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 提高A版）

该高中物理课件聚焦摩擦力综合分析，涵盖概念理解、有无判断、大小计算及突变问题，通过图示物体摩擦力分析等情境问题导入，从基础概念到综合应用构建递进式学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于结合汽车运动中木箱摩擦力等实例及F-f关系图分析，通过科学推理和模型建构（如摩擦力突变类型分类）深化物理观念。讲练结合的设计让学生提升分析能力，教师可直接用于专题教学，提高效率。

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，如图甲所示。 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向右加速运动，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于要保持原来相对地面静止的状态，因此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 　(2024·赣州市高一期中)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 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 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·莆田市高一期中)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Ff与水平 例3 推力F的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2。求： (1)木箱受到的最大静摩擦力Ffmax多大； 答案　21 N 由题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Ffmax=21 N (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，及木箱受到的摩擦力Ff1和Ff2各多大； 答案　静摩擦力　滑动摩擦力　15 N　20 N　 由题图乙可知当F1=15 N时木箱保持静止，此时为静摩擦力，根据平衡条件可知 Ff1=F1=15 N 当F2=25 N时，木箱已经运动，此时为滑动摩擦力，由题图乙可知滑动摩擦力大小为20 N， 故Ff2=20 N (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Ff3的大小； 答案　20 N 木箱被推动以后，将水平推力减小为5 N，木箱做减速运动，直到静止前地面对木箱的摩擦力为滑动摩擦力，所以Ff3=20 N (4)木箱与地面间的动摩擦因数μ。 答案　0.2 由题图乙可知木箱的滑动摩擦力为20 N， 所以有μ==0.2。 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 　(2024·汕头市高一期末)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。 　如图所示，物体A的质量为1 kg，置于水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0开始，物体以一定的初速度v0向右滑行的同时，受 例5 到一个水平向左、大小恒为F0=1 N的作用力，关于物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像，下列正确的是(取向右为正方向，重力加速度g取10 N/kg) √ 物体A向右滑动时，受到地面向左的滑动摩擦力，由Ff1=μmg，得Ff1=2 N；物体静止后，因受到向左的作用力F0=1 N<Ff1，故物体A不再运动，由二力平衡可知，物体A受到向右的静摩擦力，Ff2=F0=1 N，故C正确。 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 答案 ABC ACD D D AB (1)0.4　 (2)16 N　水平向左 题号 7 8 9 　10 答案 BD AC 8 N　9 N 　B 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.(多选)关于摩擦力，有人总结了四条“不一定”，其中说法正确的是 A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反 B.静摩擦力的方向不一定与物体运动方向共线 C.受静摩擦力的物体不一定静止，受滑动摩擦力的物体不一定运动 D.静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力 基础强化练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ √ 31 摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同，选项A正确； 静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，也可能与运动方向成一定角度，例如用手竖直握住瓶子，让瓶子水平移动，选项B正确； 受静摩擦力的物体不一定静止，例如货物在倾斜传送带上向高处运动时，货物受静摩擦力但不静止；受滑动摩擦力的物体不一定运动，例如正在滑轨上滑行的物体，滑轨受到滑动摩擦力，而滑轨是静止的，选项C正确； 静摩擦力和滑动摩擦力都既可能是阻力，也可能是动力，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 2.(多选)(2024·浙江省高一期中)以下四幅图中关于摩擦力的判断正确的是 A.手握水杯，保持不动，杯子受到竖直向上的静摩擦力 B.如图，与高铁保持相对静止的硬币，受到的静摩擦力方向一定与高铁 运动方向相同 C.高山滑雪，滑雪板受到 地面对它与运动方向相 反的滑动摩擦力 D.离开手的冰壶向前滑行，冰壶受到向后的滑动摩擦力 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 若高铁匀速运动，则硬币受重力和支持力作用，不受摩擦力作用；若高铁做加速运动，则硬币受到与高铁运动方向相同的摩擦力作用；若高铁做减速运动，则硬币受到与高铁运动方向相反的摩擦力作用，故B错误。 3.(2024·天津市南开区高一期中)如图所示，一张沙发放在水平地面上，一人用水平力F向右推沙发。F=40 N时沙发没被推动，F=60 N时沙发恰好被推动，F=55 N时沙发做匀速直线运动。关于沙发受到的摩擦力，下列说法正确的是 A.当F=40 N时，沙发没有受到摩擦力作用 B.当F=40 N时，沙发受到的摩擦力大小为60 N， 方向向左 C.当F=80 N时，沙发受到的摩擦力大小为80 N，方向向左 D.沙发和地面间的最大静摩擦力大小为60 N √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 当F=40 N时，沙发没有被推动，此时受到的摩擦力为静摩擦力，大小与推力大小相等，为40 N，方向向左，故A、B错误； 当F=55 N时，沙发做匀速直线运动，即此时沙发受到的摩擦力为滑动摩擦力，由二力平衡可知大小为55 N。根据滑动摩擦力的影响因素可知，当F=80 N时，沙发受到的摩擦力仍为滑动摩擦力，大小仍为55 N，方向向左，故C错误； 当F=60 N时沙发恰好被推动，即此时沙发受到的静摩擦力达到最大值，故沙发和地面间的最大静摩擦力大小为60 N，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 4.如图所示，水平传送带上放一物块，当传送带顺时针方向以速度v匀速运动时，物块在轻弹簧的水平拉力作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为Δx；当传送带顺时针方向匀速转动的速度增加到2v时，弹簧的伸长量为Δx'。则关于弹簧前、后的伸长量，下列说法中正确的是 A.