3.2摩擦力 同步练-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 以“滑动摩擦力-静摩擦力-突变问题-大小关系”为分层逻辑，通过实验探究、概念辨析、动态分析和综合计算，构建从基础到进阶的摩擦力知识巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|滑动摩擦力概念与实验|实验方案设计（第2题），培养科学探究能力| |概念深化|静摩擦力判断与计算|受力分析（第7题），强化运动和相互作用观念| |动态应用|摩擦力突变与图像分析|图像动态分析（第10题），发展科学思维| |综合拓展|最大静摩擦与滑动摩擦关系|综合计算（第17题），提升科学论证能力|

3.2 摩擦力 重点知识点 归纳练 2026-2027学年上学期高中物理人教版必修第一册 一、滑动摩擦力 1．下列四幅图呈现的是小明在探究影响滑动摩擦力大小因素时设计的几种实验方案，则下列说法中正确的是（　　） A．通过甲、乙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响 B．通过乙、丙对比，可探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响 C．通过乙、丙对比，可探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响 D．通过乙、丁对比，可探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响 2．科学探究活动通常包括以下几个环节：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等，一位同学在学习了滑动摩擦力之后，认为滑动摩擦力的大小可能与两物体接触面积的大小有关，于是他通过实验探究这个问题。 （1）这位同学认为，滑动摩擦力的大小与两物体的面积的大小成正比，这属于上述科学探究的__________环节。 （2）完成本实验，需要自己制做木块，他制做的木块应是下列选项中的__________。 （A）各面粗糙程度相同的正方体 （B）各面粗糙程度不同的正方体 （C）各面粗糙程度相同，长宽高各不相同的长方体 （D）各面粗糙程度不相同，长宽高各不相同的长方体 为了测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的实验方案。 （3）用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案__________更易于操作。简述理由____________________。 （4）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中B被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为__________。 （5）请画出图甲中B物体的受力分析图_________。 3．根据图片回答下列问题。 （1）如图甲所示，推装满货物的箱子很费劲，但是推空箱子却很轻松，这说明什么？ （2）如图乙所示，狗在冰面上很容易拉动雪橇，但是在马路上就拉不动，这说明什么？ （3）为了定量验证上述猜想，我们做如图丙所示的系列实验。据此实验你能得出什么结论？如果用μ表示接触面的性质，如何用公式表示该结论？ 4．如图所示，物体A的重力为20N，物体B的重力为40N，B与A、B与地面间的动摩擦因数均为0.5。当用水平力向左匀速拉动物体B时，试求： (1)物体A所受滑动摩擦力的大小和方向； (2)地面所受滑动摩擦力的大小和方向。 (3)若在物体运动过程中撤去拉力，在物体继续向前滑行的过程中，物体受到的摩擦力是多大？ 二、静摩擦力 5．如图所示，一同学从t＝0时刻起逐渐增加水平推力，推动水平地面上的箱子过程中三个时刻（、、）的漫画图。假设时刻同学对箱子的推力为5N，时刻推力为10N，时刻推力为15N。下列说法正确的是（　　） A．时刻箱子受到地面的摩擦力等于5N B．箱子对地面的压力就是箱子的重力 C．时刻箱子受到地面的摩擦力大于10N D．箱子与地面的滑动摩擦力一定为15N 6．关于静摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．两个接触且相对静止的物体间一定有静摩擦力作用 B．只有静止的物体才会受到静摩擦力作用，运动物体不会 C．静摩擦力方向总是会与物体的运动方向相反 D．