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第三章 相互作用——力
高中物理必修第一册人教版
第2节 摩擦力
知识点1 滑动摩擦力
1．定义：两个___________的物体相对滑动时，在接触面上会产生一种_________________的力，这种力叫做滑动摩擦力．
2．方向：总是沿着_________，并且跟物体___________的方向相反．
3．大小：两个物体间的滑动摩擦力的大小跟________成正比，用公式表示为Ff＝_________，其中μ是比例常数(它是两个力的比值，没有单位)，叫做_______________，它的数值跟相互接触的两个物体的_________有关，还跟接触面的情况(如粗糙程度)有关．
相互接触　
阻碍相对运动　
接触面　
相对运动　
压力　
μF压　
动摩擦因数　
材料　
基础过关
例1-1 （多选）关于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
BC
A.有正压力一定有滑动摩擦力
B.有滑动摩擦力一定有正压力
C.滑动摩擦力总是与接触面上的正压力垂直
D.只有运动的物体才受滑动摩擦力作用
【解析】由产生滑动摩擦力的条件知，选项A错误，B正确。滑动摩擦力的方向与接
触面相切，而正压力垂直于接触面，所以滑动摩擦力的方向跟接触面所受正压力的
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，黑板受黑板擦的滑动摩擦力作用，选项D错误。
例1-2 一根质量为、长度为 的均匀长方体木料放在水平桌面上，木料与桌面间的
动摩擦因数为 ，重力加速度为,现用水平力 推木料，当木料经过图3-2-1所示位
置时，桌面对木料的滑动摩擦力等于______。若在被匀速推动和加速推动的过程中，
木料受到的滑动摩擦力的大小分别为和,则___（选填“ ”“”或“ ”）。
图3-2-1
【解析】滑动摩擦力的大小取决于 与 ，与接触面积的大小、相对运动速度的大
小均无关。由于木料对桌面的压力 等于木料的重力,所以桌面对木料的摩擦力为
。由于滑动摩擦力的大小与物体的运动性质无关，所以 。
1．滑动摩擦力产生的条件
(1)两物体相互接触挤压．
(2)物体间的接触面不光滑．
(3)两物体间存在相对运动．
相对运动的含义：滑动摩擦力存在于发生相对运动的两个物体之间，相对运动可能是因为两个物体一个静止，另一个在运动；可能是因为两个物体一个运动得快，另一个运动得慢；还可能是因为两个物体运动方向相反．所以发生相对运动的物体不一定处于运动状态，可能是因为另一个物体在运动造成的.
2．滑动摩擦力的方向
(1)在接触面上，与接触面相切，且与物体相对运动的方向相反．
(2)与物体的运动方向可能相同，也可能相反．
3．滑动摩擦力的大小
素养点评：此探究通过滑动摩擦力的理解，培育物理观念、科学思维素养．
公式法 F＝μFN (1)正压力FN是物体与接触面间的压力，不一定等于物体的重力，FN的大小根据物体的受力情况确定
(2)动摩擦因数μ与材料和接触面的粗糙程度有关，而与物体间的压力、接触面的大小无关
二力 平衡法 物体处于平衡状态(匀速直线运动或静止)时，根据二力平衡条件求解 知识点2 静摩擦力
1．定义：两个物体之间只有______________，而没有__________时产生的摩擦力叫做静摩擦力．
2．方向：总是沿着________，并且跟物体_______________的方向相反．
3．大小：当相对运动趋势增强时，静摩擦力也随之增大，但有一个限度，这个静摩擦力的最大值叫做______________．而两物体间实际发生的静摩擦力F在_____与_____________之间，即_______________．
相对运动趋势　
相对运动　
接触面　
相对运动趋势　
最大静摩擦力　
0　
最大静摩擦力　
Fmax　0例2-3 某人推着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为，对后轮的摩擦力为 ；当
