内容正文:
第3节 摩擦力
1
第2课时 静摩擦力
2
学习任务一 对静摩擦力的理解
学习任务二 静摩擦力的有无及方向的判断
学习任务三 静摩擦力的大小
随堂巩固
◆
课后习题
◆
新课探究
3
学习任务一 对静摩擦力的理解
[教材链接]
阅读教材,完成下列填空:
(1) 静摩擦力
① 定义: 当两个彼此接触、挤压的物体之间没有发生相对运动,但具有________
______时,接触面上会产生一种阻碍______________的力,这种力叫作静摩擦力.
② 方向:静摩擦力的方向总是与接触面相切,并且与______________的方向相反.
相对运动趋势
相对运动趋势
相对运动趋势
(2) 最大静摩擦力
① 静摩擦力增大到一定限度时,就不再增大,这时物体与________之间的静摩
擦力达到最大,这个最大值称为最大静摩擦力,记作 .
② 静摩擦力的取值范围:___ _____.
接触面
0
学习任务一
4
【辨别明理】
(1) 静摩擦力一定是静止物体受到的摩擦力.( )
×
(2) 静摩擦力可以是动力.( )
√
(3) 静摩擦力的大小与压力成正比.( )
×
学习任务一
5
例1 下列关于静摩擦力的说法正确的是( )
A.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力的作用
B.受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C.在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度
D.静摩擦力一定是阻力
[解析] 当两个物体有相对运动趋势时,才有可能产生静摩擦力,A错误.受静摩
擦力作用的物体有可能是运动的,比如人走路时,受到的就是静摩擦力,B错
误.在物体间压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,其取值范围为
,C正确.静摩擦力可能是阻力,也可能是动力,D错误.
√
学习任务一
6
例2 人走路时脚受到地面的摩擦力的作用,关于脚受到的摩擦力,下列说法正确的
是( )
A.前脚受到向前的摩擦力,后脚受到向后的摩擦力
B.前脚和后脚受到的摩擦力均向后
C.前脚受到向后的摩擦力,后脚受到向前的摩擦力
D.前脚和后脚受到的摩擦力都是滑动摩擦力
[解析] 前脚有向前的运动趋势受到的摩擦力向后,后脚向后蹬地有相当于地面向
后的运动趋势受到的摩擦力向前,故A、B错误,C正确.人在行走的过程中,由于脚
和地面接触时没有相对滑动但有相对运动趋势,所以受到的是静摩擦力,故D错误.
√
学习任务一
7
【要点总结】
静摩擦力的产生条件
(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趋势.
学习任务一
8
学习任务二 静摩擦力的有无及方向的判断
[科学思维]
1.静摩擦力的有无及方向的判断
(1)直接法:根据产生静摩擦力的条件,满足接触面存在弹力、接触面粗糙、有相
对运动的趋势等条件,则有静摩擦力存在,且静摩擦力的方向与接触面平行、与相
对运动趋势的方向相反.
(2)假设法:假设接触面光滑,判断研究对象与跟其接触的物体之间是否产生相对
运动,若产生相对运动,则有静摩擦力存在,根据物体所处的运动状态,确定物
体相对运动趋势的方向,从而判断静摩擦力的方向.
2.静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,与运动的方向无直接关系,既可与
运动的方向相同,也可与运动的方向相反或成某一夹角.
学习任务二
9
例3 如图所示,人用平行于水平地面的力推沙发,沙发没有被推动.由此可知
( )
A.沙发与地面之间不存在摩擦力
B.沙发与地面之间存在着静摩擦力
C.人推沙发的力小于沙发与地面之间的静摩擦力
D.人推沙发的力大于沙发与地面之间的静摩擦力
[解析] 沙发受到人的推力作用,与地面有相对运动的趋势,故受静摩擦力,故
A错误,B正确;以沙发为研究对象,沙发处于静止状态,则人推沙发的力和地
面对沙发的静摩擦力大小相等,方向相反,故C、D错误.
