第二章

相互作用

第8講摩擦力

基礎(chǔ)梳理·易錯辨析

核心考點·重點突破

名師講壇·素養(yǎng)提升

提能訓練練案[8]

返回導(dǎo)航

基礎(chǔ)梳理·易錯辨析

高考一輪總復(fù)習?物理返回導(dǎo)航

一、滑動摩擦力和靜摩擦力的對比

類型靜摩擦力滑動摩擦力

①接觸面___粗__糙___；①接觸面粗糙；

產(chǎn)生條件②接觸處有壓力；②接觸處有___壓__力___；

③兩物體間有相對運動趨勢③兩物體間有相對運動

大小0<Ff≤FfmFf＝μFN

第二章相互作用

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類型靜摩擦力滑動摩擦力

與受力物體相對運動趨

方向與受力物體相對運動的方向__相__反____

勢的方向__相__反____

總是阻礙物體間的相對

作用效果總是阻礙物體間的相對運動

運動趨勢

第二章相互作用

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二、動摩擦因數(shù)

1．定義：彼此接觸的物體發(fā)生相對運動時，滑動摩擦力和正壓力

的比值，μ＝______。

2．決定因素：接觸面的材料和___粗__糙__程__度___。

三、最大靜摩擦力

1．定義：靜摩擦力的最大值叫最大靜摩擦力。

正比

2．大?。红o摩擦力的最大值與接觸面的壓力成________，還與接

觸面的粗糙程度有關(guān)系，在實際問題中最大靜摩擦力__略__大__于____滑動摩

擦力，但在一般計算時，若無特別說明，認為二者__相__等____。

第二章相互作用

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1．運動的物體也可以受靜摩擦力。(√)

2．滑動摩擦力的方向不可能與物體的運動方向相同。(×)

3．物體受到的摩擦力的大小一定滿足Ff＝μFN。(×)

4．Ff＝μFN中的FN一定等于物體的重力。(×)

5．接觸面的面積越大，摩擦力一定越大。(×)

6．接觸處的摩擦力一定與彈力方向垂直。(√)

7．兩物體接觸處的彈力增大時，接觸面間的摩擦力大小可能不

變。(√)

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核心考點·重點突破

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1摩擦力方向的確定

(能力考點?深度研析)

1．滑動摩擦力方向的確定

滑動摩擦力的方向總與物體相對運動方向相反，“相對”是指“相

對接觸的物體”，與相對地面的運動方向可能相反，也可能相同。

第二章相互作用

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2．靜摩擦力的有無及方向的判斷方法

(1)假設(shè)法

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(2)狀態(tài)法

先判斷物體的狀態(tài)(即加速度的方向)，再利用牛頓第二定律(F合＝

ma)確定合力，然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小及方向。

(3)牛頓第三定律法

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。

第二章相互作用

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(2024·黑吉遼卷)利用硯臺將墨條研磨成墨汁時講究“圓、緩、

勻”。如圖，在研磨過程中，硯臺始終靜止在水平桌面上。當墨條的速

度方向水平向左時()

A．硯臺對墨條的摩擦力方向水平向左

B．桌面對硯臺的摩擦力方向水平向左

C．桌面和墨條對硯臺的摩擦力是一對平衡力

D．桌面對硯臺的支持力與墨條對硯臺的壓力是一對平衡力

[答案]C

第二章相互作用

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[解析]當墨條速度方向水平向左時，由相對運動方向可知，硯臺

對其的摩擦力方向水平向右，A錯誤；由牛頓第三定律可知，墨條對硯

臺的摩擦力方向水平向左，硯臺靜止，則桌面對硯臺的摩擦力方向水平

向右，墨條和桌面對硯臺的摩擦力是一對平衡力，B錯誤，C正確；桌

面對硯臺的支持力等于墨條對硯臺的壓力和硯臺的重力之和，D錯誤。

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【跟蹤訓練】

1(滑動摩擦力方向的確定)如圖所示，將一重

力不計的白紙夾在物理課本與水平桌面之間，現(xiàn)

用水平拉力將白紙從課本底下向右抽出(課本未

從桌面滑落)，則()

A．抽出白紙過程中，白紙受到水平桌面的摩擦力方向水平向左

B．抽出白紙過程中，白紙對物理課本的摩擦力方向水平向左

C．課本受到白紙的支持力是因為課本發(fā)生了彈性形變

D．抽出白紙過程中，水平桌面受到白紙的摩擦力方向水平向左

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[答案]A

[解析]白紙相對于水平桌面向右運動，受到水平桌面的滑動摩擦

力方向水平向左，而桌面相對白紙向左運動，故桌面受到白紙的滑動摩

擦力方向水平向右，故A正確，D錯誤；課本相對于白紙水平向左運

動，受到白紙的摩擦力方向水平向右，故B錯誤；課本受到白紙的支持

力是因為白紙發(fā)生了彈性形變，故C錯誤。故選A。

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2(利用假設(shè)法判斷靜摩擦力)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

