第2章 第2讲 摩擦力-【优化探究】2027年高考物理一轮复习高考总复习配套课件（江苏专版）

该高中物理高考复习课件聚焦“摩擦力”专题，覆盖有无及方向判断、大小分析计算、突变问题三大核心考点，对接高考评价体系梳理定义、条件等核心知识，通过近五年真题统计明确“静摩擦力方向判断”“滑动摩擦力计算”等高频考点，归纳假设法、状态法等常考题型。 课件亮点在于“真题解析+方法提炼+素养培养”，如2025年陕晋青宁卷典例1用平衡条件突破摩擦力有无判断，渗透科学推理素养。针对突变问题构建“静—静”“动—静”等模型，结合易错警示指导学生规避“混淆静动摩擦”等误区，助力学生掌握解题技巧，教师可依托体系化内容实现高效复习教学。

第2讲　摩擦力 第二章　相互作用——力 1 [学习目标]　1.会进行摩擦力的有无及方向的判断。2.会分析计算摩擦力的大小。3.能解决摩擦力的突变问题。 2 考点一　摩擦力有无及方向的判断 考点二　摩擦力的分析与计算 考点三　摩擦力的突变问题 内容索引 3 考点一　摩擦力有无及方向的判断 一 4 1.摩擦力 (1)定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上会产生阻碍 或 的力。 (2)产生条件 ①接触面 ； ②接触处有 ； ③两物体间有 或 。 (3)方向：与受力物体 或 的方向相反。 相对运动 相对运动趋势 粗糙 压力 相对运动 相对运动趋势 相对运动 相对运动趋势 盘点 核心知识 (4)大小 ①滑动摩擦力：Ff= ，μ为动摩擦因数； ②静摩擦力： ＜F≤ 。 (5)弹力与摩擦力的关系 若两物体间有摩擦力，则两物体间 弹力，若两物体间有弹力，则两物体间 摩擦力。(均选填“一定有”或“不一定有”) μFN 0 Fmax 一定有 不一定有 2.掌握静摩擦力有无及方向的判断“三法” (1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下。 (2)状态法：先判明物体的运动状态，再利用牛顿第二定律(F=ma)或平衡条件确定静摩擦力的大小及方向。 (3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向。 [判断正误] 1.两物体间有摩擦力时，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们间的弹力方向垂直。( ) 2.两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比。( ) 3.在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向垂直。( ) 4.滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相反。( ) 5.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，即摩擦力可以是阻力，也可以是动力。( ) 6.受静摩擦力作用的物体是静止的。( ) × √ √ × √ × [典例1]　(2025·陕晋青宁卷)如图，质量为m的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于静止状态，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为μ、夹角为θ，重力加速度大小为g，则地面对钢管左端的摩擦力大小为(　　) A.μmgcos θ　　　　　　　 B.μmg C.μmg D.0 D 提升 关键能力 [解析]　对钢管受力分析，如图所示， 若钢管受到地面的摩擦力，则钢管水平方向受力不平衡，钢管不可能处于静止状态，故地面对钢管左端的摩擦力大小为零，A、B、C错误，D正确。 　人教版必修一第三章第1节练习与应用第4题： 质量均匀的钢管，一端支在光滑的水平地面上， 另一端被竖直绳悬挂着(如图)，钢管受到几个力 的作用？各力的施力物体是什么？画出钢管受力的示意图。 考教衔接 [答案]　钢管受3个力作用：重力、拉力和支持力。 重力的施力物体是地球，拉力的施力物体是竖直悬绳， 支持力的施力物体是地面。受力示意图如图所示。 [衔接分析]　情景相似，两个题目都是考查受力分析的基础知识。教材直接给出接触面光滑，而高考题给出了钢管与水平地面间的动摩擦因数和钢管与水平地面的夹角这两个迷惑条件，难度稍大于教材中的例题，可看成教材习题的拓展。 [典例2]　如图所示，水平地面上的L形木板上放着一小木块，木板与小木块间有一个处于拉伸状态的弹簧，整个装置处于静止状态。下列说法正确的是(　　) A.木板对小木块无摩擦力作用 B.木板对小木块的摩擦力方向向右 C.地面对木板的摩擦力方向向左 D.地面对木板无摩擦力作用 D [解析]　对小木块受力分析，小木块受到重力、支持力、水平向右的弹簧的拉力和木板的摩擦力，根据平衡条件知，木板对小木块的摩擦力方向向左，故A、B错误；对整体受力分析，在竖直方向上受到的重力和 支持力平衡，若地面对木板有摩擦力，则整体合力不为零，则整个装置不可能处于静止状态，故地面对木板无摩擦力作用，故C错误，D正确。 