第3章 专题强化三 摩擦力的综合分析（学习讲义）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书word（鲁科版）

本高中物理讲义聚焦摩擦力的综合分析，系统梳理摩擦力有无及方向判断（条件法、假设法与“三个方向”理解）、大小计算（滑动摩擦公式法与二力平衡法，静摩擦二力平衡确定）、突变问题（静变动、动变静等类型及临界条件），构建从基础判断到动态分析的学习支架。 资料通过汽车货物相对运动、传送带货物受力等典例结合分层练习，培养学生科学推理与模型建构能力。课中辅助教师清晰授课，课后学生可借助实例与练习巩固知识，有效查漏补缺，提升解决实际问题的科学探究能力。

专题强化三　摩擦力的综合分析 要点一　摩擦力的有无和方向的判断 1.摩擦力有无的判断 滑动摩擦力 静摩擦力 判断方法 条件法：接触面之间有压力，接触面粗糙且有相对运动 2.对摩擦力中“三个方向”的理解 运动方向 一般指物体相对地面的运动方向 相对运动方向 指以其中一个物体A为参考系，另一个物体B的运动方向，即物体B相对物体A的运动方向，反之也可 相对运动趋势的方向 由于两物体间静摩擦力的存在导致的能发生而没有发生的相对运动的方向，我们可用假设法来判定 【典例1】　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，请思考： （1）若v1＜v2，分析货物A和汽车B间的滑动摩擦力方向。 （2）若v1＞v2，分析货物A受到的汽车B所施加的滑动摩擦力方向。 尝试解答 〔多选〕如图所示，A、B两物块叠放在水平地面上，下列说法正确的是（　　） A.A对B的压力是由于A的形变产生的 B.地面对B的支持力是由于B的形变产生的 C.对B施加水平向右的推力，A、B均保持静止，则A不受摩擦力 D.对B施加水平向右的推力，A、B均保持静止，则A受到的摩擦力向左 要点二　摩擦力大小的计算 1.计算摩擦力时，应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。 2.滑动摩擦力大小的计算 （1）公式法：f＝μN。 （2）二力平衡法：当物体做匀速直线运动时，可根据二力平衡求解滑动摩擦力。 3.静摩擦力的大小由二力平衡的条件来确定 静摩擦力是被动力，随外力的变化而变化。大小由二力平衡来确定，范围在0～fmax之间。 【典例2】　〔多选〕（鲁科版必修第一册P92章末练习6改编）已知A与B所受重力分别为GA＝10 N，GB＝20 N，A与B间的动摩擦因数μ1＝0.2，B与水平面间的动摩擦因数μ2＝0.3，如图甲、乙所示。现在用拉力大小为8 N的力F，分别作用在B、A上，则各物体所受摩擦力的情况是（　　） A.甲图中，A不受摩擦力，B受到地面水平向左的大小为8 N的摩擦力 B.甲图中，A受的摩擦力水平向右，大小为2 N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为6 N C.乙图中，A受的摩擦力水平向左，大小为2 N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为9 N D.乙图中，A受的摩擦力水平向左，大小为2 N；B受地面的摩擦力水平向左，大小为2 N 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 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，求： （1）最大静摩擦力大小； （2）木块所受的摩擦力的大小和方向； （3）当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向； （4）若撤去的力不是F1而是F2，求木块受到的摩擦力的大小和方向。 要点三　摩擦力的突变问题 1.摩擦力突变的类型 （1）“静”变“动”：静摩擦力突然变为滑动摩擦力。 （2）“动”变“静”：滑动摩擦力突然变为静摩擦力。 （3）“静”变“静”：变化前后都是静摩擦力，但大小或方向发生变化。 （4）“动”变“动”：变化前后都是滑动摩擦力，但大小或方向发生变化。 2.临界条件：静摩擦力恰好达到最大静摩擦力，是相对静止与相对运动的临界条件。 【典例3】　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°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，后受滑动摩擦力 B.滑块先不受摩擦力，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 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （鲁科版必修第一册P91练习5改编）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，受到一个水平向左、大小恒为F0＝1 N的作用力，则反映物体受到的摩擦力f随时间变化的图像正确的是（取向右为正方向，g取10 N/kg）（　　） 1.〔多选〕如图所示为皮带运输机的示意图，A为传送带上的货物，则（　　） A.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向上匀速运动，A受到沿传送带向上的摩擦力 B.如果货物A随传送带一起无相对滑动地向下匀速运动，A受到沿传送带向下的摩擦力 C.如果货物A和传送带都静止，A不受摩擦力 D.如果货物A和传送带都静止，A对传送带有沿传送带向下的摩擦力 2.如图所示，重力为500 N的沙发放在水平地面上，某同学沿水平方向推沙发，当水平推力大小为90 N时，沙发恰好开始运动。