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第13讲 摩擦力
考点（知识点） 重要程度 常考题型分布 本讲教学目标
静摩擦力 ★★★ 选择题、填空题、计算题 理解并掌握
滑动摩擦力 ★★★ 选择题、填空题、计算题 理解并掌握
滚动摩擦力 ★☆☆ 选择题、填空题 了解
注：★☆☆：普通考点知识点； ★★☆：高考高频考点； ★★★：高考重点、难点、必考点；
摩擦力的分类；
静摩擦力产生的条件和方向判断；
滑动摩擦力产生的条件和方向判断；
增大和减小摩擦力的方法。
知识点一：静摩擦力
定义： 两个相互接触并挤压的物体间，存在相对运动趋势而又没有相对运动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力称静摩擦力。
产生条件
（1）接触面不光滑；
（2）有相对运动趋势（没有相对运动）；
（3）接触且有挤压（即有弹力）。
作用点：在两物体接触面上
方向： 沿着接触面 ，与 相对运动趋势 方向相反。
（1）运动或静止的物体都可以受到静摩擦力。
（2）静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，但与运动方向无必然联系。
（3）静摩擦力可以是动力或阻力，但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动 。
5. 大小：①由外力决定，一般与拉力（推力）相等；②随外力的增大而增大，但有一定限度，即在0与最大静摩擦力fmax（0< f ≤fmax）之间。
注意：最大静摩擦力fmax会随压力的增大而增大。
【解题技巧】
静摩擦力有无的判断：
1、条件判断法
★2、平衡条件法：当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向。
3、假设法
题型一：静摩擦力的判断
【例1】用手握紧瓶子使瓶子静止，如图，关于瓶子所受摩擦力的情况，以下正确的是（ ）
A．摩擦力的大小与手皮的粗糙程度有关 B．摩擦力的方向竖直向下
C．摩擦力的大小与手的握力增大无关 D．手出汗了摩擦力就会变小
[变式1]如图所示，物块静止在固定斜面上，接触面粗糙，现在用一定大小的力F沿斜面向上拉物块，物块仍保持静止，此时物块受到的摩擦力，以下描述正确的是（ ）
A．方向沿斜面向上 B．方向沿斜面向下 C．摩擦力为0 D．无法确定
[变式2]如图所示，人用平行于水平地面的力推沙发，沙发没有被推动。由此可知（ ）
A．沙发与地面之间不存在摩擦力
B．沙发与地面之间存在着静摩擦力
C．人推沙发的力小于沙发与地面之间的静摩擦力
D．人推沙发的力大于沙发与地面之间的静摩擦力
题型二：静摩擦力大小计算
【例2】如图所示，物体A、B间的最大静摩擦力为3N，B与地面间的最大静摩擦力为6N，同时有方向相反、大小均为N的两个水平力分别作用于A和B上，下列判断正确的是（ ）
A．A对B的摩擦力方向向右 B．地面对B的摩擦力方向向左
C．B和地面间的摩擦力为1N D．A、B间的摩擦力为1N
[变式1]如图所示，放在水平面上的物体受到水平向右的力F1=9N和水平向左的力F2=4N的共同作用，物体处于静止，那么下列说法错误的是（ ）
A．如果撤去力F1，那么物体受到的合力为零
B．如果撤去力F2，那么物体受到的合力可能为3N
C．如果撤去力F2，那么物体受到的摩擦力一定为9N
D．如果撤去力F1，那么物体受到的摩擦力一定为4N
[变式2]如图所示，质量为的木块在置于水平桌面的木板上滑行，木板静止，它的质量，已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为，那么木板所受桌面给的摩擦力大小是（ ）
A． B．
C． D．
知识点二：滑动摩擦力
定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
产生条件：①接触面不光滑；②接触且有挤压（即有弹力）；③具有相对运动。
作用点：在两物体接触面上
方向： 沿着接触面 ，与相对运动的方向相反。
（1）静止的物体也可以受滑动摩擦力，方向跟相对运动方向相反。
（2）滑动摩擦力方向可以跟运动方向相同，但一定跟相对运动方向相反。
5. 大小：滑动摩擦力的大小跟压力（垂直接触面）成正比：
其中：μ为动摩擦因数，没有单位，数值与材料及接触面的情况（如粗糙程度）有关。
注意：滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关。
6. 最大静摩擦力和滑动摩擦力大小的对比：fmax略大于f滑：
生活中的摩擦力：
（1）传动装置间的摩擦力是静摩擦力。
（2）主动轮受到的摩擦力与运动方向相反，从动轮受到的摩擦力与运动方向相同。
知识点三：滚动摩擦力
定义：滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。
特点：当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小很多。