物体受到的静摩擦力方向可能与其运动方向相同 7．用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止，如图13-1所示，对此，下列说法中正确的是（　　） A．B受墙的摩擦力方向可能向上，也可能向下 B．铁块A肯定对B施加竖直向上的摩擦力 C．铁块B肯定受墙给它的竖直向上的摩擦力 D．铁块B受A给它的摩擦力方向可能向上，也可能向下 8．如图所示，质量为3 kg的木箱开始时静止在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数为0.3，最大静摩擦力与压力之比为0.32。给木箱施加一个先增大后减小的水平拉力F。问：（g取10 m/s2） (1)当拉力增大到5 N时，地面对木箱的摩擦力是多大？ (2)当拉力增大到9.2 N时，地面对木箱的摩擦力是多大？ (3)当拉力增大到12 N时，地面对木箱的摩擦力是多大？ (4)此后将拉力减小为5 N，木箱仍在滑动时，地面对木箱的摩擦力是多大？ 三、摩擦力的突变问题 9．如图所示，放在粗糙水平桌面上的一个物体，同时受到水平方向的两个力，，方向向右，，方向向左，当从16N逐渐减小到零时，物体始终保持静止，物体与桌面间摩擦力大小变化情况是（    ） A．先减小后增大，方向先向右后向左 B．先增大后减小，方向先向左后向右 C．逐渐减小，方向一直向右 D．逐渐增大，方向一直向左 10．如图所示，在研究摩擦力的实验中，通过向小桶中增加沙子来增大对小车的拉力F，小桶的质量忽略不计，则小物块A所受的摩擦力f随拉力F的变化关系是（ ） A．B． C．D． 11．如图所示,一滑块静止在水平粗糙的木板上，现将木板的一端缓慢抬高，直至木板与水平面成90°角，在此过程中，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．滑块始终受静摩擦力 D．滑块始终受滑动摩擦力 12．把一重为G的物体，用一个水平的推力（k为恒量，t为时间）压在竖直的足够高的平整墙面上，如图所示。从开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 13．如图所示，小明正在擦一块竖直放置的黑板。下列关于擦黑板的几种说法正确的是（　　） 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 14．如图所示，质量为的木块在质量为的长木板上滑行，木板与地面间的动摩擦因数为，木块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度为，木板一直静止，那么木块与木板间、木板与地面间的摩擦力大小分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 15．关于图中所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（    ） A．B轮带动A轮时沿顺时针方向转动 B．D轮带动C轮时沿顺时针方向转动 C．轮子上M点所受的静摩擦力方向向上 D．皮带上N点所受的静摩擦力方向向下 四、最大静摩擦力与滑动摩擦力关系 16．如图甲所示，重的木块放在水平桌面上，给木块施加一随时间逐渐增大的水平拉力，传感器描绘出木块受到的摩擦力随变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）    A．当拉力增大到时，木块开始运动 B．当拉力增大到时，木块已经运动 C．木块与水平桌面间的动摩擦因数为0.6 D．当拉力增大到时，木块受到的摩擦力大小仍为 17．一木块静止在水平地面上，已知木块重为20N，木块与桌面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力为4.2N。求： (1)用2.5N的水平力向右拉木块时，木块受摩擦力大小和方向； (2)要使木块由静止开始运动，至少要用多大的水平拉力？ (3)用5N的水平力向右拉木块，一段时间后，突然拉力大小变为2.5N，方向与原来方向相反，求此时木块受到的摩擦力大小和方向。 参考答案 题号 1 5 6 7 9 10 11 12 13 14 答案 A A D C A B A B C B 题号 15 16 答案 BD D 1．A A．根据控制变量法的要求，甲、乙接触面的大小、触面的粗糙程度相同，正压力不同，可以用于探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，A正确； BC．