2026高考物理复习讲义（含解析）第二章 增分微点2　摩擦力的“四类”突变问题.docxVIP

摩擦力的“四类”突变问题

摩擦力的突变问题，其实质就是静摩擦力和滑动摩擦力大小或方向的变化分析问题，解题时应注意以下三点。

(1)分析临界状态，物体由相对静止变为相对运动，或者由相对运动变为相对静止，或者受力情况发生突变，往往是摩擦力突变问题的临界状态。

(2)确定各阶段摩擦力的性质和受力情况，做好各阶段摩擦力的分析。

(3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点。

类型“静—静”突变

物体在摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，物体虽然仍保持相对静止，但相对运动趋势的方向发生了变化，则物体所受的静摩擦力发生突变。

例1如图所示，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为5N时，物体A与小车均处于静止状态。若小车以1m/s2的加速度向右运动，则()

A.物体A相对小车向右运动

B.物体A受到的摩擦力减小

C.物体A受到的摩擦力大小不变

D.物体A受到的弹簧的拉力增大

答案C

解析由题意知，物体A与小车处于静止状态时，物体受到水平向左的静摩擦力，物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力Ffm≥5N，当小车加速运动时，假设物体A与小车仍然相对静止，则物体A所受合力大小F合＝ma＝10N，可知此时小车对物体A的摩擦力大小为5N，方向向右，且为静摩擦力，所以假设成立，物体A受到的摩擦力大小不变，故A、B错误，C正确;弹簧长度不变，物体A受到的弹簧的拉力大小不变，故D错误。

类型“静—动”突变

物体在静摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持相对静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力，突变点常常为静摩擦力达到最大值时。

例2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(箱子未离开地面)，关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系，下列四幅图可能正确的是()

答案B

解析F与水平方向的夹角为θ，箱子处于静止状态时，根据平衡条件得，箱子所受的静摩擦力为Ff＝Fcosθ，F增大，Ff增大;当拉力达到一定值，箱子开始运动，静摩擦力变为滑动摩擦力，由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力有个突然减小的过程;箱子运动时，所受的支持力FN＝G－Fsinθ，F增大，FN减小，此时箱子受到的滑动摩擦力Ff＝μFN减小，选项A、C、D错误，B正确。

类型“动—静”突变

在滑动摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止相对滑行时，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力“突变”为静摩擦力。

例3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时刻开始以初速度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，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像是下列图中的(g取10m/s2)()

答案A

解析开始物体受到水平向左的滑动摩擦力Ff＝μmg＝0.2×1×10N＝2N，物体速度减为0后，由于FFf，所以物体受到水平向右的静摩擦力Ff＝F＝1N，故A正确。

类型“动—动”突变

物体在滑动摩擦力作用下运动直到达到共同速度后，如果在静摩擦力作用下不能保持相对静止，则物体将受滑动摩擦力作用，且其方向发生反向。

例4(多选)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μtanθ，则下列选项中能客观地反映小木块所受的摩擦力和运动情况的是()

答案BD

解析当小木块速度小于传送带速度时，小木块相对于传送带向上滑动，受到的滑动摩擦力沿传送带向下，加速度a＝gsinθ＋μgcosθ;当小木块速度达到传送带速度时，由于μtanθ，即μmgcosθmgsinθ，小木块所受合力不为零，方向沿传送带向下，所以速度继续增加，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为沿传送带向上，加速度a＝gsinθ－μgcosθ，a变小，则v－t图像的斜率变小，B、D正确。

跟踪训练

1.(2025·北京海淀模拟)如图所示，木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的弹簧被压缩了1cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用F＝2N的水平拉力作用在木块B上，此时木块A、B所受摩擦力分别记为FfA和FfB，弹簧弹力大小为F1，则()

A.FfA＝10N B.FfA的方向水平向左

C.FfB＝6N D.F1