【解题技巧】
★求滑动摩擦力：
（1）求最大静摩擦力fmax
（2）判断：
当外力时，物体受到的是静摩擦力，则f=F；
当外力时，物体受到的是滑动摩擦力，则。
题型三：滑动摩擦力的判断及计算
【例3】如图所示，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平拉力F（g取10m/s2）
（1）当拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大？
（2）当拉力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是多大？
（3）若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力多大？
[变式1]如图所示，重量为的物体在水平恒力作用下，沿竖直墙壁下滑，物体的动摩擦因数为，力压在物体的上表面。则墙壁对物体的摩擦力大小一定是（ ）
A． B． C． D．
[变式2]如图，物体在、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数，物体质量m=3kg，g取10m/s2，可知物体所受摩擦力为（ ）
A．10N，水平向右 B．6N，水平向右
C．10N，水平向左 D．6N，水平向左
题型四：最大静摩擦力问题
【例4】（多选）如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．木箱所受的滑动摩擦力为20 N
B．木箱所受的最大静摩擦力
C．摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
D．木箱与地面间的动摩擦因数
[变式]如图甲所示，通过一拉力传感器（能测量力大小的装置）水平向右拉一水平面上质量为5.0kg的木块，A端的拉力均匀增加，时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在后做匀速直线运动。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，下列说法正确的是（取）（ ）
A．当时，木块与水平面间的摩擦力
B．若继续增大拉力至，则木块与水平面间的摩擦力
C．木块与水平面间的动摩擦因数为
D．木块与水平面间的动摩擦因数为
题型五：复杂情况下摩擦力计算问题
【例5】如图，将一重力不计的纸夹在水平桌面上的书内，已知书对纸的压力为2N，书所受的重力为3N，书和纸之间的动摩擦因数为0.2。若用水平力F拉纸，刚好将纸匀速拉出，则拉力F的大小为（ ）
A．0.4N B．0.6N C．0.8N D．1.2N
[变式]木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=2N的水平拉力作用在木块B上，如图所示。则在力F作用后（ ）
A．木块A所受摩擦力大小是12N
B．木块A所受摩擦力大小是10N
D．木块B所受摩擦力大小是12N
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第13讲 摩擦力
考点（知识点） 重要程度 常考题型分布 本讲教学目标
静摩擦力 ★★★ 选择题、填空题、计算题 理解并掌握
滑动摩擦力 ★★★ 选择题、填空题、计算题 理解并掌握
滚动摩擦力 ★☆☆ 选择题、填空题 了解
注：★☆☆：普通考点知识点； ★★☆：高考高频考点； ★★★：高考重点、难点、必考点；
摩擦力的分类；
静摩擦力产生的条件和方向判断；
滑动摩擦力产生的条件和方向判断；
增大和减小摩擦力的方法。
知识点一：静摩擦力
定义： 两个相互接触并挤压的物体间，存在相对运动趋势而又没有相对运动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动趋势的力称静摩擦力。
产生条件
（1）接触面不光滑；
（2）有相对运动趋势（没有相对运动）；
（3）接触且有挤压（即有弹力）。
作用点：在两物体接触面上
方向： 沿着接触面 ，与 相对运动趋势 方向相反。
（1）运动或静止的物体都可以受到静摩擦力。
（2）静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，但与运动方向无必然联系。
（3）静摩擦力可以是动力或阻力，但它产生的效果一定是阻碍物体间的相对运动 。
5. 大小：①由外力决定，一般与拉力（推力）相等；②随外力的增大而增大，但有一定限度，即在0与最大静摩擦力fmax（0< f ≤fmax）之间。
注意：最大静摩擦力fmax会随压力的增大而增大。
【解题技巧】
静摩擦力有无的判断：
1、条件判断法
★2、平衡条件法：当相互接触的两物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，可根据二力平衡条件判断静摩擦力的存在与否及其方向。
3、假设法