√
学习任务二
10
变式 (多选)[2024·厦门实验中学高一月考] 如图所示,物体、 间的最大静
摩擦力为,与地面间的最大静摩擦力为 ,同时有方向相反、大小均为
的两个水平力分别作用于和 上,下列判断正确的是( )
A.对的摩擦力方向向右 B.地面对 的摩擦力方向向左
C.、间的摩擦力大小为 D.和地面间的摩擦力大小为
√
√
学习任务二
11
[解析] 对受力分析,拉力为,小于、之间的最大静摩擦力,故、
之间的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件可知受到的摩擦力向右,即对 的摩
擦力向右,大小为,A、C正确;对、 整体受力分析,两个拉力恰好平衡,
则整体相对于地面没有运动趋势,不受摩擦力,故地面与 之间没有摩擦力,B、
D错误.
学习任务二
12
学习任务三 静摩擦力的大小
[科学思维]
1.静摩擦力的大小范围: .
2.静摩擦力的计算: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.
3.静摩擦力的大小与压力无关,但最大静摩擦力与压力成正比.
学习任务三
13
例4 [2024·南安一中高一月考] 如图所示,一重为 的木块原来静止在水平
桌面上,某瞬间在水平方向上同时对木块施加两个方向相反的力、,
其中, ,已知木块与桌面间的动摩擦因数为 ,设最大静摩擦力
等于滑动摩擦力,则 ( )
A.木块受到的摩擦力大小为 ,方向水平向左
B.木块受到的摩擦力大小为 ,方向水平向右
C.若将撤去,则木块受到的摩擦力大小为 ,方向水平向右
D.若将撤去,则木块受到的摩擦力大小为 ,方向水平向左
√
学习任务三
14
[解析] 木块所受的最大静摩擦力为 ,
和这两个方向相反的力与一个 的力等效,由于
,可知木块受到的摩擦力为静摩擦力, ,方向水平向左,A、
B错误;若将撤去,则木块受到的摩擦力为静摩擦力, ,方向水平向
右,若将撤去,则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力, ,C正
确,D错误.
学习任务三
15
例5 [2024·同安一中高一月考] 如图所示,质量为 的木块放在粗糙的水平
地面上,木块与地面间的动摩擦因数为,水平推力 作用于木块上,但未把
木块推动,则木块受到的静摩擦力随水平推力 变化的关系图像正确的是
( )
A. B. C. D.
[解析] 推而未动,故静摩擦力 ,A正确.
√
学习任务三
16
1.(产生摩擦力的条件)下列说法正确的是( )
A.有摩擦力存在的接触面上,一定同时有弹力存在
B.有弹力存在的接触面上,一定同时有摩擦力存在
C.两个有相对运动的物体之间一定有摩擦力存在
D.在接触面上,若弹力已确定,则摩擦力不可能变化
[解析] 摩擦力的产生条件:一是接触面粗糙,二是物体间有弹力作用,三是物
体之间有相对运动或相对运动趋势,故选项A正确,B、C错误;在接触面上弹
力确定的情况下,滑动摩擦力不发生变化,若是静摩擦力,则可能发生变化,
选项D错误.
√
随 堂 巩 固
17
2.(静摩擦力的有无及方向的判断)如图所示,质量为的杆处于静止状态, 端
用细绳竖直悬挂,端放在地板上.下列有关杆 端所受摩擦力的说法中正确的是
( )
A. 端受到的静摩擦力方向向右
B. 端受到的静摩擦力方向向左
C.端受到的静摩擦力沿细杆 斜向下
D. 端不受静摩擦力作用
[解析] 假设端和水平面是光滑的,则杆 受到竖直向上的支持力、竖直向上的
绳子拉力和竖直向下的重力,能够保持静止状态,所以 端和地面无相对运动趋势,
即不受摩擦力.