根据控制变量法的要求，乙、丙接触面的粗糙程度不同、正压力不同，不能用于探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响，也不能用于探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响，BC错误； D．根据控制变量法的要求，乙、丁接触面的粗糙程度相同，接触面的大小不同，正压力不同，不能用于探究接触面的大小对滑动摩擦力大小的影响，D错误。 故选A。 2． 猜想与假设 C 甲 甲方案拉物块A时不需要保持匀速 0.6 B物体的受力分析,如图所示 （1）[1]针对实验的目的，这位同学提出了自己的想法，这属于科学探究的“猜想与假设”环节。 （2）[2]在探究摩擦力大小与接触面积大小的关系，必须要保证压力与接触面的粗糙程度不变，只改变接触面积的大小。 故选C。 （3）[3] [4]甲方案中拉动A物体，不需要控制物体A做匀速直线运动，弹簧测力计的示数就与滑动摩擦力的大小相等且弹簧测力计静止，便于读取示数； 乙方案中用弹簧测力计拉动A物体，需要控制A做匀速直线运动，才能使弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等，但是在实际操作过程中A的运动状态不容易保持匀速直线运动，故弹簧测力计的示数不稳定，且弹簧测力计时运动的，不易于读取示数。 故甲方案更便于操作。 （4）[5] 由题可知，在甲方案中，B对A的支持力 两物体间的摩擦力与a弹簧测力计的示数相等 根据滑动摩擦力的公式可知 （5）[6] B物体的受力分析,如图所示，其中是地面对B的支持力，是A对B的压力，是A对B的摩擦力 3．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 （1）如图甲所示，推装满货物的箱子很费劲，但是推空箱子却很轻松，这说明物体滑动时受到的摩擦力大小与压力有关，压力越大摩擦力越大。 （2）如图乙所示，狗在冰面上很容易拉动雪橇，但是在马路上就拉不动，实际冰面与马路的差异是接触面粗糙程度不同，该现象说明滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （3）图丙所示的系列实验中，先控制接触面的性质不变，改变物体与接触面的压力；再控制物体与接触面的压力不变，改变接触面的性质，根据此实验可以得到的结论是：物体在同一接触面上滑动时，受到的摩擦力与压力成正比；对于不同的接触面，摩擦力与压力的比例系数不同，所以比例系数反映接触面的性质，该结论可用公式表示为 4．(1)10N，方向水平向左； (2)30N，方向水平向左； (3)40N （1）物体A相对物体B向右滑动，物体B对物体A的滑动摩擦力方向向左，所以物体A受到物体B的摩擦力 （2）物体B相对地面向左运动，物体B所受地面的滑动摩擦力方向向右，所以物体B所受地面的滑动摩擦力 根据牛顿第三定律可知，地面所受B施加的摩擦力大小为30N，方向水平向左。 （3）若在物体B运动过程中撤去拉力，由第（1）（2）可知物体B受到AB间向右的摩擦力和地面对B向右的摩擦力，故物体B受到的摩擦力 5．A A．时刻箱子处于静止状态，据平衡条件可知，受到地面的摩擦力等于5N，A正确； B．箱子对地面的压力与箱子的重力相等，但两个力性质不同，不能说箱子对地面的压力就是箱子的重力，B错误； C．时刻箱子仍处于静止状态，受到地面的摩擦力等于10N，C错误； D．用15N的力把箱子推走了，此时的推力大于箱子与地面的滑动摩擦力，即箱子与地面的滑动摩擦力小于15N，D错误。 故选A。 6．D A．两个接触且相对静止的光滑物体间没有静摩擦力，故A错误； B．静摩擦力产生在相对静止的物体之间，与物体本身的静止、运动无关，故B错误； CD．静摩擦力方向总是会与物体的相对运动方向相反，可能会与物体的运动方向相反，也可能相同，故C错误，D正确。 故选D。 7．C AC．对AB整体受力分析可知，在竖直方向受重力和墙的摩擦力，在水平方向受墙的弹力和水平力F，由平衡条件可知，在竖直方向的重力与墙对其向上的摩擦力，大小相等，方向相反，A错误，C正确； BD．对A受力分析，在竖直方向受重力和B对A的摩擦力，在水平方向受B的弹力和水平力F，由平衡条件可知，在竖直方向的重力与B的摩擦力，大小相等，方向相反，由牛顿第三定律可知，铁块A肯定对B施加竖直向下的摩擦力，BD错误。 故选C。 8．(1)5N (2)9.2N (3)9N (4)9N （1）由题意可知 木箱与地面间的最大静摩擦力为 当拉力时 木箱没有滑动，地面对木箱的摩擦力为静摩擦力，则 （2）当拉力时 木箱没有滑动，地面对木箱的摩擦力为静摩擦力，则 （3）当拉力时 木箱滑动起来，地面对木箱的摩擦力为滑动摩擦力 （4）当拉力减小5N时，木箱仍在地面上滑动，所以木箱受到地面的摩擦力仍是滑动摩擦力，大小为9N。 