2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)教师用-增分微点2　摩擦力的“四类”突变问题.docxVIP

增分微点2摩擦力的“四类”突变问题

分析摩擦力突变问题的方法

1.在涉及摩擦力的情况中，题目中出现“最大”“最小”或“刚好”等关键词时，一般隐藏着摩擦力突变的临界问题。题意中某个物理量在变化过程中发生突变，可能导致摩擦力突变，则该物理量突变时的状态即为临界状态。

2.存在静摩擦力的情景中，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。

3.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。

类型“静—静”突变

物体在静摩擦力和其他力的共同作用下处于相对静止状态，当作用在物体上的除摩擦力以外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将发生突变。

例1(2025·福建省厦门月考)如图所示，一质量为m=8kg的木块放在水平桌面上，在水平方向受到F1和F2作用而处于静止状态，其中F1=10N，F2=3N。已知木块与地面的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度大小g=10m/s2，则木块在水平方向受到的摩擦力Ff，下列说法正确的是()

A.若撤去F1保留F2，则Ff=8N，方向向左

B.若撤去F1保留F2，则Ff=3N，方向向右

C.若撤去F2保留F1，则Ff=3N，方向向左

D.若撤去F2保留F1，则Ff=10N，方向向左

答案B

解析木块在水平方向受到F1和F2作用而处于静止状态，根据平衡条件可知Ff=F1－F2=7N，木块受到的静摩擦力为方向向左;若撤去F1保留F2，由于F2=3NFf=7N，可知木块仍然保持静止，则木块受到的静摩擦力为Ff1=F2=3N，方向向右，故A错误，B正确;若撤去F2保留F1，由于F1=10NFm=μmg=8N，可知木块将向右运动，则木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff2=μmg=8N，方向向左，故C、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(多选)(2025·四川南充高三阶段练习)如图甲所示，一个滑块置于足够长的长木板左端，木板放置在水平地面上;已知滑块和木板的质量均为3kg，在滑块上施加一个F=0.5t(N)的变力作用，从t=0时刻开始计时，滑块所受摩擦力随时间变化的关系如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()

A.滑块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2

B.木板与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.05

C.图乙中t2=18s

D.木板的最大加速度为2m/s2

答案ABC

解析0~6s共同静止在地面上，6s~t2一起在地面上运动，t2以后相对滑动;t2以后滑块所受的摩擦力为μ1mg=6N，解得μ1=0.2，A正确;t1=6s时，滑块和木板一起开始滑动，根据平衡条件得0.5t1=μ2·2mg，解得μ2=0.05，B正确;t2时刻对整体根据牛顿第二定律得0.5t2－μ2·2mg=2ma，t2时刻对木板根据牛顿第二定律得μ1mg－μ2·2mg=ma，解得a=1m/s2，t2=18s，木板的最大加速度为1m/s2，C正确，D错误。

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(2025·山东潍坊高三开学考)如图所示，粗糙长木板的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置。当木板向下转动，θ角逐渐增大的过程中，木板与木块间的摩擦力Ff的大小随θ角变化的图像最有可能的是()

答案B

解析开始时木块与木板间为静摩擦力，由受力平衡可得Ff=mgsinθ，则随θ角增大，静摩擦力逐渐变大;当θ角增大到一定数值时木块在板上发生滑动，木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为Ff=μmgcosθ，则随θ角增大，滑动摩擦力逐渐变小;故木板与木块间的摩擦力Ff的大小随θ角变化的图像最有可能是B，故B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，则物体将继续受滑动摩擦力作用，但其方向发生改变。

例4(多选)(2024·河南省南阳一中高三月考)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，则下列选项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是()

答案BCD

解析当小木块速度小于传送带的速度时，小木块相对于传送带向上滑动，受到沿传送带向下的摩擦力，其加速度a=gsi