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高中物理摩擦力教案新课标人教版必修1学习目标:1．知道滑动摩擦产生的条件，会正确判断滑动摩擦力的方向。
2．会用公式F=μF N计算滑动摩擦力的大小，知道影响动摩擦因数的大小因素。
3．知道静摩擦力的产生条件，能判断静摩擦力的有无以及大小和方向。
4．理解最大静摩擦力。
能根据二力平衡条件确定静摩擦力的大小。
学习重点:1、滑动摩擦力产生的条件及规律，并会用F摩＝μF N解决具体问题。
2、静摩擦力产生的条件及规律，正确理解最大静摩擦力的概念。
学习难点:1、正压力F N的确定。
2、静摩擦力的有无、大小的判定。
主要内容:一、摩擦力一个物体在另一个物体上滑动时，或者在另一个物体上有滑动的趋势时我们会感到它们之间有相互阻碍的作用，这就是摩擦，这种情况下产生力我们就称为摩擦力。
固体、液体、气体的接触面上都会有摩擦作用。
二、滑动摩擦力1．产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力。
2．产生条件：相互接触、相互挤压、相对运动、表面粗糙。
①两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生。
摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力。
挤压的效果是有压力产生。
压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力，可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生。
②接触面粗糙。
当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力。
凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型)。
③接触面上发生相对运动。
特别注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念，“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变；而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变。
3．方向：总与接触面相切，且与相对运动．．．．方向相反。
这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体。
摩擦力1．知道滑动摩擦力的概念及产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向。
2．知道滑动摩擦力的大小跟什么因素有关，会求滑动摩擦力。
3．知道静摩擦力的概念及产生的条件，会判断静摩擦力的方向。
4．知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围。
一、滑动摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们□01相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。
2．产生条件(1)物体间□02接触且□03挤压； (2)接触面□04粗糙； (3)物体间有□05相对运动。
3．方向：沿着接触面，跟物体□06相对运动的方向相反。
4．大小：滑动摩擦力的大小跟压力的大小成□07正比。
F f ＝□08μF 压。
μ是比例常数，叫作□09动摩擦因数。
它的值跟□10接触面有关，接触面□11材料不同、□12粗糙程度不同，动摩擦因数也不同。
动摩擦因数μ＝□13F f F 压，也可表示为μ＝□14F f F N，F N 为接触面对物体的支持力。
5．效果：总是阻碍物体间的□15相对运动。
二、静摩擦力01相对运动的趋势，而没有相对运动时的摩擦力。
1．定义：相互接触的两个物体之间只有□2．产生条件(1)物体间□02接触且□03挤压；(2)接触面□04粗糙；05相对运动趋势。
(3)物体间有□06相对运动趋势的方向相反。
3．方向：沿着接触面，跟物体□4．最大静摩擦力：静摩擦力的增大有一个限度。
静摩擦力的最大值F max在数值上等于物体□07即将开始运动时的拉力。
两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力F max之间，即□080<F≤F max。
5．效果：总是阻碍物体间的□09相对运动趋势。
判一判(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。
( )(2)摩擦力一定产生于两个相互接触的物体间。
( )(3)滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同。
( )(4)动摩擦因数的大小与接触面的材料和粗糙程度有关。
( )(5)静摩擦力的大小与正压力成正比。
物理概念和规律：一、滑动摩擦力1．定义：两个物体相互、，它们沿接触面发生相对运动时，每个物体的接触面上都受到对方作用的的力。
2．产生条件(1)两物体间接触且，(2)接触面 (3)有相对滑动．3．方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对滑动的方向4．大小：f＝μN，其中μ叫做，N表示两个物体接触面间的垂直作用力．滑动摩擦力大小的三点说明（1）滑动摩擦力的大小与压力成正比，还与接触面的性质有关，即f＝μN.（2）公式中的“N”是指两个物体表面间的压力，不一定等于物体的重力．（3）公式中的“μ”的数值与物体的、、均无关5．滑动摩擦力作用效果“相对滑动”是指相互摩擦的两个物体之间有位置的变化，而不用考虑相对别的物体是否有位置的变化．作用效果：阻碍物体间的相对滑动．静止的物体可能受到，滑动摩擦力阻碍物体的运动，滑动摩擦力一定阻碍物体的6．判断滑动摩擦力方向的具体步骤：①选取研究对象(受滑动摩擦力作用的物体)，并选与其接触的物体为．②确定研究对象相对的滑动方向．③判定滑动摩擦力的方向(与相对滑动的方向相反)．二、静摩擦力1．定义：当两个彼此接触且相互挤压的物体之间没有发生相对滑动，但它们之间存在时，在它们的接触面上会产生一种阻碍物体间发生相对运动的力．2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体间相对滑动趋势的方向．静摩擦力的方向总是与物体的相对滑动趋势方向相反，与物体的运动方向可能3．大小：由物体的运动状态和周围物体对它施加的力的情况决定，但有一个最大值．静摩擦力的大小与其相等，与压力的大小无关。
