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 浙江专版）

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。通过具体情境问题导入，从基础概念到条件法等判断方法，再到计算与突变分析，构建递进式学习支架。 其亮点在于以问题驱动结合科学推理，用假设法、状态法等培养科学思维，借汽车与木箱等实例深化物理观念。分层练习题设计，助力学生提升分析能力，教师可利用系统资源优化教学。

摩擦力综合分析 专题强化6 第 三 章 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：A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：A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：A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：A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。 相对运动趋势 (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”)。 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。 相对运动 无关 　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？ 例1 答案　静摩擦力　向右　动力　 (1)汽车由静止向右加速运动时(木箱和车无相对滑动)； 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。 答案　静摩擦力　向左　阻力　 (2)汽车刹车时(木箱和车无相对滑动)； 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。 答案　无摩擦力　 (3)汽车匀速运动时(木箱和车无相对滑动)； 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。 答案　滑动摩擦力　向左　阻力　 (4)汽车刹车，木箱在车上滑动时； 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。 答案　滑动摩擦力　向右　动力 (5)汽车突然向右加速，木箱在车上滑动时。 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。 4.力的相互作用法：当一物体所受摩擦力方向不易判断时，可先确定与之相互作用的另一物体所受摩擦力情况，然后根据力的作用是相互的作出判断。 总结提升 　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 　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； 例3 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 答案　21 N　 (2)当水平推力F1=15 N和F2=25 N时，判断木箱受到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； 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 答案　静摩擦力　滑动摩擦力　15 N　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； 木箱被推动以后，将水平推力减小为5 N，物体做减速运动，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 答案　20 N　 (4)木箱与地面间的动摩擦因数μ。 由题图乙可知木箱的滑动摩擦力为20 N， 所以有μ==0.2。 答案　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 例3中给出了木箱所受摩擦力Ff与水平推力F的关系图，试分析摩擦力发生突变的临界状态是什么？ 答案　当摩擦力达到最大静摩擦力时 　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。 　(2025·宁波市高一期中)如图所示，质量为m=2 kg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。规定水平向左为正方向，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开始滑块以一定初速度v向右滑行时，滑块受到水平向左的滑动摩擦力，规定水平向左为正方向，滑动摩擦力为Ff=μmg=×2×10 N=8 N，当滑块的速度减小到零时，由于F=6 N<μmg=8 N，可知滑块处于静止状态，滑块受到水平向右的静摩擦力作用，为Ff'=-F=-6 N。 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 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 题号 1 2 3 4 5 6 答案 ABC C C D A (1)9 N　(2)8 N　方向水平向左　(3)5 N　方向水平向右　(4)9 N 方向水平向左 题号 7 8 9 　10 答案 AB B AC 　D 1.(多选)关于摩擦力，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 答案 10 √ √ 32 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 答案 10 2.如图所示，小明正在擦一块竖直放置的黑板。下列说法正确的是 A.黑板擦与黑板间的摩擦力是静摩擦力 B.摩擦力的大小一定与黑板擦的重力成正比 C.压力越大，黑板与黑板擦之间的摩擦力越大 D.若黑板擦不小心脱手，则其在自由下落的过 　程中也可能把字擦掉 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 黑板擦相对黑板滑动，所以是滑动摩擦力，故A错误； 摩擦力的大小与手压黑板擦的力成正比，与黑板擦的重力无关，故B错误； 根据滑动摩擦力公式Ff=μFN可知滑动摩擦力与压力成正比，所以压力越大，黑板与黑板擦之间的摩擦力越大，故C正确； 若黑板擦不小心脱手，黑板擦对黑板的压力为零，所以它们之间没有摩擦力，即在自由下落的过程中不可能把字擦掉，故D错误。 10 3.笔、墨、纸、砚是中国独有的书法绘画工具(书画用具)。在楷书笔画中，长横的写法要领如下：起笔时一顿，然后向右行笔，收笔时略向右按。如图所示，某同学在水平桌面上平铺一张白纸用毛笔练习长横写法，为防止打滑，他在白纸的左边缘处放置一块镇纸，如图所示。该同学向右行笔过程中，下列说法正确的是 A.镇纸对白纸有摩擦力，方向向左 B.毛笔对白纸有摩擦力，方向向左 C.桌面对白纸有摩擦力，方向向左 D.桌面与白纸之间可能没有摩擦力 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10 镇纸相对白纸无运动趋势，则镇纸对白纸无摩擦力，选项A错误； 毛笔相对白纸向右运动，则毛笔对白纸有摩擦力，方向向右，选项B错误； 因毛笔对白纸有向右的摩擦力，则桌面对白纸有方向向左的摩擦力，选项C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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匀速转动时，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 √ 10 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，知弹簧的伸长量始终不变，始终有Δx'=Δx，故选D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 5.