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[答案]C

[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(shè)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(shè)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(yīng)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。

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3(根據(jù)運動狀態(tài)和牛頓第三定律判斷靜摩擦力方向)

水平地面上放著一輛手推小車，小車的水平板上放置一

只金屬桶，金屬桶始終與小車保持相對靜止，則()

A．當小車水平向左啟動時，金屬桶不受摩擦力

B．當小車水平向右啟動時，金屬桶受到水平向左的摩擦力

C．當小車水平向右減速運動時，金屬桶對小車的摩擦力水平向右

D．當小車水平向左減速運動時，金屬桶受到的摩擦力水平向左

[答案]C

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[解析]當小車水平向左啟動時，加速度a的方向向左，金屬桶受到

向左的摩擦力，A錯誤；當小車水平向右啟動時，加速度a的方向向右，

金屬桶受到水平向右的摩擦力，B錯誤；當小車水平向右減速運動時，

加速度a的方向向左，金屬桶受到水平向左的摩擦力，再由牛頓第三定

律知，金屬桶對小車的摩擦力水平向右，C正確；當小車水平向左減速

運動時，金屬桶受到的摩擦力水平向右，D錯誤。

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2摩擦力大小的計算

(能力考點?深度研析)

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(yīng)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。

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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。

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如圖所示，一位同學用雙手水平夾起一摞書，并停留在空中。已

知手掌與書間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.3，書與書間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.2，設(shè)

最大靜摩擦力的大小等于滑動摩擦力大小。若每本書的質(zhì)量均為0.2

kg，該同學對書的水平正壓力為200N，每本書均呈豎直狀態(tài)，重力加

速度大小g取10m/s2，則下列說法正確的是()

A．每本書受到的摩擦力的合力大小不相等

B．書與書之間的摩擦力大小均相等

C．他最多能夾住42本書

D．他最多能夾住60本書

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[答案]C

[解析]每本書受到的摩擦力的合力與重力平衡，因為每本書的質(zhì)

量相等，則每本書受到的摩擦力的合力大小相等，A錯誤；越靠外側(cè)，

書與書間的摩擦力越大，B錯誤；以這一摞書為研究對象，每只手對其

最大靜摩擦力為Ff1＝μ1FN＝60N，這一摞書受力平衡，則2Ff1＝n1mg，

解得n1＝60，但書與書間的最大靜摩擦力為Ff2＝μ2FN＝40N，除了左右

兩側(cè)跟手接觸的兩本書，以剩下的這一部分書為研究對象，由平衡條件

有2Ff2＝n2mg，解得n2＝40，加上與手接觸的兩本書，共42本書，C正

確，D錯誤。

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【跟蹤訓練】

4(靜摩擦力、最大靜摩擦力的比較)(多選)如圖所示，重力為500N的

沙發(fā)放在水平地面上，某同學沿水平方向推沙發(fā)，當水平推力大小為90

N時沙發(fā)恰好開始運動。沙發(fā)運動后，用85N的水平力即可使沙發(fā)保持

勻速直線運動。以下說法正確的是()

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A．沙發(fā)與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.18

B．沙發(fā)與地面之間的最大靜摩擦力為90N

C．若用100N的水平力推靜止的沙發(fā)，沙發(fā)所受的摩擦力大小為

100N

D．若用60N的水平力推已經(jīng)運動的沙發(fā)，沙發(fā)所受的摩擦力大小

為85N

[答案]BD

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5(滑動摩擦力的計算)(多選)有一種圓珠筆，內(nèi)部有一根小彈簧。如圖

所示，當筆桿豎直放置時，在圓珠筆尾部的按鈕上放一個100g的砝碼，

砝碼靜止時，彈簧壓縮量為2mm?，F(xiàn)用這支圓珠筆水平推一本放在水

平桌面上質(zhì)量為900g的書，當按鈕壓縮量為3.6mm(未超過彈簧的彈性

限度)時，這本書恰好勻速運動(g取10m/s2)。下列說法正確的是()

A．筆內(nèi)小彈簧的勁度系數(shù)是500N/m

B．筆內(nèi)小彈簧的勁度系數(shù)是50N/m

C．書與桌面間的動摩擦因數(shù)是0.02

D．書與桌面間的動摩擦因數(shù)是0.2

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[答案]AD

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6(靜摩擦力的計算)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，A、B兩點與圓心的連線跟豎直方向的夾

