第3章 第3节 摩擦力（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（鲁科版）

本讲义聚焦高中物理“摩擦力”核心知识点，通过体验活动引入滑动摩擦力和静摩擦力，系统梳理其产生条件、方向判断及大小计算，配合思考题、判断题和例题构建学习支架，帮助学生逐步掌握重点难点。 资料以体验式探究开篇，结合生活实例（如黑板擦、握杯子）辨析概念，培养科学思维与物理观念，课中助力教师突破静摩擦力方向判断等难点，课后通过分层练习帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第3节　摩擦力 [学习目标]　1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向(重点)。2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力(重点)。3.知道静摩擦力的产生条件，会判断静摩擦力的方向(难点)。4.理解最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围(难点)。 一、滑动摩擦力 把手掌压在桌面或其他物体的表面(如图)，在大小不同的压力下向前平移手掌。通过比较，感受滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。 答案　与手掌的压力以及接触面的粗糙程度有关。 1.定义：当两个物体相互接触和挤压，并发生相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对滑动的力，这种力叫作滑动摩擦力。 2.产生条件 (1)两物体相互接触挤压(即有弹力)。 (2)物体间的接触面粗糙。 (3)两物体间存在相对运动。 3.方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反。 4.大小 (1)滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。 (2)公式：f=μN。 (3)动摩擦因数μ：它的值跟接触面的材料和接触面的情况(粗糙、干湿程度)有关，与接触面的大小无关。 1.静止的物体可能受滑动摩擦力吗？举例说明？ 答案　可能，例如用黑板擦擦黑板，黑板所受摩擦力为滑动摩擦力。 2.举例说明滑动摩擦力的方向与物体运动的方向一定相反吗？ 答案　不一定，例如，两本书叠放在一块，迅速抽走下面的书本，上面的书本会向前移动，上面书所受摩擦力与其运动方向相同。 (1)只有运动的物体才受到滑动摩擦力。(　×　) (2)滑动摩擦力总跟物体的重力成正比。(　×　) (3)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动。(　×　) (4)两物体间有滑动摩擦力，一定有弹力。(　√　) 例1　(来自人教教材改编)在我国东北寒冷的冬季，有些地方用雪橇作为运输工具。一个有钢制滑板的雪橇，总质量为100 kg。在水平的雪地上，拉橇狗只需要在水平方向用20 N拉力就能够拉着雪橇匀速直线前进，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)钢制滑板与水平雪地之间的动摩擦因数； (2)如果雪橇上再坐上一位20 kg的少年，拉橇狗需要在水平方向用多大拉力才能够拉着雪橇匀速直线前进？ 答案　(1)0.02　(2)24 N 解析　(1)因为拉橇狗拉着雪橇在水平雪地上沿直线匀速滑行，根据二力平衡，雪橇受到的拉力和摩擦力大小相等，因此拉橇狗对雪橇水平方向的拉力大小F=f=μmg 钢制滑板与水平雪地之间的动摩擦因数 μ===0.02 (2)拉橇狗拉着雪橇匀速直线前进，由二力平衡可知 F'=f'=μ(m+M)g=0.02×(100+20)×10 N=24 N。 滑动摩擦力大小的计算方法 1.公式法：根据公式f=μN计算。 正压力N是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，N的大小根据物体的受力情况确定。 2.二力平衡法：物体处于匀速直线运动状态或静止状态时，根据二力平衡条件求解。 二、静摩擦力 如图所示，用力拉木箱，但没拉动，木箱受摩擦力吗？并说明原因。 答案　受静摩擦力。 原因：由于木箱静止，由二力平衡可知水平方向的静摩擦力与人的拉力等大反向。 1.静摩擦力的产生条件 (1)两物体直接接触且相互挤压(即有弹力)。 (2)接触面粗糙。 (3)两物体间有相对运动的趋势。 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)当物体处于静止或匀速直线运动状态时，与使物体产生相对运动趋势的外力方向相反。 3.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，根据二力平衡求解。 (3)静摩擦力大小与正压力无关，但最大静摩擦力与两物体间的压力成正比。 4.最大静摩擦力与两物体间的压力成正比，并与接触面的性质有关。 静止在斜坡上的巨石(如图所示)有没有滑动的趋势？如何判断相对运动趋势的方向？ 答案　有滑动的趋势，方向沿斜坡向下。利用假设法，假设斜坡光滑，巨石运动的方向即为相对运动趋势的方向。 (1)受静摩擦力作用的物体一定是静止的。(　×　) (2)静摩擦力的方向总是与运动方向相反。(　×　) (3)静摩擦力的大小与正压力有关。(　×　) (4)静摩擦力可以是动力。