3.2 摩擦力 课件-2026-2027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摩擦力，系统讲解滑动摩擦力、静摩擦力的产生条件、大小方向及受力分析方法，还涵盖流体阻力。课堂从生活现象提问导入，如轮胎花纹作用，衔接弹力知识，搭建从生活到物理的学习支架。 其亮点是通过实验探究静摩擦力随拉力变化，用图像法处理数据培养科学探究能力，结合真题练习强化科学思维，生活应用案例渗透科学态度与责任。采用实验法和案例分析，知识网络小结助学生构建物理观念，教师使用可提升教学系统性和效率。

摩擦力 人教版 · 高中物理必修第一册 · 第三章 滑动摩擦力 · 静摩擦力 · 受力分析 · 流体阻力 相互作用——力 FRICTION PAGE 01 3.1摩擦力--知识框架 PAGE 02 📋 滑动摩擦力 定义 产生条件 方向与作用效果 大小 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； (1)接触面粗糙;(2)物体接触且挤压;(3)物体间有相对运动； 方向:沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反;作用效果:总是阻碍物体间的相对运动； (1)公式:Ff=μF压，其中F表示接触面上压力的大小(与物体所受支持力FN大小相等)，μ为动摩擦因数。(2)μ的大小:跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度、干湿情况等有关，与接触面的大小、运动快慢等无关。(3)由Ff=μFN，得μ=，此式给出一种测动摩擦因数的方法 静摩擦力 定义 产生条件 方向与作用效果 大小 两个相互接触并保持相对静止的物体，当它们之间存在相对运动趋势时，在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动趋势的力，这种力叫静摩擦力 (1)接触面粗糙;(2)两物体接触且挤压;(3)物体间有相对运动趋势； 方向:沿着接触面，总是跟物体相对运动趋势的方向相反;作用效果:总是阻碍物体间的相对运动趋势； 静摩擦力会随外力的改变而改变。由二力平衡可知，静摩擦力的大小总等于使物体有相对运动趋势的外力的大小。静摩擦力有一个最大值Fmax，即静摩擦力的大小范围是:0<F≤Fmax。最大静摩擦力的大小与正压力成正比，即Fmax=μ0FN，μ0为静摩擦因数，它取决于接触面的材料和接触面的粗糙程度，非最大静摩擦力的大小由二力平衡求得。Fmax略大于滑动摩擦力Ff，见右图所示，解题时如无特殊说明，可认为Fmax=Ff f F Fmax Ff 物体滑动 🎯 学习目标 PAGE 03 🔵 物理观念 ▸ 理解摩擦力是接触力的一种，掌握其产生条件 ▸ 区分滑动摩擦力和静摩擦力的本质差异 ▸ 建立"相对运动"与"对地运动"的清晰概念 🧠 科学思维 ▸ 运用"假设法"判断静摩擦力的有无和方向 ▸ 通过图像分析静摩擦力随外力的变化规律 ▸ 掌握"隔离法"进行多物体受力分析 🔬 科学探究 ▸ 设计实验探究静摩擦力随拉力的变化 ▸ 学会用图像法处理实验数据并得出结论 ▸ 培养观察、记录、分析、论证的完整能力 💡 科学态度与责任 ▸ 感悟摩擦力在生活中"双刃剑"的作用 ▸ 认识减摩技术对节能减排的社会意义 ▸ 增强将物理知识应用于实践的意识 🧭 课程导航 PAGE 04 本节课将沿着"认识→理解→探究→应用→拓展"的思维路径，逐层深入摩擦力世界 01 📐 滑动摩擦力 P7 ~ P11 产生条件与方向判定|F=μFN公式详解|影响因素分析 归纳法 + 公式推导 02 🔬 静摩擦力与实验 P12 ~ P17 静摩擦的产生与特点|实验：f随F的变化|f-F图像与结论 实验探究 + 图像法 03 📋 受力分析与应用 P18 ~ P23 