第3章 专题提升课3 摩擦力综合分析-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册教用课件（人教版）

该高中物理课件系统梳理了摩擦力的核心知识，通过表格对比静摩擦力与滑动摩擦力的定义、条件、大小、方向及作用效果，结合“三点”注意明确易错点，再分微专题整合连接体、突变问题等应用，构建从概念到综合应用的知识网络。 其亮点在于采用“微专题+典型例题”的复习策略，如例3通过连接体中弹簧弹力与摩擦力的分析，培养科学推理和模型建构能力，例5结合F-t图像探究摩擦力突变，深化相互作用观念。随堂演练分层设计不同题型，助力学生巩固知识，教师可高效开展针对性复习教学。

专题提升课3　摩擦力综合分析 内 容 索 引 思维进阶 重难突破 1 1 随堂演练 巩固落实 2 思维进阶 重难突破 第一部分 3 1．两种摩擦力的比较 微专题一　摩擦力的理解和分析 比较项目 静摩擦力 滑动摩擦力 定义 产生条件 两相对静止的物体间的摩擦力 两相对运动的物体间的摩擦力 ①接触面粗糙 ②接触处有压力 ③两物体间有相对运动趋势 ①接触面粗糙 ②接触处有压力 ③两物体间有相对运动 返回导航 比较项目 静摩擦力 滑动摩擦力 大小 方向 作用效果 0＜Ff≤Fmax Ff＝μF 压 与受力物体相对运动趋势的方向相反 与受力物体相对运动的方向相反 总是阻碍物体间的相对运动趋势 总是阻碍物体间的相对运动 返回导航 2.“三点”注意 (1)摩擦力的方向总是与物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反。 (2)摩擦力总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)，但不一定阻碍物体的运动。 (3)受静摩擦力作用的物体不一定静止，但一定与施力物体保持相对静止。 返回导航 例1 (2026·重庆北碚区期中)如图所示，小李同学将一张重力为G的厚白纸铺在水平桌面上，纸的一部分伸出桌边，在白纸上放一本重力为5G的物理书，再在物理书上放上一瓶重力为4G的墨水瓶。用水平拉力F将白纸从物理书本底下向右迅速抽出(物理书未从桌面滑落)，白纸被抽出过程中物理书与墨水瓶没有发生相对滑动，所有接触面间的动摩擦因数均为μ，则在白纸被抽出过程中，下列描述正确的是(　　)   A．白纸对桌面施加的摩擦力大小为10μG，方向水平向左 B．白纸对物理书的摩擦力大小为9μG，方向水平向左 C．白纸受到的摩擦力大小为19μG D．拉力F越大，物理书与白纸间的摩擦力越大 典型例题共研 C 返回导航 [解析]　桌面相对于白纸向左运动，故白纸对桌面施加的摩擦力水平向右，大小为μ(G＋5G＋4G)＝10μG，故A错误； 物理书相对于白纸向左运动，故白纸对物理书的摩擦力水平向右，大小为μ(5G＋4G)＝9μG，故B错误； 桌面和物理书对白纸的摩擦力方向均水平向左，故白纸受到的摩擦力大小为10μG＋9μG＝19μG，故C正确； 物理书与白纸间的摩擦力是滑动摩擦力，其大小与拉力F的大小无关，故D错误。 返回导航 　如图所示，一轻质弹簧左端与竖直墙壁相连，右端与一质量为3 kg的物块相连，现使物块将弹簧拉伸了4 cm，物块在水平向右的拉力F＝15 N作用下处于静止状态，已知弹簧劲度系数为300 N/m。物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2。 例2 返回导航 (1)求物块受到的摩擦力大小及方向。 [解析]　弹簧伸长量x＝0.04 m，根据胡克定律得弹簧弹力F弹＝kx＝12 N，方向水平向左 对物块受力分析，水平方向受向右的恒力F＝15 N，向左的弹簧弹力和静摩擦力，有F＝F弹＋f静 解得f静＝3 N，方向水平向左。 [答案]　3 N　水平向左　 返回导航 (2)若物块所处位置不变，改为对其施加水平向右的F＝5 N的拉力，求此时物块受到的摩擦力大小及方向。 [解析]　物块与地面间的最大静摩擦力fmax＝μmg＝6 N 由题意知F弹>fmax＋F，则物块向左运动，摩擦力为滑动摩擦力，f滑＝fmax＝6 N 滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，水平向右。 [答案]　6 N　水平向右 返回导航 　(多选)如图所示，木块A、B质量分别为3 kg和5 kg，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了4 cm，作用在A上的水平推力F＝12 N，系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为200 N/m，重力加速度g取10 m/s2，F撤去瞬间，弹簧弹力不变。