(　√　) 例2　(多选)如图所示，用手握住杯子使其竖直静止于空中。下列说法正确的是(　　) A.杯子受到的摩擦力方向竖直向下 B.杯子受到的摩擦力大小与重力大小相等 C.手握得越紧，杯子受到的摩擦力越大 D.手握得越紧，杯子和手之间的最大静摩擦力越大 答案　BD 解析　杯子相对于手有下滑的趋势，杯子受到向上的静摩擦力，处于静止状态，则所受静摩擦力与重力大小相等，二力平衡，重力不变，杯子受到的摩擦力不变，方向竖直向上，故B正确，A、C错误；手握得越紧，杯子受到的压力越大，杯子和手之间的最大静摩擦力越大，故D正确。 例3　(2024·莆田九中高一期中)如图甲所示，一个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与水平推力F的关系如图乙所示，g取10 m/s2。求： (1)木箱受到的最大静摩擦力fmax多大； (2)当水平推力F1=15 N和F2=25 N时，判断木箱受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，并求木箱受到的摩擦力f1和f2的大小； (3)木箱被推动以后，将水平推力减小为5 N，直到静止前地面对木箱的摩擦力f3的大小； (4)木箱与地面间的动摩擦因数μ。 答案　(1)21 N　(2)15 N　20 N　(3)20 N　(4)0.2 解析　(1)由图乙发现当摩擦力达到21 N后突然减小到20 N之后保持不变，故木箱与地面间的最大静摩擦力为 fmax=21 N (2)由图乙可知当F1=15 N时木箱保持静止，可知f1=F1=15 N 当F2=25 N时，木箱已经运动，此时为滑动摩擦力，由图乙可知滑动摩擦力大小为20 N， 故f2=20 N。 (3)木箱被推动以后，将水平推力减小为5 N，物体仍在运动，直到静止前地面对木箱的摩擦力为滑动摩擦力，所以f3=20 N (4)由图乙可知木箱所受滑动摩擦力为20 N，所以有μ===0.2。 课时对点练　 [分值：60分] [1~3、5题，每题4分] 考点一　滑动摩擦力 1.(2024·泉州市第六中学高一月考)关于滑动摩擦力，下列说法中正确的是(　　) A.滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反 B.滑动摩擦力的方向一定与两物体间相对运动的方向相反 C.物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大 D.动摩擦因数越大，滑动摩擦力也一定越大 答案　B 解析　滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，故与相对运动的方向相反，但不一定与运动方向相反，故A错误，B正确；滑动摩擦力的大小f=μN，与物体在支持面上的滑动速度无关，故C错误；滑动摩擦力的大小f=μN，动摩擦因数越大，滑动摩擦力不一定越大，还要看正压力，故D错误。 2.关于μ=，下列说法中正确的是(　　) A.动摩擦因数μ与滑动摩擦力f成正比，f越大，μ越大 B.动摩擦因数μ与正压力N成反比，N越大，μ越小 C.相同的条件下，接触面积越大，动摩擦因数越大 D.动摩擦因数μ的大小与两物体接触面的粗糙程度及材料有关 答案　D 解析　动摩擦因数与两物体接触面的粗糙程度及材料有关，与正压力、接触面积及滑动摩擦力大小无关，选项A、B、C错误，D正确。 3.一物体置于粗糙水平地面上，按如图所示三种方式放置，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数均相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是(　　) A.f甲>f乙>f丙 B.f乙>f甲>f丙 C.f丙>f乙>f甲 D.f甲=f乙=f丙 答案　D 解析　滑动摩擦力f=μN，滑动摩擦力与接触面间的动摩擦因数以及正压力有关，与接触面的面积无关，三种情况下μ相同，N也相等，故三种情况下的滑动摩擦力大小相等，故选D。 4.(4分)(来自教材改编)如图所示，水平向右运动的物体重力为200 N，物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1。在运动过程中，物体还受到一个水平向左的拉力F的作用。则物体受到的摩擦大小为　　　　　 N，方向　　　　　。  答案　20　水平向左 解析　由于物体对水平面的压力大小等于物体的重力大小，因此物体受到的摩擦力f=μN=μG=0.1×200 N=20 N。由于物体相对于水平面向右运动，因此物体受到的滑动摩擦力方向水平向左。 考点二　静摩擦力 5.(2023·福州外国语学校高一期中)关于静摩擦力的说法，正确的是(　　) A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用 B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 C.当两物体间的压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度 D.静摩擦力一定是阻力 答案　C 解析　当两个物体有相对运动趋势时才有可能产生静摩擦力，A错误；受静摩擦力作用的物体有可能是运动的，B错误；当两物体间的压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度，这个限度就是最大静摩擦力，C正确；当静摩擦力的方向与运动方向相同时，静摩擦力是动力，D错误。 