2023-2024学年粤教版必修第一册 第三章　第三节　摩擦力 课件（60张）

第三节摩擦力核心素养目标物理观念(1)理解摩擦力的产生条件，会区分静摩擦力和滑动摩擦力。(2)知道滑动摩擦力的方向及其计算公式f＝μFN。(3)知道静摩擦力及最大静摩擦力的概念。科学思维(1)会根据相对运动的方向判断滑动摩擦力的方向，并根据f＝μFN计算其大小。(2)会根据相对运动趋势的方向判断静摩擦力的方向，并会根据物体的受力和运动情况，分析静摩擦力的大小和方向。科学态度与责任知道生产和生活中增大或者减小摩擦力的方法，培养将摩擦力知识应用于生产和生活中的意识。CONTENTS目录新知预览·抓必备素养浸润·提能力知能演练·重落实课时跟踪检测新知预览·抓必备高效学习夯基固本1知识点一滑动摩擦力1．定义：两个相互____并有挤压的物体之间发生相对运动时，产生的摩擦叫作滑动摩擦。在滑动摩擦中，在接触面上产生的阻碍物体________的作用力，叫作滑动摩擦力。2．方向：总是与物体________的方向相反，与它们的接触面相切。3．大小：滑动摩擦力的大小f跟压力FN成正比，跟接触面的性质有关，即f＝_____，FN为压力，μ为__________，动摩擦因数与接触面的材料和粗糙程度有关。4．作用效果：总是阻碍物体间的________。接触相对运动相对运动动摩擦因数相对运动知识点二静摩擦力1．定义：当两个相互接触的物体之间具有____________时，物体间产生的摩擦叫作静摩擦，这时产生的摩擦力叫作静摩擦力。2．方向：总是与物体相对运动趋势的方向____，与它们的接触面相切。3．最大静摩擦力：物体所受的静摩擦力有一个最大值，这个最大值叫作最大静摩擦力。最大静摩擦力fmax在数值上等于物体刚刚开始运动时所需的最小拉力。4．静摩擦力的大小：两物体间实际发生的静摩擦力f在0和最大静摩擦力fmax之间，即_________________。相对运动趋势相反0<f静≤fmax只要你拥有一部智能手机，打开APP，你就可以通过扫描二维码的方式解锁一辆停在路边的共享单车，以极低的费用，轻松地骑到目的地。“共享单车”的经营模式，正在快速地改变着我们的生活方式，也为经济发展新常态增添了新的内涵。不论它的品牌如何，从自行车的结构和使用上来看，它涉及许多物理知识。(1)自行车后轮受到的摩擦力总是阻碍自行车的运动或运动趋势。()(2)自行车运动时地面与车轮接触处有摩擦力作用，也一定有弹力作用。

()(3)自行车运动时地面与车轮接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。

()(4)自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车处均刻有花纹，并且都使用动摩擦因数大的材料，从而增大摩擦力。

()×√√√素养浸润·提能力互动探究重难突破2要点一滑动摩擦力的产生和方向牙刷、毛刷、黑板擦等都是利用摩擦力进行清洁的例子。用力将牙刷按到一个平面上快速滑动，观察到牙刷的刷毛向哪个方向弯曲？该实验说明摩擦力的方向有什么特点？提示：刷毛向相对运动的反方向弯曲，摩擦力与相对运动方向相反。1．滑动摩擦力产生的条件2．运动方向和相对运动方向运动方向一般是指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向相对运动方向两物体以其中一个物体(A)为参考系，另一个物体(B)的运动方向(物体B相对A的运动方向)3．滑动摩擦力的方向(1)滑动摩擦力的方向：沿接触面，并与物体相对运动的方向相反。(2)滑动摩擦力的作用效果：阻碍物体间的相对运动。注意是相对运动，而不是阻碍物体的运动，所以滑动摩擦力的方向与物体运动方向可能相同，也可能相反。【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。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解析

若v1＜v2，则A相对B向右运动，故B对A施加向左的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向右的滑动摩擦力，故A错误，B正确；若v1＞v2，则A相对B向左运动，故B对A施加向右的滑动摩擦力，汽车B受到了货物A所施加的向左的滑动摩擦力，故C、D错误。

B|规律方法|判断滑动摩擦力方向的步骤(1)确定发生相对运动的两个物体。(2)将一个物体选作参考系(视作静止)。(3)判断另一个物体的相对运动方向。(4)根据滑动摩擦力的方向总是跟物体相对运动方向相反，判断滑动摩擦力的方向。