四步法受力分析|假设法/平衡法/效果法|生活中的摩擦 方法总结 + 案例分析 04 💨 科学漫步：流体阻力 P24 ~ P27 低速f∝v/高速f∝v²|流线型设计与终端速度|降落伞/鱼雷/鲨鱼皮 科学阅读 + 拓展讨论 ★ 📖 课堂升华与小结 P33 ~ P35 物理与人生的启示|知识网络总结 升华感悟 + 巩固训练 💡 提示：每完成一个模块，请回顾左侧知识卡片，确认已掌握核心概念再进入下一模块 05 📋 互动练习 P28 ~ P32 滑动摩擦力，静摩擦力，受力分析综合题目|课后习题讲解 课后练习 + 巩固训练 ⚠️ 教学重点与难点 PAGE 05 🔵 教学重点 ① 滑动摩擦力计算 F=μFN，μ与接触面有关 ② 摩擦力方向判定 "相对"运动/趋势方向相反 ③ 静摩擦力有无判断 假设法 + 平衡法 ④ 受力分析基本方法 先重力→再弹力→后摩擦 ⑤ 最大静摩擦力实验 fmax略大于滑动摩擦力 🔥 教学难点 ① "相对运动"vs"对地运动" 人走路时脚相对地面向后运动 ② 静摩擦力方向判断 趋势方向是"假想光滑"时的方向 ③ 静摩擦可以是动力 走路、传送带都是典型例子 ④ fmax与滑动摩擦力关系 fmax略大于F=μFN ⑤ 多力共存时的受力分析 不漏力、不添力、不重复 从生活现象出发 PAGE 06 🤔 几个有趣的问题 为什么轮胎要有花纹？ 增大接触面粗糙程度→增大摩擦 为什么冰面上容易滑倒？ 冰面光滑→摩擦因数μ很小 为什么握不住湿滑的肥皂？ 水膜减小了接触面粗糙程度 为什么传送带能运货物？ 静摩擦力提供动力！ 🎯 本节核心问题 • 摩擦力是怎么产生的？ • 滑动摩擦力和静摩擦力有什么区别？ • 摩擦力一定是阻力吗？ • 如何准确分析一个物体的受力？ • 流体中运动的物体受什么阻力？ 01 滑动摩擦力 定义与产生条件·公式F=μFN·方向判定·影响因素 PAGE 07 摩擦力产生的条件与方向 PAGE 08 定义：两个相互接触的物体，发生相对运动或具有相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力。 ① 相互接触 两物体必须直接接触，接触是产生摩擦的前提 ② 接触面粗糙 绝对光滑→摩擦力为零（理想模型） ③ 有弹力（挤压） 接触面间存在正压力,FN≠0是必要条件 ④ 相对运动或趋势 已滑动→滑动摩擦,有趋势未动→静摩擦 ⚠️ 四个条件缺一不可！"接触+粗糙+挤压+相对运动（趋势）" → 有摩擦力 【产生条件】接触 + 粗糙 + 挤压 + 相对运动（趋势） 摩擦力的四种类型 PAGE 09 ⬅️ 滑动摩擦力 两物体接触面发生相对滑动时产生的摩擦力 Ff=μFN 例：推箱子、刹车滑行 方向：与相对滑动方向相反 ⏸️ 静摩擦力 两物体有相对运动趋势但尚未发生相对运动 0≤f≤fmax 例：静止在斜面上的物体 方向：与相对运动趋势方向相反 ⚪ 滚动摩擦力 物体滚动时受到的阻力，远小于滑动摩擦 f滚 << f滑 例：车轮、轴承、圆珠笔 方向：与滚动方向相反 💨 流体阻力 物体在气体或液体中运动受到的阻力 f∝v/f∝v² 例：降落伞、雨滴、游泳 方向：与运动方向相反 滑动摩擦力公式与影响因素 PAGE 10 Ff=μFN F 滑动摩擦力 单位：牛顿 (N) 阻碍相对滑动的力 方向平行于接触面 μ 动摩擦因数 单位：无单位 与接触面材料和粗糙程度有关μ越大，接触面越粗糙 FN 正压力 单位：牛顿 (N) 垂直于接触面的压力 不一定等于重力！ ⚠️ 滑动摩擦力只与μ和FN有关，与接触面积、运动速度无关！ 