4．最大静摩擦力：静摩擦力的f静max，其大小等于物体刚要运动时所需要的且沿相对滑动趋势方向的．的大小，两物体间实际发生的静摩擦力f在零和最大静摩擦力f静max之间，即.5．静摩擦力产生的条件：(1)物体；(2)接触面；(3)接触面间有；(4)有相对滑动的趋势．6．静摩擦力有无的判定：运动或静止的物体都有可能受到静摩擦力作用．(1)假设法：先假设接触面，看物体是否发生．如果物体仍保持相对静止，则物体不受静摩擦力；反之则受静摩擦力(2)平衡条件法：根据二力平衡的条件判定7．静摩擦力方向的判定(1)选取受力物体(2)确定施力物体(3)利用假设法判断受力物体的运动趋势方向(4)静摩擦力方向与相对滑动趋势方向相反针对训练1. 下列关于滑动摩擦力的认识正确的是 ( )A．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对滑动，因此滑动摩擦力是阻力B．相互接触的两个物体间如果存在相对滑动，则它们之间一定存在相互的滑动摩擦力C．快速行驶的自行车急刹车时与地面的摩擦力一定比慢速行驶的自行车同样条件下急刹车的摩擦力大D．滑动摩擦力的方向可能跟物体运动方向相同，也可能跟物体运动方向相反2. 三个质量相同的物体，与水平桌面的动摩擦因数相同，由于所受的水平拉力不同，A做匀速运动，B做加速运动，C做减速运动，那么，它们受到的摩擦力的大小关系应是( ) A．f B>f A>f C B．f B<f A<f CC．f B＝f A＝f C D．不能比较大小3.在水平力F作用下，重为G的物体沿墙壁匀速下滑，如图所示．若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为 ( )A．μF B．GμC．2G D.F2＋G24. 如图所示，在水平面上，当沿水平方向的力F1＝20 N，F2＝11 N时，物体A保持静止．现保持F2不变，当F1减小到17 N时，物体受到的摩擦力大小是 ( )A．6 N B．9 NC．28 N D．31 N5.下列关于摩擦力和弹力的说法正确的是（）A．摩擦力的大小总是跟正压力的大小成正比B．静止的物体一定受到静摩擦力的作用C．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动D．木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的6.．取一只扁的玻璃瓶，里面盛满水，用穿有透明细管的橡皮泥封口，使水面位于细管中。
2020-2021学年高一物理卓越同步讲义（新教材人教A版必修第一册）第三章相互作用--力第2节摩擦力一、知识点归纳知识点一对静摩擦力的理解和应用1．静摩擦力产生的条件(1)接触面是粗糙的．(2)两物体相对静止但存在相对运动趋势．(3)两物体在接触面上有压力(弹力)．摩擦力与弹力的存在关系：两物体间有摩擦力时，必有弹力；而两物体间有弹力时，不一定有摩擦力．2．对“相对运动趋势”的理解(1)相对运动趋势，是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能，但还处于相对静止状态．(2)相对运动趋势的方向，是指假设接触面光滑时，物体将要发生相对运动的方向．3．判断静摩擦力的有无的方法(1)条件判断法：接触面之间有弹力、粗糙且有相对运动趋势．(2)假设法：4．静摩擦力的方向判定方法静摩擦力的大小范围为0<F≤F max，静摩擦力随外力的变化而变化，一般根据物体的受力情况和平衡条件求解．知识点二滑动摩擦力1．滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触挤压．(2)物体间的接触面不光滑．(3)两物体间存在相对运动．“相对运动”的含义：滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间，但并不意味着受滑动摩擦力的物体相对于地面是运动的，即受到滑动摩擦力作用的物体不一定运动．2．滑动摩擦力的方向(1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反．(2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反．3．滑动摩擦力的大小二、题型分析题型一对静摩擦力的理解【例1】(2019-2020学年·湖南高一期末)关于静摩擦力，下列说法中正确的是()A．两个表面粗糙的物体，只要直接接触就会产生静摩擦力B．静摩擦力总是阻碍物体的运动C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值【答案】C【解析】由于静摩擦力产生在彼此直接接触且相互挤压、接触面粗糙又有相对运动趋势的物体之间，所以A 错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，不能说成阻碍物体的运动，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小通常随物体所受其他外力的变化而变化，因此D错误．题型二对静摩擦力的有无和方向的判断【例2】判断各图中物体A是否受摩擦力作用(A和B相对静止)；若有，判断A受的摩擦力沿什么方向？(1)图a中A、B相对地面静止；(2)图b中A、B相对地面静止；(3)图c中A、B一起向右做匀速直线运动；(4)图d中A、B一起向右做匀速直线运动．【答案】(1)不受摩擦力作用(2)向左的静摩擦力(3)不受摩擦力作用(4)向左的静摩擦力【解析】图a情况，物体A处于平衡状态，假设物体A受静摩擦力作用，根据二力平衡知识可知，物体A 的平衡状态被破坏，因此假设是错误的，故在图a情况下物体A不受摩擦力．图b情况下物体A也处于平衡状态，由于A受向右的力F的作用，由二力平衡知A一定受向左的静摩擦力作用．图c情况，用力F拉水平地面上的B物体，B物体及其上面的A物体保持相对静止做匀速直线运动，假设A受静摩擦力作用，根据二力平衡知识可知，物体A的平衡条件被破坏，因此假设是错误的，A不受摩擦力作用．图d情况下，由于A做匀速直线运动，说明A在水平方向上平衡，根据二力平衡可知，A在水平方向上一定受到静摩擦力的作用与F相平衡，静摩擦力的方向与运动方向相反．【方法总结】易混淆的“三个方向”的辨析(1)运动方向：物体的运动方向一般选地面上固定不动的物体作为参考系判定．(2)相对运动方向：物体间的相对运动方向，指以其中一个物体A为参考系，另一个物体B的运动方向，即为物体B相对物体A的运动方向，反之也可．(3)相对运动趋势的方向：由于两物体间静摩擦力的存在而没有发生相对运动，其相对运动方向可用假设法(假设无静摩擦力)判定．【变式】(2019-2020学年·保山腾冲校级期末)如图所示，杆的上端用细绳吊在天花板上的O点，下端放在水平面上，且杆都处于静止状态，则地面对杆的摩擦力方向向左的是()【答案】A.【解析】：物体在拉力和重力的作用下有向右的运动趋势，故物体受到向左的摩擦力，A正确；物体受到的竖直向上的拉力，则B只受竖直方向上的力，水平方向没有外力作用，故物体不受摩擦力，B错误；物体受向上的拉力，水平方向没有外力的作用，故杆没有水平方向的作用，故没有摩擦力，C错误；物体在拉力的作用下，相对地面有向左的运动趋势，故物体受向右的摩擦力，D错误．题型三静摩擦力的计算【例3】如图所示，一质量M＝2 kg 的物体放在动摩擦因数μ＝0.2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m0＝0.1 kg的小桶相连．已知M与水平面间的最大静摩擦力F m＝4.5 N，滑轮的摩擦不计，g＝10 N/kg，求在以下情况中M受到的摩擦力的大小．(1)只挂m0，处于静止状态时；(2)只挂m0，但在M上再放一个M′＝3 kg的物体时；(3)只在桶内加入m1＝0.33 kg的沙子时．【思路点拨】解答本题时应明确以下两点：(1)小桶静止时，根据二力平衡知：F T＝m0g.(2)M静止时，根据二力平衡知：F f＝F T.【答案】(1)1 N(2)1 N(3)4.3 N【解析】(1)因为m0g＝1 N<F m，M处于静止状态，所以受静摩擦力作用，由二力平衡得F1＝m0g＝1 N.(2)在M上再放一个M′＝3 kg的物体，M仍静止，故所受静摩擦力F2＝F1＝m0g＝1 N.(3)因为(m0＋m1)g＝4.3 N<F m，故M处于静止状态，所受静摩擦力F3＝(m0＋m1)g＝4.3 N.【例2】(2019-2020学年·如皋月考)下列各图中所有接触面都是光滑的，P、Q两球之间不存在弹力的是()【答案】B【答案】A图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动，PQ间有弹力，故A错误；B图两球间若有弹力则小球将向两边运动，PQ间无弹力，故B正确；C图两球间若无弹力则小球P将向下运动，PQ间有弹力，故C错误；D图两球间若无弹力则小球P将向右下运动，PQ间有弹力，故D错误．题型四对滑动摩擦力的理解【例4】(多选)有关滑动摩擦力，下列说法中正确的有()A．有正压力一定有滑动摩擦力B．有滑动摩擦力一定有正压力C．滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直D．