高考易錯點解讀和針對訓(xùn)練第二章相互作用易錯點2.2摩擦力易錯點解讀一、摩擦力1.定義：相互接觸且發(fā)生形變的粗糙物體間，有相對運動或相對運動趨勢時，在接觸面上所產(chǎn)生的阻礙相對運動或相對運動趨勢的力。2.產(chǎn)生條件：接觸面粗糙；接觸面間有彈力；物體間有相對運動或相對運動趨勢。3.大小：滑動摩擦力f＝μFN，靜摩擦力：0≤f≤fmax。4.方向：與相對運動或相對運動趨勢方向相反。5.作用效果：阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢。二、靜摩擦力的有無及方向判斷1.假設(shè)法2.狀態(tài)法根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律，判斷靜摩擦力的方向。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的方向。三、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。易錯點：對摩擦力的方向及突變性認識不足1.在分析摩擦力的方向時，一定要注意摩擦力方向的可變性，尤其是在分析靜摩擦力的時候，二者共速(轉(zhuǎn)折點)的時刻往往是摩擦力方向發(fā)生突變的關(guān)鍵時刻。2.摩擦力的的突變問題（1）“靜→靜”突變：物體受到靜摩擦力和其他力的共同作用，當其他力的合力發(fā)生變化時，如果仍保持相對靜止，則靜摩擦力的大小和(或)方向可能發(fā)生突變。（2）“靜→動”突變：物體受到靜摩擦力和其他力的共同作用，當其他力變化時，如果發(fā)生相對滑動，則靜摩擦力可能突變?yōu)榛瑒幽Σ亮Α＃?）“動→靜”突變：物體受到滑動摩擦力和其他力的共同作用，當相對滑動突然停止時，滑動摩擦力可能突變?yōu)殪o摩擦力。（4）“動→動”突變：物體受到滑動摩擦力和其他力的共同作用，當兩物體間的正壓力發(fā)生變化時，滑動摩擦力的大小隨之而變；或兩物體達到共同速度時相對滑動方向發(fā)生變化，滑動摩擦力的方向也會隨之而變對摩擦力的方向及突變性認識不足【典例剖析】【典例1】如圖所示，傳送帶與地面的夾角為θ＝37°，從A到B的長度為8.8m，傳送帶以v0＝6m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動，在傳送帶上端無初速度放一個質(zhì)量為1kg的物體，它與傳動帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。(1)求物體從A運動到B所需的時間；(2)若物體在傳送帶上可以留下劃痕，求劃痕的長度。易錯分析：摩擦力的方向與物體自身的運動方向沒有必然聯(lián)系。本題中，當物體向下滑動的速度小于傳送帶的速度時，物體相對于傳送帶向上滑動，此時物體受到的滑動摩擦力的方向平行于傳送帶向下；而當物體的速度大于傳送帶的速度后，物體相對于傳送帶向下滑動，此時物體受到的滑動摩擦力的方向則變?yōu)槠叫杏趥魉蛶蛏??！窘馕觥?1)開始階段，傳送帶對物體的滑動摩擦力的方向平行于傳送帶向下，物體由靜止開始下滑，受力分析如圖(a)所示。由牛頓第二定律可得mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，代入數(shù)據(jù)解得a1＝10m/s2。物體加速至與傳送帶速度相等時需要的時間t1＝eq\f(v0,a1)＝0.6s，運動的位移x1＝eq\f(1,2)a1t12＝1.8m<8.8m，即物體加速到6m/s時仍未到達B點。由于μ<tanθ，故當物體加速至與傳送帶速度相同時，物體在重力沿傳送帶向下的分力的作用下，將繼續(xù)做加速運動，此后物體的速度大于傳送帶的速度，傳送帶對物體的滑動摩擦力的方向平行于傳送帶向上，受力分析如圖(b)所示，由牛頓第二定律有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，代入數(shù)據(jù)解得a2＝2m/s2。