核心公式：Ff=μFN|方向：与相对运动方向相反|与速度、面积无关 真题随堂练 PAGE 11 【2024·广西·高考真题】 工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若 1、2、3 号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为F1、F2和F3，则（ ） A.F1<F2<F3　 B. F1=F2<F3 　 C.F1>F2>F3　 D. F1=F2=F3 答案：D 解析： 根据滑动摩擦力公式f=μFN，滑动摩擦力大小与接触面积无关，只与接触面粗糙程度和压力大小有关。三个货箱各表面材质和粗糙程度相同（μ同），对木板压力N也相同，故摩擦力相同，F1=F2=F3。 （2024·辽宁·单选） 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究"圆、缓、匀"，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时， A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 答案：C 解析：墨条相对砚台向左运动 → 砚台对墨条的滑动摩擦力方向水平向右，A错； 由牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左；砚台静止，所以桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，B错； 砚台静止，水平方向所受桌面和墨条对它的摩擦力是一对平衡力，C对； 桌面对砚台的支持力=砚台重力+墨条对砚台的压力，大于墨条对砚台的压力，D错。 02 静摩擦力与实验探究 静摩擦的产生 · 大小随外力的变化 · 最大静摩擦力 · 实验验证 PAGE 12 静摩擦力的产生 PAGE 13 相互接触的物体处于相对静止时，是不是也可能存在摩擦力? 如图，人用平行于地面的力推沙发，沙发有相对地面运动的趋势，但它没有被推动，沙发与地面仍然保持相对静止。 F推 F摩擦力 由于这时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，所以这时的摩擦力叫作静摩擦力(static frictional force)。 只要沙发与地面间没有产生相对运动，静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大，并与推力保持大小相等。 静摩擦力的方向总是跟物体相对运动趋势的方向相反。 根据二力平衡的知识可知，这时一定有一个力与推力平衡。这个力与人对沙发的推力大小相等、方向相反。这个力就是沙发与地面之间的摩擦力。 下面我们研究看静摩擦力的特点 静摩擦力：有无判断与大小变化 PAGE 14 📌 静摩擦力的三大特点 特点一：被动适应性 大小随外力变化 0≤f≤fmax 外力增大→静摩擦增大 外力减小→静摩擦减小 特点二：方向不确定性 与"趋势"方向相反 不一定是阻力！ 走路时→动力（向前） 推墙时→阻力（向后） 特点三：存在最大值 fmax为最大静摩擦 fmax>F滑 fmax略大于滑动摩擦力 超过则物体开始滑动 🔍 假设法判断静摩擦 第①步 假设接触面绝对光滑 看物体是否会相对滑动 第②步 如果会滑动 说明实际有静摩擦力 第③步 静摩擦方向与"假想滑动方向"相反 即与趋势方向相反 🧪 实验演示：静摩擦力随拉力的变化 PAGE 15 📋 实验装置与步骤 用弹簧测力计水平拉桌面上的木块， 逐渐增大拉力F，观察木块的运动状态。 记录：拉力F与摩擦力f的对应关系。 