专题6.4 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关【五大题型】（举一反三）-2024-2025学年八年级全一册物理举一反三系列（沪科版2024）

专题6.4 探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关【五大题型】 【沪科版2024】 【题型1 摩擦力】 3 【题型2 探究滑动摩擦力的影响因素】 6 【题型3 摩擦力的方向】 11 【题型4 减小和增大摩擦力】 14 【题型5 摩擦力的示意图】 15 知识点1：滑动摩擦力 1．定义：一物体在另一物体表面滑动时所受到的 阻碍 物体间相对运动的力叫做滑动摩擦力。 2．产生滑动摩擦力的条件： ①相互接触；②相互挤压；③接触面粗糙；④做相对运动或有相对运动趋势。 3．滑动摩擦力的方向：与物体相对运动或有相对运动趋势的方向相反。 知识点2：影响滑动摩擦力大小的因素 1．滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度大小有关，在其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 2．滑动摩擦力的大小跟压力有关，在其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 知识点3：增大摩擦和减小摩擦的方法 1．增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度、变滚动为滑动。 2．减小摩擦的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、使两个互相接触的表面分离。 1．增大摩擦： （1）增大接触面的粗糙程度：如足球场上，守门员戴上手套；运动鞋鞋底通常都有凹凸不平的花纹；运动员手上擦镁粉等。 （2）增大物体间的压力 如用力踩刹车；皮带打滑时，要张紧皮带；拉二胡时，用力拉弦等。 （3）变滚动为滑动 汽车刹车前，是滚动摩擦，刹车后，轮子与地面摩擦为滑动摩擦，摩擦力增大，所以汽车很快停下来。 2．减小摩擦： （1）减小压力 推重物时，重物越轻，对地面压力越小，摩擦力越小，推时越轻松。 （2）使接触面变光滑 （3）变滚动摩擦为滑动摩擦 （4）使接触面分离 a.加润滑油减小轴和轴承间的摩擦；b.气垫船向下喷出强气流，在船底和水之间形成一层空气垫，可以减小摩擦；c.磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起，在列车和轨道间出现一薄层空气，减小摩擦。 C．粉笔掉到地上断成两截 D．橡皮泥上留下漂亮的指印 【题型1 摩擦力】 【例1】关于摩擦力的说法中不正确的是（　　） A．相互接触的物体间一定存在摩擦力 B．两个物体保持相对静止时物体也可能有摩擦力 C．摩擦力的方向不一定与物体运动的方向相反 D．只有相互接触的两物体间才有可能产生摩擦力 【变式1-1】关于摩擦力产生的条件，下列说法正确的是（　　） a A．两个不接触的粗糙物体间也可能存在摩擦力 B．只有发生相对运动的两个物体间才存在摩擦力 C．有弹力才可能有摩擦力 D．相互接触且有相对运动的粗糙物体间一定存在摩擦力 【变式1-2】下列关于摩擦力的说法，正确的是（    ） A．发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力 B．在相同条件下，接触面积越大，滑动摩擦力越大 C．一个物体对另一个物体产生摩擦力的作用，同时自身也受到摩擦力 D．滚动摩擦一定比滑动摩擦小 【变式1-3】摩擦与我们的生活息息相关，假如没有摩擦，下列现象可能发生的是（    ） A．人可以正常走路 B．自行车刹车失灵 C．火柴头可以划燃 D．老师能用粉笔在黑板上写字 【变式1-4】如图甲所示，完全相同的木块A和B紧靠在一起平放在粗糙程度相同的水平桌面上，在10N的水平推力F1作用下一起向右做匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上，用水平力F2拉着B使它们一起向右做匀速直线运动（如图乙所示），则拉力F2=___________N，此时木块A所受的摩擦力为 ___________N。 