判断摩擦力有无及方向的三点注意 1.静摩擦力的方向与物体的运动方向没有必然关系，可能相同，也可能相反，还可能成一定的夹角。 2.分析摩擦力方向时，要注意静摩擦力方向的“可变性”和滑动摩擦力方向的“相对性”。 3.受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体也不一定是运动的。 易错警示 1. 如图，水平桌面上等间距放置几支光滑的玻璃管，玻璃管上放一张轻薄的复合板，在复合板上放一辆电动遥控小车。启动遥控小车的前进挡(运动过程中，小车的轮胎不打滑)，则(　　) A.小车向左运动，受到向左的滑动摩擦力 B.小车向左运动，受到向右的滑动摩擦力 C.复合板受到小车的滑动摩擦力作用而向 右运动 D.复合板受到小车的静摩擦力作用而向右运动 教参独具 解析：小车向左运动，由于小车的轮胎不打滑，则小车受到的是静摩擦力，方向向左，故A、B错误；由牛顿第三定律可知，复合板受到小车的向右的静摩擦力作用而向右运动，故C错误，D正确。 D 2.如图所示，沿直线运动的小车内悬挂的小球A和小车水平底板上放置的物块B都相对车厢静止。关于物块B受到的摩擦力，下列判断正确的是(　　) A.物块B不受摩擦力作用 B.物块B受摩擦力作用，大小恒定， 方向水平向左 C.物块B受摩擦力作用，大小恒定，方向水平向右 D.因小车的运动方向不能确定，故物块B受到的摩擦力情况无法判断 解析：对小球A受力分析，它受绳的拉力和重力作用，两力的合力水平向左，且大小恒定，故小车有向左的恒定加速度，则物块B也有水平向左的加速度。由受力分析知，物块B必受到水平向左的摩擦力，且大小恒定，故B正确，A、C、D错误。 B 考点二　摩擦力的分析与计算 二 17 1.静摩擦力的分析与计算 (1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小。 (2)物体有加速度时，若只受静摩擦力，则Ff=ma。若除受静摩擦力外，物体还受其他力，则F合=ma，先求合力再求静摩擦力。 (3)最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，一般情况下，可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等。 盘点 核心知识 2.滑动摩擦力的分析与计算 滑动摩擦力的大小用公式Ff=μF压来计算，应用此公式时要注意以下几点： (1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关；F压为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力。 (2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面积的大小均无关。 [解析]　对a木块由受力平衡可得，水平方向不受摩擦力，故选项A正确，B错误；对b木块，水平方向受力平衡，c作用于b的静摩擦力与水平恒力F是一对平衡力，故c作用于b的静摩擦力大小等于F，由牛顿第三定律知，b作用于c的静摩擦力大小为F，故选项C、D错误。 [典例3]　a、b、c为三个质量相同的木块，它们叠放于水平桌面上，水平恒力F作用于木块b，三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动，如图所示，则在运动过程中(　　) A.b作用于a的静摩擦力为零 B.b作用于a的静摩擦力为 C.b作用于c的静摩擦力为 D.b作用于c的静摩擦力为零 A 提升 关键能力 [典例4]　(2026·江苏南通模拟)甲图中， 木板一半悬空，一半在粗糙桌面上；乙图 中，木板一半在光滑平面上，一半在粗糙 桌面上。现分别用F1、F2的水平推力匀速 推动两木板，使其全部运动到桌面上。已 知木板的质量为m，木板与桌面间的动摩 擦因数为μ，重力加速度为g，则下列能正确 反映推力大小与时间变化关系的是(　　) A [解析]　对于题图甲，一开始木板一半悬空， 一半在粗糙桌面上，则此时有FN1=mg， 而推动过程中木板做匀速运动， 则有F1=μFN1=μmg，A项正确，C项错误； 对于题图乙，设木板长为L，在匀速推动的 过程中设木板速度为v，则有F2=μFN2，而FN2=(＋vt)， 联立可得F2=·t，B、D两项错误。 易错警示 分析计算摩擦力时的三点注意 1.在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清其所受的是静摩擦力还是滑动摩擦力。 2.滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他公式判断，如利用平衡条件或牛顿第二定律列方程等。 3.“Ff=μF压”中F压并不总是等于物体的重力。 3.(2026·重庆模拟)某本书共858页，质量约为0.3 kg(封面、封底及无页码部分的质量不计)。如图所示，将其封面朝上放在水平桌面上，再将一张A4纸夹在第286页与287页之间。