📊 实验数据示例 F(N) 0 1 2 3 4 5 6 f(N) 0 1 2 3 4 4.2 3.8 📈 静摩擦力变化的三个阶段 第一阶段：静止 0≤F<fmax 木块静止不动 静摩擦力 f = F（平衡） f 随 F 同步增大 → f = F 第二阶段：临界 F=fmax 木块即将滑动 静摩擦力达到最大值 fmax≈1.1×F滑 → f_max 第三阶段：滑动 F>fmax 木块开始滑动 摩擦力突降为滑动摩擦力 F = μF_N（恒定） → F=μFN f-F 图像分析：从数据到规律 PAGE 16 📊 f-F关系图像 f/N 摩擦力 F/N 斜线：f=F fmax(临界点) 水平线：f=μFN 🔑 从图像得出的结论 ① 静止阶段 图像为过原点斜线，斜率=1 说明 f = F，静摩擦随外力同步增大 ② 临界点 斜线突然中断，出现"跳跃" f从fmax突降到F滑 ③ 滑动阶段 图像变为水平直线 f=μFN=常数，与F无关 ④ 核心对比 fmax>F滑（约大5%~20%） 最大静摩擦略大于滑动摩擦力 真题随堂练 PAGE 17 【2014·广东理综·14】 如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（ ） A. M 处受到的支持力竖直向上 B. N 处受到的支持力竖直向上 C. M 处受到的静摩擦力沿 MN 方向 D. N 处受到的静摩擦力沿水平方向 答案：A 解析： 支持力方向垂直于支持面，M处在水平地面上→支持力竖直向上，A对；N处支持力应垂直于切面，B错。静摩擦力方向平行于接触面且与相对运动趋势方向相反，因此M处的静摩擦力沿水平方向，N处的静摩擦力沿MN方向，C、D都错误 。 【2025·北京·高考真题】如图所示，长方体物块叠放在斜面上，B 受到一个沿斜面方向的拉力 F，两物块保持静止。B 受力的个数为（ ） A. 4　 B. 5　 C. 6　 D. 7 答案：C 解析： 对A受力分析：重力、B的支持力，因A静止，A还受B沿斜面向上的静摩擦力（阻挡A下滑趋势）；对B受力分析：重力、斜面的支持力、A的压力、拉力F、A对B 沿斜面向下的静摩擦力（牛顿第三定律），因 B静止，B还受斜面沿斜面向上的静摩擦力。共6个力。 03 受力分析与生活应用 四步法 · 假设法 · 增大与减小摩擦 · 生活中的摩擦 PAGE 18 受力分析 · 核心方法导航 PAGE 19 📋 受力分析四步法 Step 1 确定研究对象 明确分析哪个物体，将其"隔离"出来画简图 Step 2 画重力 任何物体都受重力，方向竖直向下，作用于重心 Step 3 画弹力 逐一检查接触点，有挤压则有支持力，方向垂直于接触面 Step 4 画摩擦力 检查有无相对运动/趋势，方向沿接触面，与趋势方向相反 🧠 核心口诀 1 重力 总是竖直向下 先画重力不遗漏 2 弹力 垂直于接触面 有接触才有弹力 3 摩擦 沿接触面方向 相对运动反方向 4 检查 不漏不添不重 每个力都要有来源 静摩擦力判断：三大方法总结 PAGE 20 🤔 假设法 假设接触面光滑，判断物体是否会相对滑动 1 ① 假设接触面光滑（无摩擦） 2 ② 分析物体运动趋势方向 3 ③ 静摩擦方向与趋势方向相反 例：人走路→脚向后蹬→趋势向后→摩擦向前（动力） ⚖️ 平衡法 物体静止时，由平衡条件求静摩擦力大小和方向 1 ① 对物体做受力分析 2 ② 由合力为零列方程 3 ③ 解出 f 的大小和方向 例：斜面上物体静止→f = G·sinθ（沿斜面向上） 🎯 效果法 从物体的运动效果反推静摩擦的方向 1 ① 观察物体的实际运动趋势 2 ② 静摩擦总是阻碍相对运动的发生 3 ③ "阻碍"≠"阻止"，物体仍可运动 例：传送带上的货物→随带运动→摩擦向前（动力） 受力分析实例精讲 PAGE 21 例题一 水平面上向右匀速运动的木块，受到哪些力？画出受力图。 重力G 竖直向下 支持力N 竖直向上 滑动摩擦力f 水平向左 拉力F 水平向右 ✓共4个力：G↓N↑F→f← |水平方向F=f，竖直方向G=N（匀速→合力为零） 例题二 物体静止在粗糙斜面上，受哪些力？静摩擦方向如何判断？ 