設(shè)物體從位移為x1處至運動到B點所需的時間為t2，則lAB－x1＝v0t2＋eq\f(1,2)a2t22，代入數(shù)據(jù)解得t2＝1s(另一解不符合題意已舍去)，故物體從A運動到B所需的時間為t＝t1＋t2＝1.6s。(2)物體加速至與傳送帶速度相同時，傳送帶前進的距離為x2＝v0t1＝3.6m，而物體運動的距離等于其位移x1＝1.8m，物體相對于傳送帶向上運動的距離為Δx1＝x2－x1＝1.8m。物體的速度大于傳送帶的速度后，傳送帶運動的距離為x3＝v0t2＝6m，物體運動的距離為x4＝7m，物體相對于傳送帶向下滑行的距離為Δx2＝x4－x3＝1m，由于Δx1>Δx2，故物體在傳送帶上的劃痕長度為Δx1＝1.8m。【答案】(1)1.6s(2)1.8m【針對性訓(xùn)練】1.（2025·河南洛陽期末）如圖甲、乙所示，物體P、Q在力F作用下一起以相同速度沿力F方向勻速運動，圖乙中斜面體固定不動，關(guān)于物體P所受的摩擦力，下列說法正確的是（）A.圖甲、乙中物體P均受摩擦力，且方向均與力F相同B.圖甲、乙中物體P均受摩擦力，且方向均與力F相反C.圖甲、乙中物體P均不受摩擦力D.圖甲中物體P不受摩擦力，圖乙中物體P受摩擦力，且方向與力F方向相同答案：D解析：在題圖甲中，物體P做勻速直線運動，其在水平方向所受合力為零，所以物體P不受摩擦力；在題圖乙中，假設(shè)物體P不受摩擦力，物體P將相對Q沿斜面向下運動，與題意不符，因此物體P受力與F方向相同的摩擦力。D正確。2.（2025·山西運城期中）如圖所示，在水平桌面上放置一斜面體P，兩長方體物塊a和b疊放在斜面P上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若將a與b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2和f3表示，則（）A.f1＝0，f2≠0，f3≠0 B.f1≠0，f2＝0，f3＝0C.f1≠0，f2≠0，f3＝0 D.f1≠0，f2≠0，f3≠0答案C解析：首先對整體受力分析可知整體相對地面沒有運動趨勢，故f3＝0，再將a和b看成一個整體，a、b整體有相對斜面向下運動的趨勢，故b與P之間有摩擦力，即f2≠0，再對a進行受力分析可知由于a處于靜止狀態(tài)，且a相對于b有向下運動的趨勢，故a和b之間存在摩擦力作用，即f1≠0，故C正確。3.（2025·山東淄博期末）如圖所示，某大型快遞物流公司使用電動傳輸機進行貨物運送，現(xiàn)將一箱子放置在傾斜的傳送帶上，與傳送帶一起斜向下勻速運動。若突然停電，傳送帶減速直至停止的整個過程中，箱子與傳送帶始終保持相對靜止，下列說法正確的是（）A.斜向下勻速運動時，箱子只受重力與支持力作用B.斜向下勻速運動時，箱子受到的靜摩擦力沿傳送帶向下C.斜向下減速運動時，箱子受到的靜摩擦力沿傳送帶向下D.斜向下減速運動時，箱子受到的靜摩擦力沿傳送帶向上答案：D解析：斜向下勻速運動時，根據(jù)受力平衡可知，箱子受重力、支持力和沿傳送帶向上的靜摩擦力作用，故A、B錯誤；斜向下減速運動時，箱子與傳送帶保持相對靜止，箱子相對傳送帶有向下運動的趨勢，則箱子所受的靜摩擦力沿傳送帶向上，故C錯誤，D正確。4（2025·浙江湖州期末）如圖所示為一款家用免打孔單杠，安裝非常方便，無需打孔，只要通過調(diào)節(jié)單杠兩端的卡槽，增加卡槽與墻面的彈力就可以將單杠牢牢地固定在兩豎直墻面之間，孩子可以在單杠上進行訓(xùn)練，以下說法正確的是（）A.只增大墻面的粗糙程度，墻面對單杠的摩擦力增大B.只增大卡槽與墻面的彈力時，墻面對單杠的摩擦力增大C.當孩子掛在單杠靜止時，墻面對單杠的摩擦力沿墻面向上D.當孩子掛在單杠上，單杠沒有沿墻面下滑，是因為墻面對單杠摩擦力大于單杠和孩子的總重力答案：C解析：由共點力的平衡條件可知，墻面對單杠的摩擦力等于孩子和單杠的總重力，則只增大墻面的粗糙程度，墻面對單杠的摩擦力不變，選項A錯誤；只增大卡槽與墻面的彈力時，墻面對單杠的最大摩擦力增大，但是墻面對單杠的摩擦力等于孩子和單杠的總重力，即摩擦力不變，選項B錯誤；當孩子掛在單杠靜止時，墻面對單杠的摩擦力與孩子和單杠的總重力等大反向，則墻面對單杠的摩擦力沿墻面向上，選項C正確；當孩子掛在單杠上，單杠沒有沿墻面下滑，是因為墻面對單杠的最大靜摩擦力大于單杠和孩子的總重力，而墻面對單杠的靜摩擦力等于單杠和孩子的總重力，選項D錯誤。