2025高考物理總復習摩擦力課件

第8課時摩擦力CONTENTS03立足“四層”·夯基礎概念公式定理著眼“四翼”·探考點題型規(guī)律方法聚焦“素養(yǎng)”·提能力巧學妙解應用01立足“四層”·夯基礎概念公式定理

（2021·浙江1月選考4題）如圖所示，電動遙控小車放在水平長木

板上面，當它在長木板上水平向左加速運動時，長木板保持靜止，判

斷下列說法的正誤：（1）小車只受重力和支持力作用。

（

×

）（2）電動遙控小車向左加速運動時，受到木板對小車的滑動摩擦力

水平向左。

（

×

）××（3）若小車為后輪驅(qū)動，則前輪受到的摩擦力水平向左。

（

×

）（4）若小車為后輪驅(qū)動，則后輪受到向左的靜摩擦力，且為動力。

（

√

）（5）若電動遙控小車為四輪驅(qū)動，則小車前、后輪受到的靜摩擦力

均為動力，方向水平向左。

（

√

）×√√02著眼“四翼”·探考點題型規(guī)律方法

考點一

靜摩擦力有無及方向的判斷

[素養(yǎng)自修類]

1.【假設法】圖甲是某同學寫字時的握筆姿勢，圖乙是他在握筆時把拇指和食指松開時的狀態(tài)，筆尖仍然斜向下且筆保持靜止狀態(tài)。關(guān)于兩幅圖中筆的受力，下列說法正確的是（

）A.圖甲中筆可能不受摩擦力B.圖乙中筆可能不受摩擦力C.圖甲和圖乙中手對筆的作用力方向都為豎直向上D.圖甲中手的握力越大，筆所受的摩擦力越大解析：

對題圖甲中的筆受力分析，受到手指的壓力、重力、摩

擦力，假設沒有受到摩擦力，筆就會順著手指滑下來，故A錯誤；

對題圖乙中的筆受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，假設沒有

受到摩擦力，筆就會順著手指滑下來，故B錯誤；因為題圖甲和題

圖乙中的筆都是靜止狀態(tài)，所以手對筆的作用力應與重力大小相

等，方向相反，故C正確；題圖甲中的筆受到的是靜摩擦力，其大

小等于重力沿筆方向的分力，與手的握力大小無關(guān)，故D錯誤。2.【狀態(tài)法】如圖所示，豎直墻面上有一只壁虎從A點沿水平直線加速運動到B

點，此過程中壁虎受到摩擦力的方向是（

）A.斜向右上方B.

斜向左上方C.水平向左D.

豎直向上解析：

由于壁虎從A點到B點做加速直線運動，即壁虎所受合力水平向左，在豎直平面內(nèi)壁虎受重力、摩擦力，由平行四邊形定則可知，摩擦力方向斜向左上方，故B正確。3.【轉(zhuǎn)換對象法】大型商場或者大型超市為了方便顧客上下樓，都會安裝自動扶梯。

小王同學經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)自動扶梯分為兩大類，一種無臺階，另

一種有臺階，兩種自動扶梯分別如圖甲、乙所示。此外，小王同學

還發(fā)現(xiàn)，為了節(jié)約能源，在沒有乘客乘行時，這兩種自動扶梯都以

較小的速度勻速運行，當有乘客乘行時自動扶梯經(jīng)過先加速運行再

勻速運行兩個階段。則自動扶梯在運送乘客上樓的整個過程中

（

）A.圖甲所示的無臺階自動扶梯中，乘客始終受摩擦力作用B.圖乙所示的有臺階自動扶梯中，乘客始終受摩擦力作用C.圖甲所示的無臺階自動扶梯中，乘客對扶梯的作用力始終豎直向下D.圖乙所示的有臺階自動扶梯中，乘客對扶梯的作用力始終豎直向下解析：

乘客在無臺階的扶梯上運動時，在加速階段和勻速階

段，都受重力、支持力、摩擦力作用，勻速階段乘客加速度為零，

扶梯對乘客的作用力豎直向上，由牛頓第三定律可知，乘客對扶梯

的作用力豎直向下，加速階段扶梯對乘客的作用力斜向上，由牛頓

第三定律可知，乘客對扶梯的作用力斜向下；有臺階的扶梯，在扶

梯勻速上升階段，乘客不受摩擦力作用，在扶梯加速階段，乘客所

受支持力和摩擦力的合力斜向上，由牛頓第三定律可知，乘客對扶

梯的作用力斜向下，綜上所述，A正確，B、C、D均錯誤。

“三法”判斷靜摩擦力的有無及方向假設法

狀態(tài)法根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，通過受力分析確定靜摩擦

力的方向轉(zhuǎn)換對

象法先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)