重力G 竖直向下 支持力N 垂直斜面向上 静摩擦力f 沿斜面向上 ✓ 共3个力：用假设法→若无摩擦，物块会沿斜面下滑→实际静摩擦沿斜面向上 ✓ 由平衡条件：f=G·sinθ，N=G·cosθ（θ为斜面倾角） FG FN f F拉 FG FN f 生活中的摩擦力 PAGE 22 🚶 走路 静摩擦是动力 脚向后蹬地→地面给脚向前的静摩擦力 没有摩擦→寸步难行（冰面摔倒） ✍️ 握笔写字 静摩擦防止滑动 手指对笔的静摩擦力防止笔滑落 摩擦太小→写不好字（湿滑的笔杆） 🛑 刹车减速 滑动摩擦耗能 刹车片与轮毂间滑动摩擦使车轮减速 轮胎与地面摩擦使整车停下 📦 传送带运货 静摩擦是动力 货物随传送带匀速运动→静摩擦力向前 若无摩擦→货物原地不动（相对滑动） 🏎️ 轮胎花纹 增大摩擦 花纹增大接触面粗糙程度→μ增大 雨天排水→防止水膜减小摩擦 🧗 攀岩 静摩擦保安全 手与岩壁间的静摩擦力支撑体重 镁粉吸汗→增大摩擦→防止打滑 真题随堂练 PAGE 23 【2023·浙江·高考真题】如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b 为相切点，∠aob=90°，半径ob与重力的夹角为37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb 大小为（ ） A. Fa=0.6G，Fb=0.4G B. Fa=0.4G，Fb=0.6G C. Fa=0.8G，Fb=0.6G D. Fa=0.6G，Fb=0.8G 答案：D 解析： 圆柱体受重力G和 a、b两处支持力Fa、Fb，三力平衡。两支持力分别垂直于接触面（即沿半径方向）指向圆心。由几何关系，Fa与竖直方向夹角为37°，Fb与竖直方向夹角为53°。将两支持力沿水平和竖直方向分解： 竖直方向：Fa·cos37°+ Fb·sin37°=G 水平方向：Fa·sin37°= Fb·cos37° 代入 sin37°=0.6，cos37°=0.8，解得 Fa=0.6G，Fb=0.8G。 【2023·广东·高考真题】如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（ ） A. Ff=G　B. F=FN　C. Ff=Gcosθ　D. F=Gsinθ 答案：C 解析： 将重力G 沿壁面方向和垂直壁面方向分解： 沿壁面方向：Gcos与摩擦力Ff 平衡→Ff=Gcosθ 垂直壁面方向：磁力F平衡Gsinθ 与支持力FN→F=FN+Gsinθ 04 科学漫步：流体阻力 低速与高速 · 流线型设计 · 终端速度 · 生活应用 PAGE 24 科学漫步：流体的阻力 PAGE 25 物体在气体或液体中运动时受到的阻力 → 与速度、形状、介质密度有关 🐢 低速情况 f = kv 速度较低时，流体阻力与速度成正比 如空气对小球的低速阻力 粘滞阻力占主导 例：灰尘在空气中缓慢沉降 🚀 高速情况 f = kv² 速度较高时，流体阻力与速度平方成正比 如汽车高速行驶、跳伞运动 压差阻力占主导 例：高铁车头设计成流线型 🐟 形状的影响 f流线<<f非流线 流线型物体受到的阻力远小于非流线型 流体能"顺滑"地绕过物体表面 涡流和尾流是阻力来源 例：飞机机翼、鱼雷、鲨鱼 ⚖️ 终端速度 mg = f 重力与空气阻力平衡后匀速下落 此时速度称为终端速度 雨滴、跳伞者最终都匀速 例：雨滴终端速度≈5~9 m/s 💡 记忆：低速 f∝v（正比于v），高速f∝v²（正比于v的平方） 气体和液体都具有流动性，统称为流体 摩擦的应用与防止 PAGE 26 ⬆ 增大有益摩擦 • 增大接触面粗糙程度（轮胎花纹、鞋底纹路） • 增大正压力（刹车时用力捏闸） • 变滚动为滑动（急刹车时车轮抱死） ⬇️ 减小有害摩擦 • 使接触面光滑（打磨零件、抛光表面） • 加润滑油（形成油膜隔离接触面） • 用滚动代替滑动（轴承、滚轮） 🚀 气垫与磁悬浮 • 用高压气体使接触面分离（气垫船） • 用磁场力使物体悬浮（磁悬浮列车） • 几乎消除摩擦→极高速运动成为可能 ⚡ 摩擦与能耗 • 全球约30%能源因摩擦而消耗 • 