只有运动的物体才受滑动摩擦力作用【答案】BC【解析】由产生滑动摩擦力的条件知，选项A错误，选项B正确；滑动摩擦力的方向与接触面相切，而正压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受正压力垂直，选项C正确；静止的物体也可以受滑动摩擦力，如擦黑板时，黑板是静止的，但相对黑板擦是运动的，所以黑板受滑动摩擦力作用，关键要理解“运动”和“相对运动”的含义，选项D错误．【变式1】．(2019-2020学年·曲阜校级期中)关于滑动摩擦力公式F＝μF N，下列说法中正确的是() A．公式中的压力F N一定等于物体重力的大小B．由μ＝FF N，可知动摩擦因数μ与滑动摩擦力F成正比，与压力F N成反比C．由F＝μF N可知，若μ一定，F与F N成正比D．F的大小是由μ和F N决定的，还与接触面的大小有关【答案】C.【解析】：由滑动摩擦力公式F＝μF N可知，F N是物体受到的弹力，不一定等于物体的重力，故A错误；而μ只与接触面的材料及粗糙程度有关，与摩擦力F、支持力F N无关，故B错误；由滑动摩擦力公式F＝μF N 可知，F与μ成正比，与F N成正比，故C正确；由滑动摩擦力公式F＝μF N可知，摩擦力F的大小是由μ和F N决定的，与接触面的大小无关，故D错误．【变式2】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．下列判断正确的是()A．若v1<v2，货物A受到了汽车B所施加的向右的滑动摩擦力B．若v1<v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力C．若v1>v2，货物A受到了汽车B所施加的向左的滑动摩擦力D．若v1>v2，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力【答案】B【解析】若v1<v2时，货物向右滑动，货物A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，选项A错误，B正确；若v1>v2时，货物A相对汽车B向左滑动，受到汽车B 所施加的向右的滑动摩擦力，汽车B受到货物A所施加的向左的滑动摩擦力，故选项C、D错误．题型五对滑动摩擦力的计算【例4】(2019-2020学年·衡水高一检测)质量为2 kg的物体，静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．现给物体一水平拉力(g取10 m/s2)，问：(1)当拉力大小为5 N时，地面对物体的摩擦力是多少？(2)当拉力大小为12 N时，地面对物体的摩擦力是多少？(3)此后若将拉力减小为5 N(物体仍在滑动)，地面对物体的摩擦力是多少？(4)若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力是多少？【答案】：(1)5 N(2)10 N(3)10 N(4)10 N【解析】：物体所受滑动摩擦力(最大静摩擦力F max)的大小为F＝μF N＝μmg＝0.5×2×10 N＝10 N.(1)当拉力F1＝5 N时，F1<F max，物体静止，由二力平衡可知F静＝F1＝5 N.(2)当拉力F2＝12 N时，F2>F max，物体要滑动，F滑＝F＝10 N.(3)当拉力减小为5 N时，物体仍在滑动，故F滑＝F＝10 N.(4)当撤去拉力后，由于物体继续滑动，仍受滑动摩擦力的作用，F滑＝F＝10 N.【变式】(2019-2020学年·中山校级一模)如图所示，物体A重40 N，物体B重20 N，A与B、A与地的动摩擦因数相同，物体B用细绳系住，当水平力F＝32 N时，才能将A匀速拉出，求接触面间的动摩擦因数．【答案】0.4【解析】以A物体为研究对象，其受力情况如图所示：则物体B对其压力F N2＝G B，地面对A的支持力F N1＝G A＋G B；所以A受B的滑动摩擦力F f2＝μF N2＝μG B，A受地面的摩擦力F f1＝μF N1＝μ(G A＋G B)；又由题意得：F＝F f1＋F f2＝μ(G A＋2G B)；将F＝32 N，G A＝40 N，G B＝20 N代入解得μ＝0.4.三、课堂检测1.(2019-2020学年·西城校级期中)下列哪些措施是为了减小摩擦力()A．在轴承中滴润滑油B．轮胎表面有花纹状的沟槽C．自行车刹车时用力捏闸D．冰雪天气地面上撒沙铺草【答案】A.【解析】：在轴承中滴润滑油，可以减小轴承与车轮之间的摩擦力，故A正确；轮胎表面都有花纹状的沟槽，是为了增大动摩擦因数，能使车在雨天与地面间产生足够的摩擦力，故B错误；自行车刹车时用力捏闸，是为了增大闸与车轮之间的正压力，从而增大摩擦力，使车容易停下，故C错误；冰雪天气地面上撒沙铺草可以增大冰与人(或车)之间的摩擦力，故D错误．2.如图所示，若小猫沿树匀速攀上和匀速下滑，它所受的摩擦力分别是F1和F2，则()A．F1向下，F2向上，且F1＝F2 B．F1向下，F2向上，且F1>F2C．F1向上，F2向上，且F1＝F2 D．F1向上，F2向下，且F1＝F2【答案】C.【解析】：由题意可知，小猫向上、向下均做匀速运动，且小猫受重力、摩擦力作用，故二力平衡，由重力的大小和方向可推断出摩擦力总是向上的，且大小等于小猫的重力，故C正确．3．(2019-2020学年·青羊校级月考)关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法错误的是() A．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B．静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C．受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力【答案】D.【解析】：滑动摩擦力与物体的相对运动方向相反，即相对相接触的那个物体的运动方向相反，与物体的实际运动方向可以成任意角度，故A正确；静摩擦力的方向不一定与运动方向共线，比如：贴着车厢壁运行的物体，故B正确；货物在传送带上向高处运动时，货物受静摩擦力但不静止；受到滑动摩擦力却是静止的，比如：正在地面上滑行的物体，地面受到是滑动摩擦力，而地面是静止的，故C正确；静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，它可以是阻力、可以是动力，故D错误．4.(多选)用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向)，如图所示．下列说法中正确的有()A．瓶中油越多，手必须握得越紧B．手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大C．不管手握得有多紧，油瓶受到的摩擦力总是一定的D．以上说法都正确【答案】AC.【解析】：用手握住油瓶，油瓶不掉落下来，表明手对油瓶竖直向上的静摩擦力跟油瓶受到的重力平衡，静摩擦力的大小由油瓶和油受到的重力(大小)决定；油瓶变重，它受到的静摩擦力必须随之增大，即手握得紧一点才能保证油瓶不会掉落下来；如果手握得不够紧，正压力不够大，最大静摩擦力小于油瓶受到的重力，油瓶就会掉下来，所以选项A正确；手握得越紧，手与油瓶之间的正压力越大，最大静摩擦力也越大，但是油瓶受到的是与油瓶重力相平衡的静摩擦力，大小等于油瓶受到的重力，可见，选项B、D错误，选项C 正确．5.如图所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱．试判断下列情况中，木箱所受的摩擦力及其方向．(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动)；(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；(5)汽车在匀速行驶中突然加速，木箱在车上滑动时．