现撤去推力F，则(　　)   A．撤去推力F前，木块A所受摩擦力大小是4 N，方向向左 B．撤去推力F前，木块B所受摩擦力大小是8 N，方向向右 C．撤去推力F后瞬间，木块A所受摩擦力大小是6 N，方向向右 D．撤去推力F后瞬间，木块B所受摩擦力大小是10 N，方向向左 微专题二　连接体中的摩擦力问题 例3 AC 典型例题共研 返回导航 [解析]　A所受的最大静摩擦力fAmax＝μmAg＝6 N，弹簧的弹力F弹＝kx＝ 8 N，由题知F＝12 N<F弹＋fAmax＝14 N，故A处于静止状态，则有fA＝F－F弹＝12 N－8 N＝4 N，方向向左，故A正确； B所受的最大静摩擦力fBmax＝μmBg＝10 N，由F弹＝8 N<fBmax＝10 N可知B处于静止状态，则有fB＝F弹＝8 N，方向向左，故B错误； 撤去推力F后瞬间，弹簧的弹力不变，仍为8 N，大于A的最大静摩擦力，小于B的最大静摩擦力，可知A会滑动，B仍静止，故A所受的滑动摩擦力fA′＝fAmax＝6 N，方向向右，B所受的静摩擦力fB′＝F弹＝8 N，方向向左，故C正确，D错误。 返回导航 　(2026·河南南阳市期中)如图所示，质量m＝1 kg的物体A放在质量M＝ 2 kg的长木板B上。现在物体A上施加一水平向右的恒力F＝4 N，A、B间的动摩擦因数μ1＝0.1，B与水平面间的动摩擦因数μ2＝0.5，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。求： 例4 返回导航 (1)物体A所受的摩擦力； [解析]　A、B间最大静摩擦力 fm1＝μ1mg＝1 N<F 所以物体A所受的摩擦力为滑动摩擦力，即大小为1 N，方向水平向左。 [答案]　1 N，方向水平向左　 返回导航 (2)水平面对木板B的摩擦力。 [解析]　水平面与木板B间最大静摩擦力 fm2＝μ2(m＋M)g＝15 N>fm1 所以木板没动，根据二力平衡可知，水平面对木板B的摩擦力平衡A对B的摩擦力，即大小为1 N，方向水平向左。 [答案]　1 N，方向水平向左 返回导航 　如图甲所示，用水平力F将质量为0.4 kg的物体压在竖直墙壁上静止不动，物体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，重力加速度g取10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列图像中，能正确反映物体所受墙的摩擦力大小Ff随时间t变化规律的是(　　) 微专题三　摩擦力的突变问题 B 例5 典型例题共研 返回导航 [解析]　开始时物体受到的最大静摩擦力Ffm＝μFm＝0.4×20 N＝8 N，重力G＝mg＝4 N<Ffm＝8 N，故开始时，物体处于静止状态，受到静摩擦力作用；当最大静摩擦力等于重力时，则有Ff＝G＝μF′，解得F′＝10 N，对比题图乙可知，此时t＝2 s，故在前2 s内物体受到的静摩擦力大小为4 N； 2 s后，最大静摩擦力小于4 N，物体向下滑动，则物体受到滑动摩擦力作用，由Ff＝μF可知在2 s到4 s时间内，物体受到滑动摩擦力随F的减小而减小，最后减为0。 返回导航 　如图(a)所示，物块和木板叠放在实验台上，物块的质量为0.2 kg，用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4 s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度g取10 m/s2，则(　　)   A.2 s到4 s内木板的加速度大于4 s到5 s内木板的加速度 B．4 s到5 s内，木板的位移为0.3 m C．物块的动摩擦因数为0.2 D．物块始终没有动，物块与木板间为静摩擦力 B 例6 返回导航 [解析]　v-t图像中直线的斜率表示加速度，由题图(c)可得，2 s到4 s内木板的加速度a1＝0.2 m/s2，4 s到5 s内木板的加速度a2＝－0.2 m/s2，所以2 s到 4 s内木板的加速度大小和4 s到5 s内木板的加速度大小相等，A错误； 返回导航 在2 s到5 s内木板向左运动，物块静止，则物块相对于木板向右运动，所以物块受到木板向左的滑动摩擦力，D错误。 返回导航 题后小结 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是静摩擦力恰好达到最大值。 