减摩技术=节能减排的关键方向 • 纳米润滑材料是前沿研究领域 流体阻力的应用与启示 PAGE 27 🪂 降落伞 增大空气阻力 伞面面积越大→空气阻力越大→终端速度越小→安全着陆 人体+伞的终端速度约5~6 m/s 🚢 鱼雷与潜艇 减小水的阻力 采用流线型外形→水在尾部顺畅合流→减小涡流阻力 鱼雷速度可达200+节（核鱼雷） 💧 雨滴 终端速度 半径越大的雨滴终端速度越大（重力∝r³，阻力∝r²） 大暴雨雨滴可达9m/s，小毛毛雨仅0.3m/s 🏊 鲨鱼皮泳衣 模仿自然减阻 模仿鲨鱼皮肤微小沟槽结构→减少水的湍流→阻力降低3%~5% 2008年北京奥运会上大放异彩 💡 启示：人类从自然界学习减阻（仿生学），也从物理学原理出发主动设计→这就是科学的力量。 05 互动练习 课后练习讲解· 真题随堂练 PAGE 28 真题随堂练 PAGE 29 【2013·新课标全国Ⅱ·15】如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2>0）。由此可求出（ ） A. 物块的质量 B. 斜面的倾角 C. 物块与斜面间的最大静摩擦力 D. 物块对斜面的正压力 答案：C 解析：对物块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，四力平衡。 当F取最大值F1时，物块有向上运动的趋势，最大静摩擦力fmax沿斜面向下：F1=mgsinθ+fmax ① 当 F取最小值F2时，物块有向下运动的趋势，最大静摩擦力fmax沿斜面向上：F2+fmax=mgsinθ② ①-② 消去mgsinθ，得fmax=(F1−F2)/2 。 【2017·新课标Ⅱ】一物块在水平拉力 F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持 F 的大小不变，而方向与水平面成 60° 角，物块也恰好做匀速直线运动。则物块与桌面间的动摩擦因数为（ ） A.2−√3　 B.　 C. 　D. 答案：B 解析： 当F水平时，由平衡条件得：F=μmg ① 当F与水平面成60°角时，竖直方向：Fsin60°+N=mg→N =mg−Fsin60°；水平方向：Fcos60°=μN ② 将①代入②：μmg·cos60°=μ(mg−μmg·sin60°) 两边约去μmg（μ≠0）：cos60°=1−μsin60° 即1/2=1−μ·(√3/2)，解得μ= 。 真题随堂练 PAGE 30 【2013·广东·20】物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（ ） A. P向下滑动 B. P静止不动 C. P所受的合外力增大 D. P与斜面间的静摩擦力增大 答案：BD 解析： 设斜面倾角为θ，P、Q的质量分别为M、m。原来P静止：μ≥tanθ，P与斜面间的静摩擦力f1=Mgsinθ，合力为零。 叠放Q后，把P、Q视为整体：总重力(M+m)g沿斜面向下的分力为 (M+m)gsinθ，最大静摩擦力为μ(M+m)gcosθ。因为μ≥tanθ，所以 (M+m)gsinθ≤μ(M+m)gcosθ，P、Q仍静止，合力仍为零。此时P与斜面间的静摩擦力f2=(M+m)gsinθ>f1，故静摩擦力增大。 【2020·山东·新高考Ⅰ】如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B 刚好要滑动，则μ的值为（ ） A. 　 B. 　 C. 　 D. 答案：A 解析："刚好要滑动"意味着A、B 间的摩擦力达到最大静摩擦力（=滑动摩擦力），B与木板间的摩擦力也达到最大静摩擦力。分别对A、B受力分析：对A：重力分力mgsin45°沿斜面向下，A、B间滑动摩擦力f1=μmgcos45° 沿斜面向上，绳的拉力T沿斜面向上。