题型一：静摩擦力的判断
【例1】用手握紧瓶子使瓶子静止，如图，关于瓶子所受摩擦力的情况，以下正确的是（ ）
A．摩擦力的大小与手皮的粗糙程度有关 B．摩擦力的方向竖直向下
C．摩擦力的大小与手的握力增大无关 D．手出汗了摩擦力就会变小
【答案】C
【详解】用手握紧瓶子使瓶子静止，则瓶子所受摩擦力与瓶子重力等大反向，大小与手皮粗糙程度、手的握力、手是否出汗等无关。故选C。
[变式1]如图所示，物块静止在固定斜面上，接触面粗糙，现在用一定大小的力F沿斜面向上拉物块，物块仍保持静止，此时物块受到的摩擦力，以下描述正确的是（ ）
A．方向沿斜面向上 B．方向沿斜面向下 C．摩擦力为0 D．无法确定
【答案】D
【详解】物块在沿斜面方向上有向上的拉力，向下的重力分力，以及不确定方向的摩擦力
当，此时
当，物块有上滑的趋势，摩擦力方向沿斜面向下。
当，物块有下滑的趋势，摩擦力方向沿斜面向上。因为物块的运动趋势不确定，所以摩擦力的方向不确定。
故选D。
[变式2]如图所示，人用平行于水平地面的力推沙发，沙发没有被推动。由此可知（ ）
A．沙发与地面之间不存在摩擦力
B．沙发与地面之间存在着静摩擦力
C．人推沙发的力小于沙发与地面之间的静摩擦力
D．人推沙发的力大于沙发与地面之间的静摩擦力
【答案】B
【详解】AB．沙发受到人推力的作用，与地面有相对运动的趋势，故受静摩擦力，故A错误，B正确；
CD．以沙发为研究对象，沙发处于静止状态，则人推沙发的力和地面对沙发的静摩擦力大小相等，方向相反，故CD错误。
故选B。
题型二：静摩擦力大小计算
【例2】如图所示，物体A、B间的最大静摩擦力为3N，B与地面间的最大静摩擦力为6N，同时有方向相反、大小均为N的两个水平力分别作用于A和B上，下列判断正确的是（ ）
A．A对B的摩擦力方向向右 B．地面对B的摩擦力方向向左
C．B和地面间的摩擦力为1N D．A、B间的摩擦力为1N
【答案】D
【详解】AD．对A受力分析，拉力为1N，小于A、B间的最大静摩擦力，故拉不动A，A、B间是静摩擦力，由平衡条件可知，A、B间是静摩擦力为1N，A对B的摩擦力方向向左。故A错误；D正确；
BC．对AB整体受力分析，两个拉力恰好平衡，所以整体相对地面没有运动趋势，不受摩擦力。即地面和B之间没有摩擦力。故BC错误。
故选D。
[变式1]如图所示，放在水平面上的物体受到水平向右的力F1=9N和水平向左的力F2=4N的共同作用，物体处于静止，那么下列说法错误的是（ ）
A．如果撤去力F1，那么物体受到的合力为零
B．如果撤去力F2，那么物体受到的合力可能为3N
C．如果撤去力F2，那么物体受到的摩擦力一定为9N
D．如果撤去力F1，那么物体受到的摩擦力一定为4N
【答案】C
【详解】AD. 物体在水平方向受到水平向右的力F1=9N、水平向左的力F2=4N和静摩擦力作用而静止的，由平衡条件，解得静摩擦力的大小为，所以最大静摩擦力大于等于5N，若撤去F1=9N的力，物体受到水平向左的力F2=4N的作用，由于F2小于最大静摩擦力的作用，物体仍然静止，所以合力为零，受到的摩擦力一定为4N，故AD正确；
BC．若撤去F2=4N的力，物体受到水平向右的力F1=9N的作用，可能大于最大静摩擦力，此时物体向右运动，所受滑动摩擦力大小可能为3N，也可能小于最大静摩擦力力而静止，物体受到的摩擦力等于9N，故B正确，C错误。
本题选不正确的，故选C。
[变式2]如图所示，质量为的木块在置于水平桌面的木板上滑行，木板静止，它的质量，已知木块与木板间、木板与桌面间的动摩擦因数均为，那么木板所受桌面给的摩擦力大小是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】木板对木块的滑动摩擦力大小为，根据力作用的相互性可知木块对木板的滑动摩擦力大小为，因为木板静止，根据二力平衡可知木板所受桌面给的摩擦力大小是，故选A。
知识点二：滑动摩擦力
定义：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
产生条件：①接触面不光滑；②接触且有挤压（即有弹力）；③具有相对运动。
作用点：在两物体接触面上
方向： 沿着接触面 ，与相对运动的方向相反。
（1）静止的物体也可以受滑动摩擦力，方向跟相对运动方向相反。
（2）滑动摩擦力方向可以跟运动方向相同，但一定跟相对运动方向相反。
5. 大小：滑动摩擦力的大小跟压力（垂直接触面）成正比：
其中：μ为动摩擦因数，没有单位，数值与材料及接触面的情况（如粗糙程度）有关。
注意：滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关。
6. 最大静摩擦力和滑动摩擦力大小的对比：fmax略大于f滑：
生活中的摩擦力：
（1）传动装置间的摩擦力是静摩擦力。
（2）主动轮受到的摩擦力与运动方向相反，从动轮受到的摩擦力与运动方向相同。
知识点三：滚动摩擦力
定义：滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。
