第11讲 摩擦力 二力平衡（1.5～6分）（课件PPT）-【卓文中考·加速度】2023年河北中考物理复习

1 1 2 3 模块三　力　学 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 考点梳理·自主学习 多角度剖实验 六年真题·三年模拟 2 1.定义：两个相互接触的物体，当它们存在相对运动趋势或相对滑动时，在接触面会产生一种 　①阻碍　⁠这种趋势或发生相对运动的力。  阻碍　⁠ 自主学习 考点梳理 摩擦力（6年3考） 1 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 2.产生条件 （1）物体相互接触并挤压； （2）接触面 　②粗糙　⁠；  （3）物体间有相对运动或相对运动的趋势。（2018.18A） 注：三个条件缺一不可。 3.方向：与物体相对运动或相对运动趋势的方向 　③相反　⁠。 粗糙　⁠ 相反　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 4.影响因素：滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关。 （1）压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 　④大　⁠； （2）接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越 　⑤大　⁠。 注：滑动摩擦力的大小和压力大小有关，静摩擦力的大小与压力大小无关。 大　⁠ 大　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 5.增大和减小摩擦的方法 方法 举例 增大摩擦 （2020.12B） 增大 　⑥压力　⁠ 自行车刹车时用力捏刹车闸；打羽毛球时用力握紧球拍等 使接触面变 　⑦ 粗糙　⁠[2022.33（4）] 塑料瓶盖上有一些竖纹；浴室放防滑垫；结冰的路面撒煤渣；车轮装防滑链；鞋底凹凸不平的花纹等 压力　⁠ 粗糙 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 方法 举例 增大摩擦 （2020.12B） 变滚动为滑动 急刹车时车轮只滑不滚，车会很快停止运动 减小摩擦 减小压力 体操运动员在单杠上做动作时，手不能握单杠太紧等 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 方法 举例 减小摩擦 使接触面变光滑 在冰壶行进前方的冰道上“刷冰” 变滑动为滚动 移动重物时，在它下面垫上钢管；使用滚动轴承等 使相互接触的面隔开 气垫船；衣服拉链上抹石蜡；给轴承加润滑油等 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 1.平衡状态：物体在几个力的作用下保持 　①静止　⁠或 　②匀速直线　⁠运动状态，我们就说该物体处于平衡状态。  2.平衡力和相互作用力的异同[2020.25第3空、2019.32（3）、2017.33（1）] 静止　⁠ 匀速直 线　⁠ 二力平衡 （6年3考） 2 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 类型 平衡力 相互作用力 相同点 大小 　③相等　⁠；方向 　④相反　⁠；作用在 　⑤同一条直线　⁠上 力的示意图 物体的重力与桌面对物体的支持力 桌面对物体的支持力与物体对桌面的压力 区分关键 作用在同一个物体上 作用在两个物体上 可独立存在 同时产生，同时消失 相等　⁠ 相反　⁠ 同一条 直线　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 实验一　研究影响滑动摩擦力大小的因素（2022课标要求）（2022.33、2017.33） 1.实验原理： 　①二力平衡　⁠。[2022.33（2）]  2.实验器材及其作用 （1）实验装置图 二力平衡　⁠ 多角度剖实验 点击二维码观看视频 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （2）实验器材的作用 a.弹簧测力计的作用（用弹簧测力计 　②水平　⁠拉动物块，使其做 　匀③速直线　 ⁠运动，根据二力平衡原理，滑动摩擦力大小 　④ 于　⁠弹簧测力计示数）[2017.33（1）]；  b.砝码的作用（改变 　⑤压力　⁠的大小）；  c.毛巾的作用（ 　⑥改变接触面的粗糙程度　⁠）。  水平　⁠ 匀速直线　⁠ 等于 压力　⁠ 改变接触面的粗糙程度　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 3.实验方法的应用：控制变量法[2022.33（1）、2017.33（3）（4）] （1）探究滑动摩擦力与压力的大小关系时，控制 　⑦接触面的粗糙程度　⁠不变，改变压力的大小；  （2）探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系时，控制 　⑧压力大小　⁠不变，改变接触面的粗糙程度。  接触面的粗 糙程度　⁠ 压力 大小　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 4.实验结论 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小和接触面的粗糙程度有关。 （1）接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力 　⑨越大　⁠，滑动摩擦力越大；  （2）接触面受到的压力一定时，接触面越 　⑩粗糙　⁠，滑动摩擦力越大。  