1．(多选)关于滑动摩擦力，下列说法正确的是(

)A．有压力一定有滑动摩擦力B．有滑动摩擦力一定有压力C．滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直D．只有运动的物体才受到滑动摩擦力作用解析：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，而压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受压力的方向垂直，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，但黑板擦是运动的，黑板受到黑板擦的滑动摩擦力作用，选项D错误。BC

2．以下关于滑动摩擦力的说法中正确的是(

)A．滑动摩擦力的方向可能与物体的运动方向一致B．滑动摩擦力总是阻碍物体的运动C．滑动摩擦力的方向总是与物体运动方向相反D．静止的物体不可能受滑动摩擦力解析：滑动摩擦力的方向总是与物体间的相对运动方向相反，可能与物体的运动方向一致，如在匀速运行的水平传送带上无初速度地释放一个物块，物块在加速阶段所受滑动摩擦力的方向就与物块的运动方向一致，滑动摩擦力是物块运动的动力，故A正确，B、C错误；静止的物体可以受滑动摩擦力，如物体在地面上滑动时，地面受到的是滑动摩擦力，故D错误。A

要点二静摩擦力的有无及方向判断下面两幅图片中，足球和卡车都保持静止，那么它们与地面是否有相对运动趋势呢？是否都受摩擦力？足球静止在水平地面上卡车静止在倾斜坡道上提示：足球与地面没有相对运动趋势，不受到地面的摩擦力；卡车与地面有相对运动趋势，受到地面的摩擦力。1．静摩擦力的产生条件2．判断静摩擦力有无的方法(1)假设法(2)平衡条件法：根据二力平衡的条件判定。3．静摩擦力的方向：与接触面相切，与物体相对运动趋势方向相反。【典例2】(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随传送带一起向上匀速运动，A受到沿斜面向上的摩擦力B．如果货物A随传送带一起向下匀速运动，A受到沿斜面向下的摩擦力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对传送带有沿斜面向下的摩擦力解析

如果货物A随传送带一起匀速运动，货物与传送带保持相对静止，所以受静摩擦力，静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。对A来说，有相对于传送带向下滑动的趋势，则摩擦力与相对运动趋势方向相反，即沿斜面向上，故A正确，B错误；如果货物A和传送带都静止，A相对于传送带有向下的运动趋势，则A给传送带的摩擦力方向向下，故C错误，D正确。

AD1．质量为m的杆AB，处于静止状态，A端用细绳竖直悬挂，B端放在水平地板上，如图所示。下列有关杆B端所受摩擦力的说法中，正确的是(

)A．B端受到的静摩擦力方向向右B．B端受到的静摩擦力方向向左C．B端受到的静摩擦力沿杆AB斜向下D．B端不受静摩擦力作用解析：假设B端和水平地板是光滑的，则杆AB受到竖直向上的支持力、竖直向上的细绳拉力和竖直向下的重力，能够保持静止状态，则B端和水平地板无相对运动趋势，故假设成立，即B端不受静摩擦力作用，D正确。D

2．下列情景中，物体M所受摩擦力f的示意图正确的是(

)解析：物体静止在粗糙的水平面上，但没有相对运动或相对运动趋势，则没有摩擦力，故A错误；汽车停在斜坡上，由于有下滑趋势，因此受到沿着斜坡向上的静摩擦力，故B正确；物体虽贴着竖直墙面，但与竖直墙面之间没有压力，则没有摩擦力，故C错误；瓶子被握在手中处于静止状态，依据二力平衡，则瓶子受到的静摩擦力与重力平衡，方向竖直向上，故D错误。B

要点三摩擦力大小的计算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，如图所示。当测力计的示数为1N时，木块没有动；逐渐增大拉力到2N时，木块仍静止；继续增大拉力到4N时，木块开始移动，此时拉力突然减小到3．8N，此后木块匀速运动，拉力保持3．8N不变。(1)当弹簧测力计的示数为1N时，木块受到的静摩擦力为多大？提示：