【变式1-5】如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到水平向右的拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示，由图象可知，当t＝1.2s时，物体受到摩擦力为 _____N；若t＝2.4s与t＝4.8s两个时刻，物体受到的摩擦力分别是f1、f2，则f1_____f2（选填“>”、“<”或“＝”）。 【变式1-6】放在水平面上的木箱重300N，小华用80N的水平推力没有推动，则木箱底部所受摩擦力为 N；当水平推力增加到180N时，木箱恰能向右做匀速直线运动，则木箱底部所受摩擦力为 N，此时木箱所受合力为 N。 【题型2 探究滑动摩擦力的影响因素】 【例2】在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，所用实验器材有长木板、相同的木块A和B、弹簧测力计等。 (1)如图甲所示，用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做 运动，木块A所受摩擦力的大小为 N。 (2)请在图甲中画出木块A所受摩擦力的示意图。 (3)甲、乙两次实验中，弹簧测力计示数的大小关系为 。 (4)乙、丙两图的操作是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。 【变式2-1】小明探究影响滑动摩擦力大小的因素，实验如题1图。 (1)将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做 运动，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数； (2)图乙弹簧测力计的示数为 N；甲、乙实验说明滑动摩擦力的大小与 有关； (3)对比乙、丙实验，得出结论： ； (4)小明猜想“接触面的面积越大，滑动摩擦力越大”，并用图丁实验进行了验证，请指出存在的问题 ； (5)如题图，把几本相同的书叠放在水平桌面上，从这叠书中抽出书本乙比抽出书本甲需要用的力更 。 【变式2-2】“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，图所示是小明同学做实验时的情景。 (1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小，可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动，依据 平衡原理，滑动摩擦力的大小等于 力的大小； (2)比较丙图和乙图，可得到结论，在保持压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 ； (3)图甲的木块水平向右做匀速直线运动的过程中，木块受到的滑动摩擦力大小为 N，方向 （选填“水平向左”或“水平向右”）； (4)比较甲图和乙图，可研究滑动摩擦力大小与 有关； (5)小东同学认为小明同学实验操作不够精准，设计了图实验装置。要求实验过程中水平向左匀速拉动长木板。 请最少说1点这个实验装置的优点； 【变式2-3】小航了解到拔河比赛的胜负与摩擦力有很大的关系，为挑选参赛同学及装备，以便班级取得好成绩。于是他选择如下器材：长木板和表面固定有棉布的长木板、长方形木块（各表面粗糙程度相同）、砝码、弹簧测力计，来“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。 (1)实验中，小航用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的木块，使木块做 运动，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。 (2)得到的实验数据记录如表，小航通过分析，挑选了体重较大且鞋底的花纹较粗糙的同学参赛。 实验情景 甲 乙 丙 丁 弹簧测力计示数/N 1.20 1.20 1.90 2.10 ①并没有将鞋子尺码大小作为挑选依据，是应用了 两次实验情景得出的结论。 ②根据甲、丁两次实验情景的结论，是小航选择 的同学参赛的原因。 【题型3 摩擦力的方向】 【例3】如图所示，用6N的水平拉力F拉动木板B在水平地面上向左匀速运动，物块A相对地面静止不动，弹簧测力计示数为2.5N。下列说法中正确的是（　　） A．必须匀速拉动木板B才能测出物块A受到的摩擦力 B．增大拉动木板B的速度，弹簧测力计示数将变大 C．物块A对木板B的摩擦力大小为2.5N，方向水平向左 D．