人骑着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为，对后轮的摩擦力为 ，下列说法正
确的是( )
D
A.与车前进方向相同 B. 与车前进方向相同
C.与车前进方向相同 D. 与车前进方向相同
【解析】注意根据摩擦力的方向总是沿阻碍相对运动（或相对运动的趋势）的方向
来判断各选项的正误。人推着自行车前进时，两车轮都受向后的摩擦力，故、
与车前进的方向相反；骑车前进时，后轮产生动力，受向前的摩擦力，前轮仍受向
后的摩擦力，故与车前进方向相反， 与车前进方向相同。本题应选D。
基础过关
图3-2-5
例2-4 如图3-2-5所示，物体在水平推力 的作用下靠竖直墙保持静止
不动，下列说法正确的是( )
A
A.物体 受到的静摩擦力与其重力大小相等
B.物体 受到的静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度成正比
C.若减小，则物体 一定会下滑
D.在物体上增加一物体，要使得两物体均静止就必须增大推力
【解析】物体A静止时，墙对物体的静摩擦力与其重力平衡，即 ，A正确；
物体A受到静摩擦力，而静摩擦力的大小与接触面的粗糙程度无关（最大静摩擦力
除外），B错误；当 减小时，最大静摩擦力减小，但物体不一定会下滑，C错误；
在物体A上增加一物体B，若两物体的重力之和小于A与墙的最大静摩擦力，则不需
要增大推力 ，D错误。
图3-2-6
例2-5 ［教材第67页“练习与应用”第2题改编］如图3-2-6所示，用手
握紧瓶子使瓶子静止在空中，以下关于瓶子所受摩擦力的说法正确的
是( )
C
A.感觉瓶子将要滑下时，用力使劲握瓶子是为了增大此时的滑动摩擦力
B.感觉瓶子将要滑下时，用力使劲握瓶子是为了增大此时的静摩擦力
C.摩擦力的大小不会因为手的握力增大而增大
D.摩擦力的大小等于瓶子的重力，方向竖直向下
【解析】感觉瓶子将要滑下时，用力使劲握瓶子是为了增大手与瓶子之间的最大静
摩擦力，而不是为了增大此时的静摩擦力，也不是为了增大此时的滑动摩擦力，A、
B错误；静摩擦力与重力是一对平衡力，静摩擦力的方向是竖直向上的，静摩擦力的
大小不会因为手的握力增大而增大，C正确，D错误。
1．静摩擦力产生的条件
(1)接触面是粗糙的．
(2)两物体相对静止但存在相对运动趋势．
(3)两物体在接触面上有压力(弹力)．
摩擦力与弹力的关系：两物体间有摩擦力时，必有弹力；而两物体间有弹力时，不一定有摩擦力．
2．对“相对运动趋势”的理解
(1)相对运动趋势是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能，但还处于相对静止状态．
(2)相对运动趋势的方向是指假设接触面光滑时，物体将要发生相对运动的方向．
3．判断静摩擦力的有无的方法
(1)条件判断法：接触面之间粗糙、有弹力且有相对运动趋势．
(2)假设法：
4．静摩擦力的方向判定方法
直接法 对于相对运动趋势比较明显的情况，可以根据“静摩擦力的方向沿着接触面，与相对运动趋势的方向相反”直接判断
假设法 假设接触面是光滑的，判断物体将向哪个方向滑动，从而确定相对运动趋势的方向，进而判断出静摩擦力的方向
状态法 当物体受力处于平衡状态时，根据二力平衡，判断出静摩擦力的方向
力的作用效果法 如果相互接触的物体间存在静摩擦力，则必有相应的作用效果，或平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态，可利用作用效果确定静摩擦力的方向
力的相 互性法 若甲、乙两物体间有静摩擦力，并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向，则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反
5．静摩擦力的大小
(1)大小的范围：0(2)计算：物体处于平衡状态(匀速运动或静止)时，根据二力平衡条件求解．
(3)最大静摩擦力Fmax＝μFN.(μ为静摩擦因数，最大静摩擦力Fmax略大于滑动摩擦力，一般情况下，为分析问题方便，可认为二者相等)