1N

(2)逐渐增大拉力到2N时，木块受到的静摩擦力为多大？提示：

2N(3)随着拉力的增大，静摩擦力有什么变化？提示：静摩擦力的大小随着拉力的增大而增大。(4)继续增大拉力到4N时，木块开始移动，这说明了什么？提示：木块与桌面间的最大静摩擦力为4N。(5)此后木块匀速运动，拉力保持3．8N不变。这说明什么？提示：木块与桌面间的滑动摩擦力为3．8N，最大静摩擦力比滑动摩擦力稍大。1．滑动摩擦力大小的计算(1)公式法：根据物体的受力情况，求出正压力FN，再利用

f＝μFN求出滑动摩擦力。(2)二力平衡法：物体处于平衡状态时，根据二力平衡的条件求解。2．静摩擦力大小的计算(1)根据受力情况和二力平衡条件确定，静摩擦力的大小总等于使物体发生相对运动趋势的外力。(2)随着引起相对运动趋势的外力的增大，静摩擦力也逐渐变大，但不能一直增大。当静摩擦力增大至某一数值后，物体将开始沿接触面滑动，静摩擦力被滑动摩擦力取代。静摩擦力的大小范围为0＜f静≤fmax。(3)最大静摩擦力fmax略大于滑动摩擦力，一般情况下，为了分析问题方便，可认为二者相等，即fmax＝μFN。【典例3】

质量为3．0kg的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝8．0N时，木箱静止；当拉力F2＝10．3N时，木箱做匀速运动(g取9．8N/kg)。求：(1)木箱与地面间的动摩擦因数；解析当拉力F2＝10．3N时，木箱匀速运动，木箱在水平方向上受到拉力F2和滑动摩擦力f1作用，根据二力平衡的条件有f1＝F2＝10．3N木箱放在水平地面上，则有木箱对地面压力的大小等于木箱的重力大小，即FN＝mg答案0.35

(2)木箱在拉力F1的作用下受到的摩擦力的大小；解析当拉力F1＝8．0N时，木箱静止，木箱在水平方向上受到的静摩擦力f静与F1是一对平衡力，则有f静＝F1＝8．0N。答案8．0N

(3)木箱在12．0N的水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小。解析当拉力F3＝12．0N时，木箱将在地面上滑动，此时木箱所受到的摩擦力为滑动摩擦力。由第(1)问可以知道，f3＝f1＝10．3N。答案10．3N|易错警示|(1)在求解摩擦力的大小时，一定要分清是求静摩擦力还是求滑动摩擦力。f＝μFN只适用于滑动摩擦力的计算，静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定。(2)公式f＝μFN中的FN是物体与接触面之间的正压力，不一定等于物体的重力G。要根据物体的受力来确定。

1．如图所示，静止在水平桌面上的木块在水平方向受到推力F1、F2和摩擦力f的作用。已知F1＝10N，F2＝2N，则木块受到的摩擦力大小为(

)A．2N

B．10NC．8ND．12N解析：由于F1＞F2，木块有向右运动的趋势，所以静摩擦力f方向水平向左；又由三力平衡有F1－F2－f＝0，解得f＝F1－F2＝8N，故C正确。C

2．如图所示，在动摩擦因数为μ＝0.1的水平桌面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个方向向左的大小为10N的拉力作用，则物体受到的滑动摩擦力为(取g＝10N/kg)(

)A．10N，向右 B．10N，向左C．20N，向右 D．20N，向左解析：物体受到的滑动摩擦力方向与相对水平桌面的运动方向相反，即向左，大小为f＝μFN＝μmg＝20N，所以选项D正确。D

知能演练·重落实内化知识巩固技能31．图甲、乙分别为某同学奔跑途中的两个瞬间，用f1、f2分别表示该同学的脚在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力，则关于f1、f2的方向，以下说法正确的是(

)A．f1向后，f2向后

B．f1向前，f2向前C．f1向前，f2向后

D．f1向后，f2向前解析：该同学奔跑途中，后脚用力向后蹬，人才向前运动，正是由于地面给后脚有个向前的静摩擦力，使该同学能向前运动。而当前脚向前跨时，地面给前脚有个向后的静摩擦力，否则该同学会向前滑动，所以前脚受到地面对其向后的静摩擦力。故C正确。C

2．一长方体砖块置于粗糙水平地面上，按如图所示不同的放法，在水平力F的作用下运动，已知砖块各个表面的粗糙情况相同，则砖块受到的摩擦力的大小关系是(

)A．f甲＞f乙＞f丙

B．f丙＞f乙＞f甲C．f甲＝f乙＝f丙

D．无法判定解析：由于砖块各个表面的粗糙情况相同，故砖块各个表面与水平地面间的动摩擦因数相同，由f＝μFN＝μmg知，甲、乙、丙三种放法中砖块所受滑动摩擦力的大小相同，选项C正确。C

