2026高考物理复习课件 第二章第1讲 微专题 摩擦力的突变问题

第二章相互作用第1讲重力、弹力、摩擦力微专题摩擦力的突变问题 目录2课时作业1微专题摩擦力的突变问题 微专题摩擦力的突变问题 类型常见突变情形“静静”突变物体在静摩擦力和其他力作用下处于相对静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持相对静止状态，则物体受到的静摩擦力通常将发生突变“动静”突变在滑动摩擦力和其他力作用下，物体突然停止相对滑动，但仍有相对运动趋势时，物体将不受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力“突变”成静摩擦力“静动”突变物体在静摩擦力和其他力作用下处于相对静止状态，当其他力变化时，如果物体不再保持相对静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力“动动”突变物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的压力发生变化时，滑动摩擦力的大小随之改变；或者两物体达到共同速度后相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向随之改变 例如图所示，质量为m的小物块，在水平恒力F的作用下紧贴在竖直墙壁上保持静止状态。自t＝0时刻起F随时间均匀减小，直至t2时刻减为零，重力加速度为g，关于小物块所受摩擦力f大小随时间t变化的图像，下列可能正确的是() 解析开始时小物块静止，在竖直方向上，由平衡条件可知，小物块受静摩擦力作用，且大小等于重力大小，即f静＝mg，随着F逐渐减小，小物块与墙壁间的最大静摩擦力也逐渐减小，当其小于物块重力时突变为滑动摩擦力，而且此时的滑动摩擦力略小于最大静摩擦力，即略小于小物块的重力。小物块开始运动后，根据f＝μF，可知当F随时间均匀减小到零时，滑动摩擦力f随时间均匀减小到零。故选B。 跟进训练(2025·广东省东莞市东莞外国语学校高三上9月月考)如图所示，用由零逐渐增大的力F，将一重力为G的物体压在粗糙的竖直墙上，下面四幅图中哪一个能正确地表示物体所受摩擦力f与作用力F之间的函数关系() 解析：开始时F较小，墙对物体的弹力FN＝F较小，物体所受最大静摩擦力小于物体的重力，物体加速下滑，受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力f滑＝μFN＝μF，即f滑与F成正比。当滑动摩擦力与重力大小相等后，随着F继续增大，滑动摩擦力继续增大，滑动摩擦力大于重力，物体开始减速下滑，直到物体的速度减为0，滑动摩擦力突变为静摩擦力，此时静摩擦力与重力大小相等，F继续增大，静摩擦力保持不变。综上所述，B正确，A、C、D错误。 课时作业 [A组　基础巩固练]1．下列关于重力和重心的说法正确的是()A．物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B．物体静止时，对水平支持物的压力就是物体的重力C．用细线将物体悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上D．重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上 解析：重力是由于地球吸引产生的，是物体所受地球的万有引力的一个分力，两者一般不相等，A错误。压力和重力是两种性质不同的力，B错误。由平衡条件知，被细线悬挂的物体静止时，细线拉力和重力平衡，重心在重力作用线上，则一定在悬线所在的直线上，C正确。重心的位置跟物体的形状、质量分布有关，是重力的等效作用点，但不一定在物体上，如折弯成直角的均匀直杆，D错误。 2．足球运动有“世界第一运动”的美誉，是全球体育界最具影响力的单项体育运动。如图所示为四种与足球有关的情景，下列说法正确的是()A．甲图中，静止在草地上的足球受到的支持力就是它的重力B．乙图中，静止在光滑水平地面上且相互接触的两个足球会受到相互作用的弹力C．丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用D．丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变而产生的 解析：甲图中，静止在草地上的足球受到的支持力与重力平衡，但支持力不是重力，故A错误；乙图中，假设静止在光滑水平地面上且相互接触的两个足球受到相互作用的弹力，则任意一个足球在水平方向上只受到这个弹力，不能保持静止，故假设不成立，即两个足球间没有相互作用的弹力，B错误；丙图中，踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到重力、草地的支持力和人脚的压力3个力的作用，故C正确；丁图中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变而产生的，故D错误。 3．(2025·江苏省苏州市南京师范大学苏州实验学校高三上期初适应性考试)图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况，其中正确的是() 解析：一般来讲轻质杆对物体的弹力不一定沿着杆的方向，A项中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态，由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上，A错误；B项中因为右边的绳竖直，如果左边的绳有拉力的话，水平方向受力不平衡，小球A不会静止，所以左边的绳没有拉力，故B错误；球面与球面接触处的弹力方向为过接触点垂直于公切面(即在接触点与球心的连线上)指向受力物体，故C正确，D错误。 4.中央广播电视总台《2024年春节联欢晚会》以“龙行龘龘，欣欣家国”为主题。中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一。如图所示，书法家在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。书写“龙”字“一”这一笔画时，在向右行笔的过程中镇纸和白纸都保持静止，则()A．毛笔对白纸的摩擦力向左B．白纸对镇纸的摩擦力向右C．桌面对白纸的摩擦力向左D．