高考高中物理摩擦力必考重难点总结

高中物理摩擦力必考重难点总结

［考纲解读］1.理解摩擦力产生的条件.2.掌握静摩擦力有无

的判断方法，并能熟练计算摩擦力的大小.3.理解摩擦力的突变

问题，并掌握突变前后其大小的分析与计算.

［必备知识］

知识点一静摩擦力和滑动摩擦力

静摩擦力滑动摩擦力

项

两相对静止的物体间的两相对运动的物体问

定义

摩擦力的摩擦力

①接触面粗糙①接触而邂^^

产生

②接触处有压力②接触处有压力

条件

③两物体间彳j相对运动趋势③两物体间力,相对运动

称

静摩擦力滑动摩擦力

项

大小：0<

大小:Ff=N

大小、

方向,与受力物体相对

方向方向:与受力物体相对运

运动的方向相反

动趋势的方向相反

总是阻碍物体间的总是阻碍物体间的

作用效果相对运动趋势相对运动

A

BB~~f尸

:①②

情系统都静止，①中A有静摩擦力，②中A无静摩

景擦力.

特别提醒：(1)摩擦力阻碍的是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.

(2)接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂

直.

(3)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物

体不一定运动.

知识点二动摩擦因数

1.定义：彼此接触的物体发生相对滑动时,摩擦力和正

压力的比值.R

2.公式：，=八.

3.决定因素：接触面的材料和粗糙程度.

如图所示,正压力不等于通力•等于币:力是特殊

直情况.

观

情

［双基夯实］

1.判断正误.

(1)滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反.(X)

(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的面积

大小也无关.(V)

(3)静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力.(X)

(4)运动的物体不可能受到静摩擦力的作用.(X)

2.关于摩擦力，有人总结了四条“不一定”，其中说法不正

确的是（D）

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

3.如图甲、乙所示，物体4、8在力厂作用下一起以相同的

速度沿尸方向匀速运动，关于物体4所受的摩擦力，下列说法正确

的是（D）

A.两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同

B.两图中物体A均受摩擦力，且方向均与尸相反

C.两图中物体A均不受摩擦力

D.图甲中物体A不受摩擦力，图乙中物体A受摩擦力，方向

和尸相同

解析：用假设法分析：甲图中，假设A受摩擦力，与A做匀速

运动在水平方向所受合力为零不符，所以4不受摩擦力；乙图中，

假设A不受摩擦力，A将相对B沿斜面向下运动，则知A受沿尸

方向的摩擦力.正确选项是D.

4.（2018•江苏镇江三校联考）用质量为M的吸铁石将一张质量

为〃?的白纸压在竖直固定的磁性黑板上，某同学沿着黑板面用水平

向右的恒力/轻拉白纸，白纸未移动，则此时黑板对白纸的摩擦力

的大小为（D）

A.F

⑺心

考点通静摩擦力的有无及方向判断

［重点理解］

1.假设法

无相对运无静

动趋势f摩擦力方向与相

假设物体问对运动趋

接触面光滑«势的方向

有相对运f有静”/相反

动趋势摩擦力

2.运动状态法

此法关键是先确定物体的运动状态（如平衡或加速），再利用平

衡条件或牛顿第二定律确定静摩擦力的方向.

3.牛顿第三定律法

此法的关键是抓住“力是物体间的相互作用”，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的方向.

［衡中调研］

［典例1］如图所示，倾角为0的斜面体C置于水平地面上，

小物体3置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,

连接5的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态，

则（C）

A.〃受C的摩擦力一定不为零

B.。受地面的摩擦力一定为零

C.C有沿地面向右滑的趋势，一定受到地面向左的摩擦力

D.将细绳剪断而3依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦

力水平向左

［解析］分析B的受力，当绳的拉力等于B的重力沿斜面向下

的分力时，摩擦力等于零，A错误；以8、C为研究对象，由于绳

子对整体有斜向右上方的拉力，所以地面对C一定存在向左的摩擦

力,B错误，C正确；剪断细绳后，地面对C不存在摩擦力，D错

误.