3．质量为2000kg的汽车因故障停在水平柏油马路上，轮胎与路面间的动摩擦因数为0.71，用大小为310N的水平力推汽车但没有推动，则汽车所受的摩擦力大小为(

)A．30N

B．186NC．300ND．310ND

解析：用大小为310N的水平力推汽车但没有推动，因此汽车受到静摩擦力，根据平衡条件可知，静摩擦力的大小等于推力的大小，即310N，故选项D正确。4．如图所示，用手握住瓶子使其竖直静止于空中。下列说法不正确的是

(

)A．瓶子受到的摩擦力方向竖直向上B．瓶子受到的摩擦力大小与重力大小相等C．手握得越紧，瓶子受到的摩擦力越大D．手握得越紧，瓶子和手之间的最大静摩擦力越大解析：瓶子在竖直方向上受重力和摩擦力作用，由二力平衡可知，瓶子所受摩擦力方向竖直向上，大小等于瓶子重力大小，手握得越紧，瓶子所受最大静摩擦力越大，但静摩擦力的大小不变，故A、B、D正确，C错误。C

5．如图所示，将一张A4纸(质量可忽略不计)夹在物理习题册内，A4纸上方书页总质量为0.3kg，A4纸下方书页总质量为0.5kg，A4纸与书页之间、书与桌面之间的动摩擦因数均为0.4，要把A4纸从书中拉出，拉力至少应为(取g＝10m/s2)(

)A．4NB．5．6NC．2．4ND．3．2N解析：A4纸与书上、下两个接触面都有滑动摩擦力，则有f＝2μFN＝2×0.4×3N＝2．4N，当拉力等于摩擦力时，拉力最小，所以有F＝2．4N，C正确。C

课时跟踪检测41．关于摩擦力，下列说法正确的是(

)A．一个物体可以同时受到滑动摩擦力和静摩擦力的作用B．摩擦力的存在依赖于弹力，所以有弹力必定有摩擦力C．运动的物体可能受到静摩擦力作用，静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用D．摩擦力的方向可能与运动方向相同，也可能相反，但一定与运动方向在同一直线上A

解析：一个物体可以同时与多个物体接触，则可能同时受到滑动摩擦力和静摩擦力的作用，故A正确；摩擦力的存在依赖于弹力，即有摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，故B错误；产生静摩擦力的两个物体相对静止，但相对地面可能是运动的，产生滑动摩擦力的两个物体有相对滑动，但相对于地面可以有一个物体是静止的，故C错误；摩擦力的方向与物体的相对运动方向(或相对运动趋势方向)相反，与运动方向可能相同、可能相反、也可能不共线，故D错误。2．关于动摩擦因数，下列说法正确的是(

)A．两接触面间的压力越大，动摩擦因数越大B．两物体间的滑动摩擦力越大，动摩擦因数越大C．两物体间的动摩擦因数与滑动摩擦力成正比，与两物体间的压力成反比D．两物体间的动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的，与滑动摩擦力和压力无关解析：动摩擦因数是由两物体的材料和接触面的粗糙程度决定的，与滑动摩擦力和压力无关，选项D正确。D

3．如图所示为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间的受力示意图，正确的是(

)解析：运动员受到重力、地面施加的向上的支持力以及向前的静摩擦力作用，故选项A正确，B、C、D错误。A

4．如图所示，物体的质量为m，与水平桌面间的动摩擦因数为μ，在水平向右的推力F作用下匀速运动，物体从边缘开始，到物体的三分之一滑离桌边为止，在此过程中下列说法正确的是(

)A．推力F因物体悬空部分越来越大而变小B．物体所受摩擦力逐渐减小C．推力F的大小始终是μmgD．因接触面变小，动摩擦因数μ会变大解析：当物体在桌面上匀速滑动时，物体对桌面的压力始终等于物体重力，桌面与物体表面间的粗糙程度不变，即动摩擦因数不变，只是接触面积在逐渐减小，而接触面积的大小不影响摩擦力的大小，因此，在此过程中摩擦力是不变的，B、D错误；对物体分析，可知推力始终等于摩擦力μmg，A错误，C正确。C