√
随 堂 巩 固
18
3.(静摩擦力的大小)[2024·永定一中高一月考] 如图,重为 的
物块在垂直于墙壁的水平推力 作用下处于静止状态,
物块与墙壁间的动摩擦因数为 ,则物块受摩擦力的大小为
( )
A. B. C. D.
[解析] 由于物块处于静止状态,物块受到墙壁的静摩擦力作用,其与物块的重
力平衡,所以 .故选A.
√
随 堂 巩 固
19
4.(静摩擦力的大小和方向)[2024·厦门二中高一期中] 水平桌面上叠放两物体
和,分别重和,现用水平向右的拉力拉物体,物体、 都
没动.物体受到的摩擦力大小为___.物体受到地面的摩擦力大小为____ ,
方向为水平______.
0
10
向左
[解析] 对物体受力分析,如果物体受到物体的摩擦力,则物体 不可能静
止,故物体受到的摩擦力大小为0.把物体、 看成整体,对整体受力分析,
由二力平衡可得,物体受到地面的摩擦力,摩擦力的方向与 的
方向相反,即水平向左.
随 堂 巩 固
20
课后习题
21
知识点一 对静摩擦力的理解
1.(多选)[2024·泉州一中高一月考] 关于静摩擦力,下列说法正确的是
( )
A.两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用
B.静摩擦力一定是阻力
C.受静摩擦力作用的物体若是运动的,则受到的静摩擦力可以和物体的运动方
向垂直
D.在压力一定的条件下,静摩擦力的大小是可以变化的,但有一定限度
√
√
课 后 习 题
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[解析] 静摩擦力产生的条件是相互挤压、接触面粗糙、且具有相对运动趋势,
所以两个相对静止的物体之间不一定有静摩擦力的作用,故A错误;静摩擦力
不一定是阻力,比如与倾斜传送带一起向上运动的物体受到的静摩擦力是动力,
故B错误;受静摩擦力作用的物体若是运动的,则受到的静摩擦力可以和物体的
运动方向垂直,比如手拿着杯子左右移动时,静摩擦力方向向上,与运动方向
垂直,故C正确;在压力一定的条件下,静摩擦力的大小是可以随引起运动趋
势的外力的变化而变化的,但不能超过最大静摩擦力,故D正确.
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2.[2024·长乐一中高一期中]下列关于静摩擦力的说法中不正确的是( )
A.静摩擦力有最大值,说明静摩擦力的值在一定范围内是可变的
B.静摩擦力的方向可能与其运动方向相同
C.静止的物体受到的摩擦力一定是静摩擦力
D.运动的物体可能受静摩擦力作用
[解析] 静摩擦力的值在零与最大静摩擦力之间,在一定范围内是可变的,故A
正确;静摩擦力的方向可能与其运动方向相同,比如物体随倾斜传送带一起运
动,静摩擦力的方向与物体运动方向相同,即运动的物体也可能受静摩擦力作
用,故B、D正确;静止的物体也可能受到滑动摩擦力,故C错误.
√
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知识点二 静摩擦力的有无及方向的判断
3.(多选)如图所示,两个相同的长方体和叠放在水平桌面上,今用水平力拉 时,
两长方体均保持静止.下列结论正确的是( )
A.和 之间不存在摩擦力作用
B.和 之间存在静摩擦力作用
C. 与桌面间存在滑动摩擦力作用
D.若撤去外力,则与之间及 与水平桌面之间都不存
在摩擦力
√
√
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[解析] 以为研究对象,在水平方向上不受其他外力作用,所以和 之间不存
在摩擦力作用,A正确,B错误;以、 整体为研究对象,在水平方向上受拉
力和桌面的静摩擦力而平衡,C错误;若撤去外力,则与之间及 与水平
桌面之间都不存在摩擦力,D正确.