【答案】：(1)静摩擦力向前(2)静摩擦力向后(3)不受摩擦力(4)滑动摩擦力向后(5)滑动摩擦力向前【解析】：(1)木箱随汽车一起由静止加速运动，假设二者的接触面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原有的静止状态，因此它将相对于汽车向后滑动．而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到向前的静摩擦力．(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相对汽车向前滑动，而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力．(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，假设木箱受水平向前的摩擦力，跟木箱接触的物体只有汽车，汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2)，由二力平衡知：F1与G平衡，但没有力与F2平衡，木箱不能做匀速直线运动，这与题意矛盾，所以假设错误，即木箱不受摩擦力．(4)汽车刹车时，木箱相对于汽车向前滑动，易知木箱受到向后的滑动摩擦力．(5)汽车在匀速运动过程中突然加速，木箱相对于汽车向后滑动，易知木箱受到向前的滑动摩擦力．四、课后提升作业一、选择题1．(2019-2020学年·慈溪高一期末)1．下列有关摩擦力的说法正确的是()A．一个物体静止在另一个物体的表面上，它们之间没有静摩擦力B．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C．摩擦力可以是阻力也可以是动力D．由公式μ＝FF N可以看出，μ与F成正比，与F N成反比【答案】C.【解析】：一个物体静止在另一个物体的表面上，如果有相对运动趋势，它们之间一定有静摩擦力，选项A 错误；滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反，选项B错误；摩擦力可以是阻力也可以是动力，选项C正确；μ与材料类别及接触面的粗糙程度有关，与F和F N无关，选项D错误．2．(2019-2020学年·扬州期末)下列图片中的人或物体没有利用摩擦力的是()【答案】B.【解析】：传送带将货物送到高处，依靠传送带给货物的静摩擦力，故A不符合题意；乘客在竖直上升电梯中，不满足摩擦力产生条件，即没有相对运动或相对运动趋势，因此乘客不受摩擦力作用，故B符合题意；运动员跑步，脚底相对地面有后运动的趋势，因此地面给人向前的静摩擦力，故C不符合题意；手拿住杯子，满足摩擦力产生的条件，杯子相对手有向下滑的趋势，因此手给杯子有向上的静摩擦力，故D不符合题意．3.水平的皮带传送装置如图所示，皮带的速度保持不变，将物体轻轻地放在A点，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C时停止滑动，随后随皮带一起匀速运动，直至传送到B点，在传送过程中，该物体受到的摩擦力情况是()A．在AC段受到水平向左的滑动摩擦力B．在AC段受到水平向右的滑动摩擦力C．在CB段不受静摩擦力D．在CB段受到水平向右的静摩擦力【答案】BC.【解析】：在AC段物体相对皮带向左滑动，受到水平向右的滑动摩擦力；在CB段物体相对皮带静止，物体随皮带一起匀速运动，受到的是平衡力，如果有静摩擦力，则物体不能处于平衡状态，所以不受静摩擦力，故选项B、C正确．4．关于动摩擦因数，下列说法中正确的是()A．由滑动摩擦力公式可推出动摩擦因数μ与正压力F N成正比B．相同的条件下，接触面积越大，动摩擦因数越大C．动摩擦因数只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关D．生活经验告诉我们：物体运动越快摩擦力越大，则物体表面的动摩擦因数μ与速度大小成正比【答案】C.【解析】：动摩擦因数(即滑动摩擦力和弹力的比值)，是一种比值定义法，则动摩擦因数与滑动摩擦力和弹力均无关，只与接触面的粗糙程度、相互接触的物体的材料有关，故C正确，A、B均错误；由上分析可知，物体表面的动摩擦因数μ与速度大小也无关，故D错误．5．(2019-2020学年·南京学业考试)如图所示，在粗糙的水平地面上，一物块与弹簧连接．先用水平向右的力拉弹簧，物块处于静止状态，地面对物块的摩擦力大小为f.增大拉力F，使弹簧伸长量为原来的2倍，物块仍保持静止，此时地面对物块的摩擦力大小为()A．0B．f C．2f D．3f【答案】C.【解析】：物体处于静止状态，水平方向受力平衡，合外力等于零，F等于f，当F增大时，f随之增大，物块仍保持静止，合力为零，F和f是一对平衡力；弹簧伸长量为原来的2倍，根据胡克定律，则有此时地面对物块的摩擦力大小为2f，故C正确，A、B、D错误．6.（多选）(2019-2020学年·长春高一期末)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域．如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则()A．小球受到的摩擦力方向竖直向上B．小球受到的摩擦力与重力大小相等C．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大D．若铁夹水平向右加速移动，小球受到的摩擦力变大【答案】AB.【解析】：对小球受力分析可知，小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用，根据平衡条件可知，小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相等，方向相反，即摩擦力方向竖直向上，故A、B正确；增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力仍等于重力，大小不变，故C错误；若水平移动铁夹，由于小球在竖直方向受力始终平衡，故摩擦力大小不变，故D错误．7．(2019-2020学年·郑州高一月考)甲图中小明用60 N的水平力推木箱，没推动，此时木箱受的摩擦力为F1；乙图中小明用100 N的水平力恰好能推动木箱，此时木箱受的摩擦力为F2；丙图中小明把木箱推动了，此时木箱受的摩擦力为F3.已知木箱对地面的压力为300 N，木箱与地面间动摩擦因数为0.3，则F1、F2、F3的大小分别为()A．60 N，100 N，90 N B．0，100 N，300 NC．60 N，100 N，300 N D．0，100 N，90 N【答案】A.【解析】：甲图小明用的推力F＝60 N，木箱不动，木箱在水平方向受到两个力作用处于平衡状态，木箱受的摩擦力为静摩擦力，F1＝F＝60 N；乙图小明用的推力F′＝100 N，木箱恰好能被推动，静摩擦力达到最大值，F2＝F′＝100 N；丙图小明把木箱推动了，木箱受到了滑动摩擦力的作用，F3＝μF N＝0.3×300 N＝90 N，故选项A正确，选项B、C、D错误．8．(2019-2020学年·沭阳高一校级月考)冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒．如图所示，比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，使冰壶滑得更远．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ，受到的滑动摩擦力为f，则冰道被擦刷后()A．μ和f都增大B．μ和f都减小C．μ增大，f减小D．μ减小，f增大【答案】B.【解析】：用冰刷刷冰，使冰壶和冰之间形成一层水膜，由于水的出现使冰壶与冰面分开，从而减小了动摩擦因数，进而减小了冰壶与冰面之间的摩擦力，故B正确，A、C、D错误．9．(2019-2020学年·石景山期末)用如图所示装置研究摩擦力的变化规律，把木块放在水平长木板上，在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团，它只能被指针向左推动．用弹簧测力计沿水平方向拉木块，使拉力由零缓慢增大．下列说法正确的是()A．木块开始运动前，摩擦力可以用公式F＝μF N计算B．该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小C．木块开始运动前，拉力小于摩擦力D．当拉力达到某一数值时木块开始移动，运动过程中木块受到的摩擦力会越来越大【答案】B.【解析】：由题意可知，开始时木块保持不动，木块受静摩擦力，根据平衡条件可知摩擦力始终等于拉力，故摩擦力大小随拉力的增大而增大；而当增大拉力达到某一大小时，木块开始滑动，说明此时木块恰好达到最大静摩擦力；而由于滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以木块移动后拉力将减小，根据纸团的位置即可记录下最大静摩擦力，故B正确，A、C、D错误．10．（多选）(2019-2020学年·赣州月考)如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力f与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是()A．木箱所受的最大静摩擦力f m＝21 N B．木箱所受的最大静摩擦力f m＝20 NC．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.21 D．木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2【答案】AD.【解析】：由图乙知木箱受的最大静摩擦力为f m＝21 N，故A正确，B错误；当木箱运动后受的是滑动摩擦力，大小为f＝μmg＝20 N，解得μ＝0.2，故C错误，D正确．二、非选择题11．如图所示，一重为40 N的木块原来静止在水平桌面上，某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝13 N，F2＝6 N，已知木块与地面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)木块受到的摩擦力的大小和方向；(2)当只将F1撤去时，木块受到的摩擦力的大小和方向；(3)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．【答案】：(1)7 N水平向左(2)6 N水平向右(3)8 N水平向左【解析】：当木块运动时受到的滑动摩擦力为F滑＝μF N＝μG＝0.2×40 N＝8 N，故木块受到地面的最大静摩擦力为8 N.(1)加上F1、F2后，F1和F2相当于一个方向向右的F＝F1－F2＝7 N的力，由于F小于最大静摩擦力，故木块处于静止状态，则木块受到地面静摩擦力的作用，大小为7 N，方向水平向左．(2)由于F2小于最大静摩擦力，故木块仍保持静止．由二力平衡知识知，木块受到的静摩擦力大小等于F2，即大小为6 N，方向水平向右．(3)撤掉F 2后，由于F 1大于最大静摩擦力，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为8 N ，方向水平向左．12．如图所示，轻质弹簧的劲度系数k ＝20 N/cm ，用其拉着一个重为200 N 的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4 cm 时，物体恰在水平面上做匀速直线运动，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)当弹簧的伸长量为6 cm 时，物体受到的水平拉力为多大？这时物体受到的摩擦力为多大？(3)如果在物体运动过程中突然撤去弹簧，而物体在水平面上能继续滑行，这时物体受到的摩擦力为多大？【答案】：(1)0.4 (2)120 N 80 N (3)80 N【解析】：(1)由F f ＝kx ＝μF N ＝μG 知μ＝kx G ＝20×4200＝0.4. (2)由F ＝kx ′得：F ＝20×6 N ＝120 N ；此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以F ′f ＝μG ＝0.4×200 N ＝80 N.(3)由于物体仍能滑行，物体所受的滑动摩擦力大小和方向不变，大小仍为80 N.13.如图所示，物体A 、B 的质量分别为m A ＝10 kg ，m B ＝20 kg ，A 与B 、B 与水平桌面间的动摩擦因数都等于0.3，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当用水平力F ＝80 N 向右拉轻滑轮时，B 对A 的摩擦力和桌面对B 的摩擦力为多大？(g 取10 m/s 2)【答案】：30 N 70 N【解析】：A 与B 、B 与水平桌面间的最大静摩擦力分别为：F m A ＝μm A g ＝30 NF m B ＝μ(m A g ＋m B g )＝90 N由于绳子对物体A 的拉力F A ＝F 2＝40 N>F m A 故B 对A 的摩擦力为滑动摩擦力，大小为30 N ，方向向左．。
教学设计：新2024秋季高中物理必修第一册人教版第三章相互作用——力《摩擦力》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解摩擦力的概念、分类（静摩擦力和滑动摩擦力）及其产生条件，掌握摩擦力大小的计算方法（特别是滑动摩擦力）。
2.科学思维：通过分析实例和实验，培养学生运用物理原理解决实际问题的能力，提升逻辑思维和推理能力。
3.科学探究：引导学生通过实验探究摩擦力的影响因素，培养观察、测量、记录和分析实验数据的能力。
4.科学态度与责任：激发学生对物理现象的好奇心，培养实事求是的科学态度，同时认识到摩擦力在日常生活和工程技术中的重要性，树立节能减排、减少不必要摩擦损耗的环保意识。
教学重点•摩擦力的概念、分类及其产生条件。
•滑动摩擦力大小的计算公式（F=μN）及其应用。
教学难点•理解静摩擦力和滑动摩擦力的区别及转化条件。
•摩擦力方向的判断及在实际问题中的应用。
教学资源•多媒体课件：包含摩擦力实例、实验演示、受力分析图示等。
•实验器材：木块、木板、弹簧秤、细绳等，用于演示和探究摩擦力的影响因素。
•黑板或白板及书写工具：用于板书关键概念和解题步骤。
•学生作业本：用于记录课堂笔记和练习。
教学方法•讲授法：通过教师讲解，引导学生理解摩擦力的基本概念和分类。
•演示法：利用多媒体或实验器材演示摩擦力的产生和影响因素，帮助学生直观理解。
•实验探究法：组织学生进行实验，亲自探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
•讨论法：针对摩擦力方向的判断等难点问题，组织学生讨论交流，促进思维碰撞。
教学过程导入新课•生活实例引入：播放一段视频或展示图片，如人走路时鞋底与地面的摩擦、汽车刹车时轮胎与地面的摩擦等，提问学生这些现象中的共同点是什么？引出摩擦力的概念。
•复习旧知：简要回顾弹力及其产生条件，为理解摩擦力需要两个接触面相互挤压做铺垫。
新课教学1.摩擦力的概念讲解：•定义：两个相互接触的物体，当它们有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。