由平衡条件：T=mgsin45°+μmgcos45°①对B：重力分力2mgsin45°沿斜面向下，绳的拉力T沿斜面向下，A对B的摩擦力f1ʹ= f1沿斜面向下，B与木板间的滑动摩擦力f2=μ3mgcos45°沿斜面向上。由平衡条件：2mgsin45°=T+f1+f2②,将①代入②，并代入cos45°=sin45 =√2/2，化简解得μ=1/5。 课后练习题讲解 PAGE 31 1.手压着桌面向前移动，会明显地感觉到有阻力阻碍手的移动。手对桌面的压力越大，阻力越大。试一试，并说明道理。 解答：手向前移动时，手和桌面之间发生相对滑动，会产生滑动摩擦力阻碍手的相对运动，所以能感受到向后的阻力。 滑动摩擦力大小满足公式f=μFN：其中μ是手与桌面间的动摩擦因数，FN是接触面的正压力（大小等于手对桌面的压力）。手对桌面压力越大，FN越大，滑动摩擦力f就越大，因此阻碍手的阻力越明显。 2.一只玻璃瓶，在下列情况下是否受到摩擦力?如果受到摩擦力，摩擦力朝什么方向? (1)瓶子静止在粗糙水平桌面上。 (2)瓶子静止在倾斜的桌面上。 (3)瓶子被瓶口朝上握在手中静止。 (4)瓶子压着一张纸条，扶住瓶子把纸条抽出。 解答：摩擦力产生条件：两物体接触挤压、接触面粗糙、有相对运动/相对运动趋势，据此分析： (1) 静止在粗糙水平桌面：水平方向没有外力，瓶子没有相对运动/相对运动趋势，因此不受摩擦力（如果有摩擦力则水平方向无其他力平衡，不可能保持静止）。 (2) 静止在倾斜桌面：瓶子受重力作用有沿斜面向下滑动的趋势，因此受沿斜面向上的静摩擦力，用来平衡重力沿斜面向下的分力。 (3) 瓶口朝上握在手中静止：瓶子受竖直向下的重力，有竖直下落的趋势，因此受手施加的竖直向上的静摩擦力，和重力平衡。 (4) 扶住瓶子抽出纸条：纸条相对于瓶子向「抽出方向」运动，瓶子相对于纸条向相反方向运动，因此瓶子受纸条给的滑动摩擦力，方向与纸条抽出的方向相同（阻碍瓶子相对于纸条的相对运动）。 真题随堂练 PAGE 32 3.所受重力为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速直线运动。 由此可知:木箱与地板之间的最大静摩擦力Fmax=（ ）;木箱所受的滑动摩擦力Ff=（ ），木箱与地板之间的动摩擦因数μ=（ ）;如果用20N的水平推力推这个静止的木箱，木箱所受的摩擦力大小为（ ）。 解答：Fmax=（35N ）,Ff=（ 30N）,μ=（ 0.3）F=μmg=30N，20N 4.所受重力为500N的雪橇，在平坦的雪地上用10N的水平拉力恰好可以拉着空雪橇做匀速直线运动。如果雪橇再载重500N的货物，那么，雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力是多少? 解答：f=μmg=10N，μ=0.02；F=μmg=0.02*1000N=20N 📖 课堂升华 摩擦力教会我们的，不只是物理 同学们，摩擦力看似只是微观凸起的相互作用， 但它却支撑起了我们宏大的世界。 今天的学习，我们不仅掌握了公式和规律， 更重要的是领悟了一种看待世界的智慧： 「矛盾的对立与统一」 没有摩擦力，我们寸步难行，连笔都握不住； 但同样是因为摩擦力，机器磨损加剧，能源不断消耗。 生活亦是如此——所谓的"阻力"未必全是坏事， 它可能是你站稳脚跟的"静摩擦力"； 而一味地顺滑，也可能让你失去前进的动力。 PAGE 33 课堂小结 PAGE 34 摩擦力 产生条件 接触+粗糙+挤压 +相对运动/趋势 滑动摩擦 F=μFN 方向与相对滑动相反 静摩擦 0 ≤ f ≤ f_max 假设法判断方向 受力分析 重力→弹力→摩擦力 不漏不添不重 流体阻力 低速f∝v 高速f∝v² 物理学是关于自然界最基本规律的学问，从摩擦开始，我们能理解整个世界的运转。 【知识网络图】 感谢聆听 摩擦力 · 相互作用——力 知摩擦者智，善用力者达 PAGE 35 $