5.（2025·陜西渭南開學(xué)考試）在建筑裝修中，工人用一質(zhì)量為m、與墻面動摩擦因數(shù)為μ的磨石打磨豎直粗糙墻面，在與豎直面成θ角的推力F作用下，磨石以速度v向上勻速運動，如圖所示。下列說法正確的是（）A.磨石受到的摩擦力大小為μFcosθB.若撤掉F，磨石會立刻向下運動C.若撤掉F，磨石受到的摩擦力大小變?yōu)?D.若僅略微減小θ角，則磨石將做減速運動答案：C解析：磨石受到的摩擦力大小為f＝μFN＝μFsinθ，故A錯誤；若撤掉F，墻面對磨石的彈力為0，磨石受到的摩擦力大小變?yōu)?，磨石只受重力的作用，做豎直上拋運動，故磨石先向上運動再向下運動，故B錯誤，C正確；磨石向上勻速運動，根據(jù)平衡條件有Fcosθ－mg＝f＝μFsinθ，若僅略微減小θ角，cosθ增大，sinθ減小，則Fcosθ－mg－μFsinθ＝ma＞0，可知若僅略微減小θ角，則磨石將做加速運動，故D錯誤。如圖所示的實驗可以用來研究物體所受到的滑動摩擦力，已知木塊的質(zhì)量為m，細繩與木板之間裝有拉力傳感器，木板的質(zhì)量為M（傳感器的質(zhì)量可忽略不計），通過手拉繩子將木板從木塊下勻速抽出時，彈簧測力計的示數(shù)為f，傳感器的示數(shù)為F，且在該過程中木塊保持靜止狀態(tài)，由此可知（）A.木板與桌面間的滑動摩擦力大小等于FB.木塊與木板間的滑動摩擦力大小等于F－fC.該實驗可測出木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)為fD.該實驗可測出木板與桌面之間的動摩擦因數(shù)為F答案C解析：木塊在水平方向上受木板水平向右的滑動摩擦力和彈簧測力計水平向左的拉力作用，由于木塊靜止，則其所受滑動摩擦力大小等于彈簧測力計的示數(shù)f，所以木塊與木板間的滑動摩擦力大小為f，B錯誤；手拉繩子將木板從木塊下勻速抽出時，對木板受力分析，其受到水平向右的拉力F，木塊給木板的水平向左的摩擦力，大小等于f，桌面給木板水平向左的摩擦力，木板勻速，則木板與桌面間的滑動摩擦力大小為F－f，A錯誤；根據(jù)滑動摩擦力公式Ff＝μF壓，由于木塊與木板間的滑動摩擦力大小等于f，則該實驗可測出木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)μ＝fmg，C正確；同理，由于木板與桌面間的滑動摩擦力大小為F－f，則該實驗可測出木板與桌面之間的動摩擦因數(shù)μ'＝F－f7.（2025·四川宜賓期末）如圖所示，一重力為50N的木塊原來靜止在水平桌面上，某瞬間在水平方向上同時受到兩個方向相反的力F1、F2的作用，其中F1＝20N，F(xiàn)2＝8N，已知木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.3，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則（）A.木塊受到的摩擦力的大小為15N，方向水平向左B.木塊受到的摩擦力的大小為12N，方向水平向左C.若將F1撤去，木塊受到的摩擦力的大小為8N，方向水平向右D.若將F1撤去，木塊受到的摩擦力的大小為8N，方向水平向左答案：BC解析：最大靜摩擦力為Ffm＝μFN＝15N，F(xiàn)1、F2的合力F＝F1－F2＝12N＜15N，方向向右，所以木塊處于靜止狀態(tài)，所受的合力為零，故木塊受到的靜摩擦力向左，大小為12N，A錯誤，B正確；若將F1撤去，因為F2＜15N，木塊在F2的作用下仍然處于靜止狀態(tài)，則木塊受到的摩擦力大小等于F2的大小為8N，方向與力F2的方向相反，即方向水平向右，C正確，D錯誤。8（2025·安徽合肥期末）如圖所示，一箱子放在水平地面上，現(xiàn)對箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不變，在拉力F的大小由零逐漸增大的過程中。關(guān)于摩擦力f的大小隨拉力F的變化關(guān)系，下列四幅圖可能正確的是（）答案：B解析：設(shè)F與水平方向的夾角為θ，箱子處于靜止狀態(tài)時，根據(jù)平衡條件得，箱子所受的靜摩擦力為f＝Fcosθ，F(xiàn)增大，f增大；當拉力達到一定值，箱子運動瞬間，靜摩擦力突變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，由于最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，故摩擦力有個突然減小的過程；箱子運動時，所受的支持力FN＝G－Fsinθ，F(xiàn)增大，F(xiàn)N減小，此時箱子受到的是滑動摩擦力，大小為f＝μFN，F(xiàn)N減小，則f減小，故B正確，A、C、D錯誤。9（2025·廣東深圳期末）圖所示，質(zhì)量為1kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，從t＝0時刻開始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時受到一個水平向左的恒力F＝1N的作用，取向右為正方向，該物體受到的摩擦力Ff隨時間變化的圖像是下列圖中的（取g＝10m/s2）（）答案：A解析：開始的物體受到水平向左的滑動摩擦力，則Ff＝μmg＝0.2×1×10N＝2N，物體速度減為0后，F(xiàn)＜Ff，所以物體受到水平向右的靜摩擦力，則Ff'＝F＝1N，故選A。10（2025·湖北武漢期末）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（）答案：BD解析：小木塊剛放在傳送帶上之后的一段時間內(nèi)，其所受滑動摩擦力沿斜面向下，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，所以a1＞a2，故B、D正確，A、C錯誤。11（2025·內(nèi)蒙古鄂爾多斯開學(xué)考試）關(guān)于靜摩擦力，下列說法正確的是（）A.兩個接觸且相對靜止的物體間一定有靜摩擦力作用B.只有靜止的物體才會受到靜摩擦力作用，運動物體不會C.靜摩擦力方向總是會與物體的運動方向相反D.物體受到的靜摩擦力方向可能與其運動方向相同答案D解析：兩個接觸且相對靜止的物體間若無相對運動趨勢，則沒有靜摩擦力作用，故A錯誤；靜摩擦力產(chǎn)生在相對靜止的物體之間，與物體本身的靜止、運動無關(guān)，故B錯誤；靜摩擦力方向總是與物體的相對運動趨勢方向相反，可能會與物體的運動方向相反，也可能相同，故C錯誤，D正確。如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為，以速度逆時針勻速轉(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)，則下列選項中能客觀地反映小木塊的受力和運動情況的是（）A． B．C． D．【答案】BD【解析】在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊的速度小于傳送帶的速度，小木塊受的摩擦力沿斜面向下，隨著小木塊速度的增大，當小木塊的速度等于傳送帶的速度時，因為，小木塊不可能與傳送帶相對靜止，一定繼續(xù)加速，超過傳送帶的速度，這時小木塊所受的摩擦力沿斜面向上，而在這個過程中，小木塊對斜面的壓力不變，摩擦力的大小也不改變，A錯誤，B正確；摩擦力沿斜面向下時，由牛頓第二定律得摩擦力沿斜面向上時，由牛頓第二定律得則a1>a2，C錯誤，D正確。13如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為，在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊，小木塊與傳送帶間動摩擦因素為，小木塊速度隨時間變化關(guān)系如圖所示，v0、t0已知，則（）A．傳送帶一定逆時針轉(zhuǎn)動 B．C．傳送帶的速度大于v0 D．t0后滑塊的加速度為【答案】AD【解析】若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，當滑塊下滑時，將一直勻加速到底端；當滑塊上滑時，先勻加速運動，在速度與傳送帶速度相等后將勻速運動，兩種均不符合運動圖像；故傳送帶是逆時針轉(zhuǎn)動，A錯誤；滑塊在0～t0內(nèi)，滑動摩擦力向下，做勻加速下滑，即有由題圖可知，則故B錯誤；經(jīng)過分析，由圖可知，傳送帶的速度等于，C錯誤；滑塊與傳送帶的速度相等后的加速度代入μ值得，故D正確14如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊靜置在傾角θ=60°的粗糙斜面上，用一個與斜面底邊平行的力F=作用在物塊上，該物塊仍保持靜，則下刻說法正確的是（）該物塊受到的摩擦力大小為 B．該物塊受到的摩擦力大小為mgC．若撤掉該外力F，此物塊可能發(fā)生滑動 D．若撤掉該外力F，此物塊仍靜止不動【答案】BD【解析】對物塊受力分析，可以簡化成如圖所示的受力分析，根據(jù)平衡條件，則有故A錯誤，B正確。當撤去外力之后，只需要沿斜面向上大小為的摩擦力就可以平衡，故C錯誤，D正確。15如圖所示，一箱子放在水平地面上，現(xiàn)對箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不變，在拉力F的大小由零逐漸增大的過程中。關(guān)于摩擦力f的大小隨拉力F的變化關(guān)系，下列四副圖可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】設(shè)F與水平方向的夾角為θ，木箱處于靜止狀態(tài)時，根據(jù)平衡條件得：木箱所受的靜摩擦力為F增大，f增大；當拉力達到一定值，箱子運動瞬間，靜摩擦力變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，由于最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，故摩擦力有個突然減小的過程；木箱運動時，所受的支持力，F(xiàn)增大，N減小，此時木箱受到的是滑動摩擦力，大小為，N減小，則f減小，故B正確，ACD錯誤。16如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，從t=0開始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同時受到一個水平向左的恒力F=1N的作用，g取10m/s2，向右為正方向，該物體受到的摩擦力Ff隨時間t變化的圖像是（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）（）A． B．C． D．【答案】A【解析】物體從t=0開始以初速度v0沿水平地面向右做勻減速運動，受到的滑動摩擦力大小為Ff1=μmg=0.2×1×10N=2N方向向左，為負值。當物體的速度減到零時，物體所受的最大靜摩擦力為Ffm=μmg=2N則F<Ffm所以物體不能被拉動而處于靜止狀態(tài)，受到靜摩擦力作用，其大小為Ff2=F=1N，方向向右，為正值。故選A。17（2020年北京高考真題）某同學(xué)利用圖甲所示裝置研究摩擦力的變化情況。實驗臺上固定一個力傳感器，傳感器用棉線拉住物塊，物塊放置在粗糙的長木板上。水平向左拉木板，傳感器記錄的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．實驗中必須讓木板保持勻速運動B．圖乙中曲線就是摩擦力隨時間的變化曲線C．最大靜摩擦力與滑動摩擦力之比約為10:7D．只用圖乙中數(shù)據(jù)可得出物塊與木板間的動摩擦因數(shù)【答案】C【解析】為了能研究摩擦力隨時間的變化曲線，故物塊一直要處于靜止狀態(tài)，則向左的摩擦力一直與向右輕繩的拉力平衡，圖乙是向右輕繩的拉力隨時間變化曲線，故圖乙也可以反映摩擦力隨時間變化的曲線，由圖可乙知向右輕繩的拉力先增大后減小，最后趨于不變，故物塊