与压力大小有关;甲、丙表明,滑动摩擦力的大小与接触面间的材料有关。 滑动摩擦力 ◆[探究导引] 甲图中物体与地面“一动一静”,乙图中物体与传送带“一慢一快”,丙图中物体与传送带“一左一右”。若各接触面均粗糙,试分析图中物体是否受摩擦力;若存在摩擦力,分析摩擦力的方向。 提示:甲图中物体受到向左的滑动摩擦力;乙、丙图中物体均受到向右的滑动摩擦力。 ◆[探究归纳] 1.滑动摩擦力的产生条件 两物体缺一不可 2.滑动摩擦力的方向 (1)在接触面上,与接触面相切,且与物体相对运动的方向相反。 (2)与物体的运动方向可能相同,也可能相反。 例如: 3.滑动摩擦力的大小 (1)公式法:根据公式Ff=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(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。 [特别提醒] (1)滑动摩擦力的方向与“相对运动的方向相反”并不是与“运动方向”相反。 (2)滑动摩擦力的作用总是阻碍物体的相对运动,而不是阻碍物体的运动。 [例1]  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受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力 B.若v1<v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 C.若v1>v2,货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力 D.若v1>v2,汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 [解析] B [若v1<v2时,货物向右滑动,货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力,汽车B受到货物A所施加的向右的滑动摩擦力,选项A错误,B正确;若v1>v2时,货物A相对汽车B向左滑动,受到汽车B所施加的向右的滑动摩擦力,汽车B受到货物A所施加的向左的滑动摩擦力,故选项C、D错误。] ◆[跟踪训练] 1.质量为2 kg的物体,静止在水平地面上,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相等。现给物体一水平拉力(g取10 m/s2),问: (1)当拉力大小为5 N时,地面对物体的摩擦力是多少? (2)当拉力大小为12 N时,地面对物体的摩擦力是多少? (3)此后若将拉力减小为5 N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多少? (4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力是多少? 解析:物体所受滑动摩擦力(最大静摩擦力Fmax)的大小为F=μFN=μmg=0.5×2×10 N=10 N。 (1)当拉力F1=5 N时,F1<Fmax,物体静止,由二力平衡可知F静=F1=5 N。 (2)当拉力F2=12 N时,F2>Fmax,物体要滑动, F滑=F=10 N。 (3)当拉力减小为5 N时,物体仍在滑动,故 F滑=F=10 N。 (4)当撤去拉力后,由于物体继续滑动,仍受滑动摩擦力的作用,F滑=F=10 N。 答案:(1)5 N (2)10 N (3)10 N (4)10 N 对静摩擦力的理解和应用 ◆[探究导引] 把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示。 当测力计的示数为1 N时,木块没有动;逐渐增大拉力至2 N时,木块仍静止;继续增大拉力到4 N时,木块开始移动,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。 (1)木块受到拉力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,静摩擦力有什么变化? (3)静摩擦力在哪里产生?沿什么方向? 提示:(1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为1 N的力,这个力就是桌面对木块的静摩擦力。 (2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大,但有一个最大值。 (3)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间。静摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对运动趋势的方向相反。 ◆[探究归纳] 1.静摩擦力产生的条件 两物体缺一不可 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。 例如: 3.静摩擦力的大小 (1)大小的范围:0<F≤Fmax。 (2)计算:物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时,根据二力平衡条件求解。 (3)最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力,一般情况下,为分析问题方便,可认为二者相等。 [特别提醒] (1)不能认为受静摩擦力的物体一定静止,运动的物体之间也可能存在静摩擦力。 (2)静摩擦力的效果不是阻碍物体的运动,而是阻碍物体间的相对运动趋势。 (3)静摩擦力是被动力,在一定范围内其大小随外力变化而变化,并不是一个定值。 [例2]  如图所示,一质量M=2 kg的物体放在动摩擦因数μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1 kg的小桶相连。已知M与水平面间的最大静摩擦力Fm=4.5 N,滑轮的摩擦不计,g取10 N/kg,求在以下情况中M受到的摩擦力的大小。 (1)只挂m0,处于静止状态时; (2)只挂m0,但在M上再放一个M′=3 kg的物体时; (3)只在桶内加入m1=0.33 kg的沙子时。 思路引导:解答本题时应明确以下两点: (1)小桶静止时,根据二力平衡知:FT=m0g。 (2)M静止时,根据二力平衡知:Ff=FT。 [解析] (1)因为m0g=1 N<Fm,M处于静止状态,所以受静摩擦力作用,由二力平衡得F1=m0g=1 N。 (2)在M上再放一个M′=3 kg的物体,M仍静止,故所受静摩擦力F2=F1=m0g=1 N。 (3)因为(m0+m1)g=4.3 N<Fm,故M处于静止状态,所受静摩擦力F3=(m0+m1)g=4.3 N。 [答案] (1)1 N (2)1 N (3)4.3 N [易错警示] 易混淆的“三个方向”的辨析 (1)运动方向:物体的运动方向一般选地面上固定不动的物体作为参考系判定。 (2)相对运动方向:物体间的相对运动方向,指以其中一个物体A为参考系,另一个物体B的运动方向,即为物体B相对物体A的运动方向,反之也可。 (3)相对运动趋势的方向:由于两物体间静摩擦力的存在而没有发生相对运动,其相对运动方向可用假设法(假设无静摩擦力)判定。 ◆[跟踪训练] 2.判断各图中物体A是否受摩擦力作用(A和B相对静止);若有,判断A受的摩擦力沿什么方向? (1)图a中A、B相对地面静止; (2)图b中A、B相对地面静止; (3)图c中A、B一起向右做匀速直线运动; (4)图d中A、B一起向右做匀速直线运动。 解析:图a情况,物体A处于平衡状态,假设物体A受静摩擦力作用,根据二力平衡知识可知,物体A的平衡状态被破坏,因此假设是错误的,故在图a情况下物体A不受摩擦力。图b情况下,物体A也处于平衡状态,由于A受向右的力F的作用,由二力平衡知A一定受向左的静摩擦力作用。图c情况,用力F拉水平地面上的B物体,B物体及其上面的A物体保持相对静止做匀速直线运动,假设A受静摩擦力作用,根据二力平衡知识可知,物体A的平衡条件被破坏,因此假设是错误的,A不受摩擦力作用。图d情况下,由于A做匀速直线运动,说明A在水平方向上平衡,根据二力平衡可知,A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与F相平衡,静摩擦力的方向与运动方向相反。 答案:(1)不受摩擦力作用 (2)向左的静摩擦力 (3)不受摩擦力作用  (4)向左的静摩擦力 ◆[课堂小结] 误区一:误认为只有静止的物体才受静摩擦力作用,滑动摩擦力一定产生于运动的物体间 静摩擦力产生于两个相对静止的物体间,它们可能都运动;滑动摩擦力产生于两个相对运动的物体间,它们中可能有一个物体静止。例如,汽车加速前进时,相对于车厢静止的箱子随汽车一起运动受到向前的静摩擦力;狗拉雪橇向前运动时,静止的地面受到滑动摩擦力。 误区二:误认为摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 实际上摩擦力与相对运动方向或相对运动趋势方向相反,与物体的运动方向可能相反,可能相同,还可能与物体的运动方向不在一条直线上。 误区三:误认为物体间的压力越大,摩擦力就越大 实际上滑动摩擦力、最大静摩擦力与物体间的压力有关,压力越大,则滑动摩擦力和最大静摩擦力就越大,而静摩擦力的大小与物体间的压力无关。 误区四:误认为摩擦力一定是阻力 实际上摩擦力阻碍的是物体间的相对运动,摩擦力不一定是阻力,有可能是动力,如传送带就是利用摩擦力作为动力,将粮食由低处送到粮仓中。 [案例] 如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱,试判断下列情况中,木箱所受摩擦力的方向,并说明摩擦力充当动力还是阻力。 (1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动); (2)汽车刹车时(二者无相对滑动); (3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动); (4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时; (5)汽车在匀速过程中突然加速,木箱在车上滑动时。 [正解] (1)木箱随汽车一起由静止加速运动时,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原有静止状态。因此它将相对于汽车向后滑动,而实际木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势,所以,木箱受到向前的静摩擦力,此时静摩擦力是动力。 (2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,而实际木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力,此时静摩擦力是阻力。 (3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,假设木箱受水平向右的摩擦力,跟木箱接触的物体只有汽车,汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2),由二力平衡条件知:F1与G抵消,但没有力与F2抵消,不能做匀速直线运动,这与题意矛盾,所以假设错误,即木箱不受摩擦力。 (4)汽车刹车,木箱相对于汽车向前滑动,易知木箱受到向后的滑动摩擦力,此时滑动摩擦力是阻力。 (5)汽车在匀速过程中突然加速,木箱相对于汽车向后滑动,易知木箱受到向前的滑动摩擦力,此时滑动摩擦力是动力。 [答案] 见解析 1.(对摩擦力的理解)关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是(  ) 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 解析:D [滑动摩擦力与物体的相对运动方向相反,即相对相接触的那个物体的运动方向相反,与物体的实际运动方向可以成任意角度,故A正确;静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,比如:贴着车厢壁运行的物体,故B正确;货物在传送带上向高处运动时,货物受静摩擦力但不静止;受到滑动摩擦力却是静止的,比如:正在地面上滑行的物体,地面受到是滑动摩擦力,而地面是静止的,故C正确;静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反,它可以是阻力、可以是动力,故D错误。] 2. (多选)(摩擦力在生活中的应用)用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),如图所示。下列说法中正确的有(  ) A.瓶中油越多,手必须握得越紧 B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大 C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的 D.以上说法都正确 解析:AC [用手握住油瓶,油瓶不掉落下来,表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡,静摩擦力的大小由油瓶和油受到的重力(大小)决定;油瓶变重,它受到的静摩擦力必须随之增大,即手握得紧一点才能保证油瓶不会掉落下来;如果手握得不够紧,正压力不够大,最大静摩擦力小于油瓶受到的重力,油瓶就会掉下来,所以选项A正确;手握得越紧,手与油瓶之间的正压力越大,最大静摩擦力也越大,但是油瓶受到的是与油瓶重力相平衡的静摩擦力,大小等于油瓶受到的重力,可见,选项B、D错误,选项C正确。] 3.如图所示,物体A、B在力F的作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是(  ) A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同 B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反 C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力 D.甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和F方向相同 解析:D [甲图中,假设A、B接触面光滑,A保持匀速运动,A、B还是相对静止,说明A、B间没有相对运动趋势,A、B间没有静摩擦力;而乙图中A物体有向下滑动的趋势,说明A受静摩擦力。故D正确。] 4.(摩擦力大小计算)如图所示,一重为40 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=13 N,F2=6 N,已知木块与地面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求: (1)木块受到的摩擦力的大小和方向; (2)当只将F1撤去时,木块受到的摩擦力的大小和方向; (3)若撤去的力不是F1而是F2,求木块受到的摩擦力的大小和方向。 解析:当木块运动时受到的滑动摩擦力为 F滑=μFN=μG=0.2×40 N=8 N, 故木块受到地面的最大静摩擦力为8 N。 (1)加上F1、F2后,F1和F2相当于一个方向向右的F=F1-F2=7 N的力,由于F小于最大静摩擦力,故木块处于静止状态,则木块受到地面静摩擦力的作用,大小为7 N,方向水平向左; (2)由于F2小于最大静摩擦力,故木块仍保持静止。由二力平衡知识知,木块受到的静摩擦力大小等于F2,即大小为6 N,方向水平向右; (3)撤掉F2后,由于F1大于最大静摩擦力,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为8 N,方向水平向左。 答案:(1)7 N 水平向左 (2)6 N 水平向右 (3)8 N 水平向左 一、单项选择题 1.下列有关摩擦力的说法正确的是(  ) A.一个物体静止在另一个物体的表面上,它们之间没有静摩擦力 B.滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 C.摩擦力可以是阻力,也可以是动力 D.