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4.如图所示,老师握住一个装满水的圆柱形杯子,杯子始终静止.下列说法正确
的是( )
A.握杯子用的力越大,杯子所受的摩擦力越大
B.杯子表面越粗糙,所受的摩擦力越大
C.随着杯子内的水量减少,杯子所受的摩擦力也减小
D.杯子和水的总重力一定等于手与杯子间的最大静摩擦力
[解析] 瓶子保持静止,处于平衡状态.瓶子受到的重力和静摩擦力是一对平衡力,
但静摩擦不一定等于最大静摩擦力,当杯子和水的总重力不变时,杯子受到的
静摩擦力不变,故A、B、D错误;因为摩擦力与重力平衡,随着杯子内的水量
减少,杯子和水的总重力减小,杯子所受的摩擦力也减小.故C正确.
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5.(3分)[2025·福州一中高一期末] 如图,在水平桌面上放置一张白纸,用杯
子压住白纸.现向右轻轻拉白纸,白纸未被拉动,则杯子受到的摩擦力______
(选填“向左”“向右”或“为零”),白纸受到桌面给的摩擦力______(选填“向左”“向
右”或“为零”)
为零
向左
[解析] 因杯子未被拉动,可知杯子不受摩擦力,即杯子受摩擦力为零;白纸受
向右的拉力,可知白纸受到的桌面给的摩擦力向左.
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知识点三 静摩擦力的大小
6.(多选)用一个水平力推放在地面上的木箱,但没有推动,则下列判断正确的是
( )
A.水平推力小于木箱受到的摩擦力
B.木箱相对于地面的运动趋势的方向与水平力方向相同
C.摩擦力与木箱对地面的压力成正比
D.木箱受到的摩擦力与水平推力大小相等
√
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[解析] 木箱没有被推动,水平推力等于木箱受到的摩擦力,A错误;木箱相对
于地面的运动趋势的方向与水平力方向相同,B正确;木箱受到的是静摩擦力,
与木箱对地面的压力无关,C错误;根据平衡条件,木箱受到的摩擦力与水平
推力大小相等,D正确.
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7.如图所示,在水平面上,有沿水平方向的两力和,物体
保持静止.现保持不变,当减小到 时,物体受到的摩擦力大小是 ( )
A. B. C. D.
[解析] 初始状态下,物体所受摩擦力 ,可知物体所受的最大
静摩擦力,当减小到时,由于 ,
故物体所受摩擦力为 ,A正确.
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8.[2024·厦门双十中学高一月考]如图所示,放在水平面上的物体 叠放着物
体,和之间有一根处于压缩状态的弹簧,、 均处于静止状态,下列说法
正确的是( )
A.受到向左的摩擦力 B.对 的摩擦力向右
C.地面对的摩擦力向右 D.地面对 没有摩擦力
[解析] 弹簧对有向左的弹力,保持静止,因此对有向右的摩擦力,对
的摩擦力向左,A、B错误;、 整体在水平方向上不受其他外力作用,因此
没有向左或向右的运动趋势,地面对 没有摩擦力,C错误,D正确.
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9.(多选)[2024·漳州实验中学高一月考] 如图所示,、、 三个物体质量相
等,它们与传送带间的动摩擦因数也相同,三个物体随传送带一起匀速运动,
运动方向如图中箭头指示方向.下列说法正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力方向向右
B.三个物体中只有 物体不受摩擦力作用
C. 物体受到的摩擦力沿传送带向下
D.、 两物体受到的摩擦力方向相同
√
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[解析] 物体沿水平方向做匀速直线运动,不受摩擦力,故A错误;、 两物
体均有相对传送带向下滑动的趋势,故均受到沿传送带向上的静摩擦力,B、D
正确,C错误.
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10.如图所示,两块相同的竖直木板、间有质量均为
的4块相同的砖块,两侧用大小均为 的力水平压木板使
砖块静止不动,重力加速度为 ,则第2、3块砖间的摩擦
力的大小为( )
A.0 B. C. D.
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[解析] 以砖块1、2、3、4整体为研究对象,由于重力作用,整体相对木板有向
下运动的趋势,故木板对整体有向上的摩擦力,根据对称性和二力平衡可知,
左、右两块木板对整体左、右两面有向上的摩擦力,,且 ,
解得,以砖块1、2为研究对象,砖块1、2受到的重力为 ,左
侧木板对砖块1、2向上的摩擦力 ,根据平衡条件知,砖块2与砖块3之
间没有摩擦力,A正确.