越大　⁠ 粗糙　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 5.交流与反思 （1）得出“物块运动的速度越大，滑动摩 擦力越大”的结论的原因：物块做变速运动时，摩擦力的大小 　⑪ 不等于　⁠弹簧测力计的示数。[2017.33（2）]  不 等于　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （2）实验中存在的不足与改进 不足：a.很难保证水平匀速拉动弹簧测力计；b.弹簧测力计在运动中不便于读数，误差较大。 改进措施：如下图所示，将长木板放在水平桌面上，物块放在长木板上，弹簧测力计的一端固定，一端挂在物块上，使物块相对 　⑫桌面　⁠（选填“木板”“弹簧测力计”或“桌面”）静止时读取弹簧测力计的示数。 优点： 　⑬不需要　⁠（选填“需要”或“不需要”）控制木板做匀速直线运动，便于操作；弹簧测力计示数稳定，便于读数。[2022.33（5）]  桌面　⁠ 不需要　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 　[2022遂宁改编]某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。 例1题图1 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 【基础设问】 （1）甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块，根据二力平衡知识，弹簧测力计对木块的拉力大小 　等于　⁠（选填“等于”“大于”或“小于”）滑动摩擦力的大小。  （2）通过对比甲、乙两次实验可知：其他条件相同时，压力越  　大　⁠，滑动摩擦力越大。  （3）通过对比 　甲、丙　⁠两次实验可知：其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。  等于　⁠ 大　⁠ 甲、丙　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （4）兴趣小组的同学利用图甲实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 运动速度（m/s） 0.2 0.3 0.4 0.5 测力计的示数（N） 1.2 1.2 1.2 1.2 分析实验数据可知，滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 　无关　⁠（选填“有关”或“无关”）。  无关　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （5）小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动，于是小伟设计了如图丁所示的实验装置，该装置的优点是 　不需要　⁠（选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。 不需要　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （6）实验小组的同学在甲实验时控制不好力度，拉力随时间变化的F－t图象及木块运动随时间变化的v－t图象如图2所示。则木块在第4秒时受到的摩擦力大小为 　4　⁠N。  例1题图2 4　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （7）在操作过程中，某同学发现弹簧测力计不沿水平方向拉动时，也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动，如图3所示。此时弹簧测力计的示数 　不等于　⁠（选填“等于”或“不等于”）木块所受滑动摩擦力的大小，与图甲正确操作相比，木块受到的滑动摩擦力 　减小　⁠（选填“增大”“减小”或“不变”）。 例1题图3 不等于　⁠ 减小 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （8）如图4是同组的小明同学为探究“滑动摩擦力的大小与接触面面积有关”的实验，将图甲中的木块沿竖直方向切去一半后，测得木块受到的摩擦力为原来的一半，由此得出“滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小的结论”，这个结论是错误的，原因是 　没有控制压力大小相同　⁠，改进的方法是 　将图甲中木块侧放或把切去的一半叠放在另一半木块上　⁠。 没有控制压力大小相 同　⁠ 将图甲中木块侧放或把切去的一半叠放在另一半 木块上　⁠ 例1题图4 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 【装置改进】 （9）小明改进的实验装置如图5所示，图中定滑轮的作用是 　改变拉力的方向　⁠。该装置的优点是 　弹簧测力计示数稳定，便于读数　⁠（写一条即可）。  例1题图5 改变拉力 的方向　⁠ 弹簧测力计示数稳定，便于读数　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 实验二　探究二力平衡的条件 【多角度剖实验】 1.实验器材及其作用 （1）实验装置图（以小车为例） 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （2）实验器材的作用及要求 a.小车（减小 　①摩擦力　⁠对实验的影响）；  b.小卡片（减小自重对实验的影响）； c.