2摩擦力第1课时滑动摩擦力和静摩擦力[学习目标] 1.知道滑动摩擦力的概念及产生条件，会判断滑动摩擦力的方向.2.知道滑动摩擦力的大小跟什么有关，会求滑动摩擦力.3.知道静摩擦力的概念及产生条件，会判断静摩擦力的方向.4.知道最大静摩擦力的概念，知道静摩擦力的大小范围．一、滑动摩擦力1．定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力．2．方向：总是沿着接触面，并且跟物体相对运动的方向相反．3．大小(1)滑动摩擦力的大小跟接触面上压力的大小成正比，还跟接触面的粗糙程度、材质等有关．(2)公式：F f＝μF压．(3)动摩擦因数μ：它的值跟两接触面的材料和粗糙程度有关．动摩擦因数μ＝F fF N，F f在接触面内且与相对运动方向相反，F N与接触面垂直．二、静摩擦力1．定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动的趋势，而没有相对运动时，这时的摩擦力叫作静摩擦力．2．方向：总是沿着接触面，跟物体相对运动趋势的方向相反．3．最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值F max，在数值上等于物体即将开始运动时的拉力．4．静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在0与最大静摩擦力F max之间，即0<F≤F max.1．判断下列说法的正误．(1)有相对运动或有相对运动趋势的物体间一定有摩擦力．(×)(2)摩擦力的方向一定与接触面所受的压力方向垂直．(√)(3)摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同．(×)(4)一个静止的物体也可能受到滑动摩擦力．(√)(5)物体所受的滑动摩擦力与物体的重力成正比．(×)2．已知木箱重力为200 N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，当木箱在水平桌面上以10 m/s的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为______ N；当用20 N水平外力推木箱没有推动时，木箱受到的摩擦力大小为________ N；当在该木箱上放一相同的木箱，两木箱一起以15 m/s的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为________ N.答案402080一、滑动摩擦力导学探究1．按如图1所示实验装置做一做：用力拉动木板，使之在桌面上滑动．图1(1)木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计示数有什么关系？(2)在木块上添加重物，增大木块对木板的压力时，摩擦力如何变化？(3)在木板上铺一块较粗糙的毛巾，摩擦力如何变化？答案(1)相等(2)增大(3)增大2．如图2，木块放在木板上，用外力把木板向右抽离，在此过程中图2(1)木块相对地面向什么方向运动？相对于木板向什么方向运动？木块受到的摩擦力方向如何？(2)滑动摩擦力总是阻碍物体的运动吗？答案(1)木块相对地面向右运动，相对木板向左运动，木块受到的滑动摩擦力方向向右，与木块运动方向相同．(2)滑动摩擦力一定阻碍物体的相对运动，但与物体的运动方向可能相同，也可能相反，即滑动摩擦力可能是动力，也可能是阻力．知识深化1．滑动摩擦力产生的条件(1)两物体相互接触挤压(即有弹力)．(2)物体间的接触面不光滑．(3)两物体间存在相对运动．2．滑动摩擦力的方向(1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反．(2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反．3．滑动摩擦力的大小(1)公式法：根据公式F f＝μF N计算．①正压力F N是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，F N的大小根据物体的受力情况确定．②动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关．(2)二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解．命题角度1滑动摩擦力方向及影响因素有关滑动摩擦力，下列说法中正确的是() A．滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反B．滑动摩擦力的方向一定与两物体间相对运动的方向相反C．物体在支持面上的滑动速度越大，滑动摩擦力也一定越大D．接触面间接触面积越大，滑动摩擦力也一定越大答案 B解析滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，滑动摩擦力的方向一定与物体相对运动的方向相反，但不一定与物体运动方向相反，故A错误，B正确；滑动摩擦力的大小F f＝μF N，与物体在支持面上的滑动速度无关，与接触面积也无关，故C、D错误．命题角度2滑动摩擦力的计算质量为3 kg的木块放在水平地板上，用F＝6 N且水平向右的拉力拉该木块时，木块恰能做匀速直线运动．(g取10 N/kg)求：(1)木块与地板间的动摩擦因数；(2)若在木块运动过程中撤去拉力，在木块继续向前滑行的过程中，木块受到的摩擦力是多大？(3)若F的大小变为10 N，则木块受到的摩擦力是多大？(4)若在木块运动过程中将F的方向改为水平向左，则在木块向右运动过程中，受到的摩擦力是多大？方向如何？(5)若F的大小不变而将方向改为竖直向上作用于该木块上，则此时应加一个多大的水平拉力，才能使该木块保持匀速直线运动状态．答案(1)0.2(2)6 N(3)6 N(4)6 N方向水平向左(5)4.8 N解析(1)木块做匀速直线运动，则滑动摩擦力F f1＝F＝6 N，而F f1＝μF N＝μmg，故μ＝F f1mg ＝63×10＝0.2. (2)F f2＝μF N ＝F f1＝6 N.(3)F f3＝μF N ＝F f1＝6 N.(4)F f4＝μF N ＝F f1＝6 N ，方向水平向左．(5)此时木块和地板间的压力F N ′＝mg －F ＝24 N ，F f5＝μF N ′＝4.8 N ．则此时要保持木块匀速运动，需满足拉力F ′＝F f5＝4.8 N.二、静摩擦力导学探究把木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块，如图3所示．图3当测力计的示数为1 N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2 N 时，木块仍静止；继续增大拉力到4 N时，木块开始运动，此时拉力突然变小到3.8 N，此后木块匀速运动，拉力保持3.8 N 不变．(1)木块受到的拉力为1 N时，有相对桌面运动的趋势但没有运动，说明什么呢？(2)随着外力的增大，静摩擦力有什么变化？当变为滑动摩擦力时，摩擦力为什么又变小了？答案(1)说明桌面对木块施加了一个与拉力方向相反、大小也为1 N的力，这个力就是桌面对木块的静摩擦力．(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大，但有一个最大值．这个最大值比滑动摩擦力稍微大一些．知识深化1．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的趋势．2．静摩擦力的方向(1)在接触面上与接触面相切，且与物体相对运动趋势的方向相反．(2)当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)时，与使物体产生运动趋势的外力方向相反．3．静摩擦力的大小(1)范围：0＜F≤F max.(2)计算：物体做匀速直线运动或静止时，根据二力平衡条件求解．(3)静摩擦力大小与正压力无关．4．说明(1)静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，与运动方向可能相同，也可能相反．(2)静摩擦力发生在相对静止的两物体之间，受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，运动的物体也可能受静摩擦力作用．关于静摩擦力，下列说法中正确的是() A．受静摩擦力作用的物体一定是静止的B．静摩擦力总是阻力C．静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反D．