第三章 专题强化6 摩擦力综合分析（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（人教版 江苏北京标准版）

该高中物理课件聚焦摩擦力综合分析，涵盖有无判断、大小计算及突变问题。通过图示情境导入，从概念理解到方法应用，构建“条件法-假设法-状态法”的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于结合大量实例（如汽车木箱、传送带物体），运用科学推理与模型建构，强化摩擦力方向、类型及突变分析。通过“提炼总结”环节系统梳理方法，助力学生形成物理观念，提升科学探究能力，为教师提供结构化教学资源，提高课堂效率。

第 三 章 摩擦力综合分析 专题强化6 1.进一步理解摩擦力的概念，会用条件法、假设法、状态法判断摩擦力的有无(重点)。 2.会计算摩擦力的大小。 3.掌握摩擦力突变问题的分析方法，能分析滑动摩擦力、静摩擦力的突变问题(重难点)。 学习目标 内容索引 专题强化练 一、对摩擦力的理解 二、摩擦力的计算 三、摩擦力的突变 < 一 > 对摩擦力的理解 如图所示，各物体接触面均不光滑，请分析以下A物体是否受到摩擦力的作用。如果有，是哪种摩擦力？方向如何？ 答案　A图：物体相对于木板向左运动，受滑动摩擦力的作用，方向水平向右 B图：物体在水平方向上所受合外力为零，没有相对运动趋势，不受摩擦力作用 C图：物体相对斜面有沿斜面向下的运动趋势，受静摩擦力，方向沿斜面向上 D图：物体相对于传送带有沿传送带向下的运动趋势，受静摩擦力，方向沿传送带向上 1.对摩擦力的理解 摩擦力是指发生在两个相互接触的物体之间的阻碍两个物体间的_______ 或相对运动 的力。 (1)受静摩擦力作用的物体 (填“一定”或“不一定”)是静止的，运动的物体 (填“可能”或“不可能”)受到静摩擦力的作用。 (2)受滑动摩擦力作用的物体 (填“一定”或“不一定”)是运动的，静止的物体 (填“可能”或“不可能”)受到滑动摩擦力的作用。 提炼·总结 相对 运动 趋势 不一定 可能 不一定 可能 2.摩擦力的方向 (1)静摩擦力的方向与物体的______________ 方向相反。可利用假设法判断，即假设接触面光滑，物体相对于与它接触的物体运动的方向，就是相对运动趋势方向。例如：静止 在斜面上的物体受到的静摩擦力的方向沿斜面向上。(如图甲) 静摩擦力的方向与物体的运动方向可以成任意角度，如图乙所示。 (2)滑动摩擦力的方向与物体 方向相反，与物体的运动方向 (填“有关”或“无关”)。 相对运动趋势 相对运动 无关 3.无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都可以是动力，也可以是阻力，如果物体受到的摩擦力的方向与该物体运动的方向相同，则摩擦力为动力，如果物体受到的摩擦力的方向与该物体运动的方向相反，则摩擦力为阻力。 如图所示，一辆汽车在平直公路上向右行驶，车上有一木箱，试判断下列情况中木箱所受的摩擦力种类及摩擦力的方向，是阻力还是动力？ (1)汽车由静止向右加速运动时(木箱和车无相对滑动)； 例1 答案　静摩擦力　向右　动力 木箱随汽车一起由静止加速运动，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，它将相对于汽车向左滑动，而实际上木箱与汽车无相对滑动，即相对静止，说明木箱有相对汽车向左滑动的趋势，所以木箱受到向右的静摩擦力，此静摩擦力为动力。 (2)汽车刹车时(木箱和车无相对滑动)； 答案　静摩擦力　向左　阻力　 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右滑动，而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向右滑动的趋势，所以木箱受到向左的静摩擦力，此静摩擦力为阻力。 (3)汽车匀速运动时(木箱和车无相对滑动)； 答案　无摩擦力 木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对运动或相对运动趋势，因而木箱不受摩擦力。 (4)汽车刹车，木箱在车上滑动时； 答案　滑动摩擦力　向左　阻力 汽车刹车，木箱相对于汽车向右滑动，可知木箱受到向左的滑动摩擦力，此滑动摩擦力为阻力。 (5)汽车突然向右加速，木箱在车上滑动时。 答案　滑动摩擦力　向右　动力 汽车突然向右加速，木箱相对于汽车向左滑动，可知木箱受到向右的滑动摩擦力，此滑动摩擦力为动力。 摩擦力有无的判断方法 1.条件法：根据摩擦力产生的条件判断。 2.假设法：假设接触面光滑，若物体原来的运动状态改变，说明存在摩擦力；否则不存在摩擦力。 3.状态法：由物体所处的状态分析，若物体静止或做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可判断是否存在摩擦力。 总结提升 A.A物体受到的摩擦力方向向右 B.三个物体中只有A物体不受摩擦力作用 C.B物体受到的摩擦力沿传送带向下 D.B、C两物体受到的摩擦力方向相反 　如图所示，A、B、C三个物体都随传送带一起匀速运动(物体与传送带相对静止)，运动方向如图中箭头指示方向。