由公式μ=可以看出,μ与F成正比,与FN成反比 解析:C [一个物体静止在另一个物体的表面上,如果有相对运动趋势,它们之间一定有静摩擦力,选项A错误;滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反,选项B错误;摩擦力可以是阻力也可以是动力,选项C正确;μ与材料类别及接触面的粗糙程度有关,与F和FN无关,选项D错误。] 2.下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是(  ) 解析:B [传送带将货物送到高处,依靠传送带给货物的静摩擦力,故A不符合题意;乘客在竖直上升电梯中,不满足摩擦力产生条件,即没有相对运动或相对运动趋势,因此乘客不受摩擦力作用,故B符合题意;运动员跑步,脚底相对地面有向后运动的趋势,因此地面给人向前的静摩擦力,故C不符合题意;手拿住杯子,满足摩擦力产生的条件,杯子相对手有向下滑的趋势,因此手给杯子有向上的静摩擦力,故D不符合题意。] 3.关于动摩擦因数,下列说法中正确的是(  ) A.由滑动摩擦力公式可推出动摩擦因数μ与正压力FN成正比 B.相同的条件下,接触面积越大,动摩擦因数越大 C.动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关 D.生活经验告诉我们:物体运动越快摩擦力越大,则物体表面的动摩擦因数μ与速度大小成正比 解析:C [动摩擦因数(即滑动摩擦力和弹力的比值),是一种比值定义法,则动摩擦因数与滑动摩擦力和弹力均无关,只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关,故C正确,A、B均错误;由上分析可知,物体表面的动摩擦因数μ与速度大小也无关,故D错误。] 4.如图所示,在粗糙的水平地面上,一物块与弹簧连接。先用水平向右的力拉弹簧,物块处于静止状态,地面对物块的摩擦力大小为f。增大拉力F,使弹簧伸长量为原来的2倍,物块仍保持静止,此时地面对物块的摩擦力大小为(  ) A.0     B.f     C.2f     D.3f 解析:C [物体处于静止状态,水平方向受力平衡,合外力等于零,F等于f,当F增大时,f随之增大,物块仍保持静止,合力为零,F和f是一对平衡力;弹簧伸长量为原来的2倍,根据胡克定律,则有此时地面对物块的摩擦力大小为2f,故C正确,A、B、D错误。] 5.甲图中小明用60 N的水平力推木箱,没推动,此时木箱受的摩擦力为F1;乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受的摩擦力为F2;丙图中小明把木箱推动了,此时木箱受的摩擦力为F3。已知木箱对地面的压力为300 N,木箱与地面间动摩擦因数为0.3,则F1、F2、F3的大小分别为(  ) A.60 N,100 N,90 N B.0,100 N,300 N C.60 N,100 N,300 N D.0,100 N,90 N 解析:A [甲图小明用的推力F=60 N,木箱不动,木箱在水平方向受到两个力作用处于平衡状态,木箱受的摩擦力为静摩擦力,F1=F=60 N;乙图小明用的推力F′=100 N,木箱恰好能被推动,静摩擦力达到最大值,F2=F′=100 N;丙图小明把木箱推动了,木箱受到了滑动摩擦力的作用,F3=μFN=0.3×300 N=90 N,故选项A正确,选项B、C、D错误。] 6. 在水平台上放一物体,物体与平台间的动摩擦因数为μ,现用一水平推力F把物体推向台边,如图所示,物体在台边翻倒以前的过程中,台面对物体的摩擦力(  ) A.逐渐减小到零 B.保持不变 C.先增大后不变 D.先增大后减小 解析:B [翻倒以前物体对平台的压力不变,所以滑动摩擦力大小不变。] 7.冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒。如图所示,比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面,使冰壶滑得更远。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,受到的滑动摩擦力为f,则冰道被擦刷后(  ) A.μ和f都增大 B.μ和f都减小 C.μ增大,f减小 D.μ减小,f增大 解析:B [用冰刷刷冰,使冰壶和冰之间形成一层水膜,由于水的出现使冰壶与冰面分开,从而减小了动摩擦因数,进而减小了冰壶与冰面之间的摩擦力,故B正确,A、C、D错误。] 8.用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推动。用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是(  ) A.木块开始运动前,摩擦力可以用公式F=μFN计算 B.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小 C.木块开始运动前,拉力小于摩擦力 D.当拉力达到某一数值时木块开始移动,运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大 解析:B [由题意可知,开始时木块保持不动,木块受静摩擦力,根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力,故摩擦力大小随拉力的增大而增大;而当增大拉力达到某一大小时,木块开始滑动,说明此时木块恰好达到最大静摩擦力;而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力,所以木块移动后拉力将减小,根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力,故B正确,A、C、D错误。] 