地面对木板B的摩擦力大小为3.5N，方向水平向右 【变式3-1】如图所示，将重为10N的物体A放在重20N的物体B上，对物体A施加一水平向右的拉力使物体A、B一起向右做匀速直线运动，则下列说法正确的是（　　） A．物体A与物体B之间没有摩擦力 B．物体B受到地面的摩擦力方向水平向右 C．地面对物体B的摩擦力大小为8N D．物体B对地面的摩擦力大小为30N 【变式3-2】如图，水平面上叠放着A、B两个物体，在水平方向上F的作用下，一起向左做匀速直线运动，A、B始终相对静止，F＝8N，不计空气阻力，下列说法中正确的是（    ） A．物体A受到向左8N的摩擦力 B．物体A受到向右8N的摩擦力 C．物体B下表面受到向右8N的摩擦力 D．物体B下表面受到向左16N的摩擦力 【变式3-3】如图甲所示，A、B两物体粗糙程度一样，在的推力作用下，以相同的速度v一起向右做匀速直线运动；然后将A、B平放，如图乙，用F1推着AB以v做匀速直线运动。下列说法中不正确的是（　　） A．图甲中，物体A受摩擦力 B．图甲中，地面与B之间有摩擦力 C．采用图乙方式推AB时，A、B总摩擦力为10N D．图乙中，若增大F2，A、B所受总摩擦力不变 【变式3-4】如图甲所示，物体A 重30N，用F等于50N的力垂直压在竖直墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力的方向是 ；如图乙所示，物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力大小是 N；如图丙所示，光滑的水平面上叠放着甲、乙两物体，用5N的水平拉力F拉动物体乙，恰能使乙做匀速直线运动，则甲物体所受的摩擦力为 N，方向是 。 【题型4 减小和增大摩擦力】 【例4】生活中摩擦无处不在，有益摩擦需要增大，下列图中属于增大摩擦的是（     ） A．加润滑油 B．磁悬浮列车 C．滚动轴承 D．运动员在手上擦镁粉 D 【变式4-1】小明和小刚是两个初三学生，小明重60kg，小刚重70kg，在上体育课时，小明和小刚匀速爬杆，以下相关说法正确的是（　　） A．小明和小刚受到的摩擦力一定相等 B．小明受到的摩擦力一定较大 C．小刚受到的摩擦力一定大 D．小刚受到的摩擦力一定较小 【变式4-2】班级大扫除时，小明同学负责摆放教室里的书柜，同学建议他把书柜里的书取出后再推动书柜，这样就省力多了。下列改变摩擦力的做法与他们的做法蕴含相同原理的是（　　） A．顺着竹竿往下滑，手不能握太紧 B．给自行车链条加润滑油 C．给自行车安装滚动轴承 D．自行车车胎表面有花纹 【题型5 摩擦力的示意图】 【例5】如图所示，请画出物块所受摩擦力f的示意图（O点为摩擦力的作用点）。 【变式5-1】如图是小张上学时骑自行车的情景，忽略骑车时的空气阻力，请在图中O点画出后轮所受摩擦力f的示意图。 【变式5-2】水平向右行驶的列车突然刹车，致使车厢内水平桌面上的一本书相对于桌面向右滑行了一段距离，如图所示。请你画出书在滑行过程中所受力的示意图。 【变式5-3】画出图中物块A沿斜面下滑时所受摩擦力的示意图。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题6.4 探究:滑动摩擦力大小与哪些因素有关【五大题型】 【沪科版2024】 【题型1 摩擦力】 3 【题型2 探究滑动摩擦力的影响因素】 6 【题型3 摩擦力的方向】 11 【题型4 减小和增大摩擦力】 14 【题型5 摩擦力的示意图】 15 知识点1：滑动摩擦力 1．定义：一物体在另一物体表面滑动时所受到的 阻碍 物体间相对运动的力叫做滑动摩擦力。 2．产生滑动摩擦力的条件： ①相互接触；②相互挤压；③接触面粗糙；④做相对运动或有相对运动趋势。 3．滑动摩擦力的方向：与物体相对运动或有相对运动趋势的方向相反。 知识点2：影响滑动摩擦力大小的因素 1．滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度大小有关，在其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 2．滑动摩擦力的大小跟压力有关，在其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 知识点3：增大摩擦和减小摩擦的方法 1．增大摩擦的方法：增大压力、增大接触面的粗糙程度、变滚动为滑动。 2．减小摩擦的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、使两个互相接触的表面分离。 