(2025·杭州市高一期中)如图所示，木块A、B分别重20 N和25 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.50，夹在A、B之间的水平弹簧被压缩了5 cm，弹簧的劲度系数为100 N/m，系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用F= 5 N的水平拉力作用在木块B上，下列说法正确的是 A.A受到的摩擦力方向水平向右 B.A受到的摩擦力的大小为10 N C.B受到的摩擦力方向水平向右 D.B受到的摩擦力的大小为2.5 N √ 10 弹簧被压缩，所以弹簧上弹力大小为F1=kx=5 N，A受弹力方向水平向左，A木块与地面间的最大静摩擦力为FfmaxA=μGA=10 N，弹力小于最大静摩擦力，所以A静止不动，根据平衡条件，可知A受到的静摩擦力大小为5 N，方向水平向右，故A正确，B错误； B受弹力大小为5 N，方向水平向右，B木块与地面间的最大静摩擦力为FfmaxB=μGB=12.5 N，给B一水平向右的F=5 N的力，则B所受弹力与外力的合力为10 N，方向向右，小于最大静摩擦力，根据平衡条件，B受的静摩擦力大小为10 N，方向水平向左，故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 6.如图所示，重力为30 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1=13 N，F2=5 N。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)求最大静摩擦力大小； 10 答案　9 N　 最大静摩擦力为Ffmax=μFN=μG=0.3×30 N=9 N； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 (2)求木块所受的摩擦力的大小和方向； 10 答案　8 N　方向水平向左　 因F1-F2=8 N<Ffmax，则木块处于静止状态，由于F1>F2，故静摩擦力方向水平向左，大小为Ff1=F1-F2=8 N； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 (3)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向； 10 答案　5 N　方向水平向右　 当只将F1撤去时，由于F2<Ffmax，木块在F2的作用下仍然处于静止状态，则Ff2=F2=5 N，方向水平向右； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 (4)若只将F2撤去时，求木块受到的摩擦力的大小和方向。 10 答案　9 N　方向水平向左 若撤去F2，因为F1>Ffmax，所以木块将滑动，所受的摩擦力为滑动摩擦力，则有Ff3=μG=9 N，方向水平向左。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 7.(多选)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匀速向上运动，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.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 √ 能力综合练 10 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 粮食包相对传送带静止，一起匀速斜向上运动，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，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。 10 8.如图甲所示，用水平力F将质量为0.4 kg的物块压在竖直墙壁上静止不动，物块与墙面间的动摩擦因数为0.4。若力F随时间t变化的规律如图乙所示，取重力加速度g=10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图像中，能正确反映物块所受墙的摩擦力大小Ff随时间t变化规律的是 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10 t=0时，物块受到的最大静摩擦力Ffmax=μFmax=0.4×20 N=8 N，重力G=mg=0.4×10 N=4 N，故开始时，物块处于静止状态，受到静摩擦力作用。当最大静摩擦力等于重力时，mg=μF'，得F'=10 N，由题图乙知对应时刻为2 s，所以0~2 s内，物块受到的静摩擦力大小为4 N；2~4 s内，物块受到的滑动摩擦力Ff=μF，随F减小而逐渐减小，B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 9.(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，滑轮摩擦不计，滑轮到木块A之间的轻质细线水平，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.A对桌面的摩擦力变小 D.A所受的摩擦力方向发生改变 √ 10 √ 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，所以A对桌面的摩擦力也变小，综上所述可知A、C正确，B、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10.(2025·嘉兴市高一期中)打印机是现代办公不可或缺的设备，其进纸系统结构简图如图所示，正常情况下能做到“每次只进一张纸”。某次打印过程中打印机内刚好有100张相同的纸，每张纸的质量均为m，打印时搓纸轮逆时针方向转动，搓纸轮给第1张纸的压力大小为F(F>mg)，带动 尖子生选练 10 第1张纸向右运动，搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1，纸张与纸张之间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，打印机正常工作时，下列说法正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 A.第1张纸受到第2张纸的摩擦力方向向右 B.μ1不一定大于μ2 C.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为μ2(2mg+F) D.第49张与第50张纸之间的摩擦力大小为μ2(mg+F) √ 10 第1张纸相对第2张纸向右运动，所以第1张纸受到第2张纸的摩擦力方向向左，故A错误； 为了使进纸系统能正常进纸，以第1张纸为对象，则有μ1F>μ2(F+mg)，可得μ1>μ2，故B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)，第2张纸处于静止状态，根据二力平衡可得第3张纸对第2张纸的静摩擦力大小为Ff静=Ff12=μ2(F+mg)，由于第2张纸及以下所有纸张均处于静止状态，受到的摩擦力均为静摩擦力，以第2张纸到第49张纸为整体，根据二力平衡可得第50张纸对第49张纸的静摩擦力大小为Ff静'=Ff12=μ2(F+mg)，故C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 返回 10 本课结束 第 三 章 $