两个物体之间的静摩擦力总是一个定值答案 C解析静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体可以是运动的，所以A错误；静摩擦力的作用是阻碍物体间的相对运动趋势，方向与物体间相对运动趋势的方向相反，但可能与运动方向相同，所以B错误，C正确；两物体间静摩擦力的大小由平行于接触面的力决定，因此D错误．(多选)如图4所示，用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上保持静止，当F增大时()图4A．墙对铁块的弹力增大B．墙对铁块的摩擦力增大C．墙对铁块的摩擦力不变D．墙对铁块的摩擦力减小答案AC解析铁块相对墙壁静止，铁块与墙壁之间存在弹力，墙壁对铁块的弹力与水平力F是一对平衡力，墙对铁块的弹力随水平力F的增大而增大，选项A正确；铁块相对墙壁静止，但有下滑趋势，所以铁块受向上的静摩擦力作用，且静摩擦力与重力平衡，所以摩擦力大小不变，选项C正确，B、D错误．三、摩擦力的综合分析与计算如图5所示，质量为20 kg的物体静止在水平地面上，已知物体与水平地面间的最大静摩擦力为120 N，动摩擦因数是0.5，物体的一端与一根劲度系数为4×103 N/m的水平轻质弹簧相连(设弹簧的形变始终在弹性限度内，取g＝10 m/s2)，问：图5(1)将弹簧拉长2 cm时，地面对物体的摩擦力F f1多大？(2)将弹簧拉长4 cm时，地面对物体的摩擦力F f2多大？(3)物体在水平地面上匀速直线运动时，弹簧形变量x多大？答案(1)80 N(2)100 N(3)0.025 m解析(1)根据胡克定律F＝kx，当x1＝2 cm＝0.02 m时，F1＝4×103×0.02 N＝80 N由于拉力F1小于最大静摩擦力，物体具有向右的运动趋势，此时地面对物体的静摩擦力大小为F f1＝80 N.(2)当x2＝4 cm＝0.04 m时，F2＝4×103×0.04 N＝160 N，大于最大静摩擦力，物体已经运动，这时摩擦力为滑动摩擦力，大小为F f2＝μF N＝μmg＝0.5×20×10 N＝100 N.(3)当物体在水平地面上匀速运动时，物体受滑动摩擦力，滑动摩擦力和弹簧拉力为一对平衡力，即弹簧拉力F＝μmg＝100 N，由F＝kx，解得x＝100m＝0.025 m.4×103计算摩擦力的思路1．根据拉力F和最大静摩擦力的大小关系判断物体受静摩擦力还是滑动摩擦力．2．静摩擦力可用二力平衡求解，滑动摩擦力可用公式F f＝μF N求解．1．(对滑动摩擦力的理解)关于滑动摩擦力，下列说法正确的是()A．滑动摩擦力与物体的重力成正比B．受滑动摩擦力作用的物体一定是运动的C．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反D．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动答案 D解析滑动摩擦力与物体间的正压力成正比，选项A错误；受滑动摩擦力作用的物体可能是运动的，也可能是静止的，如木块在桌面上滑动，静止的桌面也受到滑动摩擦力，选项B错误；滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反，阻碍物体间的相对运动，但是与物体运动的方向可能相反也可能相同，选项C错误，D正确．2.(对静摩擦力的理解)(多选)如图6所示，人握住旗杆匀速上爬，则下列说法正确的是()图6A．人受到的摩擦力的方向是向下的B．人受到的摩擦力的方向是向上的C．手握旗杆的力越大，人受到的摩擦力越大D．若人匀速滑下，则人受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小等于匀速上爬的摩擦力答案BD解析人匀速上爬，受力平衡，则人所受摩擦力与重力大小相等、方向相反．手握旗杆的力增加，但人所受摩擦力不变，选项B正确，选项A、C错误；当匀速滑下时，人受到的摩擦力为滑动摩擦力，且仍与重力平衡，选项D正确．3．(摩擦力的计算)如图7所示，在μ＝0.1的水平面上有一个向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个方向水平向左的大小为10 N的拉力的作用，则物体受到的滑动摩擦力为(g取10 N/kg)()图7A．10 N，向右B．10 N，向左C．20 N，向右D．20 N，向左答案 D解析F f＝μF N＝μmg＝20 N，方向与相对运动方向相反，故选项D正确．4．(摩擦力的计算)某物体所受重力为200 N，放置在水平地面上，地面对它的最大静摩擦力为80 N，它与地面间的动摩擦因数为0.39.(1)用60 N的水平推力推物体，求此时地面对物体的摩擦力的大小；(2)物体运动起来后，若使其保持匀速直线运动，求在水平方向施加的推力的大小；(3)物体在水平推力作用下做匀速直线运动的过程中，若撤去水平推力，直到停止前，求地面对物体的摩擦力的大小．答案(1)60 N(2)78 N(3)78 N解析(1)地面对物体的最大静摩擦力为F max＝80 N．用F1＝60 N的水平推力推物体，推力小于地面对物体的最大静摩擦力，物体仍保持静止，根据平衡条件得地面对物体的摩擦力大小是F f＝F1＝60 N.(2)物体运动起来后，若使其保持匀速直线运动，则水平推力与滑动摩擦力平衡，则有水平推力F2＝F f′＝μF N＝μG＝78 N.(3)若撤去水平推力，直到停止前，地面对物体的摩擦力仍为滑动摩擦力，大小为78 N.考点一对摩擦力的理解1．(2019·北京师范大学附属中学高一上期末)下列关于摩擦力的说法中正确的是() A．摩擦力大小总跟接触面上的压力大小成正比B．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反C．滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小成正比D．两物体间有摩擦力就一定有弹力，且两者方向互相垂直答案 D解析滑动摩擦力大小总跟接触面上正压力大小成正比，选项A错误；摩擦力的方向一定与物体的相对运动方向相反，选项B错误；滑动摩擦力大小跟两物体间相对运动的速度大小无关，选项C错误；根据摩擦力产生的条件可知，两物体间有摩擦力就一定有弹力，且两者方向互相垂直，选项D正确．2．关于滑动摩擦力，下列说法正确的是()A．正压力越大，滑动摩擦力越大B．正压力不变，动摩擦因数不变，接触面积越大，滑动摩擦力越大C．正压力不变，动摩擦因数不变，速度越大，滑动摩擦力越大D．动摩擦因数不变，正压力越大，滑动摩擦力越大答案 D解析由滑动摩擦力公式F f＝μF N知，两物体间滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数μ及正压力F N有关，与接触面积及两物体间的相对运动速度无关．3．关于μ＝F fF N，下列说法中正确的是()A．动摩擦因数μ与滑动摩擦力F f成正比，F f越大，μ越大B．动摩擦因数μ与正压力F N成反比，F N越大，μ越小C．相同的条件下，接触面积越大，动摩擦因数越大D．动摩擦因数μ的大小由两物体接触面的粗糙程度及材料决定答案 D解析动摩擦因数由两物体接触面的粗糙程度及材料决定，与正压力、接触面积及滑动摩擦力无关，选项A、B、C错误，D正确．考点二摩擦力的大小4．一物体置于粗糙水平地面上，按图1所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是()图1A．F甲＞F乙＞F丙B．F乙＞F甲＞F丙C．F丙＞F乙＞F甲D．F甲＝F乙＝F丙答案 D解析滑动摩擦力F f＝μF N，滑动摩擦力与接触面间的动摩擦因数以及正压力有关，三种情况下μ相同，F N也相等，故三种情况下的滑动摩擦力大小相等．5．如图2甲所示，某同学用水平绳拉放在平台上的行李包，一直没有拉动，通过手上的弹簧测力计测出拉力F与时间t的关系如图乙所示，则行李包与地面的摩擦力的大小与时间t的关系图像正确的是()图2答案 A解析该同学没有拉动行李包，说明行李包与平台间的摩擦力是静摩擦力，此时静摩擦力与拉力大小相等，故A正确．