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2023 届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练
专题08 摩擦力
导练目标 导练内容
目标1 摩擦力的大小和方向
目标2 摩擦力的四类突变问题
目标3 全反力和摩擦角
【知识导学与典例导练】
一、摩擦力的大小和方向
1.静摩擦力和滑动摩擦力
静摩擦力 滑动摩擦力
两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生 两个具有相对运动的物体间在接触面上产生
定义
的阻碍相对运动趋势的力 的阻碍相对运动的力
(1)接触面粗糙; (1)接触面粗糙;
产生条件 (2)接触处有弹力; (2)接触处有弹力;
(3)两物体间有相对运动趋势 (3)两物体间有相对运动
(1)静摩擦力大小，与正压力无关，即0<F≤F 滑动摩擦力的大小与正压力成正比，即
f fmax
(2)最大静摩擦力F
fmax
的大小与正压力大小有关 f=μF
N
大小
(μ：取决于接触面的材料及粗糙程度，与F
N
为无关)
方向
与接触面相切，与物体相对运动趋势的方向相反 与接触面平行，与物体相对运动方向相反
注意：①运动方向：一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向；
②相对运动（趋势）方向：以其中一个物体为参考系,另一个物体相对参考系的运动方向。2.判断静摩擦力的有无及方向的三种方法
（1）假设法：
（ 2 ） 状 态 法 ：
（3）牛顿第三定律法：“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再
根据牛顿第三定律确定相互作用的另一物体受到的静摩擦力的方向。
（4）带动法：①“主动带动被动”②“同向快带慢，反向互相阻”，多用于传送带和板块模型中，摩擦
力方向的判断。
注意：摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但与物体的运动方向可能相
反，也可能相同，还有可能不在同一一线上。
【例1】（假设法）如图，甲乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则（ ）
A．甲受到三个力的作用
B．甲受到的摩擦力水平向右C．扶梯对乙的作用力方向垂直扶梯向上
D．扶梯对乙的作用力方向竖直向上
【例2】（状态法）最近，不少人喜欢踩着一种独轮车，穿梭街头。这种独轮车全名叫电动平衡独轮车，
其中间是一个窄窄的轮子，两侧各有一块踏板。当人站在踏板上向右运动时，可简化为如图甲、乙所示的
模型。关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．考虑空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力向左
B．不计空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力向左
C．考虑空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力可能为零
D．不计空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力不可能为零
【例3】（牛顿第三定律法）如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平地面上，物体B受到大小为15N、
方向水平向右的力F 的作用，物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F 的作用，三者均处于静止状态，
1 2
则（ ）
A．物体B对物体A的摩擦力方向水平向右
B．物体C对物体B的摩擦力方向水平向左
C．地面与物体C之间的摩擦力大小为5ND．地面与物体C之间无摩擦力
3.摩擦力大小的计算
【例4】如图所示，木块A、B所受重力分别为50 N和60 N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，
夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动。现
用F=1 N的水平拉力作用在木块B上，力F作用瞬间（ ）
A．木块B所受摩擦力大小是10 N
B．木块B所受摩擦力大小是7 N
C．木块A所受摩擦力大小是12.5 N
D．木块A所受摩擦力大小是8 N
【例5】如图所示，在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体，现用 的力，斜向下推物体，力F与
水平面成 角，物体与水平面之间的滑动摩擦系数为 ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取
，则（ ）A．物体对地面的压力为20N B．物体所受的摩擦力为14.5N
C．物体所受的摩擦力为 D．物体将向右匀速运动
二、摩擦力的突变问题
1.“静→静”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相
对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。
【例6】如图所示为分拣快件的皮带传输机，转动轮带动倾斜皮带匀速向上运动，快件能随皮带一起向上
做匀速运动，其间突遇故障，皮带减速直至停止。假设在上述过程中，快件与皮带始终保持相对静止，则
（ ）
A．快件匀速运动时受到的摩擦力对其做正功
B．快件匀速运动时受到的摩擦力一定为零
C．快件减速运动时受到的摩擦力不可能为零
D．快件减速运动时受到的摩擦力方向一定沿皮带向下
2.“静→动”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静
摩擦力可能突变为滑动摩擦力。
【例7】如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在
拉力F的大小由零逐渐增大的过程中。关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系，下列四副图可能正确的
是（ ）A． B．
C． D．
3.“动→静”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当相对滑动突然停止时，滑动摩擦力可能
突变为静摩擦力。
【例8】将质量为m的砖块靠在足够高的竖直墙壁上，对其施加F＝kt（k为正的常数）的水平推力，如图
所示，t＝0时将砖块由静止释放，用f、a、v分别表示它的摩擦力、加速度和速度，下列图像正确的是（
）A． B．
C． D．
4.“动→动”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的正压力发生变化时，滑动摩
擦力的大小随之而变；或两物体达到共同速度时相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向也会随之而变。
【例9】如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为 ，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与
传送带间动摩擦因素为 ，小木块速度随时间变化关系如图所示，v、t 已知，则（ ）
0 0
A．传送带一定逆时针转动 B．
C．传送带的速度大于v D．t 后滑块的加速度为
0 0
三、全反力和摩擦角
1.全反力：物体所受滑动摩擦力与支持力的合力称全反力，一般用R表示。2.摩擦角：全反力与支持力的夹角称摩擦角，且μ=tanθ（μ为动摩擦因素）
【例10】如图所示，斜面静止在粗糙的水平地面上，一个物体恰能沿斜面匀速下滑。若以平行于斜面方向
的力 向下推此物体，使物体加速下滑，则
A．斜面一定静止，且与地面之间没有摩擦力
B．斜面可能静止，且受到地面向右的静摩擦力
C．斜面一定运动，且受到地面向右的摩擦力
D．斜面一定静止，且受到地面向右的静摩擦力
【多维度分层专练】
1．轮椅分为电动和手动轮椅，是用于伤员、病员、残疾人居家康复、周转运输、就诊、外出活动的重要
移动工具。如图是一款手动轮椅，该轮椅共有4个轮子，人用双手推动手轮圈，轮椅向前运动。关于地面
对4个轮子的摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．前轮、后轮受到的摩擦力都向前
B．前轮、后轮受到的摩擦力都向后C．前轮受到的摩擦力向前，后轮受到的摩擦力向后
D．前轮受到的摩擦力向后，后轮受到的摩擦力向前
2．物块A、B叠放在水平桌面上，装有沙子的铁桶C通过细线绕过光滑的滑轮连接B，使A、B在水平面上
一起向右做匀加速运动，设A、B间的摩擦力为 ，B与桌面间的摩擦力为 。若取出C桶内的一些沙子放
在物块A上方的凹槽中，A、B恰好能一起向右匀速运动，则摩擦力 和 的变化情况是（ ）
A． 变为0， 变大 B． 变为0， 变小
C． 不变， 不变 D． 不变， 变小
3．如图，重50N的物体在水平面上向右运动，同时受到一个水平向左的F=8N的恒力作用，物体和水平面
间的动摩擦因数为0.2，取水平向左为正方向，则该物体所受的摩擦力 随时间 变化的关系图像为
（ ）A． B． C． D．
4．木块A、B的质量分别为5kg和6kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻
质弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，初始时两木块在水平地面上静止不动。现用与水平方
向成60°的拉力F＝6N作用在木块B上，如图所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g＝
10m/s2，则在力F作用后（ ）
A．木块A所受摩擦力的方向向左 B．木块A所受摩擦力大小是12.5N
C．木块B所受摩擦力大小是11N D．木块B所受摩擦力大小是15N
5．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在光滑水平面上向右匀速运动，此时给物块A施加一个水平向左
的拉力，物块A和B仍保持相对静止一起向右运动过程中（ ）
A．物块B对A的摩擦力方向水平向左 B．物块B受到的摩擦力大小等于F
C．物块A和B各受到四个力的作用 D．物块B对物块A的支持力是由于物块B形变引起的
6．如图甲所示，A、B两个质量均为m的物体叠放在水平面上，B的上下表面均水平，A物体与一拉力传
感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t＝0时刻起，用一水平向右且随时间逐渐增加
的力F作用在B物体上，拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知k、t、t，且最大静摩擦
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力等于滑动摩擦力。A与B，B与水平面间的动摩擦因数均为μ，下列说法正确的是（ ）A． 时间内A、B之间的静摩擦力逐渐增加
B． 时间内，水平面与B之间为滑动摩擦力
C． 时间内A、B之间无摩擦力
D． 时刻，B与水平面之间的摩擦力为2μmg
7．如图所示，用水平力 推着物块沿斜面匀速运动，已知物块的质量为 ，斜面倾角为 ，物块与斜面
间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 。关于摩擦力大小的计算可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．条件不足，无法计算
8．如图所示，水平地面上有楔形物体b，b的斜面上有一小物块a，a与b之间、b与地面之间均存在摩擦．
已知a恰好可沿斜面匀速下滑，此时若对a施加如图所示的作用力，a仍沿斜面下滑，则下列说法正确的
是( )A．在a上施加竖直向下的力F，则地面对b无摩擦力
1
B．在a上施加沿斜面向下的力F，则地面对b的摩擦力水平向左
2
C．在a上施加一个水平向左的力F，则地面对b的摩擦力水平向右
3
D．无论在a上施加什么方向的力，地面对b均无摩擦力
