3.2 摩擦力 学案 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

第2节 摩擦力 学案

学习目标：

1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件，知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力.

2.知道静摩擦力的概念及产生条件，知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围．

知识梳理：

一、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．产生条件：

①接触面粗糙；　　　②接触处有压力；　　③两物体间有相对滑动

3．大小、方向：

(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＝μF压．

(3)方向：沿着接触面，与受力物体相对运动的方向相反

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趋势，而没有相对运动时的摩擦力，叫作静摩擦力．

2．产生条件：

　①接触面粗糙；　②接触处有压力；　　③两物体间有相对运动趋势

3．大小、方向：

　　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．

　　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.

　　方向：总是沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反．

疑、难点理解：

一、滑动摩擦力

1．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．

2．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．

典例1：关于滑动摩擦力，下列说法正确的是(　　)

A．滑动摩擦力与物体的重力成正比

B．受滑动摩擦力作用的物体一定是运动的

C．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反

D．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动

答案　D解析　滑动摩擦力与物体间的正压力成正比，选项A错误；受滑动摩擦力作用的物体可能是运动的，也可能是静止的，如木块在桌面上滑动，静止的桌面也受到滑动摩擦力，选项B错误；滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，阻碍物体间的相对运动，但是与物体运动的方向可能相反也可能相同，选项C错误，D正确．

典例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)求：

(1)木块与地板间的动摩擦因数；

(2)若在木块运动过程中撤去拉力，在木块继续向前滑行的过程中，木块受到的摩擦力是多大？

(3)若F的大小变为10 N，则木块受到的摩擦力是多大？

(4)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？

(5)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．

答案　(1)0.2　(2)6 N　(3)6 N　(4)6 N　方向水平向左　(5)4.8 N

解析　(1)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.

(2)Ff2＝μFN＝Ff1＝6 N.

(3)Ff3＝μFN＝Ff1＝6 N.

(4)Ff4＝μFN＝Ff1＝6 N，方向水平向左．

(5)此时木块和地板间的压力FN′＝mg－F＝24 N，Ff5＝μFN′＝4.8 N．则此时要保持木块匀速运动，需满足拉力F′＝Ff5＝4.8 N.

二、静摩擦力

1．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)当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，与使物体产生运动趋势的外力方向相反．

2．静摩擦力的大小

(1)范围：0＜F≤Fmax.

(2)计算：物体做匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解．

(3)静摩擦力大小与正压力无关．

3．说明

(1)静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反．

(2)静摩擦力发生在相对静止的两物体之间，受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体也可能受静摩擦力作用．

典例3：(多选)如图所示，用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上保持静止，当F增大时(　　)

A．墙对铁块的弹力增大

B．墙对铁块的摩擦力增大