沙发运动后，用75 N的水平力即可使沙发保持匀速直线运动。以下说法正确的是（　　） A.沙发与地面之间的动摩擦因数为0.18 B.若用80 N的水平力推静止的沙发，沙发所受的摩擦力大小为75 N C.若用100 N的水平力推静止的沙发，沙发所受的摩擦力大小为100 N D.若用50 N的水平力推已经运动的沙发，沙发所受的摩擦力大小为75 N 3.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g＝10 m/s2，认为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f随时间t变化规律的是（　　） 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匀速传动时，物体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；现令传送带顺时针方向传动的速度增加到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传动时将有所变化，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Δx'＝Δx 提示：完成课后作业　第3章　专题强化三 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题强化三　摩擦力的综合分析 【核心要点突破】 要点一 知识精研 【典例1】 见解析 解析：（1）若v1＜v2，货物相对汽车向右滑动，货物受到汽车B所施加的向左的滑动摩擦力，汽车B受到货物A所施加的向右的滑动摩擦力。 （2）若v1＞v2，货物A相对汽车B向左滑动，其受到汽车B所施加的向右的滑动摩擦力。 素养训练 　AC　弹力是施力物体发生弹性形变产生的，故A对B的压力是由于A发生弹性形变产生的；地面对B的支持力是由于地面发生弹性形变产生的，故A正确，B错误；对B施加水平向右的推力，A、B均保持静止，处于平衡状态，水平方向上，若A受到摩擦力，则A不能保持静止，故C正确，D错误。 要点二 知识精研 【典例2】 AD　甲图中，B与地面间的最大静摩擦力fBmax＝μ2（GA＋GB）＝9 N，拉力F＝8 N＜9 N，所以A、B静止不动，A不受摩擦力，B受到8 N的静摩擦力，方向向左，故A正确，B错误；乙图中，A与B间的最大静摩擦力fAmax＝μ1GA＝2 N，拉力F＝8 N＞2 N，所以A、B相对滑动，A受到的滑动摩擦力fA＝μ1GA＝2 N，方向向左；对B进行受力分析可知，A对B的滑动摩擦力向右，大小是2 N，小于B和地面之间的最大静摩擦力9 N，所以B静止不动，所以地面对B的静摩擦力大小是2 N，方向向左，故C错误，D正确。 素养训练 　（1）9 N　（2）8 N　方向向左　（3）5 N　方向向右　（4）9 N　方向向左 解析：（1）最大静摩擦力为 fmax＝μN＝μG＝0.3×30 N＝9 N。 （2）因为木块处于静止状态，由于F1＞F2，故静摩擦力的方向向左，大小为f1＝F1－F2＝13 N－5 N＝8 N。 （3）当只将F1撤去时，木块在F2的作用下仍然处于静止状态，则f2＝F2＝5 N，方向向右。 （4）若撤去F2，因为F1＞fmax，所以木块将滑动，其所受的摩擦力为滑动摩擦力；则有f3＝μN＝9 N，方向向左。 要点三 知识精研 【典例3】 A　木板与水平方向夹角较小时，滑块相对木板静止，滑块先受到静摩擦力，木板与水平方向夹角达到某一角度时，滑块相对木板下滑，滑块后受到滑动摩擦力，故A正确。 素养训练 　C　物体A向右滑动时，其受到地面向左的滑动摩擦力，大小为f1＝μmg＝2 N；物体静止后，因受到向左的拉力F0＝1 N＜f1，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，大小为f2＝F0＝1 N，故C正确。 【教学效果检测】 1.AD　货物A和传送带无相对滑动时，货物A有相对于传送带向下滑动的趋势，静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，即沿传送带向上，选项A正确，B错误；如果货物A和传送带都静止，则A相对传送带有向下运动的趋势，传送带相对于A有向上运动的趋势，故A对传送带有沿传送带向下的静摩擦力，选项C错误，D正确。 2.D　由题意知，沙发与地面间的最大静摩擦力为fmax＝90 N，滑动摩擦力为f＝75 N。沙发与地面之间的动摩擦因数为μ＝＝＝＝0.15，故A错误；由于推力F1＝80 N＜fmax，则由平衡条件得f1＝F1＝80 N，故B错误；由于推力F2＞fmax，则沙发运动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为75 N，故C错误；由于沙发在运动，摩擦力为滑动摩擦力，则所受的摩擦力大小为75 N，故D正确。 3.B　开始时物块受到的最大静摩擦力fmax＝μF＝0.4×20 N＝8 N，重力G＝mg＝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，有G＝μF'，解得压力F'＝10 N，时间为2 s。分析可知，0～2 s时间内，物块受到的静摩擦力大小为4 N，2～4 s时间内，物块受到的滑动摩擦力逐渐减小直至为零。选项B正确。 4.D　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Δx'＝Δx，故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $