第三章 2 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（人教版 浙江专版）

本高中物理讲义聚焦摩擦力核心知识点，系统梳理滑动摩擦力（相对运动时产生，方向与相对运动方向相反，大小Ff=μF压）和静摩擦力（相对运动趋势时产生，方向与相对运动趋势方向相反，大小0<F≤Fmax）的概念、产生条件、方向判断及大小计算，构建从具体现象到抽象规律的学习支架。 资料通过毛刷滑动、弹簧测力计拉木块等实验活动引导学生探究，培养科学探究能力，结合例题辨析（如静止物体是否受滑动摩擦力）和判断题强化科学推理，课时对点练分考点设计，课中辅助教师突破重难点，课后助力学生查漏补缺，深化物理观念与科学思维。

2　摩擦力 [学习目标]　1.知道滑动摩擦力和静摩擦力的概念及产生条件，会判断摩擦力的方向(重难点)。2.知道摩擦力的大小跟什么有关，会求摩擦力的大小(重点)。 一、滑动摩擦力 用力使长毛刷在桌面上向前滑动，观察毛刷的弯曲方向。如图所示，毛刷为什么向后弯曲？ 答案　因为毛刷所受地面对它的力的方向与刷子运动方向相反。 1.定义：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。 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：Ff=μF压。 (3)动摩擦因数μ：没有单位，它的数值跟相互接触的两个物体的材料、接触面的粗糙程度有关，与物体的受力情况、物体的运动状态、接触面积大小均无关。 1.静止的物体可能受滑动摩擦力吗？举例说明？ 答案　可能，例如用板擦擦黑板，黑板所受摩擦力为滑动摩擦力。 2.如图所示，汽车B载着货物A在水平路面上相对于地面一起向右匀速运动。 (1)A紧急刹车时，vB<vA，货物A受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力；突然加速时，vB>vA，货物A受到汽车B所施加的向右的滑动摩擦力。 (2)滑动摩擦力的方向不一定(填“一定”或“不一定”)与物体运动方向相反。 (1)两物体间有滑动摩擦力一定有弹力。(　√　) (2)接触面越粗糙，滑动摩擦力越大(　×　) (3)F=μFN中FN就是物体的重力。(　×　) (4)滑动摩擦力的方向可能与物体运动方向相同。(　√　) 例1　质量为3 kg的木块放在水平地板上，用F=6 N且水平向右的拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动。翻转木块，木块以更大速度匀速运动，所需外力仍为6 N(重力加速度g取10 m/s2)。 (1)滑动摩擦力大小与接触面的面积　　　　，与速度大小　　　(均选填“有关”或“无关”)。  (2)求木块与地板间的动摩擦因数。 (3)若在木块运动过程中撤去拉力，在木块继续向前滑行的过程中，木块受到的摩擦力是多大？ (4)若F的大小变为10 N，则木块受到的摩擦力是多大？滑动摩擦力的大小与外力F的大小有关吗？ (5)若在木块向右运动的过程中将F的方向改为水平向左，木块仍向右运动，则木块受到的摩擦力是多大？方向如何？滑动摩擦力的方向与外力F的方向有关吗？ 答案　(1)无关　无关　(2)0.2　(3)6 N　(4)6 N　无关　(5)6 N　水平向左　无关 解析　(1)滑动摩擦力大小与接触面的面积和速度大小均无关。 (2)木块做匀速直线运动，则滑动摩擦力大小 Ff1=F=6 N， 而Ff1=μFN=μmg， 故μ===0.2。 (3)木块受到的仍为滑动摩擦力， 由Ff=μFN得Ff2=μmg=6 N。 (4)Ff3=μFN=μmg=6 N， 滑动摩擦力大小与外力F大小无关。 (5)Ff4=μFN=6 N，方向水平向左。 滑动摩擦力方向与外力F的方向无关。 滑动摩擦力大小的计算方法 1.公式法：根据公式Ff=μF压计算。 正压力F压是物体与接触面间的压力，总是等于对物体的支持力但是不一定等于物体的重力，F压的大小根据物体的受力情况确定。 2.二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡条件求解。 二、静摩擦力 把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图所示。 当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始运动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N不变。 (1)木块受到的拉力为1 N时，为什么木块没有运动？ (2)随着拉力的增大，静摩擦力有什么变化？当变为滑动摩擦力时，摩擦力为什么又变小了？ 答案　(1)桌面对木块有向左的静摩擦力，大小与拉力相等。 (2)静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大，但有一个最大值，这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些。 1.定义：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，这时的摩擦力叫作静摩擦力。 2.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。 3.方向：总是沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反。 4.最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体即将开始运动时的拉力，一般情况下，最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。 5.静摩擦力大小的范围：0<F≤Fmax。 如图所示，用手握住水杯，杯身竖直且处于静止状态。现缓慢增大手对水杯的压力，水杯所受摩擦力大小如何变化？最大静摩擦力将如何变化？ 答案　缓慢增大压力，水杯所受静摩擦力始终等于水杯的重力，大小保持不变，但随着压力的增大，最大静摩擦力将逐渐增大。 (1)静摩擦力的方向总是与运动方向相反。(　×　) (2)静摩擦力的大小与正压力有关。(　×　) (3)静摩擦力可以是物体运动的动力。(　√　) (4)相对地面运动的物体也可以受静摩擦力。(　√　) 例2　(2023·浙江省杭州第四中学期中)如图所示，水平力F将物体P压在竖直墙上，物体P处于静止状态，则下列说法中正确的是(　　) A.若增大F，则P所受摩擦力增大 B.若减小F，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力减小 C.若在P上放一物体，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力增大 D.若在P上放一物体，物体P仍处于静止状态，则P所受摩擦力不变 答案　C 解析　物体P在竖直方向上受重力和静摩擦力，二力平衡，增大或减小F，静摩擦力始终等于重力，保持不变；在P上放一物体，由于静摩擦力等于总重力，所以摩擦力变大，故选C。 例3　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Ff=　　　　；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Ff=μmg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。 1.物体静止时，往往根据二力平衡条件求解静摩擦力的大小。 2.静摩擦力大小与正压力无关，正压力只影响最大静摩擦力。 课时对点练 [分值：60分] 　[1~7题，每题4分] 考点一　滑动摩擦力 1.有关滑动摩擦力，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.有滑动摩擦力必有相对运动 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.公式Ff=μFN中的压力FN一定等于物体重力的大小 答案　B 解析　滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，滑动摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向相反，但不一定与物体运动方向相反，故A错误；摩擦力的产生条件是有弹力、接触面粗糙、有相对运动，故B正确；滑动摩擦力的大小Ff=μFN，与物体在支持面上的滑动速度无关，其中FN为压力，FN与接触面垂直，不一定等于重力，故C、D错误。 2.(多选)(2025·台州市高一期中)如图所示，桌布铺在水平桌面上，将一个杯子放置在桌布上，向左将桌布从杯子下拉出，拉出桌布后，杯子在桌面上滑行一段距离后停在桌面上。则在上述运动过程中(　　) A.桌布对杯子的摩擦力方向向右 B.桌面对杯子的摩擦力方向向右 C.若只增大拉出桌布的速度，桌布对杯子的摩擦力不变 D.若只增大杯子的重量，桌面对杯子的摩擦力不变 答案　BC 解析　向左拉桌布，杯子没有滑离桌布时，杯子相对于桌布向右运动，杯子受到桌布的摩擦力向左，故A错误；拉出桌布后，杯子在桌面上向左滑动，桌面对杯子的摩擦力的方向向右，故B正确；杯子受到的摩擦力为滑动摩擦力，其大小与桌布的速度无关，只与正压力和动摩擦因数有关，因此增大桌布的速度时，摩擦力不变，若只增大杯子的重量，杯子对桌面的正压力变大，桌面对杯子的摩擦力变大，故C正确，D错误。 