定滑轮（减小摩擦力，改变 　②力的方向　⁠）；  d.钩码（改变力的大小）。 摩擦力　⁠ 力的方向　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 2.实验方法的应用：控制变量法 （1）探究两个力的大小关系（保持作用在同一小车上的两个力在同一条直线上、方向相反，改变 　③一端力的大小　⁠）；  （2）探究两个力的方向关系（保持作用在同一小车上的两个力大小相等、作用在同一条直线上，使两个力同向）； 一端力的大小　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （3）探究两个力是否作用在同一条直线上（保持作用在同一小车上的两个力大小相等、方向相反，使两个力不作用在同一条直线上）； （4）探究两个力是否作用在同一物体上（保持两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，将小卡片从中间剪开）。 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 3.实验结论 二力平衡的条件：两个力作用在 　④同一物体上　⁠、大小 　⑤相等　⁠、方向 　⑥相反　⁠且作用在同一条直线上。  4.交流与反思 （1）实验中应选 　⑦静止　⁠作为研究状态（静止状态便于观察和操作）；  （2）实验应选择光滑桌面（减小 　⑧摩擦力　⁠对实验的影响）； （3）探究两个力是否作用在同一条直线上时的操作（ 　⑨将小车扭转一定角度后再放手　⁠）； （4）多次实验的目的（得出普遍规律，避免实验的偶然性）。 同一物体上　⁠ 相 等　⁠ 相反　⁠ 静止　⁠ 摩擦力　⁠ 将小车 扭转一定角度后再放手　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 　某小组用如图所示装置探究二力平衡的条件，每个钩码质量均为50 g。 例2题图1 （1）实验中定滑轮的作用是 　改变力的方向　⁠。  改变力的方向　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （2）如图甲所示，小组同学在左边和右边各挂一个钩码，这时木块保持静止，说明相互平衡的两个力方向 　相反　⁠，大小 　相等　⁠。细心的小明在实验时发现，若左边挂一个钩码，右边挂两个钩码时，木块仍然保持静止状态。经过讨论，同学们发现产生这一现象的原因是 　木块和桌面之间存在摩擦力　⁠，这时木块在水平方向受力 　平衡　⁠（选填“平衡”或“不平衡”）。  相反　⁠ 相等　⁠ 木块和 桌面之间存在摩擦力　⁠ 平衡　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （3）经过思考与交流后，实验小组决定改进实验设计，小明同学设计了如图乙所示实验装置，小丽同学设计了如图丙所示实验装置，你认为 　丙　⁠（选填“乙”或“丙”）装置更好，原因是： 　减小了自重对实验结果的影响　⁠。  （4）如图丙所示装置中，在左边和右边各挂一个钩码后，将小卡片转动一个小角度，松手后，小卡片旋转后又恢复原状，这表明相互平衡的两个力需要作用在 　同一条直线　⁠上。  丙　⁠ 减小了自重对实验 结果的影响　⁠ 同一条直线　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （5）为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，如果利用如图丙所示装置进行实验，下一步的操作是 　把小卡片从中间剪开，观察两个小卡片的运动情况　⁠。  （6）同学们利用图丁装置 　能　⁠（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。 把小卡片从中间剪 开，观察两个小卡片的运动情况　⁠ 能　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （7）为了验证猜想“只有作用在同一条直线上的两个力才能平衡”，能否采用“将卡片往下拉过一定距离（图戊）”的操作方式，请判断并说明理由： 　不能，因为没有控制两个力的方向相反　⁠。 例2题图2 不能，因为没有控制两个力的方向相反　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 1.[2021邯郸育英中学三模]小明用20 N的力握住10 N重的瓶子，让瓶子竖直悬空静止不动。则瓶子所受的摩擦力是 　10　⁠N。若小明将握力增加到30 N，则手与瓶子之间的摩擦力的大小将 　不变　⁠（选填“增大”“减小”或“不变”）。  10　⁠ 不变　⁠ 三年模拟 六年真题 1 摩擦力 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 2.[拓展训练]早晨，小明骑着自行车沿平直的公路驶向学校，强劲的北风迎面吹来，此时地面对车前轮的摩擦力为f1，对车后轮的摩擦力为f2，f2的方向与前进方向 　相同　⁠（选填“相同”或“相反”）。行到半路遇上步行的小华时，小明把小华的书包放在后架上，这时在行驶过程中车轮受到的摩擦力将 　增大　⁠（选填“增大”“减小”或“不变”）。  相同　⁠ 增大　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 3.[2022河北，33]小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时，利用一套器材依次完成如图所示的实验，其中甲、乙图中长木板正面朝上，丙图中长木板反面朝上，长木板的反面比正面粗糙。 （1）小明提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；②滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①，他应该选择 　甲、乙　⁠两图所示的实验来操作；如果小明要验证猜想②，他应该选择 　乙、丙　⁠两图所示的实验来操作。  甲、乙　⁠ 乙、丙　⁠ 2 研究滑动摩擦力的影响因素 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 第3题图 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （2）实验中，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做匀速直线运动，此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，这是利用了 　二力平衡　⁠的知识。  （3）小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8 N、1.2 N，在图乙实验中，弹簧测力计的示数如图丁所示，示数为 　1.0　⁠N。小明多次实验后得出结论：接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大；接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。  二力平衡　⁠ 1.0　⁠ （4）许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例： 　鞋底的花纹　⁠。  鞋底的花纹　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （5）实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图戊所示的实验装置：将弹簧测力计固定不动、木块挂在弹簧测力计的挂钩上，不拉木块，改为拉动长木板，使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中不正确的是 　C　⁠（填序号）。  A.改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作 B.改进后，测力计示数较稳定，容易读出正确的数值 C.改进后，木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力 C　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 4.[2017河北，33]小明在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出以下猜想： 猜想一：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关； 猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关； 猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 第4题图 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 小明通过如图所示的实验验证猜想，验证猜想二和猜想三的数据如下表： 次数 1 2 3 4 5 接触面 木板 木板 木板 棉布 毛巾 压力/N 1.0 1.5 2.0 1.0 1.0 弹簧测力计示数/N 0.4 0.6 0.8 0.5 0.6 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 回答下列问题： （1）实验中，小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动，其目的是使滑动摩擦力的大小 　等于　⁠（选填“大于”“小于”或“等于”）弹簧测力计的示数。  （2）为验证猜想一，小明用弹簧测力计水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计示数相同，说明滑动摩擦力的大小与速度 　无关　⁠。  等于　⁠ 无关　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 （3）分析 　1、 2、 3　⁠次实验可验证猜想二，在接触面不变的条件下，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小成 　正比　⁠。  （4）分析1、 4、 5次实验，小明得出，在压力相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，老师提出小明的实验设计应加以改造，应控制在 　物体运动速度　⁠相同的条件下粗糙程度不同。  1、 2、 3　⁠ 正比　⁠ 物体运动速度　⁠ 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 【拓展】小明完成实验后，将长木板一端支起，用弹簧测力计沿平行斜面方向向上拉着木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为0.92 N，那木块对木板的压力为 　0.8　⁠N。（已知木板长0.5 m，支起的高度为0.3 m，木块重1 N）  0.8　⁠ 请完成《精练册》（P21～P23）中的试题 第11讲　摩擦力　二力平衡（1.5～6分） 卓文中考.加速度 物理 2023河北中考 $$