角分別為α、β，且角α大于角β。已知輪胎材料相同，輪胎與螞蟻之間的

動摩擦因數(shù)為μ，螞蟻質(zhì)量為m，重力加速度為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處螞蟻受到的摩擦力大小一定為μmgcosα

D．B處螞蟻受到的摩擦力大小一定為mgsinβ

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[答案]D

[解析]根據(jù)題意，對螞蟻受力分析，設(shè)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

A處螞蟻受到靜摩擦力，大小不一定為μmgcosα，B處螞蟻受到的摩擦力

大小為mgsinβ，故C錯誤，D正確。

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名師講壇·素養(yǎng)提升

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摩擦力的突變問題

?考向1“靜—靜”突變

物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止狀態(tài)，當作用在物體上的其

他力發(fā)生突變時，物體仍能保持靜止狀態(tài)，但物體受到的靜摩擦力的大

小或方向發(fā)生了“突變”。

第二章相互作用

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木塊A、B的質(zhì)量分別為5kg和6kg，它們與水平地面之間的動摩

擦因數(shù)均為0.25。夾在A、B之間的輕質(zhì)彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度

系數(shù)為400N/m，初始時兩木塊在水平地面上靜止不動。現(xiàn)用與水平方

向成60°角的拉力F＝6N作用在木塊B上，如圖所示。最大靜摩擦力等

于滑動摩擦力，重力加速度取g＝10m/s2，則在力F作用后()

A．木塊A所受摩擦力的方向向左

B．木塊A所受摩擦力大小是12.5N

C．木塊B所受摩擦力大小是11N

D．木塊B所受摩擦力大小是15N

第二章相互作用

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[答案]C

[解析]最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，所以A與地面間的最大靜

摩擦力為FmA＝μFNA＝0.25×50N＝12.5N，B與地面間的最大靜摩擦力

為FmB＝μFNB＝0.25×60N＝15N，此時彈簧的彈力為F彈＝kx＝

400×0.02N＝8N，彈簧彈力的大小小于物體與地面間的最大靜摩擦力

的大小，物體處于靜止狀態(tài)，根據(jù)平衡條件，A受到的靜摩擦力大小為8

N，方向向右，B受到的靜摩擦力也是8N，方向向左。當與水平方向成

60°角的拉力F＝6N，作用在木塊B上，假設(shè)物體B仍靜止，則B受到的

摩擦力為11N，此時的最大靜摩擦力為FmB′＝μ(mBg－Fsin60°)≈

13.7N，實際摩擦力小于此時的最大靜摩擦力，則B仍然靜止，摩擦力

方向向左，施加F后，彈簧的形變量不變，則A受力情況不變，A受到的

摩擦力大小仍為8N，方向向右，C項正確。故選C。

第二章相互作用

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?考向2“靜—動”突變

物體在摩擦力和其他力作用下處于靜止狀態(tài)，當其他力變化時，如

果物體不能保持靜止狀態(tài)，則物體受到的靜摩擦力將突變成滑動摩擦

力。

第二章相互作用

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(多選)如圖甲所示，A、B兩個物體疊放在水平面上，B的上下表

面均水平，A物體與一力傳感器相連接，連接力傳感器和物體A的細繩

保持水平。從t＝0時刻起，用一水平向右的力F＝kt(k為常數(shù))作用在B物

體上，拉力傳感器的示數(shù)隨時間變化的圖線如圖乙所示，已知k、t1、

t2，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。據(jù)此可求()

A．A、B之間的最大靜摩擦力

B．水平面與B之間的滑動摩擦力

C．A、B之間的動摩擦因數(shù)μAB

D．B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ

第二章相互作用

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[答案]AB

[解析]地面對B的最大靜摩擦力為Ffm＝kt1，A、B相對滑動后，力

傳感器的示數(shù)保持不變，則FfAB＝kt2－Ffm＝k(t2－t1)，A、B兩項正確；

由于A、B的質(zhì)量未知，則μAB和μ不能求出，C、D兩項錯誤。

第二章相互作用

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?考向3“動—靜”突變

在摩擦力和其他力作用下，做減速運動的物體突然停止滑動時，物

體將不受摩擦力作用或滑動摩擦力“突變”為靜摩擦力。

第二章相互作用

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如圖甲所示，質(zhì)量為0.4kg的物塊在水平力F作用下由靜止釋放，

物塊與墻面間的動摩擦因數(shù)為0.4，力F隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所