［变式1］（多选）如图所示，皮带运输机将物体匀速地送往高

处，下列结论正确的是（ACD）

A.物体受到与运动方向相同的摩擦力作用

B.传送的速度越大，物体受到的摩擦力越大

C.物体所受的摩擦力与传送的速度无关

D.物体受到的静摩擦力为物体随皮带运输机上升的动力

解析：物体随皮带运输机一起上升的过程中，物体具有相对于

皮带下滑的趋势，受到沿皮带向上的摩擦力作用，是使物体向上运

动的动力，其大小等于物体重力沿皮带向下的分力，与传送带的速

度大小无关，故A、C、D正确，B错误.

I变式2］（多选）如图甲、乙所示，倾角为5的斜面上放置一滑

块在滑块M上放置一个质量为/〃的物块，M和〃?相对静止，

一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是（BD）

A.图甲中物块所受到摩擦力

B.图乙中物块所受到摩擦力

C.图甲中物块，〃受到水平向左的摩擦力

D.图乙中物块/〃受到与斜面平行向上的摩擦力

解析：对题图甲：设物块，〃受到重力、支持力、摩擦力，而重

力与支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向

水平，则物块〃，受力将不平衡，与题中条件矛盾，故假设不成立，

A、C错误.对题图乙：设物块，〃不受摩擦力，由于，〃匀速下滑，

既必受力平衡，若，〃只受重力、支持力作用，由于支持力与接触面

垂直，故重力、支持力不可能平衡，则假设不成立，由受力分析知:

，〃受到与斜面平行向上的摩擦力，B、D正确.

◊经验值

应用“状态法”解题时应注意的问题

状态法是分析判断静摩擦力有无及方向、大小的常用方法，在

使用状态法处理问题时，需注意以下两点：

(1)明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据平衡方程

或牛顿定律求解静摩擦力的大小和方向.

(2)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.

考点强摩擦力大小的计算

［重点理解］

1.静摩擦力的计算方法

(1)物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，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，若只有静摩擦力，则吊=山。.若除静摩擦

力外，物体还受其他力，则尸合先求合力再求静摩擦力.

2.滑动摩擦力的计算方法

滑动摩擦力的大小用公式外来计算，应用此公式时要注

意以下几点：

(1)〃为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度

有关；尸N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的大小均无

关.

［衡中调研］

题型1静摩擦力大小的计算

［典例2］（2016•海南卷）如图所示,在水平桌面上放置一斜面体

P,两长方体物块。和方叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状

态.若将。和从5与P、尸与桌面之间摩擦力的大小分别用力、人

和力表示，则（C）

A.力=0,6#0,力WO

B.力#0,6=0,6=0

C.力X0,6工0,6=0

D.力#0,6N0,力#0

［解析］首先对整体受力分析可以知道，整体相对地面没有相

对运动趋势，故6=0;再将。和〃看成一个整体，。、〃整体有相

对斜面向下运动的趋势，故b与尸之间有摩擦力，即於W0；再对。

进行受力分析可以知道，由于。处于静止状态，。相对于b有向下

运动的趋势，故。和方之间存在摩擦力作用，即力X0；故选项C

正确.

题型2滑动摩擦力大小的计算

［典例3］（多选）为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数，

某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块

下方有一个拉力力作用，使木块恰好匀速向下运动（弹簧随木块一

起向下运动），如图所示.现分别测出了弹簧的弹力为、拉力力和

木块的重力G,则以下结论正确的是（BD）

【•小既I咖勘则

A.木块受到竖直向下的滑动摩擦力

B.木块所受的滑动摩擦力阻碍木块下滑

C.木块与墙壁之间的动摩擦因数为今

D.木块与墙壁之间的动摩擦因数为华0

［解析］分析木块受力如图所示，可得外=为，滑动摩擦力/

="N=M\,因为木块匀速下滑，可得/=G+尸2,所以/F］=G+

尸2，选项B、D正确.