5．(多选)如图所示，在粗糙的水平面上叠放着物体A和B，A和B间的接触面也是粗糙的，如果将水平拉力F施于A，而A、B仍保持静止，则下面的说法中正确的是(

)A．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于FB．物体A与地面间的静摩擦力的大小等于零C．物体A与B间的静摩擦力的大小等于FD．物体A与B间的静摩擦力的大小等于零解析：以整体为研究对象，分析可知，整体水平方向受到拉力F和地对A的静摩擦力fA，由平衡条件得到，fA＝F，故A正确，B错误；以B为研究对象分析可知，B相对于A没有相对运动趋势，B不受静摩擦力，即物体A与B间的静摩擦力的大小等于零，故C错误，D正确。AD

6．如图所示为小明同学课桌上整齐摆放的一排书，中间夹了一本《高中物理必修第一册》课本，已知《高中物理必修第一册》课本与左右课本间的压力大小都为10N，课本与课本之间的动摩擦因数均为0.25，为了将《高中物理必修第一册》课本水平抽出，小明要施加的水平拉力至少为(

)A．2．5N

B．5NC．10ND．15N解析：在把课本抽出的过程中，《高中物理必修第一册》课本与左右课本间两个接触面都有滑动摩擦力，则有f＝2μFN＝2×0.25×10N＝5N，当拉力等于滑动摩擦力f时，拉力最小，所以水平拉力至少为5N。故B正确，A、C、D错误。B

7．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，物块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′＜ΔxB．弹簧伸长量将增加，即Δx′＞ΔxC．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′＝ΔxD．弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，即始终Δx′＝Δx解析：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。D

8．某同学利用图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F­t图像如图乙所示。下列说法正确的是(

)A．实验中必须让木板保持匀速运动B．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7D．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数C

解析：实验过程中物块在棉线的拉力和木板的滑动摩擦力作用下处于平衡状态，与木板是否匀速运动无关，A错误；由于物块处于平衡状态，所以其在水平方向上受到的拉力(传感器的示数)与摩擦力大小相等，但是不能说拉力(传感器的示数)就是摩擦力，B错误；由题图乙可知最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7，C正确；由于不知道物块的质量，也就不知道物块对木板的压力，因此只用题图乙的数据无法求出物块与木板间的动摩擦因数，D错误。9．如图所示，轻质弹簧的劲度系数k＝1000N/m，用其拉着一个重力为200N的物体在水平面上运动，当弹簧的伸长量为4cm时，物体恰好在水平面上做匀速直线运动。(1)求物体与水平面间的动摩擦因数；解析：当弹簧的伸长量为4cm时，弹簧弹力F1＝kx，由题意知F1＝μFN＝μG答案：0.2(2)当弹簧的伸长量为6cm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，物体在水平面上仍能继续滑行，这时物体受到的摩擦力为多大？解析：由F＝kx′得，弹簧伸长量为6cm时的弹力F＝1000×6×10－2N＝60N，此时物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以f＝μG＝0.2×200N＝40N。答案：

60N

40N

解析：由于物体仍能滑行，故物体受滑动摩擦力，大小仍为40N。答案：

40N10．如图所示，一个重力为G1＝400N的小孩，坐在一块重力为G2＝100N的木块上，用一根绕过光滑定滑轮的轻绳拉木块，使小孩和木块相对静止一起匀速前进。已知小孩的拉力

F＝70N，则木块与地面间的动摩擦因数为(

)A．0.14B．0.28C．0.70D．0.3511．如图甲所示的平板小车在搬运货物方面有着广泛的应用，图乙是某同学用平板小车运送物体的原理图，小车在拉力作用下由静止向右滑行了一段距离x，同时车上的物体A相对车向左滑行L，则下列说法正确的是(

)A．物体A受到的摩擦力为阻力，方向水平向左B．物体A受到的摩擦力为阻力，方向水平向右C．物体A受到的摩擦力为动力，方向水平向左D．物体A受到的摩擦力为动力，方向水平向右解析：因为物体A相对小车向左滑动，那么物体A受到小车向右的滑动摩擦力的作用，物体A相对地面是向右运动的，即滑动摩擦力的方向与物体A的运动方向相同，所以是动力，故选项D正确。D

12．如图所示，物体A、B叠放在水平桌面上。质量分别为m1、m2、m3的物体分别通过细线跨过定滑轮水平系在物体A、B上，已知m1>m2＋m3，A、B保持静止。现将质量为m3的物体解下放在物体A的上方，发现A、B仍处于静止。关于A、B间的摩擦力F1和B与桌面间的摩擦力F2的变化情况，下列说法中正确的是(

)A．F1变大，F2不变

B．F1变大，F2变大C．F1变小，F2不变

D．F1变小，F2变大D

解析：开始时A物体保持静止，在水平方向上二力平