弹簧伸长量将减小，即Δx'<Δx B.弹簧伸长量将增加，即Δx'>Δx C.弹簧伸长量在传送带顺时针方 向加速转动时将有所变化，最终Δx'=Δx D.弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，即始终有Δx'=Δx √ 传送带的速度方向不变，不管速度大小如何变化，物块所受的滑动摩擦力方向向右，大小总等于μmg，与弹簧弹力平衡，由于滑动摩擦力大小不变，则弹簧弹力不变，根据F=kx，知弹簧的形变量不变，始终有Δx'=Δx，故选D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 5.(多选)(2024·天津市北辰区高一期中)传送带是生活及生产中的常见设备，它能帮助人们自动运送物品。如图所示，粮食包随倾斜的传送带向上运动，运动中粮食包与传送带上某点的相对位置保持不变，关于粮食包或传送带所受的摩擦力，下列说法正确的是 A.粮食包受到传送带的摩擦力方向沿传送带向上 B.粮食包所受的传送带的摩擦力是静摩擦力 C.若传送带匀速运动，则粮食包不受传送带的摩 擦力作用 D.粮食包所受传送带的摩擦力的方向可能与传送带垂直 √ √ 粮食包相对传送带静止，则粮食包所受的摩擦力为静摩擦力，粮食包相对传送带有向下运动的趋势，则粮食包受传送带的静摩擦力方向沿传送带向上，选项A、B正确； 若传送带匀速运动，因传送带倾斜，则粮食包仍受传送带的摩擦力作用，选项C错误； 粮食包所受传送带的摩擦力的方向与传送带平行，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 6.(2025·绵阳市高一期中)如图所示，质量为4.5 kg的物体放在水平地板上，用一原长为10 cm的轻质弹簧水平向右拉该物体，已知弹簧的劲度系数k=400 N/m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。若 弹簧拉着物体匀速前进时，弹簧的长度为14.5 cm。求： (1)物体与地板间的动摩擦因数μ； 答案　0.4 物体匀速运动，则F1=Ff1，FN=mg 根据胡克定律F1=k(l1-l0) 又Ff1=μFN 解得μ=0.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 (2)若弹簧长度为14 cm，物体受到摩擦力的大小和方向。 答案　16 N　水平向左 弹簧弹力F2=k(l2-l0)=16 N 物体所受最大静摩擦力Ffm=μFN=18 N>F2 则物体静止不动。物体受静摩擦力作用，可得Ff2=F2=16 N，方向水平向左。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 7.(多选)(2024·吉林省高一期末)羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出，他先将球筒口朝下，球筒保持竖直并静止，发现羽毛球并未滑出，然后举至某一高度由静止释放，球筒落到地面时速度瞬间减为零，羽毛球能滑至筒口处，不计空气阻力。下列说法正确的是 A.球筒竖直静止时，羽毛球不受摩擦力 B.球筒下落过程中，羽毛球不受摩擦力 C.球筒下落过程中，羽毛球所受摩擦力方向向上 D.羽毛球向筒口运动过程中，羽毛球受到的摩擦力方向向上 √ 能力综合练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 球筒竖直静止时，羽毛球受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，二者大小相等，方向相反，故A错误； 球筒下落过程中，加速度为重力加速度，羽毛球只受重力，不受摩擦力，故B正确，C错误； 羽毛球向筒口运动过程中，羽毛球受到的摩擦力方向向上，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 8.(多选)如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.5 kg，弹簧测力计读数为2 N，滑轮的质量和摩擦都不计，重力加速度g取10 N/kg。若轻轻取走盘中0.2 kg的砝码，将会出现的情况是 A.弹簧测力计的读数将不变 B.A将向左运动 C.桌面对A的摩擦力变小 D.A所受的摩擦力方向发生改变 √ √ 开始时，木块A受水平向左的摩擦力，其大小为Ff1=m1g-FT=3 N，若轻轻取走盘中0.2 kg的砝码，假设木块A仍能保持静止，且所受摩擦力方向依然水平向左，则其大小为Ff2=m2g-FT=1 N<Ff1，故假设成立，则桌面对A的摩擦力变小，综上所述可知A、C正确，B、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 9.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。如图所示，木块A、B和弹簧组成的系统置于水平地面上静止不动，现用大小为F=1 N的水平拉力作用在木块B上，求力F作用后木块A、B所受摩擦力的大小。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 答案　8 N　9 N 没有施加力F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，即FA=FB=F弹=kx=400×0.02 N=8 N 木块B受到地面的最大静摩擦力为FBm=μGB=0.25×60 N=15 N 施加力F后，对木块B有F+F弹<FBm 则B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小为FB'=F+F弹=9 N 施加力F后，木块A所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为FA'=F弹=8 N。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 10.(2024·河南省岳阳县第一中学期末)打印机在正常工作的情况下，进纸系统每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示，若图中有10张相同的纸，每张纸的质量为m，搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2，工作时搓纸轮对第1张纸压力大小为F，重力加速度为g。打印机正常工作时，下列说法正确的是 A.第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力 B.第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为μ2(F+mg) C.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为μ2(F+10mg) D.若μ1<μ2，进纸系统仍能正常进纸 √ 尖子生选练 由于进纸系统每次只进一张纸，则在第1张纸向右运动时，第2张纸与第3张纸保持相对静止，第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为静摩擦力，故A错误； 工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F，第1张纸对第2张纸的压力为F+mg，则第1张纸与第2张纸之间的滑动摩擦力为Ff12=μ2FN12=μ2(F+mg)，由于第2张及第2张以下的纸没有运动，只有运动趋势，所以第2张以下的纸之间以及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力，大小均为Ff静=Ff12=μ2(F+mg)，故B正确，C错误； 若μ1<μ2，则有μ1F<μ2(F+mg)，可知搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动，而第1张纸静止不动，所以进纸系统不能正常进纸，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 返回 第 三 章 本课结束 $