6.(2019·上杭一中期中)一块质量为1 kg、长为0.4 m的匀质长木板放在固定的水平桌面上，已知木板与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2，当用水平力F＝3 N推木板，使它经过如图3所示的位置时，桌面对木板的摩擦力为()图3A．3 N B．2 NC．1.5 N D．0.5 N答案 B解析因为木板被推动，所以木板受的摩擦力为滑动摩擦力，木板对桌面的压力F N＝mg＝10 N，所以桌面对木板的滑动摩擦力为F f＝μF N＝2 N，B正确．7．图4甲中小明用60 N的水平力推木箱，此时木箱受到的摩擦力为F1；乙图中小明用100 N 的水平力恰好能推动木箱，此时木箱受到的摩擦力为F2；丙图中小明把木箱推动了，此时木箱受到的摩擦力为F3.已知木箱对地面的压力为300 N，木箱与地面间动摩擦因数为0.3，则F1、F2、F3的大小分别为()图4A．0 N,100 N,300 N B．60 N,100 N,90 NC．60 N,100 N,300 N D．0 N,100 N,90 N答案 B解析用60 N的水平力没推动，木箱受力平衡，静摩擦力等于推力，F1＝60 N，用100 N的水平力恰好能推动，此时木箱受的静摩擦力达到最大值，即F2＝100 N．木箱运动之后，木箱受滑动摩擦力F3＝μF N＝μmg＝90 N.8．(2019·成都七中高一下入学考试)如图5所示，将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在水平放置的物理书内，书对A4纸的压力为3 N，A4纸与书之间的动摩擦因数为0.3，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()图5A．0.9 N B．1.8 NC．9.0 N D．18 N答案 B解析A4纸与书上、下两个接触面都有滑动摩擦力，则有F f＝2μF N＝2×0.3×3 N＝1.8 N；当拉力等于最大静摩擦力时，拉力最小，所以B正确．9．(多选)运动员双手握住竖直杆匀速攀上和匀速滑下的过程中，运动员受到的摩擦力分别为F f1和F f2，不计空气阻力，那么()A．F f1方向竖直向下，F f2方向竖直向上，且F f1＝F f2B．F f1方向竖直向上，F f2方向竖直向上，且F f1＝F f2C．F f1为静摩擦力，F f2为滑动摩擦力D．F f1为静摩擦力，F f2为静摩擦力答案BC解析运动员攀上竖直杆过程中受静摩擦力作用，滑下过程受到滑动摩擦力作用，选项C正确，D错误；运动员向上、向下都是匀速运动，且只受重力和摩擦力的作用，由二力平衡知，运动员所受的摩擦力总是向上，大小等于其重力，选项A错误，B正确．10.如图6所示，用大小为100 N的握力握住一个重为40 N的瓶子．瓶子竖直，始终处于静止状态．已知手掌与瓶子间的动摩擦因数μ＝0.5，则()图6A．瓶子受到的摩擦力大小为40 NB．瓶子受到的摩擦力大小为50 NC．当握力增大时，瓶子受到的摩擦力将增大D．当握力减小时，瓶子受到的摩擦力将减小答案 A解析瓶子重力为40 N，处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小等于其重力，为40 N，故A正确，B错误；当握力增大时，瓶子受到的重力不变，摩擦力不变，故C错误；当握力减小时，只要瓶子仍处于静止状态，则摩擦力大小不变．故D错误．11．一物块m在水平力F拉动下，沿静止的水平传送带由左端匀速运动到右端，如图7甲所示，这时物块所受摩擦力为F f1；现开动机械让传送带逆时针匀速传动，再次将同样的物块m 由传送带的左端匀速拉动到右端，这时物块所受摩擦力大小为F f2，如图乙所示．则F f1、F f2的大小关系满足()图7A．F f1＝F f2B．F f1<F f2C．F f1>F f2D．上述三种情况都有可能答案 A解析题图甲、乙两种情况下，物块受到的均是滑动摩擦力，F f1＝F f2＝μF N＝μmg.12.某同学用如图8所示的装置测量放在粗糙水平桌面上的长金属板B与铁块A间的动摩擦因数，已知铁块A的质量m＝1 kg，用水平力F向左拉金属板B，使其相对于A向左运动，稳定时弹簧测力计示数如图所示．则弹簧测力计示数为________ N，A、B间的动摩擦因数μ＝________.(g取10 m/s2)图8答案 2.50 0.25解析 从题图中知弹簧测力计示数为2.50 N ，铁块A 受到的弹簧的拉力F ＝2.50 N ，由于铁块A 处于平衡状态，所以A 受到的摩擦力F f ＝2.50 N ．由F f ＝μmg 得μ＝F f mg ＝2.501×10＝0.25. 13．如图9所示，一个M ＝2 kg 的物体放在固定的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，用一条质量不计的细绳绕过轻质定滑轮和一个m 0＝0.1 kg 的小桶相连．已知M 在水平面上受到的最大静摩擦力F max ＝4.5 N ，滑轮上的摩擦不计，g 取10 N/kg ，求在以下情况中，M 受到的摩擦力的大小：图9(1)只挂m 0时；(2)只挂m 0，但在M 上再放一个M ′＝3 kg 的物体时；(3)只在桶内加入m 1＝0.33 kg 的砂子时；(4)只在桶内加入m 2＝0.5 kg 的砂子时．答案 (1)1 N (2)1 N (3)4.3 N (4)4 N解析 (1)绳子的拉力等于小桶的重力，因为m 0g ＝1 N<F max ，所以M 处于静止状态，受静摩擦力作用，由二力平衡得F f1＝m 0g ＝1 N.(2)在M 上再放一个M ′＝3 kg 的物体，M 仍静止，故受静摩擦力F f2＝F f1＝1 N.(3)此时绳子的拉力等于小桶和砂子的总重力，因为(m 0＋m 1)g ＝4.3 N<F max ，故M 处于静止状态，所受静摩擦力F f3＝(m 0＋m 1)g ＝4.3 N.(4)此时绳子的拉力等于小桶和砂子的总重力，因为(m 0＋m 2)g ＝6 N>F max ，故M 处于运动状态，受到滑动摩擦力作用，则F f4＝μF N ＝μMg ＝4 N.14．“强台风”是一个巨大的能量库，其风速都在17 m/s以上，甚至在60 m/s以上．据测，当风力达到12级时，垂直于风向平面上每平方米风力可达数千牛顿．台风登陆以后，会给沿海居民的生产和生活带来一定的危害，不少在台风登陆地区做新闻报道的记者，需要用绳子系在腰上才能保证不被台风吹走．大风真的能把人吹走吗？为方便研究这一问题，我们只考虑一种简单情况，即看大风能不能把人吹得在地面上滑动．设某次台风登陆时的风力为9级，水平方向风速大小可达到22 m/s，经过流体阻力测算，在经过一个身高为一米七左右人体的面积时所产生的水平风力约为164 N．假设这个人重60 kg，台风来临时人站在水平地面上，人与地面间的动摩擦因数为0.26，g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试通过计算分析：(1)当风速达到22 m/s时，人能不能被吹动？(2)当风速达到15 m/s时，吹在人身上的水平风力达到76 N，站在地上的人受到的摩擦力为多大？(3)当风速达到25 m/s时，吹在人身上的水平风力达到212 N，站在地上的人受到的摩擦力为多大？答案(1)人能被吹动(2)76 N(3)156 N解析(1)人和地面之间的压力为F N＝mg＝600 N，人和地面之间的最大静摩擦力为F max＝μF N＝156 N因为F＞F max，所以人能被吹动．(2)当风力F1＝76 N时，由于F1＜F max，所以人不能被吹动，人受到地面对他的静摩擦力大小与水平风力相等，为F f1＝F1＝76 N.(3)当风力F2＝212 N时，由于F2＞F max，所以人能被吹动，人受到地面对他的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为F f2＝μF N＝156 N.。