1．增大摩擦： （1）增大接触面的粗糙程度：如足球场上，守门员戴上手套；运动鞋鞋底通常都有凹凸不平的花纹；运动员手上擦镁粉等。 （2）增大物体间的压力 如用力踩刹车；皮带打滑时，要张紧皮带；拉二胡时，用力拉弦等。 （3）变滚动为滑动 汽车刹车前，是滚动摩擦，刹车后，轮子与地面摩擦为滑动摩擦，摩擦力增大，所以汽车很快停下来。 2．减小摩擦： （1）减小压力 推重物时，重物越轻，对地面压力越小，摩擦力越小，推时越轻松。 （2）使接触面变光滑 （3）变滚动摩擦为滑动摩擦 （4）使接触面分离 a.加润滑油减小轴和轴承间的摩擦；b.气垫船向下喷出强气流，在船底和水之间形成一层空气垫，可以减小摩擦；c.磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起，在列车和轨道间出现一薄层空气，减小摩擦。 C．粉笔掉到地上断成两截 D．橡皮泥上留下漂亮的指印 【题型1 摩擦力】 【例1】关于摩擦力的说法中不正确的是（　　） A．相互接触的物体间一定存在摩擦力 B．两个物体保持相对静止时物体也可能有摩擦力 C．摩擦力的方向不一定与物体运动的方向相反 D．只有相互接触的两物体间才有可能产生摩擦力 【答案】A 【解析】A．相互接触的物体要发生相对运动或者有相对运动的趋势，才存在摩擦力，故A错误，A符合题意； B．两个物体保持相对静止，但有相对运动的趋势，也会有摩擦力，故B正确，B不符合题意； C．摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，不一定与物体运动的方向相反，例如人向前走，脚要向后蹬地，地面对脚的摩擦力方向也向前，与人的运动方向相同。故C正确，C不符合题意； D．两个物体之间要产生摩擦力一定是接触的，不接触是没有摩擦力的，故D正确，D不符合题意。 故选A。 【变式1-1】关于摩擦力产生的条件，下列说法正确的是（　　） a A．两个不接触的粗糙物体间也可能存在摩擦力 B．只有发生相对运动的两个物体间才存在摩擦力 C．有弹力才可能有摩擦力 D．相互接触且有相对运动的粗糙物体间一定存在摩擦力 【答案】C。 【解析】产生摩擦力的条件：①两物体要相互接触，②两物体间相互挤压，③接触面粗糙，④两物体要发生或已发生相对运动。两物体相互接触且有挤压即存在弹力，故ABD错误，C正确。 故选C。 【变式1-2】下列关于摩擦力的说法，正确的是（    ） A．发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力 B．在相同条件下，接触面积越大，滑动摩擦力越大 C．一个物体对另一个物体产生摩擦力的作用，同时自身也受到摩擦力 D．滚动摩擦一定比滑动摩擦小 【答案】C 【解析】A．滑动摩擦力的产生需要三个条件同时满足：两物体相互接触并挤压、接触面粗糙、物体间有相对运动。仅仅因为两个物体发生相对运动，并不能保证它们之间一定有滑动摩擦力，还需要看它们是否接触并挤压，以及接触面是否粗糙，故A错误； B．滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关，而是由压力大小和接触面的粗糙程度决定的。在压力大小和接触面粗糙程度相同的情况下，无论接触面积多大，滑动摩擦力都是相同的，故B错误； C．根据牛顿第三定律，力的作用是相互的。当一个物体对另一个物体产生摩擦力的作用时，它自身也会受到来自另一个物体的反作用力，即摩擦力，故C正确； D．滚动摩擦和滑动摩擦的大小关系并不是绝对的。它们的大小取决于多种因素，如压力大小、接触面的粗糙程度、滚动体的形状和大小等。在某些情况下，滚动摩擦可能比滑动摩擦大，而在其他情况下则可能小。因此，不能一概而论地说滚动摩擦一定比滑动摩擦小，故D错误。 故选C。 【变式1-3】摩擦与我们的生活息息相关，假如没有摩擦，下列现象可能发生的是（    ） A．人可以正常走路 B．自行车刹车失灵 C．火柴头可以划燃 D．老师能用粉笔在黑板上写字 【答案】B 【解析】A．人走路是依靠鞋底与地面之间的摩擦力，当摩擦力消失，人将无法走路，故A不符合题意； B．自行车的刹车也是利用摩擦力使车停下来的，当摩擦力消失后，自行车的刹车将失灵，故B符合题意； C．火柴头是依靠摩擦力将其划燃的，当摩擦力消失，火柴头是无法划燃的，故C不符合题意； D．