桌面对白纸的摩擦力小于毛笔对白纸的摩擦力 解析：在向右行笔的过程中，白纸相对毛笔向左运动，毛笔对白纸的摩擦力向右，故A错误；若白纸对镇纸有摩擦力，因镇纸在水平方向上不受其他力的作用，则镇纸无法处于平衡状态，故白纸对镇纸没有摩擦力作用，故B错误；对白纸受力分析，桌面对白纸的摩擦力与毛笔对白纸的摩擦力二力平衡，则结合A项分析知，桌面对白纸的摩擦力向左，大小等于毛笔对白纸的摩擦力，故C正确，D错误。 5.(2023·山东高考)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为()A．10N/mB．100N/mC．200N/mD．300N/m 解析：由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使三根弹簧均发生相邻两盘间距的形变，即有mg＝3kx，式中m＝300g，x＝1.0cm，解得每根弹簧的劲度系数k＝100N/m，故选B。 6.(2024·江苏省宿迁市高三一模)运动员以图示的姿势静止于水平地面上，则运动员()A．一定受到摩擦力B．对地面的压力就是重力C．受到的支持力和重力是一对平衡力D．受到的支持力是由于脚掌形变产生的解析：运动员静止于水平地面上，水平方向受力平衡，可知运动员一定不受摩擦力的作用，故A错误；运动员对地面的压力与运动员的重力是不同性质的力，不能说运动员对地面的压力就是重力，故B错误；运动员受到的支持力和重力是一对平衡力，故C正确；运动员受到的支持力是由于地面形变产生的，故D错误。 7.一本书重约6N，有424页，书本正面朝上。现将一张A4纸夹在106～107页间，A4纸能够覆盖几乎整个书页，如图所示。若要将A4纸抽出，至少需用约1N的拉力。不计书皮及A4纸的质量，则A4纸和书之间的动摩擦因数最接近()A．0.33B．0.45C．0.56D．0.67 8.如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1N的作用，g取10m/s2，以水平向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)() 解析：物体从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右做匀减速直线运动，受到的滑动摩擦力大小为|Ff|＝μmg＝0.2×1×10N＝2N，方向水平向左，为负值。当物体的速度减为零时，物体所受的最大静摩擦力大小为Ffm＝μmg＝2N，因为F＜Ffm，所以物体不能被拉动而处于静止状态，受到静摩擦力作用，其大小为|Ff|＝F＝1N，方向水平向右，为正值。故A正确。 9.(2025·宁夏中卫市高三上期中)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20N、方向水平向右的力F1的作用，物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F2的作用，三者均处于静止状态，则()A．物体B对物体A的摩擦力方向水平向右B．地面与物体C之间的摩擦力大小为15NC．物体C对物体B的摩擦力方向水平向右D．地面与物体C之间无摩擦力 解析：假设物体B对物体A有摩擦力作用，因水平方向没有其他力与之平衡，A将无法保持静止，故假设不成立，即物体B对物体A没有摩擦力作用，A错误；对A、B、C整体分析，由于F1＝20N>F2＝5N，由平衡条件可知地面对物体C的摩擦力方向水平向左，大小为f1＝F1－F2＝15N，B正确，D错误；对A、B整体分析，在水平方向上由平衡条件可知，物体C对物体B的摩擦力方向水平向左，C错误。 [B组　综合提升练]10．(2024·辽宁省沈阳市高三下三模)“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船，能够在1.5米厚的冰层中连续破冰前行。破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是() 解析：碎冰块对船体的弹力方向过接触点垂直于接触面，指向受力物体；摩擦力方向过接触点平行于接触面，与相对运动方向相反，故选A。 11．(2024·安徽省安庆市高三下二模)如图甲所示，水平桌面上固定一个力传感器，力传感器通过细绳与一质量为3.5kg的物块连接，物块放置在粗糙的长木板上，开始时细绳伸直且水平。现水平向左拉长木板，传感器记录的细绳拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．拉动长木板的最大拉力为10NB．物块与长木板间的动摩擦因数是0.2C．长木板与水平桌面间的滑动摩擦力是7ND．增大水平桌面的粗糙程度，图线对应的峰值增大 A．第1张答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相反B．第2张答题卡到最后一张答题卡都不可能相对底板发生滑动C．第3张答题卡对第2张答题卡的摩擦力大于第1张答题卡对第2张答题卡的摩擦力D．滚轮与答题卡间的动摩擦因数小于答题卡之间的动摩擦因数[C组　拔尖培优练]13.学校所使用的答题卡扫描机如图所示，滚轮压紧答题卡后不断转动带动答题卡进入扫描机。假设每张答题卡质量均相等，滚轮与所接触的答题卡间始终无相对滑动，答题卡之间、答题卡与底板之间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在扫描第1张答题卡的过程中，下列说法正确的是() 解析：由题意知，第1张答题卡在滚轮带动下才能进入扫描仪，则第1张答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相同，A错误；因为答题卡之间、答题卡与底板之间的接触面，越向下弹力越大，又动摩擦因数均相同，则越向下最大静摩擦力(或滑动摩擦力)越大，故分析可知，第2张答题卡到最后一张答题卡都不可能相对底板发生滑动，对第2张答题卡由平衡条件知，第3张答题卡对第2张答题卡的静摩擦力等于第1张答题卡对第2张答题卡的滑动摩擦力，B正确，C错误；设滚轮对第1张答题卡的压力大小为FN，第1张答题卡对第2张答题卡的压力大小为FN′，滚轮与答题卡间的动摩擦因数为μ1，答题卡间的动摩擦因数为μ2，分析知滚轮对第1张答题卡的静摩擦力f1大于第2张答题卡对第1张答题卡的最大静摩擦力f2，即f1>f2，又f1≤μ1FN，f2＝μ2FN′，FN<FN′，联立可得μ1>μ2，D错误。