二、多项选择题 9. 水平的皮带传送装置如图所示,皮带的速度保持不变,将物体轻轻地放在A点,开始时物体在皮带上滑动,当它到达位置C时停止滑动,随后随皮带一起匀速运动,直至传送到B点,在传送过程中,该物体受到的摩擦力情况是(  ) A.在AC段受到水平向左的滑动摩擦力 B.在AC段受到水平向右的滑动摩擦力 C.在CB段不受静摩擦力 D.在CB段受到水平向右的静摩擦力 解析:BC [在AC段物体相对皮带向左滑动,受到水平向右的滑动摩擦力;在CB段物体相对皮带静止,物体随皮带一起匀速运动,受到的是平衡力,如果有静摩擦力,则物体不能处于平衡状态,所以不受静摩擦力,故选项B、C正确。] 10.(多选)如图所示为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受到沿斜面向上的摩擦力 B.如果货物A随传送带一起向下匀速运动,A受到沿斜面向下的摩擦力 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 解析:AD [货物A与传送带保持相对静止,所以受静摩擦力,静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。如果货物A随传送带一起向上匀速运动,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斜面向上,故A项正确,B项错误;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,传送带相对于A有向上的运动趋势,则A给传送带的摩擦力方向沿斜面向下,故C项错误,D项正确。] 11.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f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fm=21 N B.木箱所受的最大静摩擦力fm=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 解析:AD [由图乙知木箱受的最大静摩擦力为fm=21 N,故A正确,B错误;当木箱运动后受的是滑动摩擦力,大小为f=μmg=20 N,解得μ=0.2,故C错误,D正确。] 12.如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸与桌布分离后继续在桌面滑行,最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中(  ) A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向右 B.桌面对鱼缸摩擦力的方向向右 C.鱼缸所受的摩擦力大小没有变化 D.若猫增大拉力,鱼缸受到桌布的摩擦力将增大 解析:AC [桌布向右拉出时,鱼缸相对于桌布有向左的运动,故鱼缸受到的摩擦力向右,故A正确;桌面对鱼缸摩擦力的方向向左,故B错误;鱼缸受到的摩擦力为滑动摩擦力,其大小与拉力无关,只与压力和动摩擦因数有关,因此增大拉力时,摩擦力不变,故C正确;D错误。] 三、非选择题 13.如图所示,轻质弹簧的劲度系数k=20 N/cm,用其拉着一个重为200 N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求: (1)物体与水平面间的动摩擦因数; (2)当弹簧的伸长量为6 cm时,物体受到的水平拉力为多大?这时物体受到的摩擦力为多大? (3)如果在物体运动过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力为多大? 解析:(1)由Ff=kx=μFN=μG知μ===0.4; (2)由F=kx′得:F=20×6 N=120 N;此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,所以F′f=μG=0.4×200 N=80 N; (3)由于物体仍能滑行,物体所受的滑动摩擦力大小和方向不变,大小仍为80 N。 答案:(1)0.4 (2)120 N 80 N (3)80 N 14. 如图所示,物体A、B的质量分别为mA=10 kg,mB=20 kg,A与B、B与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当用水平力F=80 N向右拉轻滑轮时,B对A的摩擦力和桌面对B的摩擦力为多大?(g取10 m/s2) 解析:A与B、B与水平桌面间的最大静摩擦力分别为: FmA=μmAg=30 N, FmB=μ(mAg+mBg)=90 N, 由于绳子对物体A的拉力 FA==40 N>FmA, 故B对A的摩擦力为滑动摩擦力,大小为30 N,方向向左。 物体B受到向右的拉力=40 N和A施加给它的大小为30 N的摩擦力, FB=40 N+30 N<FmB, 故桌面对B的摩擦力为静摩擦力,大小为FB=70 N,方向向左。 答案:30 N  70 N 学科网(北京)股份有限公司 $

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第2节 摩擦力-(配套教参Word版)【创新教程·五维课堂】2026-2027学年高中物理必修第一册同步讲义(人教版)
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