“力的相互性”確定另一物體受到的靜摩擦力方向

考點二

摩擦力大小的計算

[互動共研類]

1.靜摩擦力大小的計算方法（1）物體處于平衡狀態(tài)：利用平衡條件求解。（2）物體處于加速狀態(tài)：應用牛頓第二定律F合＝ma求解。（3）最大靜摩擦力：與接觸面間的壓力成正比，其值略大于滑動

摩擦力，通常認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，即Fmax＝

μFN。2.滑動摩擦力大小的計算方法（1）公式法：F＝μFN；注意FN是兩物體間的正壓力，不一定等于

物體的重力。（2）狀態(tài)法：利用平衡條件或牛頓第二定律列方程求解。

1.【利用平衡條件計算靜摩擦力】兩只完全相同的螞蟻在輪胎內(nèi)外表面爬，當兩只螞蟻爬到圖示位置

時保持靜止，角α大于角β。已知輪胎材料相同，輪胎與螞蟻之間動

摩擦因數(shù)為μ，螞蟻質(zhì)量為m，重力加速度取g，下列說法正確的是

（

）A.A處螞蟻受到的支持力比B處螞蟻大B.B處螞蟻受到的摩擦力比A處螞蟻大C.A處的螞蟻受到的摩擦力大小為μmgcosαD.B處的螞蟻受到的摩擦力大小為mgsinβ解析：根據(jù)題意，對螞蟻受力分析，設螞蟻所在位置和圓心連線與豎直方向夾角為θ，如圖所示，由平衡條件可得FN＝mgcosθ，F(xiàn)f＝mgsinθ，由于α＞β，則A處螞蟻受到的支持力比B處螞蟻小，B處螞蟻受到的摩擦力比A處螞蟻小，故A、B錯誤；螞蟻與輪胎之間保持靜止，則摩擦力不能按滑動摩擦力計算，則A處的螞蟻受到的摩擦力大小不一定為μmgcosα，故C錯誤；由題意可知，B處螞蟻所在位置和圓心連線與豎直方向夾角為β，則B處的螞蟻受到的摩擦力大小為mgsinβ，故D正確。2.【利用公式F＝μFN求滑動摩擦力大小】如圖所示，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊

Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的，已知Q與P之間以

及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都為μ＝0.4，物塊P重為40N，物塊Q重為20N，滑輪

的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計，若用一水平向右的力F拉P使它做

勻速運動，求：（1）物塊Q所受到的滑動摩擦力的大小和方向；答案：8N

水平向右

解析：（1）物塊Q所受到的滑動摩擦力的大小Ff1＝μFNQ＝μGQ＝0.4×20N＝8N方向水平向右。（2）物塊P所受桌面的滑動摩擦力的大小和方向。答案：（2）24N

水平向左解析：物塊P所受桌面的滑動摩擦力的大小Ff2＝μFNP＝μ（GP＋GQ）＝0.4×（40＋20）N＝24N方向水平向左。

考點三

摩擦力的突變問題

[互動共研類]

1.在涉及摩擦力的情況中，題目中出現(xiàn)“最大”“最小”和“剛好”

等關(guān)鍵詞時，一般隱藏著摩擦力突變的臨界問題。題意中某個物理

量在變化過程中發(fā)生突變，可能導致摩擦力突變，則該物理量突變

時的狀態(tài)即為臨界狀態(tài)。2.存在靜摩擦力的情景中，物體由相對靜止變?yōu)橄鄬\動，或者由相

對運動變?yōu)橄鄬o止，或者受力情況發(fā)生突變，往往是摩擦力突變

問題的臨界狀態(tài)。3.確定各階段摩擦力的性質(zhì)和受力情況，做好各階段摩擦力的分析?！镜淅?/p>

如圖所示，斜面固定在地面上，傾角為θ＝37°（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。質(zhì)量為1kg的滑塊以初速度v0從斜面底端沿斜面向上滑行（斜面足夠長，該滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8），假設滑動摩擦力與最大靜摩擦力大小相同，