现用一水平向右的力F将这张A4纸从书中缓慢抽出(书未动)。已知A4纸与书内纸张间的动摩擦因数为0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，忽略A4纸的质量，则在A4纸抽出过程中(　　) A.书对桌面的摩擦力水平向左 B.桌面和A4纸对书的摩擦力是一对相互作用力 C.力F的大小约为1.2 N D.书与桌面间的动摩擦因数可能为0.3 教参独具 C 解析：根据题意可知，书相对于A4纸向左运动， 则书受到A4纸向右的摩擦力，对书受力分析可知， 桌面和A4纸对书的摩擦力是一对平衡力，由平衡 条件可知，书受到桌面向左的摩擦力，由牛顿第 三定律可知，书对桌面的摩擦力水平向右，故A、B错误；压在A4纸上的书的质量为m= ×286 kg=0.1 kg，A4纸上下表面受到的滑动摩擦力大小为Ff=μmg= 0.6×0.1×10 N=0.6 N，由平衡条件得力F的大小约为F=2Ff=1.2 N，故C正确；结合上述分析可知，书受到桌面向左摩擦力的大小为1.2 N，则有≤μ1Mg，解得μ1≥0.4，故D错误。 4.(2026·河北秦皇岛模拟)某地开展亲子户外游玩活动，小朋友乘坐自制雪橇，爸爸拉着雪橇水平滑行，将小朋友和雪橇视为质量为m的物体，受到斜向上拉力F的作用，已知拉力F与水平方向成θ角，雪橇与雪面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是(　　) A.若雪橇静止，则所受摩擦力为零 B.若雪橇沿水平面运动，则所受摩擦力大小为μmg C.只要雪橇沿水平面由静止开始运动，雪橇受到的摩擦力大小一定等于μ(mg－Fsin θ) D.俗话说“下雪不冷消雪冷”，是因为雪融化放热 C 解析：对雪橇，若雪橇静止，由平衡条件可知，雪橇所受摩擦力Ff1=Fcos θ，故A错误；若雪橇沿水平面运动，则所受摩擦力大小Ff2=μFN=μ(mg－Fsin θ)，故B错误，C正确；“下雪不冷消雪冷”，是因为雪融化是熔化过程，熔化过程需要吸收热量，会使周围环境温度降低，故D错误。 考点三　摩擦力的突变问题 三 28 分类 诠释 “静—静”突变   当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，物体仍保持静止，而所受静摩擦力发生“突变”，则“突变”点是静摩擦力为零时 　　当物体的受力情况发生变化时，摩擦力的大小和方向往往会发生变化，也可能导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化。 常见的摩擦力突变模型如下： 盘点 核心知识 分类 诠释 “静—动”突变 物体放在粗糙水平面上，作用在物体上的水平力F从零逐渐增大，当物体开始滑动时，物体受水平面的摩擦力由静摩擦力“突变”为滑动摩擦力 “动—静”突变   滑块以v0冲上斜面做减速运动，当到达某位置时速度减为零而后静止在斜面上，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力 分类 诠释 “动—动”突变   某物体相对于另一物体滑动的过程中，若相对运动方向变了，则滑动摩擦力方向发生“突变”，“突变”点为两物体相对速度为零时 考向1　“静—静”突变 [典例5]　如图所示，水平地面上有重力均为20 N的A、B两木块，它们之间夹有被压缩了2.0 cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数k=200 N/m，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，系统处于静止状态。现用F=9 N的水平力推木块B，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则力F作用后(　　) A.弹簧的压缩量变为2.5 cm B.木块B所受静摩擦力为0 C.木块A所受静摩擦力大小为5 N D.木块B所受静摩擦力大小为5 N D 提升 关键能力 [解析]　根据胡克定律可知F弹=kΔx=4 N，木块B静止，所受静摩擦力FfB=4 N，当B受推力F=9 N时，F－F弹=5 N，又Ffm=μG=5 N，故木块B能够继续保持静止，此时B与地面间达到最大静摩擦力，弹簧的压缩量仍为2.0 cm，故A、B错误，D正确；木块A受力平衡，故其所受静摩擦力大小为FfA=F弹=4 N，故C错误。 考向2　“动—静”突变 [典例6]　如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0时刻开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像是下列图中的(g取10 m/s2)(　　) A [解析]　开始物体受到水平向左的滑动摩擦力 Ff=μmg=0.2×1×10 N=2 N，物体速度减为0后， 由于F＜Ff， 所以物体受到水平向右的静摩擦力Ff'=F=1 N，故A正确。 