3.如图，一端固定的弹簧测力计(保持水平)拉住一块重力为G的物块，现用水平拉力F将放置在物块下的长木板拉出，物块保持静止，弹簧测力计的读数为FT，则下列关于物块与木板间的动摩擦因数μ的表达式正确的是(　　) A.μ= B.μ= C.μ= D.μ= 答案　A 解析　对物块进行受力分析，水平方向FT=Ff，竖直方向FN=G，摩擦力Ff=μFN，解得μ=，故选A。 4.所受重力为500 N的雪橇，在平坦的雪地上用10 N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500 N的货物，那么，雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力大小是(　　) A.10 N B.20 N C.510 N D.500 N 答案　B 解析　由题意可知，Ff=F=10 N μ====0.02 如果雪橇再载500 N的货物，则雪橇在该雪地上滑行时受到的摩擦力Ff'=μ(mg+m'g)=0.02×1 000 N=20 N，故选B。 考点二　静摩擦力 5.关于静摩擦力，下列说法中正确的是(　　) A.受静摩擦力作用的物体一定是静止的 B.静摩擦力总是阻力 C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反 D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值 答案　C 解析　静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体可以是运动的，故A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，但可能与运动方向相同，故B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小与平行于接触面的力有关，不是一个定值，故D错误。 6.(多选)(2025·温州市高一期中)如图所示，用手握住瓶子，使瓶子始终处在竖直方向上保持静止，则(　　) A.瓶子相对于手有向上的运动趋势 B.手受到瓶子的静摩擦力竖直向下 C.向瓶内倒水，瓶子受到的静摩擦力变大 D.手增大握力，瓶子与手之间的最大静摩擦力变大 答案　BCD 解析　瓶子相对于手有向下的运动趋势，故A错误；手相对于瓶子有向上的运动趋势，手受到瓶子的静摩擦力竖直向下，故B正确；向瓶内倒水，瓶子和水的重力变大，根据二力平衡可知，瓶子受到的静摩擦力和重力相等，所以瓶子受到的静摩擦力变大，故C正确；手增大握力，正压力变大，所以瓶子与手之间的最大静摩擦力变大，故D正确。 7.某马戏团在三根竖直爬杆上进行着猴子攀爬表演，三只小猴的质量相同，小猴甲静止在杆上，小猴乙匀速向上爬动，小猴丙匀速向下爬动。关于三只小猴，下列说法正确的是(　　) A.小猴甲为了不掉下来，用力抓握杆，这样小猴的摩擦力变大了 B.小猴乙在攀爬的过程中，所受的摩擦力向下 C.小猴丙在攀爬的过程中，所受的摩擦力向上 D.三只小猴中乙所受摩擦力最大 答案　C 解析　小猴甲处于静止状态，受力平衡，向上的摩擦力等于其重力，大小不变；猴子甲用力抓握杆，这样只是增大了小猴甲与杆之间的最大静摩擦力，故A错误；小猴乙在匀速向上攀爬的过程中受力平衡，受到的向上的摩擦力和向下的重力平衡，故B错误；小猴丙在匀速向下攀爬的过程中受力平衡，受到的向上的摩擦力和向下的重力平衡，故C正确；三只小猴均处于平衡状态，所受的摩擦力大小相等，均等于其重力大小，故D错误。 　[8~10题，每题5分] 8.(2025·杭州市高一期中)如图所示，一木块放在水平地面上，在F=8 N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1 m/s，则下列说法正确的是(　　) A.当水平拉力F=20 N时，木块受到的摩擦力为20 N B.当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，所需要的力F大于8 N C.以1 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 N D.将水平拉力F撤去，木块速度越来越小，是因为木块受到的摩擦力越来越大 答案　C 解析　根据滑动摩擦力公式Ff=μFN可知，滑动摩擦力为一定值，与水平外力无关，故A错误；由题意，木块做匀速直线运动时，处于平衡状态，水平方向满足Ff=F=8 N，即滑动摩擦力与外力相等，与速度大小无关，只要是匀速直线运动，总是满足上式，故B错误，C正确；撤去外力后，木块仍然向右运动，受向左的滑动摩擦力，滑动摩擦力为一定值，与水平外力无关，故D错误。 9.如图所示，汽车B在水平路面上以相对于地面的速度v1向右运动，车上的货物A以相对于地面的速度v2向右运动，下列判断正确的是(　　) A.若v1<v2，货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力 B.若v1<v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 C.若v1>v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力 D.若v1>v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力 答案　B 解析　若v1<v2，则货物A相对汽车B向右运动，故汽车B对货物A施加向左的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力，故A错误，B正确；若v1>v2，则货物A相对汽车B向左运动，故汽车B对货物A施加向右的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力，故C、D错误。 10.(2025·嘉兴市高一期中)校运会上，运动员跑步的两个瞬间，甲图中后脚受到地面的静摩擦力为F1，乙图前脚受到的静摩擦力为F2。则关于这两个摩擦力F1、F2，以下说法正确的是(　　) A.F1、F2都是阻力，都与运动方向相反 B.F1、F2都是动力，都与运动方向相同 C.F1向前，F2向后 D.F1向后，F2向前 答案　C 解析　当题图甲后脚用力向后蹬时，人向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，使运动员能向前运动，即F1向前，为动力与运动方向相同；当题图乙前脚向前跨时，地面给前脚向后的静摩擦力，否则运动员会向前滑动，即F2向后与运动方向相反为阻力，故A、B、D错误，C正确。 11.(11分)(2025·嘉兴市高一期中)质量为3 kg的空木箱，放置在水平地面上，对木箱施加水平向右的拉力，当拉力F1=8 N时，木箱静止不动；当拉力F2=10 N时，木箱恰能被拉动；当拉力F3=9 N时，木箱恰好做匀速直线运动(重力加速度g取10 m/s2)，求： (1)(3分)木箱与地面间的最大静摩擦力的大小； (2)(4分)木箱与地面间的动摩擦因数； (3)(4分)在匀速运动期间，F3突然反向，求摩擦力的大小与方向。 答案　(1)10 N　(2)0.3　(3)9 N　方向水平向左 解析　(1)当拉力F2=10 N时，木箱恰能被拉动， 则木箱与地面间的最大静摩擦力的大小为 Ffmax=F2=10 N。 (2)当拉力F3=9 N时，木箱恰好做匀速直线运动， 可知木箱与地面间的滑动摩擦力大小为Ff=F3=9 N 又Ff=μFN=μmg 联立解得木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.3 (3)在匀速运动期间，F3突然反向，则此时木箱仍受到滑动摩擦力作用，大小为Ff=μmg=9 N，方向水平向左。 　[6分] 12.利用图甲所示的装置可研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线 拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。t=0时刻，细线处于伸直的状态，水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法中正确的是(　　) A.木板必须在桌面上沿力的方向做匀速直线运动 B.在1.0~1.2 s时间内，物块与木板之间存在滑动摩擦力 C.物块与木板之间的最大静摩擦力大约比滑动摩擦力大30% D.由图乙的信息可以得出该实验滑动摩擦力与压力成正比的结论 答案　C 解析　木板和物块发生相对运动后，物块受到的就是滑动摩擦力，木板不一定要做匀速直线运动，故A错误；由题图乙可知，在1.0~1.2 s时间内，摩擦力随外力变化而变化，则摩擦力为静摩擦力，故B错误；由题图可知，最大静摩擦力为2.6 N，滑动摩擦力为2.0 N，即物块与木板之间的最大静摩擦力大约比滑动摩擦力大30%，故C正确；由题图乙的信息可以得出滑动摩擦力比最大静摩擦力小，且木板与物块间的滑动摩擦力保持不变，不能得出滑动摩擦力与压力成正比的结论，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $