2022高考物理（浙江选考）一轮总复习学案：第二章 第二节 摩擦力

第二节摩擦力

必备知识:双基夯实

［温故知新强基固本1

一、静摩擦力

厂①山

（产生条件｝一②②

静

摩'L一③两物体间有国

擦

（大小）

力~-a______

、方向卜一与受力物体相对运动趋势的方向⑹

答案：m接触面粗糙回接触处有弹力因相对运动趋势

HOHFfm困相反

【基础练1】（2020•浙江省选考模拟）体操运动员在平衡杆上进行静态平衡

训练，如图所示，则（）

A.平衡杆对人的力等于人对平衡杆的力

B.平衡杆对人的摩擦力方向向左

C.人对平衡杆的摩擦力方向向左

D.人受到的支持力是因为脚底发生了形变

详细分析：选A。平衡杆对人的力、人对平衡杆的力属于相互作用力，所以

A正确；人受到重力、平衡杆对人的支持力，处于平衡状态，没有受到摩擦力，

所以B、C错误；人受到的支持力是平衡杆形变造成的，所以D错误。

二、滑动摩擦力

滑，因A吊___________________

动

摩〔方向一与受力物体相对运动的方向②

擦

力（动摩擦因数卜其决定因素有接触面的材料和因

答案:E/ZFN团相反囱粗糙程度

【基础练2】（多选）如图所示，物块M在静止的传送带上以速度。匀速下

滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为。则传

送带启动后（）

A.M受到的摩擦力不变B.M静止在传送带上

C.M可能沿斜面向上运动D.M下滑的速度不变

详细分析：选AD。由题意知，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，传送带启

动后物块仍然受到的是滑动摩擦力，由Ff=//wgcos6可知，物块M受到的摩擦

力不变，A正确；由于物体受力情况没有变化，所以物体运动状态不变，物体仍

沿传送带匀速下滑，B、C错误，D正确。

关键能力;深度研析

［考点研析能力突破1

,基础考点■*।

考点一静摩擦力的有无及方向的判断

思维程序如下：

不发生相无相对运A无静摩

_____方向与相

假设法对滑动一动趋势/擦力

假设物体间11对运动趋

接触面光滑势的方向

不发生相有相对运有静摩

・相反

对滑动"

［动趋势f［擦力J

先判断物体的状态（即加速度的方向），再利用牛顿第二定律

状态法6=〃"）确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小

及方向

牛顿

第三先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力

定律的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向

法

蒯W智能化电动扶梯如图所示，乘客站上扶梯，先缓慢加速，然后再匀速

上升，则（）

A.乘客始终处于超重状态

B.加速阶段乘客受到的摩擦力方向与。相同

C.电梯对乘客的作用力始终竖直向上

D.电梯匀速上升时，电梯对乘客的作用力竖直向上

［详细分析］加速运动阶段，乘客的加速度沿电梯斜向上，有竖直向上的分

加速度，根据牛顿第二定律，电梯对他的支持力大于其重力，处于超重状态；匀

速运动阶段，加速度为0,所以既不超重也不失重，故A错误；加速阶段乘客加

速度方向沿电梯斜向上，加速度有水平向右的分量，则受到的摩擦力方向水平向

右，B错误；加速阶段，乘客受到竖直向上的支持力和水平向右的摩擦力，则电

梯对乘客的作用力斜向右上方；电梯匀速上升时，电梯对乘客只有向上的支持力，

即电梯对乘客的作用力竖直向上，C错误，D正确。

［答案］D

【对点练1］（2020•浙江省高中学业水平考试）某运动员以如图所示的姿势

蹲在水平地面上，则该运动员（）

A.受到水平向前的摩擦力

B.受到水平向后的摩擦力

C.受到竖直向上的支持力

D.所受支持力由脚底形变产生

详细分析：选C。运动员在水平方向无运动的趋势，则地面对人无摩擦力，

A、B错误：运动员竖直方向受力平衡，受到地面竖直向上的支持力和竖直向下

的重力，C正确；人所受支持力由地面的形变产生，D错误。

回基础考点自主练通

考点二摩擦力的分析与计算

偷国如图所示，某中学新校区装修时，工人用质量为〃2的磨I弓7

石对斜壁进行打磨，当对磨石施加方向竖直向上、大小为F的推力/^>

时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦K

因数为〃，则磨石受到的摩擦力大小为（）

A.//（F—mg）cos6B.（F-mg）sin6

C.（F-mg）cos6D./i（F—mg）

［详细分析］磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于平衡状态，由

图可知，尸一定大于重力；

先将重力与向上的推力合成后，将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方

向分解可得在沿斜面方向有：

/=（尸一〃2g）cosO',

在垂直于斜面方向上有：FN=（F—;«g）sin0

贝Uf=（F—mg）cos3=^i（F—mg）sin/

［答案］C

【对点练2】（2020・7月浙江选考）矢量发动机是喷口可、

向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20

隐形战斗机以速度u斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如

图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力B、与速度方向垂直的升力弦和与

速度方向相反的空气阻力在。下列受力分析示意图可能正确的是（）

详细分析：选A。由题给信息可知，升力乃与速度方向垂直，B、D错误；

空气阻力Ff与速度方向相反，C错误，故A正确。

倒01（2020・江苏如皋中学模拟）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速

率VI运行。初速度大小为6的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处

滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t

图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知。2＞功。则（）

A.72时刻，小物块到A处的距离达到最大

B.及时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C.0〜f2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左

D.0〜打时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

［详细分析］八时刻小物块向左运动到速度为零，到A处的距离达到最大，

故A错误；念时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，故B正确；0〜

念时间内，小物块受到的摩擦力方向向右，故C错误；々〜办时间内小物块不受

摩擦力作用，故D错误。

［答案］B

【对点练3］（多选）自动卸货车始终静止在水平地面上。车厢在液压机的

作用下改变与水平面间的倾角，用以卸下车厢中的货物。当倾角增大到〃时，质

量为M的木箱A与装在箱内的质量为m的物体B一起以共同的速度P沿车厢底

匀速滑下，则下列说法正确的是（）

A.A受到的静摩擦力方向沿斜面向上

B.A受到的摩擦力为Mgsin。，方向沿底面向上

C.A受到车厢底面的滑动摩擦力大小为Mgsin6

D.A与车厢底面间的动摩擦因数〃=tan。

详细分析：选BD。A受到车厢地面的摩擦力是滑动摩擦力，方向沿斜面向

上，受到B的摩擦力是静摩擦力，方向沿斜面向下，故A错误：对A受力分析，

受重力、支持力、车厢底面的摩擦力和B的静摩擦力，根据A匀速运动，受力

平衡知，A受到的摩擦力大小为Mgsin。，方向沿底面向上，故B正确：将A、B

作为整体，匀速运动，受力平衡，所以A受到车厢底面的滑动摩擦力大小为（M

+机）gsin，，故C错误；对于A、B整体，根据受力平衡：（M+m）gsin8="（M+

，〃）gcos0,所以//=tan9,故D正确。

9能力考点师生共研

考点三摩擦力的突变问题

当物体的受力情况发生变化时，摩擦力的大小和方向往往会发生变化，有可

能导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化。常见的摩擦力突变模型如下。

分类案例图ZF

“静一静”突变在水平力/作用下物体静止于斜面上，户突然增大

时物体仍静止，则物体所受静摩擦力的大小或方向

将“突变”

物体放在粗糙水平面上，作用在物体上的水平力F

“静一动”突变

从零逐渐增大，当物体开始滑动时，物体受水平面

的摩擦力由静摩擦力“突变”为滑动摩擦力

“动—静”突变

滑块以00冲上斜面做减速运动，当到达某位置时速

度减为零而后静止在斜面上，滑动摩擦力“突变”

为静摩擦力

“动一动”突变水平传送带的速度S大于滑块的速度。2,滑块受滑

动摩擦力方向水平向右，当传送带突然被卡住时，

滑块受到的滑动摩擦力方向“突变”为向左

啊长直木板的上表面的一端放有一铁块，木板由水平豉

位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角。变大），另一端不“：无~,

动，如图所示，则铁块受到的摩擦力R随角度a的变化图象可能正确的是（设最

大静摩擦力等于滑动摩擦力X）

［详细分析］设木板与水平面间的夹角增大到，时，铁块开始滑动，显然当

a<6时，铁块与木板相对静止，由力的平衡条件可知，铁块受到的静摩擦力的

大小为Ff=mgsina;当a26时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力，设动摩

擦因数为〃，由滑动摩擦力公式得铁块受到的摩擦力为Ff=〃〃?gcosa。通过上述

分析知道：ave时，静摩擦力随a角增大按正弦函数规律增大；当a2。时，滑

动摩擦力随a角增大按余弦函数规律减小，故C正确。

［答案］c

【对点练4】（多选）物体M位于斜面上，受到平行于斜面的

水平力产的作用处于静止状态，如图所示，如果将外力b撤去,

则物体（）

A.会沿斜面下滑

B.摩擦力方向一定变化

C.摩擦力变大

D.摩擦力变小

详细分析：选BD。有尸时，静摩擦力与尸和mgsin。的合力大小相等方向

相反，无F时，静摩擦力与mgsin。大小相等方向相反，故B、D正确。

【对点练5】（多选）（2020•原创经典）传送带与水平面夹角为

37。，传送带以6m/s的速率沿顺时针方向转动，如图所示。今在XX

传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m=2kg的小物块,它与传送带之间

的动摩擦因数为0.75,若传送带足够长，g取10m/s2,则（）

A.滑块刚放上传送带时，摩擦力沿传送带向上

B.滑块下滑1.5m将与传送带共速

C.共速后摩擦力的方向将发生突变

D.共速后摩擦力的大小将发生突变

详细分析：选BCo物体刚放上传送带时，相对传送带速度

较慢，传送带对物体的摩擦力为动力，方向沿斜面向下，A错误；

凡、

用正交分解法可得/合=〃加geos9+mgsin9,a=~=12m/s2,当

v—

0=6m/s时，由x=一立一得x=1.5m,B正确；共速时，摩擦力将由滑动摩擦

力突变成静摩擦力，且共速瞬间物体有相对于传送带下滑的趋势，所以摩擦力的

方向将发生突变，由原来的向下突变为向上，C正确；由于重力沿斜面方向的分

力m^sin0恰好等于〃冽geos0,摩擦力的大小之前为///wgeos0,共速时为mgsin0,

但〃加geos9=mgsin所以摩擦力大小不变，D错误。

课后达标二知能提升

［考点强化以练促学1

（建议用时：40分钟）

［基础达标］

1.（2020・台州调研）如图所示，两木板紧紧夹住木块，木块

一直保持静止，木块重为30N,木块与木板之间的动摩擦因数

为0.2,若左右两端的压力尸都是100N,则木块所受的摩擦力的大小和方向是

（）

A.30N,方向向上B.20N,方向向上

C.40N,方向向下D.100N,方向向上

详细分析：选A。由于木块保持静止，故摩擦力与重力平衡，Ff=G=30N,

方向向上。

2.（2020•嘉兴质检）如图所示，某人用手握住一个保温杯，

则下列说法中正确的是（）

A.若保持保温杯始终静止，则手握得越紧，保温杯受到

的摩擦力越大

B.握着保温杯匀速向上运动，保温杯所受的摩擦力向上

C.握着保温杯匀速向下运动，保温杯所受的摩擦力向下

D.握着保温杯水平匀速运动，保温杯不受摩擦力

详细分析：选B。保温杯无论是静止，还是匀速向上、向下或水平匀速运动，

合力都为0,竖直向下的重力总是与向上的摩擦力二力平衡，所以B正确。

3.（2019•浙江选考4月）如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的

是（）

A.小明与船之间存在摩擦力

B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力

C.杆对岸的力大于岸对杆的力

D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力

答案：A

4.如图所示，质量为根的木块在质量为M的长木板上滑行,

长木板与地面间动摩擦因数为川，木块与长木板间动摩擦因数为

〃2,若长木板仍处于静止状态，则长木板受地面摩擦力大小一定为（）

A.1121ngB.

C./.t\mgD.〃i"?g+〃2〃g

详细分析：选A。木块加相对M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小

为力=〃2N=〃2/ng;力的作用是相互的，故木块对长木板有向右的滑动摩擦力，

故长木板有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条

件，有力=力，因而有力=〃2/ng。长木板受她面的静摩擦力，故不能用/=〃i（M+

机）g求摩擦力，故只有A正确。

5.装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图

所示，则在匀加速拖出的过程中（）

A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小

B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大

C.平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小

D.材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不

变

详细分析：选D。根据滑动摩擦力的决定因素可知，在匀加速拖出的过程中，

滑动摩擦力只与材料与水平台面之间的压力和接触面的粗糙程度有关，与接触面

的大小和物体运动速度无关，A、B错误；在材料匀加速拖出的过程中，若材料

重心还在水平台面上，则平台对材料的支持力等于材料的重力，不变；当材料重

心出水平台面后，工人必须托住材料，C错误；在材料匀加速拖出的过程中，材

料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，所受滑动摩擦力不变，由牛顿

第二定律，F-f=ma,解得汝；因此在勾加速拖出的过程中，工人拉力

也不变，D正确。

6.如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线/

（-^|600

运动。若保持尸的大小不变，而方向与水平面成60。角，物块也恰

好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为（）

A.2一小B+

c.坐

详细分析：选C。当拉力水平时，物块做匀速运动，则/=〃mg,当拉力方

向与水平方向的夹角为60。时，物块也刚好做匀速运动，则Feos600=//（mg-Fsin

60°）,联立解得〃=为",A、B、D错误，C正确。

7.（2020・原创经典）如图所示，用一个水平推力/作用在木块8上使得A、

B保持相对静止一起向前做匀加速直线运动，地面粗糙，则下列说法正确的是

)

A.物体A不受摩擦力

B.物体A对8摩擦力方向向右

C.若A、8一起向前做匀速直线运动，则A、B间不存在摩擦力

D.若A、8一起向前做匀速直线运动，则A物体受到三个力的作用

详细分析：选C。由题意，A、8的运动状态为匀加速直线运动，A受力情

况较简单，对于A,假设A、8无摩擦力，则A只受重力和支持力，合力为0,

与运动状态不对应，所以假设不正确，即A、8存在摩擦力，且8对A摩擦力方

向向右，而A对3摩擦力应向左，故A、B错误；若A、8匀速，则假设正确，

C正确，D错误。

8.（2019•江苏扬州一模）如图所示，长为3L的木板从光滑水平面滑上长为

5L的粗糙桌面，停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为L,则该过程中，木

板所受摩擦力Ff与位移x的关系图线是（）

答案：D

9.《中国制造2025》是国家实施强国战略行动纲领，智能机

器制造是一个重要方向，如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个

金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直,

则（)

A.小球受到的摩擦力方向竖直向下

B.小球受到的摩擦力与重力大小相等

C.若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大

D.若铁夹水平移动，小球受到的摩擦力变大

详细分析：选B。对小球受力分析可知，小球受重力、两侧铁夹的弹力以及

摩擦力作用，根据平衡条件可知，小球在竖直方向上受到的摩擦力与重力大小相

等，方向相反，故A错误，B正确；增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦

力仍等于重力，大小不变，故C错误；若水平移动铁夹，由于小球在竖直方向

受力始终平衡，摩擦力大小不变，故D错误。

10.如图所示，质量为机的质点静止地放在半径为/?的半球

体上，质点与半球体间的动摩擦因数为小质点与球心的连线与

水平地面的夹角为仇重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.地面对半球体的摩擦力方向水平向左

B.质点对半球体的压力大小为mgcos。

C.质点所受摩擦力大小为机gsinQ

D.质点所受摩擦力大小为"zgcos。

答案：D

［素养提升］

11.如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速

度优匀速下滑，斜劈保持静止，地面对斜劈的摩擦力为Ri；如图乙所示，若对

该物体施加一平行于斜面向下的推力Fi,使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦

力为62；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面向上的推力尸2,使其减速

下滑，则地面对斜劈的摩擦力为外。下列关于叫|、风、外的大小关系正确的

是（）

甲乙丙

A.Fn>0B.Ff2>F(3

C.Ff2<Ft3D.Fn=Ffi

详细分析：选D。图甲中斜劈和物块都处于平衡状态，对整体，只受竖直方

向的重力和支持力，地面对斜劈的摩擦力衣=0,若有摩擦力，则系统不能平衡，

故A错误；根据图甲的情景可知，在图乙、丙中，物块受到斜面作用的滑动摩

擦力和支持力，它们的合力与物块重力平衡，即其方向竖直向上，因此物块对斜

面的作用力（摩擦力和压力的合力）总是竖直向下的，且与物块的重力等大，所以

斜劈只受到了竖直方向的重力、地面支持力和物块的作用力，与图甲的受力情况

相同，因此有「门=尸粒=尸（3=0,B、C错误，D正确。

12.（2020・丽水调研）如图所示，把一重为G的物体，用一水平方向L/

的推力F=kt{k为恒量，/为时间）压在竖直的足够高的平整墙上，从t

=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是下图中的（）

详细分析：选B。物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力R的作用，由于

R从零开始均匀增大，开始一段时间FfVG,物体加速下滑；当Ff=G时，物体

的速度达到最大值；之后Ff>G,物体向下做减速运动，直至减速为零。在整个

运动过程中，摩擦力为滑动摩擦力，其大小为Ff=〃EN="E=/l/,即Ff与r成正

比，是一条过原点的倾斜直线。当物体速度减为零后，滑动摩擦力突变为静摩擦

力，其大小R=G,所以物体静止后的图线为平行于r轴的直线，正确答案为B。

13.如图所示，一根原长为10cm、劲度系数为1000N/m的介/

弹簧一端固定在倾角为30。的粗糙斜面底端，弹簧轴线与斜面平

行，弹簧处于自然伸直状态，将重80N的物体A放在斜面上，净°

放置物体A后，弹簧长度缩短为8cm。现用一弹簧测力计沿斜面向上拉物体，

若物体与斜面间的最大静摩擦力为25N,当弹簧的长度仍为8cm时，弹簧测力

计示数不可能为（）

A.IONB.20N

C.40ND.60N

详细分析：选D。当物体受到的静摩擦力方向沿斜面向下，且达到最大静摩

擦力时，测力计的示数最大，此时有F+ZAx=Gsin6+Ffm,解得尸=45N,故

弹簧测力计示数不能超过45N,D正确。

14.如图所示，A、8两物体叠放在水平地面上，A物体质如加「一

量〃z=20kg,3物体质量M=30kg。处于水平位置的