特点：当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小很多。
【解题技巧】
★求滑动摩擦力：
（1）求最大静摩擦力fmax
（2）判断：
当外力时，物体受到的是静摩擦力，则f=F；
当外力时，物体受到的是滑动摩擦力，则。
题型三：滑动摩擦力的判断及计算
【例3】如图所示，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等，给物体一水平拉力F（g取10m/s2）
（1）当拉力大小为5N时，地面对物体的摩擦力是多大？
（2）当拉力大小为12N时，地面对物体的摩擦力是多大？
（3）若撤去拉力，在物体继续滑动的过程中，地面对物体的摩擦力多大？
解：该物体的最大静摩擦力
当F=5N时，，物体受到的是静摩擦力，则f=F=5N
当F=12N时，，物体受到的是静摩擦力，则
当F=0时，物体仍会滑动一段距离，此时物体受到的仍是滑动摩擦力，则
[变式1]如图所示，重量为的物体在水平恒力作用下，沿竖直墙壁下滑，物体的动摩擦因数为，力压在物体的上表面。则墙壁对物体的摩擦力大小一定是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】物体受到的滑动摩擦力为
故选A。
[变式2]如图，物体在、方向水平向左的拉力作用下，沿水平面向右运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数，物体质量m=3kg，g取10m/s2，可知物体所受摩擦力为（ ）
A．10N，水平向右 B．6N，水平向右
C．10N，水平向左 D．6N，水平向左
【答案】D
【详解】根据滑动摩擦力公式可得物体所受摩擦力大小为
滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，即水平水平向左，故选D。
题型四：最大静摩擦力问题
【例4】（多选）如图甲所示，一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．木箱所受的滑动摩擦力为20 N
B．木箱所受的最大静摩擦力
C．摩擦力总是阻碍物体间的相对运动
D．木箱与地面间的动摩擦因数
【答案】ACD
【详解】AB．木箱受到的静摩擦力随推力的增大而增大，最大静摩擦力为21 N，当推力
后，静摩擦力变为滑动摩擦力，大小为20N，故A正确，B错误；
C．静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反，滑动摩擦力的效果总是阻碍物体间的相对运动，故C正确；
D．木箱与地面间的动摩擦因数，故D正确。
故选ACD。
[变式]如图甲所示，通过一拉力传感器（能测量力大小的装置）水平向右拉一水平面上质量为5.0kg的木块，A端的拉力均匀增加，时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在后做匀速直线运动。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化的图线，下列说法正确的是（取）（ ）
A．当时，木块与水平面间的摩擦力
B．若继续增大拉力至，则木块与水平面间的摩擦力
C．木块与水平面间的动摩擦因数为
D．木块与水平面间的动摩擦因数为
【答案】C
【详解】A.由图可知，物体的最大静摩擦力为，当外力小于最大静摩擦力时，物体静止，受力平衡有，故A错误；
B.由图可知，物体的最大静摩擦力为，当外力大于最大静摩擦力时，物体滑动，此时物体受的摩擦力为滑动摩擦力，大小由图可知为8N，故B错误；
CD. 物体滑动摩擦力大小由图可知为8N，有，故C正确D错误。
故选C。
题型五：复杂情况下摩擦力计算问题
【例5】如图，将一重力不计的纸夹在水平桌面上的书内，已知书对纸的压力为2N，书所受的重力为3N，书和纸之间的动摩擦因数为0.2。若用水平力F拉纸，刚好将纸匀速拉出，则拉力F的大小为（ ）
A．0.4N B．0.6N C．0.8N D．1.2N
【答案】C
【详解】书对纸的两面压力大小相等，滑动摩擦力大小相等，所以拉力F的大小为
故选C。
[变式]木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=2N的水平拉力作用在木块B上，如图所示。则在力F作用后（ ）
A．木块A所受摩擦力大小是12N
B．木块A所受摩擦力大小是10N
C．木块B所受摩擦力大小是10N
D．木块B所受摩擦力大小是12N
【答案】C
【详解】根据题意可知两木块的最大静摩擦力为，
此时弹簧弹力为
用F=2N的水平拉力作用在木块B上，木块B受到弹簧向右的弹力为8N，拉力为2N，共10N，小于最大静摩擦力，故B受静摩擦力为10N，向左；此时木块A受到向左的弹力为8N，小于最大静摩擦力，故A不动，受静摩擦力为8N，方向向右；综上分析可知C正确，ABD错误。
故选C。
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