9．A 物块处于平衡状态，所受合外力为零，所以摩擦力为 因为F2逐渐减小，所以摩擦力先减小，方向向右； 当时，摩擦力为 所以摩擦力增大，方向向左。 故选A。 10．B 试题分析：静摩擦力，随着F的增大而增大，当F达到最大静摩擦力后车滑动，与A间是滑动摩擦力，比最大静摩擦力稍小． 解：当F较小时，小车不动，与A间是静摩擦力，随着F的增大而增大，当F达到最大静摩擦力后车滑动，与A间是滑动摩擦力，比最大静摩擦力稍小，之后F增大摩擦力不变． 故选B 【点评】对摩擦 力要区分是静摩擦力还是滑动摩擦力，然后根据各自的判断方法分析． 11．A 开始时物体受重力和支持力，抬起后受到向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即f=mgsinθ，随角度的增大，摩擦力增大；当角度达一定程度时，物体开始滑动，由静摩擦力变化滑动摩擦力；故选项A正确；BCD错误； 故选A. 12．B 物体被压在墙面上，水平方向受力平衡，故其对墙壁的压力大小等于水平推力。由于水平推力，从开始，压力从零开始逐渐增大，开始阶段压力小，物体受墙的摩擦力小于其重力，物体下滑，摩擦力为滑动摩擦力，大小为 可知开始阶段滑动摩擦力随着时间均匀增大，成正比例函数关系；随着时间延续，滑动摩擦力增大到等于重力时，加速度为零，速度达到最大，此后滑动摩擦力将继续增大，大于重力，物体向下做减速运动，直至速度减小到零，摩擦力从滑动摩擦力突变为静摩擦力，物体处于静止状态，由平衡条件可得 故选B。 13．C A．黑板擦相对黑板滑动，所以是滑动摩擦力，故A错误； B．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； C．根据滑动摩擦力公式 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； D．若黑板擦不小心脱手，板擦对黑板的压力为零，所以他们之间没有摩擦力，即在自由下落的过程中不可能把字擦掉，故D错误。 故选C。 14．B 木块m相对木板M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为 f1=μ2FN=μ2mg 力的作用是相互的，故木块对木板有向右的滑动摩擦力，故木板有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件，有 f2=f1 因而 f2=μ2mg 故B正确，ACD错误。 故选B。 15．BD A．在题图甲中，当右侧轮B为主动轮时，逆时针转动时，下面皮带会绷紧，故A错误； B．在题图乙中，当右侧轮D为主动轮时，顺时针转动时，上面皮带会绷紧，故B正确； C．对于题图甲中轮子上M点的静摩擦力方向的判断也分两种情况讨论，若A带动B，则A带动皮带一起沿顺时针方向转动，M点相对皮带有向上的运动趋势，所以轮子上M点受到向下的静摩擦力，若B带动A，B轮逆时针转动，则轮上M点相对于皮带有向上的运动趋势，则M点受到向下的静摩擦力，故C错误； D．对于题图乙中的N点，若C轮带动D轮时沿逆时针方向转动，皮带上N点相对轮子有向上的运动趋势，可知N点所受静摩擦力方向向下，同理可得，若D轮带动C轮时沿顺时针方向转动，可知N点所受静摩擦力方向也向下，故D正确。 故选BD。 16．D 由图知当拉力F增大到10N时，木块受的摩擦为静摩擦力，当拉力F增大到12N时，木块受的摩擦力为最大静摩擦力，后续木块开始运动，受的滑动摩擦力，大小为10N； A．当拉力F增大到10N时，木块受到静摩擦力，此时木块仍处于静止状态，故A错误； B．当拉力F增大到11N时，木块仍受到静摩擦力作用，木块处于静止状态，故B错误； C．滑动摩擦力大小为10N，动摩擦因数 故C错误； D．当拉力F增大到13N时，木块受到滑动摩擦力作用，大小为10N，故D正确。 故选D。 17．（1）大小为2.5N，方向向左；（2）至少为4.2N；（3）4N，方向水平向左。 （1）用2.5N拉力向右拉木块时，拉力小于最大静摩擦力，故物体保持静止，受到的是静摩擦力，大小为2.5N，方向向左； （2）当达到最大静摩擦力时，物体恰好运动，故拉力至少为4.2N； （3）水平力大于最大静摩擦力，木块开始运动，一段时间后木块具有向右运动的速度，此时受滑动摩擦力，其大小为： f=μG=0.2×20=4N 木块受摩擦力方向水平向左。 学科网（北京）股份有限公司 $