6．静摩擦力与运动的关系辨析
(1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，关键决定于相对接触的另一物体是否有相对运动趋势．
(2)静摩擦力阻碍的是物体间的相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，即静摩擦力不一定是阻力．方向与物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成一定夹角．
(3)皮带不打滑说明皮带与轮接触处，皮带相对于轮静止，静摩擦力对主动轮是阻力，对从动轮是动力．
素养点评：本探究通过静摩擦力的理解和应用，培养物理观念、科学思维素养．
知识点3 动摩擦因数的测定
图3-2-8
例3-6 ［链接教材第66页图3.2-4］某同学用如图3-2-8所示装
置测量放在水平桌面上的金属板与铁块 之间的动摩擦因
数。已知铁块的质量。用水平力 向左拉金属
板 ，使其一直向左运动，稳定后弹簧测力计示数的放大情
况如图所示。
（1）、间的摩擦力_____ 。
2.50
【解析】由图示弹簧测力计可知，其分度值为，示数为，稳定后
处于平衡状态，由二力平衡条件得 。
（2）若取，则、间的动摩擦因数 _____。（保留两位有效数字）
0.51
【解析】滑动摩擦力，代入数据解得 。
（3）实验时，________（选填“需要”或“不需要”）金属板 做匀速直线运动。
不需要
【解析】实验时，无论是否做匀速直线运动，稳定后弹簧测力计的示数都等于 所
受滑动摩擦力的大小。
【学会了吗│变式题】
1.给你一把直尺、一条橡皮筋、细线、一个木块和一块长木板，请设计一个实验，
测定木块和长木板间的动摩擦因数（要求原理简单）。
【解析】实验原理：二力平衡。
实验方法：（1）将橡皮筋的两端拴上两条细线，并用直尺测出橡皮筋的原长 。
（2）将其中一条细线与木块连接，另一条细线竖直悬挂起来，如图甲所示，测出此
时橡皮筋的长度 。
（3）将其中一条细线与木块连接，另一条细线固定于竖直墙上，将木块放在长木板
上，使细线及橡皮筋保持水平，如图乙所示，用水平力拉长木板使木板向右滑动，
稳定后，测出此时橡皮筋的长度 。
实验结果：根据二力平衡原理，得, ,由此可得
。
知识点4 摩擦力的比较
例4-7 关于摩擦力，下列说法正确的是( )
D
A.人正常行走时，鞋底受到滑动摩擦力的作用
B.杂技演员沿竖直杆匀速下滑时，演员受到的摩擦力方向向下
C.当增大握住竖直酒瓶的手的握力时,酒瓶受到的摩擦力将增大
D.在冰面上撒些细土再走上去就不易滑倒,是因为鞋底受到的最大静摩擦力增大了
【解析】人正常行走时,鞋底受到静摩擦力的作用,A错误;杂技演员沿竖直杆匀速下滑
时，演员受到向上的摩擦力,B错误;当增大握住竖直酒瓶的手的握力时，最大静摩擦
力增大,但是酒瓶受到的实际摩擦力大小仍等于酒瓶的重力大小，C错误;在冰面上撒
些细土再走上去就不易滑倒，是因为鞋底和接触面间的粗糙程度增大了，则鞋底与
接触面间的最大静摩擦力增大了,D正确。
例8 ［易错题］（多选）图3-2-9所示为表面粗糙的倾斜皮带传输装置，皮带的传动
速度保持不变。物体被无初速度地放在皮带的底端 处，开始时物体在皮带上滑动，
当它到达位置后就不再相对皮带滑动，而是随皮带一起匀速运动，直至到达顶端 ，
在传送过程中，物体( )
AD
图3-2-9
A.在 段受到的摩擦力为沿皮带向上的滑动摩擦力
B.在 段受到的摩擦力为沿皮带向下的滑动摩擦力
C.在 段不受静摩擦力
D.在 段受沿皮带向上的静摩擦力
题型1 摩擦力有无及方向的判断
【解析】当物体被无初速度地放在皮带底端A处时，物体相对皮带向下滑动，即在
段物体受到沿皮带向上的滑动摩擦力，选项A正确；在 段，物体相对皮带有向
下运动的趋势，受到沿皮带向上的静摩擦力，选项D正确。
【学会了吗│变式题】
图3-2-10
2.如图3-2-10所示，一辆汽车在平直公路上行驶，车上有一木
箱，试判断下列情况中木箱所受的摩擦力。