考向3　“静—动”突变 [典例7]　(2026·江苏无锡调研)在探究静摩 擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验 中，设计了如图甲所示的演示装置，力传感 器A与计算机连接，可获得力随时间变化的 规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上， 测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一空沙桶(调节滑轮使桌面上部轻绳水平)，整个装置处于静止状态。实验开始时，打开力传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子。若力传感器采集的图像如图乙，则结合该图像，下列说法正确的是(　　) A.可求出滑块的重力 B.可求出滑块与小车之间的 动摩擦因数的大小 C.可求出滑块与小车之间的 最大静摩擦力的大小 D.可判断第50 s后小车将做匀速直线运动(滑块仍在车上) 答案：C [解析]　在t=0时刻，力传感器显示拉力为2 N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2 N，由小车与空沙桶受力平衡可知，空沙桶的重力也等于2 N。t=50 s时，静摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5 N，同时小车启动，说明沙子与沙桶总重力等于3.5 N，此时静摩擦力突变为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小为3 N。此后由于沙子和沙桶总重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N，故第50 s后小车将做匀加速直线运动，不能得到滑块的重力，故也不能由Ff=μFN得到滑块与小车之间的动摩擦因数的大小，故只有C正确。 考向4　“动—动”突变 [典例8]　如图所示，足够长的传送带与水平面间的 夹角为θ，传送带以速度v0逆时针匀速转动。在传送 带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与 传送带间的动摩擦因数μ＜tan θ，选沿传送带向下为正方向，则下列选 项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是(　　) D [解析]　当小木块速度小于传送带速度时，小木块相对于传送带向上滑动，小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下，加速度a=gsin θ＋μgcos θ；当小木块速度与传送带速度相同时，由于μ＜tan θ， 即μmgcos θ＜mgsin θ，所以小木块速度能够继续增大，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为沿传送带向上，且a=gsin θ－μgcos θ，加速度变小，则v－t图像的斜率变小，所以D正确。 5.如图所示，斜面体固定在地面上，倾角θ=37°(sin 37° =0.6，cos 37°=0.8)。质量为1 kg的滑块以初速度v0从 斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面 间的动摩擦因数为0.8)，则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是选项图中的(取初速度v0的方向为正方向，g取10 m/s2)(　　) 教参独具 B 41 解析：滑块上滑过程中受滑动摩擦力，Ff=μF压，F压=mgcos θ，联立得Ff=6.4 N，方向沿斜面向下。当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mgsin θ＜μmgcos θ，滑块静止，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得Ff'=mgsin θ，代入数据可得Ff'=6 N，方向沿斜面向上，故选项B正确。 B 6.(2026·河南郑州模拟)如图所示，重型自卸车能 利用液压装置使车厢缓慢倾斜，车厢内的货物包 会自动滑下。已知货物包重力为G，与车厢底板间 的静摩擦因数为0.75(静摩擦因数是最大静摩擦力 与正压力的比值)，动摩擦因数为0.70。下列四个图像中的曲线都是正弦或余弦曲线，其中的实曲线能正确描述货物包所受摩擦力Ff随车厢倾角θ变化关系的是(　　) 解析：当车厢倾角从水平开始增加时，开始阶段货物与车厢间的摩擦力为静摩擦力，大小为Ff=Gsin θ，静摩擦力的最大值为Ffm=μmGcos θ= 0.75Gcos θ，即当Ff=Ffm时货物将要开始滑动，此位置在函数Ff=Gsin θ与Ffm=0.75Gcos θ图像的交点位置；之后货物向下滑动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff=μGcos θ=0.7Gcos θ，随θ增加，滑动摩擦力减小，故选B。 $