下列说法正确的是 例2 √ A物体沿水平方向做匀速直线运动，与传送带相对静止，无相对运动趋势，不受摩擦力作用，A错误； B、C两物体均有相对传送带向下的运动趋势，故均受到沿传送带向上的静摩擦力作用，B正确，C、D错误。 返回 < 二 > 摩擦力的计算 　(2024·南通市海安实验中学高一月考)如图所示，用水平力F将一木块压在竖直墙壁上，已知木块重力G=6 N，木块与墙壁间的动摩擦因数μ=0.25，问： (1)当F=25 N时，木块没有动，木块受到的摩擦力为多大？ 例3 答案　6 N　 当F=25 N时，木块没有动，则木块在竖直方向上受到的重力和静摩擦力平衡，即Ff1=G=6 N。 (2)当F增大为30 N时，木块仍静止，木块受到的摩擦力为多大？ 答案　6 N　 当F增大为30 N时，木块仍静止，木块在竖直方向上仍然只受重力和静摩擦力，且二力平衡，即Ff2=G=6 N。 (3)当F=10 N时，木块沿墙壁下滑，此时木块受到的摩擦力为多大？ 答案　2.5 N 当F=10 N时，木块沿墙壁下滑，此时木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，在水平方向上，木块受水平力F和墙壁的弹力，二力平衡，则FN=F=10 N，则Ff3=μFN=0.25×10 N=2.5 N。 (4)当F=6 N时，木块受到的摩擦力又为多大？ 答案　1.5 N 当F=6 N时，FN'=6 N，木块沿竖直墙壁下滑，则木块受到的滑动摩擦力Ff4=μFN'=0.25×6 N=1.5 N。 在计算摩擦力的大小时，我们应当首先判断摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力。 (1)滑动摩擦力大小的计算 ①公式法Ff=μF压； ②二力平衡法：物体做匀速直线运动时，可根据二力平衡求解。 (2)静摩擦力大小的计算 若物体处于匀速直线运动或静止状态时，可根据二力平衡条件求解。 总结提升 返回 < 三 > 摩擦力的突变 　如图所示，一滑块静止在粗糙的水平木板上，现将木板的一端缓慢抬高，直至木板与水平面成90°角。在0<θ<90°的过程中，关于滑块所受的摩擦力，下列说法正确的是 A.滑块先受静摩擦力，然后受滑动摩擦力 B.滑块先不受摩擦力，然后受滑动摩擦力 C.滑块始终受到静摩擦力 D.滑块始终受到滑动摩擦力 例4 √ 木板与水平方向夹角较小时，滑块相对木板静止，滑块受到静摩擦力，木板与水平方向夹角达到某一角度时，滑块相对木板下滑，滑块受到滑动摩擦力，故A正确。 　(2024·扬州市高一校考)如图所示，质量为m=2 kg的 滑块放在水平面上，t=0时刻给滑块一水平向右的初速 度，同时在滑块上施加一水平向左、大小为F=6 N的外 力，规定初速度的方向为正方向，已知滑块与地面之间的动摩擦因数为 μ=，重力加速度g取10 m/s2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则滑 块所受的摩擦力随时间的变化规律可能正确的是 例5 √ 从t=0开始滑块以一定的初速度v向右滑行时，滑块受到水平向左的滑动摩擦力，滑动摩擦力大小为Ff1=μmg=8 N 滑块受到的最大静摩擦力Ffm=μmg=8 N 因为F<Ffm，所以当滑块的速度减小到零时，滑块将停止运动，受到水平向右的静摩擦力，由二力平衡可知，滑块受到的静摩擦力Ff2=F=6 N 选项D正确，A、B、C错误。 摩擦力突变的类型 1.静摩擦力大小或方向发生突变。 2.静摩擦力突变为滑动摩擦力。 3.滑动摩擦力突变为静摩擦力。 可概括为“静—静”突变，“静—动”突变，“动—静”突变，其中在动静转化时，相对滑动与相对静止的临界条件为静摩擦力恰好达到最大值。 总结提升 返回 < 四 > 专题强化练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B D D C (1)0.3　(2)24 N C D B 题号 9 10 答案 (1)8 N　方向水平向左　(2)10 N　方向水平向右 C 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.(2024·常州市高一检测)关于弹力和摩擦力，下列说法中正确的是 A.弹簧劲度系数与弹簧的受力有关，弹簧不受力时，它的劲度系数为零 B.相互接触的物体间的压力增大时，两物体间的摩擦力可能减小 C.由μ=可知，动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与压力成反比 D.静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，而滑动摩擦力的方向一 定与物体的运动方向相反 基础强化练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 弹簧劲度系数由弹簧自身决定，与弹簧的受力无关，故A错误； 如果两物体间的摩擦力为静摩擦力，相互接触的物体间的压力增大时，两物体间的摩擦力可能减小，故B正确； 动摩擦因数只由接触面的材料和粗糙程度决定，与滑动摩擦力和压力无关，故C错误； 静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，滑动摩擦力的方向也可以与物体的运动方向相同，故D错误。 2.某武警战士爬杆训练的场景如图所示，关于战士在匀速竖直向上爬升的过程中的受力情况，下列说法正确的是 A.战士受到的摩擦力方向向下 B.战士受到的摩擦力变小 C.手握得越紧，杆子与手之间的动摩擦因数就会越大 D.若战士匀速滑下则受到的滑动摩擦力大小等于匀速上爬的摩擦力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 战士在匀速竖直向上爬升的过程中，处于平衡状态，受到的静摩擦力与重力平衡，大小不变，方向向上，故A、B错误； 动摩擦因数与正压力大小无关，与接触面的材料和粗糙程度有关，故C错误； 战士匀速滑下过程中，仍处于平衡状态，受到的静摩擦力仍与重力平衡，故若战士匀速滑下则受到的滑动摩擦力大小等于匀速上爬的摩擦力，故D正确。 3.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Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是 A.木箱所受的滑动摩擦力Ff=21 N B.木箱所受的最大静摩擦力Fmax=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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大，最大静摩擦力为21 N，当推力F>21 N后，静摩擦力变为滑动摩擦力，大小为20 N，木箱与地面 间的动摩擦因数μ==0.2，选项D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 4.(2024·徐州市高一开学考)如图所示，水平放置的弹簧测力计一端固定在墙壁上，另一端与小木块A相连，当用力加速抽出长木板B的过程中，观察到弹簧测力计的示数为10.0 N，若匀速抽出木板B的过程中，此时弹簧测力计的示数 A.大于10.0 N B.小于10.0 N C.等于10.0 N D.为零 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 当用力加速抽出木板B时，木块A保持静止，根据二力平衡可知A受B的摩擦力等于弹簧的弹力，即Ff=F=10.0 N，若匀速抽出木板，因A对B的压力不变，故A、B间的摩擦力不发生变化，故匀速拉动时摩擦力也为10.0 N，此时弹簧测力计的示数仍为10.0 N。故选C。 5.(2024·常州市高一检测)如图所示，物体A质量为4 kg，物体B质量为2 kg，各接触面间的动摩擦因数相同，物体B通过水平细线与竖直墙上的力传感器相连，力传感器可以显示细线中张力大小，当用水平拉力F将A物体匀速拉出时，力传感器示数为6 N，g取10 m/s2，求： (1)A、B接触面间的动摩擦因数； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 答案　0.3 以B为研究对象，根据二力平衡可得FT=μmBg 解得A、B接触面间的动摩擦因数为μ==0.3。 (2)物体A所受水平拉力F大小。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 答案　24 N 以A为研究对象，根据受力平衡可得 F=μmBg+μ(mA+mB)g=24 N。 6.(2024·盐城市高一期末)考试中，右手拿橡皮在答题卡上擦除错误选项，左手把答题卡摁在水平桌面上静止。若全程只有橡皮和左手与答题卡的上表面接触，下列关于答题卡受到的摩擦力，说法正确的是 A.答题卡处于静止状态，受到的摩擦力都是静摩擦力 B.答题卡处于静止状态，不受摩擦力作用 C.橡皮给答题卡的摩擦力是滑动摩擦力 D.答题卡相对于左手没有运动趋势 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ 能力综合练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 橡皮相对答题卡运动，则橡皮对答题卡的摩擦力是滑动摩擦力，故C正确； 若将左手移开，答题卡会相对桌面滑动，可知答题卡静止时受左手的摩擦力，答题卡相对于左手有运动趋势，故D错误； 对答题卡分析可知，答题卡还受到桌面与左手的摩擦力，答题卡相对于桌面静止，桌面与答题卡之间的摩擦力为静摩擦力，故A、B错误。 7.如图所示为传送带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则 A.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运 动，A受到沿传送带向下的摩擦力 B.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运 动，A受到沿传送带向下的摩擦力 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对传送带有沿传送带向下的摩擦力 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 摩擦力的方向与相对运动或相对运动趋势方向相反，先判断物体的相对运动情况。