返回导航 随堂演练 巩固落实 第二部分 23 1．(摩擦力的理解和分析)如图所示，水平传送带以速度v2顺时针匀速转动，一质量为m的物块以大小为v1、方向向右的初速度滑上水平传送带，物块与传送带间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是(　　) A．若v1<v2，则物块所受摩擦力方向向左 B．若v1＝v2，且物块保持匀速运动，则物块所受摩擦力为静摩擦力，大小为μmg C．若v1＝v2，且物块保持匀速运动，则物块所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为μmg D．若v1＝v2，且物块保持匀速运动，则物块所受摩擦力为0 D 返回导航 解析：若v1<v2，则物块相对于传送带向左滑动，物块所受摩擦力方向向右，故A错误； 若v1＝v2，且物块保持匀速运动，根据二力平衡条件可知，物块所受摩擦力为0，故B、C错误，D正确。 返回导航 2．(连接体中的摩擦力问题)物体A和B叠放在一起置于水平地面上，现用大小为F1和F2的水平恒力分别作用于A、B两物体，如图甲、乙所示。已知在水平恒力作用下，A、B两物体都保持相对静止，一起沿水平面做匀速直线运动，则下列结论正确的是(　　) A．乙图中B物体受到4个力的作用 B．甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小相等 C．甲图中物体A受到的摩擦力方向向左，而乙图中物体A受到的摩擦力为0 D．水平拉力F1小于F2 C 返回导航 解析：题图甲中以A为研究对象，A做匀速直线运动，在水 平方向受向右的拉力F1和B对它的向左的静摩擦力作用，根 据二力平衡条件，有f1＝F1，题图乙中A、B同时向前做匀速 直线运动，所以A、B之间没有相对运动的趋势，A不受摩擦力的作用，对物体B，水平方向受向右的拉力F2以及地面给B向左的摩擦力，B的受力分析如图所示，所以题图乙中B物体受到五个力的作用，故A、B错误，C正确； 对A、B整体受力分析，题图甲和题图乙中拉力均等于地面对B的滑动摩擦力，即F1＝F2＝μ(mA＋mB)g，故D错误。 返回导航 3．(摩擦力作用下的临界问题)一本书所受重力约为6 N，有424页，书本正面朝上。现将一张A4纸夹在106页与107页间，A4纸能够覆盖几乎整个书页，如图所示。若要将A4纸抽出，至少需用约1 N的拉力。不计书皮及A4纸的质量，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则A4纸和书之间的动摩擦因数最接近(　　)   A．0.33 B．0.45 C．0.56 D．0.67 A 返回导航 返回导航 4．(摩擦力的综合分析)如图所示的是打印机进纸系统的简化示意图。滚轮压住一叠白纸，正常工作时，进纸系统每次只进一张纸，滚轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，第1张白纸以下依次为第2张、第3张……，则下列说法正确的是(　　)   A．滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向左 B．进第1张纸时，第2张纸与第1张纸间产生的是静摩擦力 C．进第1张纸时，第2张纸与第3张纸间摩擦力为0 D．进第1张纸时，摩擦片对最下面的白纸的摩擦力方向水平向左 D 返回导航 解析：第1张纸在滚轮对其水平向右的摩擦力作用下向右运动，故A错误； 第2张纸虽然静止不动，但它相对于第1张纸在向左运动，故两者间的摩擦力为滑动摩擦力，故B错误； 由上述分析可知，第1张纸对第2张纸的摩擦力方向水平向右，故第2张纸能静止不动，是受到第3张纸对它水平向左的摩擦力的作用，故C错误； 将第1张纸下面所有白纸视为整体，由二力平衡可知，摩擦片对最下面的白纸的摩擦力方向水平向左，故D正确。 返回导航 v-t图线与时间轴围成的面积表示物体的位移，所以4 s到5 s内木板的位移x＝ eq \f(0.2＋0.4,2) ×1 m＝0.3 m，B正确； 由题图(b)可得，物块与木板间的滑动摩擦力Ff＝0.2 N，根据Ff＝μFN，可得μ＝ eq \f(Ff,FN) ＝0.1，C错误； 解析：由题意可知，需用约1 N的拉力克服最大静摩擦力，A4纸受正反两面的两个摩擦力，不计书皮及A4纸的质量，有1 N＝2×μ× eq \f(G,n) ×n1＝2×μ× eq \f(6,424) ×106 N，解得μ≈0.33。 $