（1）汽车由静止加速运动时（木箱和车无相对滑动）；
【解析】木箱随汽车一起由静止加速运动，假设二者的接触
面是光滑的，则汽车加速时，木箱由于惯性要保持原来的静
止状态，因此它将相对于汽车向后滑动，而实际上木箱没有
滑动，说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势，所以木箱受到
向前的静摩擦力，此时静摩擦力方向与木箱运动方向相同，
为动力。
（2）汽车刹车时（木箱和车无相对滑动）；
【解析】汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，则木箱将相
对汽车向前滑动，而实际上木箱没有滑动，说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势，
所以木箱受到向后的静摩擦力，此时静摩擦力方向与木箱运动方向相反，为阻力。
（3）汽车匀速运动时（木箱和车无相对滑动）；
【解析】木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对运动趋势，因而木箱不受摩擦力。
（4）汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；
【解析】汽车刹车，木箱相对于汽车向前滑动，可知木箱受到向后的滑动摩擦力，
摩擦力方向与木箱运动方向相反，为阻力。
（5）汽车在匀速运动过程中突然加速，木箱在车上滑动时。
【解析】汽车在匀速运动过程中突然加速，木箱相对于汽车会向后滑动，易知木箱
受到向前的滑动摩擦力，摩擦力方向与木箱运动方向相同，为动力。
图3-2-11
例9 (2024·江苏南京期中)如图3-2-11所示，一个质量为
的物体 放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因
数为 ，物体通过一条绕过定滑轮的质量不计的细绳和一
个质量为的小桶相连。已知 与水平面间的最大静
（1）只挂， 处于静止状态时；
【答案】
【解析】因为处于静止状态，所以 受静摩擦力作用，由二力平衡条件得
。
摩擦力，滑轮上的摩擦不计，，求在以下情况中， 受到
的摩擦力的大小:
题型2 摩擦力大小的求解
（2）只挂,但在上再放一个质量为的物体 时；
【答案】
【解析】在上再放一个的物体， 仍静止，故受静摩擦力
。
（3）只在桶内加入质量为 的砂子时；
【答案】
【解析】因为,故 处于静止状态，所受静摩擦力
。
（4）只在桶内加入质量为 的砂子时。
【答案】
【解析】因为，故物体 开始运动，受到滑动摩擦力作用，
由公式知 。
【学会了吗│变式题】
3.现代的激光打印机都是自动进纸的，有一种进纸装置原理如图3-2-12所示。进纸槽
里放有一叠白纸，进纸时滚轮以竖直向下的力 压在第一张白纸上，并沿逆时针方向
匀速转动，确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力
相等，滚轮与白纸之间的动摩擦因数为 ，白纸之间、白纸与进纸槽底座之间的动
摩擦因数均为，打印机内每张白纸的质量为 。不考虑静电力的影响，重力加速
度 已知，下列说法正确的是( )
C
图3-2-12
A.滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为
B.第三、四张白纸间的摩擦力大小为
C.白纸与纸槽底座之间的摩擦力大小为
D.越靠近底座，白纸间的摩擦力越大
【解析】滚轮对第一张白纸的摩擦力为静摩擦力，第一张白纸匀速运动，对第一张
纸受力分析可知滚轮对第一张白纸的摩擦力等于第二张纸对第一张纸的滑动摩擦力，
即为 ，故A错误；除最上面一张白纸外，下面白纸均处于静止状态，以
第二张和第三张白纸整体、第二张到最底下白纸整体为研究对象，根据平衡条件可
知第三、四张白纸之间、白纸与进纸槽底座之间的摩擦力大小都等于第一张白纸对
第二张白纸的滑动摩擦力大小，故B、D错误，C正确。
谢谢大家

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