八/

<-----o----->

八居

.尸2

、'G

题型3摩擦力综合应用

[典例4](多选)如图所示，质量为m的木块在质量为M的长

木板上，受到向右的拉力F的作用向右滑行，长木板处于静止状态,

已知木块与木板间的动摩擦因数为外，木板与地面间的动摩擦因数

为42.下列说法正确的是(AD)

mAF

M

A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是"i/wg

B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是〃20〃+M）g

C.当尸＞〃2（A/+m）g时，木板便会开始运动

D.无论怎样改变尸的大小，木板都不可能运动

［解析］由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩

擦力的作用，其大小为"Mg，根据牛顿第三定律可得木块对木板的

滑动摩擦力也为又由于木板处于静止状态，木板在水平方向

上受到木块的摩擦力"刖g和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，

选项A正确，B错误；若增大尸的大小，只能使木块的加速度大小

变化，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木

板运动起来，选项C错误，D正确.

◊经验值

计算摩擦力时的两点注意

(1)首先分清摩擦力的性质，因为只有滑动摩擦力才有大小计算

公式，静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿运动定律来求解.

(2)公式F=//FN中/N为两接触面间的正压力，与物体的重力

没有必然联系，不一定等于物体的重力.

考点因摩擦力的突变问题

［衡中调研］

题型1静一静“突变”

物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态，当作用在物体

上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持静止状态，则物

体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变.

[典例5]一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力

即为、巳和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示.其中

Fi=10N,F2=2N,若撤去入，则木块受到的摩擦力为（C）

工------外

----------><-------

A.10N,方向向左B.6N,方向向右

C.2N,方向向右D.0

［解析］当物体受入、B及摩擦力的作用而处于平衡状态时，

由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8N,方向向左.可知

最大静摩擦力Bmax，8N,当撤去力死后，F2=2N<Ffmax,物体仍

处于静止状态，由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发

生突变，且与作用在物体上的尸2等大反向.选项c正确.

题型2静一动“突变”

物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化

时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突

变”成滑动摩擦力，“突变”点为静摩擦力达到最大值时.

［典例6］（多选）将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端

通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上，如图甲所

示.传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律，一水平

轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个

装置开始处于静止状态.在滑块与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细

沙，力传感器采集的尸4图象如图乙所示.则（BD）

甲

A.2.5s前小车慢慢滑动

B.2.5s后小车做变加速运动（假设细沙仍在加注中）

C2.5s前小车所受摩擦力不变

D.2.5s后小车所受摩擦力不变

［解析］由题图乙可知，在尸的变化阶段，沙的质量在由小变

大，滑块与小车之间没有相对滑动，属于静摩擦力，所以2.5s前,

小车、滑块均静止，选项A错误；2.5s后小车受恒定摩擦力，但是

外力增加，因此做变加速直线运动，选项B正确；根据上述分析，

2.5s前滑块受静摩擦力，且静摩擦力在变化,2.5s后受滑动摩擦力,

且大小不变，选项D正确.

题型3动一静“突变”

两物体相对减速滑动的过程中，若相对速度变为零，则滑动摩

擦力“突变”为静摩擦力，“突变”点为两物体相对速度刚好为零

时.

［典例7］如图所示，把一重为G的物体，用一水平方向的推

力F=kt（k为恒量，，为时间）压在竖直的足够高的平整墙上，从t

=0开始物体所受的摩擦力/随，的变化关系是下图中的（B）

［解析］当墙壁对物体的摩擦力/小于重力G时，物体加速下

滑；当/增大到等于G时（即加速度为零，速度达到最大），物体继

续下滑；当AG时，物体减速下滑.在上述过程中，物体受到的摩

擦力都是滑动摩擦力，其大小为片加尸="她即户，图象是一条过

原点的斜