老师在黑板上写字也是依靠粉笔与黑板的摩擦力，摩擦力消失时，是无法用粉笔在黑板上写字的，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-4】如图甲所示，完全相同的木块A和B紧靠在一起平放在粗糙程度相同的水平桌面上，在10N的水平推力F1作用下一起向右做匀速直线运动。若将A、B叠放到该桌面上，用水平力F2拉着B使它们一起向右做匀速直线运动（如图乙所示），则拉力F2=___________N，此时木块A所受的摩擦力为 ___________N。 【答案】     10     0 【解析】[1]图甲中，在10N的水平推力F1作用下，A、B一起做匀速直线运动，把AB看成一个整体，AB在水平方向上受到的推力和滑动摩擦力大小相等，因此摩擦力等于推力等于10N；图乙中，压力大小和接触面的粗糙程度都没变，把AB看成一个整体，物体AB受到的摩擦力不变，等于10N，由于物体AB做匀速直线运动，故物体AB在水平方向上受平衡力作用，拉力F2和物体受到的滑动摩擦力大小相等，故F2=10N。 [2]A和B一起匀速运动，A和B没有相对运动趋势，不存在摩擦力的作用，故此时木块A所受的摩擦力为0。 【变式1-5】如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到水平向右的拉力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示，由图象可知，当t＝1.2s时，物体受到摩擦力为 _____N；若t＝2.4s与t＝4.8s两个时刻，物体受到的摩擦力分别是f1、f2，则f1_____f2（选填“>”、“<”或“＝”）。 【答案】     2     ＝ 【解析】[1]由图象知，当t＝1.2s时，物体的速度为0，处于静止状态，此时推力F＝2N，推力和摩擦力是平衡力，由二力平衡条件得到物体受到的摩擦力也为2N。 [2]由图丙可知，在4到6s间，物体做匀速直线运动，所以此时推力和摩擦力大小相等，由F﹣t图象知，此时推力为4N，所以摩擦力也等于4N，故t＝4.8s时，物体受到的摩擦力f2＝4N；由图丙可知，t＝2.4s时，物体做加速运动，由于物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变，即f1＝4N；故物体受到的摩擦力f1＝f2。 【变式1-6】放在水平面上的木箱重300N，小华用80N的水平推力没有推动，则木箱底部所受摩擦力为 N；当水平推力增加到180N时，木箱恰能向右做匀速直线运动，则木箱底部所受摩擦力为 N，此时木箱所受合力为 N。 【答案】 80 180 0 【解析】[1]木箱受到80N的水平推力，木箱未动，说明木箱处于静止状态，则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡，摩擦力等于推力等于80N。 [2][3]当水平推力增大到180N时，木箱恰好向右做匀速直线运动，所以此时摩擦力与推力是一对平衡力，大小等于180N，方向与推力相反，即水平向左，此时木箱所受合力为零。 【题型2 探究滑动摩擦力的影响因素】 【例2】在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，所用实验器材有长木板、相同的木块A和B、弹簧测力计等。 (1)如图甲所示，用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做 运动，木块A所受摩擦力的大小为 N。 (2)请在图甲中画出木块A所受摩擦力的示意图。 (3)甲、乙两次实验中，弹簧测力计示数的大小关系为 。 (4)乙、丙两图的操作是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。 【答案】(1) 匀速直线 1.2 (2) (3)</小于 (4)接触面积大小 【解析】（1）[1][2]实验中使木块水平方向做匀速直线运动，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力；读出此时弹簧测力计示数为1.2N，所以滑动摩擦力为1.2N。 （2）图甲中木块A相对木板向右滑动，所以所受摩擦力向左，受力示意图如图所示： （3）在接触面粗糙程度相同时，物体间的压力越大，滑动摩擦力越大，由图甲、乙所示实验可知，物体间接触面的粗糙程度相同，乙图物体间的压力越大，弹簧测力计所示越大，物体受到的滑动摩擦力越大，故F甲<F乙。 （4）乙、丙图中，由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，只改变接触面的接触面积，故探究滑动摩擦力与接触面积的关系。 【变式2-1】小明探究影响滑动摩擦力大小的因素，实验如题1图。 (1)将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做 运动，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数； (2)图乙弹簧测力计的示数为 N；甲、乙实验说明滑动摩擦力的大小与 有关； (3)对比乙、丙实验，得出结论： ； (4)小明猜想“接触面的面积越大，滑动摩擦力越大”，并用图丁实验进行了验证，请指出存在的问题 ； (5)如题图，把几本相同的书叠放在水平桌面上，从这叠书中抽出书本乙比抽出书本甲需要用的力更 。 【答案】(1)匀速直线 (2) 0.8 压力 (3)压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 (4)没有控制压力大小相同 (5)费力 【解析】（1）将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。 （2）图乙弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为0.8N；甲、乙实验中接触面粗糙程度相同，乙中压力大，测力计示数也大，说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。 （3）对比乙、丙实验可知，压力大小相同，丙中接触面更粗糙，测力计示数更大，得出结论：压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （4）研究滑动摩擦力大小与接触面的面积的关系时，要控制压力大小和接触面的粗糙程度相同，将木块切去二分之一，压力变小了，因此存在的问题：没有控制压力大小相同。 （5）如图，把几本相同的书叠放在水平桌面上，从这叠书中抽出书本乙比抽出书本甲需要用的力更大，原因是：把几本相同的书放在水平桌面的中央，如果用水平拉力匀速拉动乙和拉动甲相比较，粗糙程度相同，但拉动甲时的压力小，拉动乙时的压力大，所以拉动乙书时受的摩擦力大，故拉动乙书时费力。 【变式2-2】“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，图所示是小明同学做实验时的情景。 (1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小，可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动，依据 平衡原理，滑动摩擦力的大小等于 力的大小； (2)比较丙图和乙图，可得到结论，在保持压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 ； (3)图甲的木块水平向右做匀速直线运动的过程中，木块受到的滑动摩擦力大小为 N，方向 （选填“水平向左”或“水平向右”）； (4)比较甲图和乙图，可研究滑动摩擦力大小与 有关； (5)小东同学认为小明同学实验操作不够精准，设计了图实验装置。要求实验过程中水平向左匀速拉动长木板。 请最少说1点这个实验装置的优点； 【答案】(1) 二力平衡 拉 (2)越大 (3) 7.4 水平向左 (4)压力 (5)不需要匀速拉动木板 【解析】（1）[1][2]实验时要水平匀速拉动木块，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡知识可得：摩擦力大小等于弹簧测力计示数，即滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 （2）比较图中乙和丙两图可以看出，压力的大小相同，接触面的粗糙程度不同，可以得到的结论是：压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （3）[1][2]由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为7.4N，木块受到的滑动摩擦力大小为7.4N，因为木块相对于木板水平向右运动，故摩擦力的方向水平向左。 （4）由甲、乙两图知，接触面粗糙程度相同，而压力不同，故是探究滑动摩擦力大小与压力大小关系。 （5）由图丁可知，当他向右拉出木板的过程中，木块相对于地面处于静止状态，水平方向受到拉力和摩擦力的作用，摩擦力与拉力属于一对平衡力，与木板的运动状态无关，故木板不需要匀速拉动，操作方便。 【变式2-3】小航了解到拔河比赛的胜负与摩擦力有很大的关系，为挑选参赛同学及装备，以便班级取得好成绩。于是他选择如下器材：长木板和表面固定有棉布的长木板、长方形木块（各表面粗糙程度相同）、砝码、弹簧测力计，来“探究影响滑动摩擦力大小的因素”。 (1)实验中，小航用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的木块，使木块做 运动，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。 (2)得到的实验数据记录如表，小航通过分析，挑选了体重较大且鞋底的花纹较粗糙的同学参赛。 实验情景 甲 乙 丙 丁 弹簧测力计示数/N 1.20 1.20 1.90 2.10 ①并没有将鞋子尺码大小作为挑选依据，是应用了 两次实验情景得出的结论。 ②根据甲、丁两次实验情景的结论，是小航选择 的同学参赛的原因。 【答案】(1)匀速直线 (2) 甲、乙 鞋底的花纹较粗糙 【解析】（1）实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动放置在长木板上的木块，使其做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。 （2）[1]比较甲、乙两次实验可知，因测力计示数相等，滑动摩擦力大小与接触面积的大小无关，故并没有将鞋子尺码大小作为挑选依据。 [2]比较甲、丁实验可得出：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，拔河比赛时队员要穿鞋底的花纹较粗糙的运动鞋参赛，增大了接触面粗糙程度。 【题型3 摩擦力的方向】 【例3】如图所示，用6N的水平拉力F拉动木板B在水平地面上向左匀速运动，物块A相对地面静止不动，弹簧测力计示数为2.5N。下列说法中正确的是（　　） A．必须匀速拉动木板B才能测出物块A受到的摩擦力 B．增大拉动木板B的速度，弹簧测力计示数将变大 C．物块A对木板B的摩擦力大小为2.5N，方向水平向左 D．地面对木板B的摩擦力大小为3.5N，方向水平向右 【答案】D 【解析】AB．拉动木板B时，A相对于地面始终处于静止状态，滑动摩擦力的大小与运动速度无关，所以实验中可以不匀速拉动，增大拉动木板B的速度，弹簧测力计示数不变，故AB错误； CD．因A对B的摩擦力和B对A的摩擦力是一对相互作用力，所以B对A的摩擦力方向水平向左，大小为2.5N，方向水平向左，因B静止时处于平衡状态，水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力，所以物块A对木板B的摩擦力大小为2.5N，方向水平向右，用6N的水平拉力F拉动木板B在水平地面上向左匀速运动，受到水平向左的拉力和A对B向右的摩擦力、地面对B向右的摩擦力处于平衡状态，所以，由力的合成可得地面和A对B的摩擦力大小之和为6N，方向水平向右，即 fB+f地=F=6N 地面对B水平向右的摩擦力 f地=F-fB =6N-2.5N=3.5N 地面对木板B的摩擦力大小为3.5N，方向水平向右，故C错误，故D正确。 故选D。 【变式3-1】如图所示，将重为10N的物体A放在重20N的物体B上，对物体A施加一水平向右的拉力使物体A、B一起向右做匀速直线运动，则下列说法正确的是（　　） A．物体A与物体B之间没有摩擦力 B．物体B受到地面的摩擦力方向水平向右 C．地面对物体B的摩擦力大小为8N D．物体B对地面的摩擦力大小为30N 【答案】C 【解析】A．用水平拉力F拉着A，A相对于B有向右运动的趋势，所以会受到B对A向左的摩擦力，故A错误； BCD．将AB看成整体，整体做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向受到水平向右的拉力和地面给B水平向左的摩擦力，两个力是平衡力，大小相等，所以地面对物体B的摩擦力大小 f=F=8N 地面对物体B的摩擦力和物体B对地面的摩擦力是相互作用力，大小相等，物体B对地面的摩擦力大小为8N，故BD错误，C正确。 故选C。 【变式3-2】如图，水平面上叠放着A、B两个物体，在水平方向上F的作用下，一起向左做匀速直线运动，A、B始终相对静止，F＝8N，不计空气阻力，下列说法中正确的是（    ） A．物体A受到向左8N的摩擦力 B．