课 后 习 题
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11.(多选)[2024·福州八中高一月考] 如图所示,在水平地面上叠放着、 、
三个完全相同的物块,今用水平力作用于时,、、 均处于静止状态,
则 ( )
A.地面对的摩擦力等于 B.对的摩擦力等于
C.对的摩擦力等于零 D.对的摩擦力等于 ,方向向左
√
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37
[解析] 以、、 三个物块组成的整体为研究对象,在水平方向上,根据二力
平衡可知,地面对的摩擦力大小等于,方向水平向左,A正确;以 为研究
对象,在水平方向上不受其他外力作用,所以对没有摩擦力,对 的摩擦
力也等于零,B错误,C正确;以、 组成的整体为研究对象,在水平方向上,
根据二力平衡可知,对的摩擦力大小等于,方向水平向左,则对 的摩擦
力等于 ,方向向右,故D错误.
课 后 习 题
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12.(多选)[2024·福安一中高一期中] 如图所示, 是
水平地面,、是两个长方体的物体,是作用在
上沿水平方向的力.物体和 以相同的速度做匀速直
A., B., C., D.,
[解析] 先以为研究对象,做匀速运动,在水平方向上, 不受其他外力作用,
所以不受摩擦力,、间的动摩擦因数 可能为零,也可能不为零;再以整
体为研究对象,在水平方向上,由二力平衡可知,地面对一定有摩擦力,则
与地面之间的动摩擦因数 一定不为零.故选B、D.
线运动.由此可判断、间的动摩擦因数和、间的动摩擦因数 可能是
( )
√
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13.(3分)[2024·同安一中高一期中] 如图所示,用水平力 将黑板擦压在黑板
上静止,由于受到重力,则黑板擦有向下运动的趋势,黑板擦受到的摩擦力方
向向____.若,黑板擦重力为 ,黑板擦与黑板间的动摩擦因数为
,则黑板擦受到的摩擦力大小为___;当增大为 时,黑板擦仍静
上
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止,此时黑板擦受到的摩擦力为___ .
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[解析] 由题知黑板擦有向下运动的趋势,则黑板擦受到的静摩擦力方向向上.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则有,又由于,则黑板擦受到的摩擦力为静摩擦力,其大小为.当增大为时,由于黑板擦仍静止,则此时黑板擦受到的摩擦力仍为静摩擦力,仍然有 .
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14.(12分)[2024·龙岩一中高一期中] 如图所示,一个质量为 的物体放
在 的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只质量为
的小桶相连.已知物体与水平面间的最大静摩擦力 ,滑
轮的摩擦不计,取 ,求在以下情况中物体受到的摩擦力的大小.
(1) (4分)只挂小桶处于静止状态时;
[答案]
[解析] 因为 ,物体处于静止状态,所
以受静摩擦力作用,由二力平衡得 .
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14.(12分)[2024·龙岩一中高一期中] 如图所示,一个质量为 的物体放
在 的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只质量为
的小桶相连.已知物体与水平面间的最大静摩擦力 ,滑
轮的摩擦不计,取 ,求在以下情况中物体受到的摩擦力的大小.
(2) (4分)只挂小桶但在物体上再放一个质量为 的物体时;
[答案]
[解析] 在物体上再放一个 的物体,物体仍静止,
故受静摩擦力, .
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14.(12分)[2024·龙岩一中高一期中] 如图所示,一个质量为 的物体放
在 的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只质量为
的小桶相连.已知物体与水平面间的最大静摩擦力 ,滑
轮的摩擦不计,取 ,求在以下情况中物体受到的摩擦力的大小.
(3) (4分)只在桶内加入质量为 的沙子时.
[答案]
[解析] 因为 ,故物体处于静
止状态,所受静摩擦力 .
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