6.(4分)(来自人教教材)所受重力为100 N的木箱放在水平地板上，至少要用35 N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30 N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f=　　　　；木箱与地板之间的动摩擦因数μ=　　　　；如果用20 N的水平推力推这个静止的木箱，木箱所受的摩擦力大小为　　　　。  答案　35 N　30 N　0.3　20 N 解析　使木箱恰好开始运动时摩擦力的最大值35 N即为最大静摩擦力；匀速直线运动的过程中滑动摩擦力等于水平推力，即为30 N；由f=μN=μG可得动摩擦因数μ=0.3；用20 N的水平推力推木箱时木箱保持静止，由二力平衡可知此时的静摩擦力大小为20 N。 [7~9题，每题6分] 7.(多选)如图所示，人握住竖直的旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是(　　) A.人受到的摩擦力的方向是向下的 B.人受到的摩擦力的方向是向上的 C.手握旗杆的力越大，人受到的摩擦力越大 D.若人匀速滑下，则人受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小等于匀速上爬的摩擦力 答案　BD 解析　人匀速上爬，则人所受摩擦力与重力大小相等、方向相反，手握旗杆的力增加，但人所受摩擦力不变，选项B正确，A、C错误；当人匀速滑下时，人受到的摩擦力为滑动摩擦力，且仍与重力大小相等，选项D正确。 8.(2023·福州市高一期中)如图所示，将一张A4纸夹在字典内，字典的质量为1.2 kg，共902页，A4纸夹在第600页与601页之间，已知A4纸与书内纸张之间的动摩擦因数为0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g取10 m/s2，要把A4纸从书中拉出，拉力至少为(　　) A.6.4 N B.3.2 N C.9.6 N D.4.8 N 答案　A 解析　压在A4纸上的字典质量为m=×600 kg≈0.80 kg， 压力大小N=G=mg=0.8×10 N=8 N A4纸上下表面都受到滑动摩擦力，大小为f=μN=3.2 N 所以要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为F=2f=6.4 N，A正确，B、C、D错误。 9.(多选)(2024·厦门第一中学高一期中)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。则上述过程中(　　) A.猫越用力拉，桌布对鱼缸的摩擦力越大 B.桌布对鱼缸的摩擦力水平向右 C.桌布对桌子的摩擦力水平向右 D.鱼缸从开始运动到最终静止过程中所受摩擦力方向一直未变 答案　BC 解析　依题意，桌布对鱼缸的摩擦力为滑动摩擦力，所以猫用力大小，不会影响该摩擦力的大小，故A错误；依题意，鱼缸相对桌布水平向左运动，所以桌布对鱼缸的摩擦力水平向右，故B正确；同理，桌子相对桌布向左运动，所以桌布对桌子的摩擦力水平向右，故C正确；依题意，鱼缸在桌布上运动时，所受摩擦力水平向右，在桌面上运动时摩擦力充当阻力，方向水平向左，所以鱼缸从开始运动到最终静止过程中所受摩擦力方向发生了改变，故D错误。 10.(6分)(2024·莆田市第四中学高一期中)如图所示，木块B放在水平地面上，质量为2.0 kg的物体A放在它的水平上表面；弹簧测力计一端固定在墙壁上，另一端与物块A相连，重力加速度g=10 m/s2。当用水平力匀速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧测力计的示数为4.00 N，弹簧伸长量为4.00 cm，物块A与木板B间的动摩擦因数为　　　　　，弹簧的劲度系数为　　　　　 N/m。  答案　0.2　100 解析　当用水平力匀速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧测力计的示数为4.00 N，弹簧伸长量为4.00 cm，以A为对象，根据二力平衡可得f=F=4.00 N，又f=μmg 联立解得物块A与木板B间的动摩擦因数为μ===0.2 根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为k== N/m=100 N/m。 11.(12分)(2024·泉州城东中学高一期中)如图所示，A物体重力为50 N，B物体重力为30 N，力F竖直向下，A与水平面的动摩擦因数μ=0.5，其余摩擦不计，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)(6分)当F=0时由静止释放B物体，A物体所受摩擦力的大小和方向。 (2)(6分)当F=20 N时由静止释放B物体，A物体所受摩擦力的大小和方向。 答案　(1)25 N　水平向左　(2)30 N　水平向左 解析　(1)F=0时，A所受的最大静摩擦力fmax=μGA=25 N 此时GB>fmax 故A将运动，A所受的摩擦力为滑动摩擦力，大小为f=μGA=25 N 方向水平向左。 (2)F=20 N时，A所受的最大静摩擦力 fmax'=μ(GA+F)=35 N 此时GB<fmax' 故A保持静止，A所受的摩擦力为静摩擦力，大小为f'=GB=30 N，方向水平向左。 学科网（北京）股份有限公司 $