則該滑塊所受摩擦力Ff隨時間變化的圖像是選項圖中的（取初速度v0的方向為正方向，g＝10m/s2）（

）解析：滑塊在上升過程中受滑動摩擦力，由Ff＝μFN和FN＝mgcosθ

聯(lián)立，得Ff＝6.4N，方向沿斜面向下。當滑塊的速度減為零后，由

于重力的分力mgsinθ＜μmgcosθ，滑塊將靜止，滑塊受到的摩擦力

為靜摩擦力，由平衡條件得Ff＝mgsinθ，代入可得Ff＝6N，方向沿

斜面向上，故選項B正確?！痉椒c撥】

摩擦力突變問題的兩點提醒（1）靜摩擦力是被動力，其大小、方向取決于物體間的相對運動的

趨勢，而且靜摩擦力存在最大值。存在靜摩擦力的系統(tǒng)，相對

滑動與相對靜止的臨界狀態(tài)是靜摩擦力達到最大值。（2）滑動摩擦力的突變問題：滑動摩擦力的大小與接觸面的動摩擦

因數(shù)和接觸面受到的壓力均成正比，發(fā)生相對運動的物體，如

果接觸面的動摩擦因數(shù)發(fā)生變化或接觸面受到的壓力發(fā)生變

化，則滑動摩擦力就會發(fā)生變化。

（1）上例中，滑塊向上滑行足夠長時間后，再用沿斜面向上F1＝

10N的推力推滑塊，則滑塊所受的摩擦力的大小和方向如何？提示：因F1＞mgsinθ，滑塊具有向上滑行的趨勢，因F1－

mgsinθ＜μmgcosθ，故滑塊沒動，受沿斜面向下的靜摩擦力作

用，大小為Ff＝F1－mgsinθ＝4N。（2）上例中，滑塊向上滑行足夠長時間后，再用沿斜面向上F2＝15

N的推力推滑塊，則滑塊所受的摩擦力的大小和方向如何？提示：因F2＞mgsinθ，滑塊具有沿斜面向上滑行的趨勢，

因F2－mgsinθ＞μmgcosθ，故滑塊將沿斜面向上滑動，受沿斜

面向下的滑動摩擦力作用，大小為Ff＝μmgcosθ＝6.4N。（3）上例中，若滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.4，試畫出滑塊所受

的摩擦力Ff隨時間變化的圖像。提示：滑塊在上升過程中受滑動摩擦力，

由Ff＝μFN和FN＝mgcosθ可得Ff＝3.2N，

方向沿斜面向下?；瑝K速度減為零后，因

mgsinθ＞μmgcosθ，滑塊將沿斜面向下滑動，

Ff＝μmgcosθ＝3.2N，方向沿斜面向上，F(xiàn)f隨

時間變化的圖線如圖所示。03聚焦“素養(yǎng)”·提能力巧學妙解應用

考點一

靜摩擦力有無及方向判斷1.（多選）瓶子被握在手中保持靜止，瓶口朝上，如圖，瓶子受到的

摩擦力（

）A.是靜摩擦力B.是滑動摩擦力C.方向向上D.方向向下123456789101112解析：

瓶子相對手是靜止的，所以瓶子受到的摩擦力是靜摩

擦力，故A正確，B錯誤；豎直方向上瓶子受重力和摩擦力而處于

平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡條件可知，摩擦力的方向與重力方向相

反，一定豎直向上，故C正確，D錯誤。1234567891011122.（多選）如圖所示，人在跑步機上跑步時（

）A.鞋受到的摩擦力是靜摩擦力B.鞋受到的摩擦力是滑動摩擦力C.鞋受到的摩擦力方向與人相對跑帶運動的方向相反D.鞋受到的摩擦力方向與人相對跑帶運動的方向相同解析：

人在跑步機上跑步時，鞋和跑步機之間無相對滑動，

則鞋受到的摩擦力是靜摩擦力，A正確，B錯誤；因鞋相對跑步機

有向后滑動的趨勢，則鞋受到的靜摩擦力向前，即與人相對跑帶運

動的方向相同，C錯誤，D正確。123456789101112考點二

摩擦力大小的計算3.當今物流業(yè)相當發(fā)達，貨車貨運功不可沒。如圖所示，司機為方便

卸貨，在距水平地面的高度為1.2m的車廂底部與地面之間用長度為

2m的木板搭建了一個斜面。若貨物恰好能沿木板勻速下滑，則貨

物與木板間的動摩擦因數(shù)為（

）123456789101112

1234567891011124.如圖所示，質(zhì)量為M的長木板放在水平地面上，放在長木板上的質(zhì)