对货物A来说，有相对于传送带向下滑动的趋势，则摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，即沿传送带向上，选项A错误； 货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动时，货物A有沿传送带向下运动的趋势，货物A受到沿传送带向上的摩擦力，选项B错误； 如果货物A和传送带都静止，则货物A相对传送带有向下运动的趋势，货物A受到沿传送带向上的摩擦力，选项C错误； 货物A相对于传送带有向下的运动趋势，传送带相对于货物A有向上的运动趋势，则货物A对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，选项D正确。 8.(2024·苏州市高一检测)某同学在水平课桌上做两次实验，第一次缓慢拉动纸板让物块与纸板一起运动，第二次迅速拉动纸板，将纸板从物块下抽出。以下说法正确的是  A.第一次实验中纸板不受摩擦力 B.第一次实验中物块不受摩擦力 C.第二次实验中桌面对纸板的摩擦力比第一次大 D.第二次实验中物块不受摩擦力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 第一次缓慢拉动纸板，可认为物块受力平衡，物块受到的摩擦力为0，由于纸板与桌面发生相对滑动，故纸板受到桌面对其的摩擦力，故A错误，B正确； 第二次迅速拉动纸板，将纸板从物块下抽出时，物块与纸板发生相对滑动，物块受到纸板的滑动摩擦力作用；两次桌面对纸板的摩擦力都为滑动摩擦力，两次桌面对纸板的支持力大小都等于物块和纸板的总重力大小，根据Ff=μFN可知两次摩擦力相等，故C、D错误。 9.(2024·扬州市新华中学期中)木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的水平轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动。现用F=2 N的水平拉力作用在木块A上，如图所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)力F作用前木块B所受摩擦力的大小和方向； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 答案　8 N　方向水平向左 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A、B与地面间的最大静摩擦力分别为FfAm=μGA=0.25×50 N=12.5 N FfBm=μGB=0.25×60 N=15 N 弹簧中弹力FT=kx=8 N 由题意可知，A、B处于静止状态，则B所受静摩擦力FfB=8 N，方向水平向左； (2)力F作用后木块A所受摩擦力的大小和方向。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 答案　10 N　方向水平向右 给A施加水平拉力后，假设A仍不会滑动，弹簧中弹力FT不变，此时FfA=FT+F=10 N<FfAm，故假设成立，A所受摩擦力方向水平向右。 10.如图所示，打印机进纸槽里叠放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上，并沿逆时针方向匀速转动，滚轮与第一张纸不打滑，但第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为μ1，白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为μ2，每张白纸的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是 A.滚轮对第一张白纸的摩擦力大小一定为μ1F B.第二、三张白纸间的摩擦力大小为μ2 C.第三、四张白纸间的摩擦力大小为μ2 D.越靠近底座，白纸间的摩擦力越大 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 答案 尖子生选练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 μ1F为滚轮与第一张白纸间的滑动摩擦力，滚轮与第一张白纸间的摩擦力为静摩擦力，小于或等于最大静摩擦力，故A错误； 第一、二张白纸间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff12=μ2，第二张白纸处于静止状态，第二、三张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第一、二张白纸间的摩擦力，即Ff23=μ2，故B错误； 第三张白纸处于静止状态，第三、四张白纸间的摩擦力为静摩擦力，大小等于第二、三张白纸间的摩擦力，即Ff34=μ2，故C正确； 除第一张白纸外，所有白纸均处于静止状态，白纸间的摩擦力均为μ2，大小相等，故D错误。 返回 本课结束 第 三 章 $