量為m的木塊在水平向右的拉力F的作用下向右滑行，長木板保持

靜止。已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，長木板與地面間的

動摩擦因數(shù)為μ2，下列說法正確的是（

）A.地面對長木板的摩擦力的大小一定為μ1mgB.地面對長木板的摩擦力的大小一定為μ2MgC.地面對長木板的摩擦力的大小一定為μ2（m＋M）gD.只要拉力F增大到足夠大，長木板一定會與地面發(fā)

生相對滑動123456789101112解析：

木塊所受木板的滑動摩擦力大小為Ff＝μ1mg，方向水平

向左，根據(jù)牛頓第三定律得知，木板受到木塊的摩擦力方向水平向

右，大小等于μ1mg；木板處于靜止狀態(tài)，水平方向受到木塊的滑動

摩擦力和地面的靜摩擦力，根據(jù)平衡條件可知木板受到地面的摩擦

力的大小也是μ1mg，木板相對于地面處于靜止狀態(tài)，不能使用滑動

摩擦力的公式計算木板受到的地面的摩擦力，所以木板與地面之間

的摩擦力不一定是μ2（m＋M）g，故A正確，B、C錯誤；開始時木

板處于靜止狀態(tài)，說明木塊與木板之間的摩擦力小于木板與地面之

間的最大靜摩擦力，此最大靜摩擦力與拉力F的大小無關(guān)，所以即

使拉力F增大到足夠大，木板仍靜止，故D錯誤。123456789101112

A.3N

123456789101112考點三

摩擦力的突變問題6.為研究木板與物塊之間的摩擦力，某同學在粗糙的長木板上放置一

物塊，物塊通過細線連接固定在試驗臺上的力傳感器，如圖

（a）。水平向左拉木板，傳感器記錄的F-t圖像如圖（b）。下列說

法中不正確的是（

）123456789101112A.物塊受到的摩擦力方向始終水平向左B.1.0～1.3s時間內(nèi)，木板與物塊間的摩擦力大小與物塊對木板的正壓

力成正比C.1.0～1.3s時間內(nèi)，物塊與木板之間的摩擦力是靜摩擦力D.2.4～3.0s時間內(nèi)，木板可能做變速直線運動123456789101112解析：

木板始終向左運動或者有向左運動的趨勢，可得物塊對

木板的摩擦力始終向右，所以物塊受到木板對其的摩擦力方向始終

水平向左，A正確；根據(jù)圖像可得在1.0～1.3s時間內(nèi)物塊受到摩擦

力在變化，所以可得此時為靜摩擦力，此時的靜摩擦力大小與物塊

對木板的正壓力無關(guān)，B錯誤，C正確；2.4～3.0s時間內(nèi)傳感器示

數(shù)不再變化說明此時摩擦力已經(jīng)變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，此時木板只要運

動就行，可能做變速直線運動，D正確。1234567891011127.（多選）如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＜tanθ，則圖中能客觀地反映小木塊的運動情況的是（

）123456789101112解析：

小木塊剛放上之后的一段時間內(nèi)所受摩擦力沿斜面向

下，由牛頓第二定律可得mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，小木塊與傳送

帶共速后，因μ＜tanθ，小木塊將繼續(xù)向下加速運動，此時，有

mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，則a1＞a2，故B、D正確，A、C錯誤。123456789101112

A.0～q段圖像可能是直線123456789101112

1234567891011129.物塊A、B疊放在水平桌面上，裝有沙子的鐵桶C通過細線繞過光滑

的滑輪連接B，使A、B在水平面上一起向右做勻加速運動，設A、B

間的摩擦力為f1，B與桌面間的摩擦力為f2。若取出C桶內(nèi)的一些沙

子放在物塊A上方的凹槽中，A、B恰好能一起向右勻速運動，則摩

擦力f1和f2的變化情況是（

）A.f1變?yōu)?，f2變大B.

f1變?yōu)?，f2變小C.f1不變，f2不變D.

f1不變，f2變小123456789101112解析：

剛開始，A、B在水平面上一起向右做勻加速運動，則A

受到一個向右的摩擦力f1，B與桌面間的摩擦力為f2，當取出C桶內(nèi)

的一些沙子放在物塊A上方的凹槽中，A、B恰好能一起向右勻速運

動，A豎直方向處于平衡狀態(tài)，水平方向沒有力，則f1變?yōu)?，B與

桌面間的摩擦力仍然為滑動摩擦力，但B對桌面的壓力增大，則f2變

大，故選A。12345678910111210.（多選）如圖甲，一個物塊放在水平