物体A受到向右8N的摩擦力 C．物体B下表面受到向右8N的摩擦力 D．物体B下表面受到向左16N的摩擦力 【答案】C 【解析】AB．A相对于B没有相对运动，也没有相对运动趋势，所以A不受摩擦力，故AB错误； C．B相对于地面向左运动，所以受到地面向右的摩擦力，且在水平方向上，B只受到拉力F和摩擦力f，所以这两个力是一对平衡力，大小相等，即 f＝F＝8N 故C正确，D错误。 故选C。 【变式3-3】如图甲所示，A、B两物体粗糙程度一样，在的推力作用下，以相同的速度v一起向右做匀速直线运动；然后将A、B平放，如图乙，用F1推着AB以v做匀速直线运动。下列说法中不正确的是（　　） A．图甲中，物体A受摩擦力 B．图甲中，地面与B之间有摩擦力 C．采用图乙方式推AB时，A、B总摩擦力为10N D．图乙中，若增大F2，A、B所受总摩擦力不变 【答案】A 【解析】A．图甲中，A水平方向相对B静止，所以A不受摩擦力，故A错误，符合题意； B．A和B之间没有摩擦力，B受到水平向右的推力，由题可知B做匀速直线运动，受到的合力为零，所以B会受到地面对它的水平向左的摩擦力，大小与推力F1相等。故B正确，不符合题意； C．对图甲分析可知，此时B受到的摩擦力大小为10N，图乙和图甲中A和B对地面的压力以及接触面粗糙程度都不变，所以摩擦力大小也不变，为10N。故C正确，不符合题意； D．图乙中，A和B受到的是滑动摩擦力，只与压力以及接触面粗糙程度有关。所以增大F2不会改变摩擦力，故D正确，不符合题意。 故选A。 【变式3-4】如图甲所示，物体A 重30N，用F等于50N的力垂直压在竖直墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力的方向是 ；如图乙所示，物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力大小是 N；如图丙所示，光滑的水平面上叠放着甲、乙两物体，用5N的水平拉力F拉动物体乙，恰能使乙做匀速直线运动，则甲物体所受的摩擦力为 N，方向是 。 【答案】 竖直向上 20 5 水平向右 【解析】[1]图甲中，A物体处于静止状态，所以A受到平衡力的作用，竖直方向上摩擦力与重力是一对平衡力，A的重力的大小为30N，所以摩擦力的大小也是30N，方向竖直向上。 [2]图乙中，B物体处于静止状态，属于平衡状态，所以B受到平衡力的作用，水平方向上摩擦力与推力是一对平衡力，推力的大小为20N，所以摩擦力的大小也是20N。 [3][4]图丙中，以乙物体为研究对象，由于地面光滑，所以地面对乙没有摩擦力。在水平方向上乙受到水平向右的拉力F和甲对乙水平向左的摩擦力作用，乙做匀速直线运动，所以这两个力是一对平衡力，则乙受到的摩擦力 f=F=5N 根据力的作用的相互性，乙对甲有水平向右的摩擦力，则甲物体所受的摩擦力为 f′=f=5N 方向水平向右。 【题型4 减小和增大摩擦力】 【例4】生活中摩擦无处不在，有益摩擦需要增大，下列图中属于增大摩擦的是（     ） A．加润滑油 B．磁悬浮列车 C．滚动轴承 D．运动员在手上擦镁粉 D 【答案】D 【解析】A．加润滑油，在接触面形成一层油膜，这是利用使接触面分离的方法来减小摩擦的，故A不符合题意； B．磁悬浮列车是通过磁力悬浮在铁轨上使接触面分离来减小车辆与铁轨的摩擦，故B不符合题意； C．滚动轴承，是滚动代替滑动的方法来减小摩擦的，故C不符合题意； D．运动员在手上擦镁粉，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D符合题意。 故选D。 【变式4-1】小明和小刚是两个初三学生，小明重60kg，小刚重70kg，在上体育课时，小明和小刚匀速爬杆，以下相关说法正确的是（　　） A．小明和小刚受到的摩擦力一定相等 B．小明受到的摩擦力一定较大 C．小刚受到的摩擦力一定大 D．小刚受到的摩擦力一定较小 【答案】C 【解析】小明和小刚匀速爬杆，在竖直方向上，都会受到重力和摩擦力，重力和摩擦力是平衡力，小刚的质量大，故小刚的重力比较大，故小刚受到的摩擦力比较大，故C正确。 故选C。 【变式4-2】班级大扫除时，小明同学负责摆放教室里的书柜，同学建议他把书柜里的书取出后再推动书柜，这样就省力多了。下列改变摩擦力的做法与他们的做法蕴含相同原理的是（　　） A．顺着竹竿往下滑，手不能握太紧 B．给自行车链条加润滑油 C．给自行车安装滚动轴承 D．自行车车胎表面有花纹 【答案】A 【解析】A．把书柜里的书取出后再推动书柜，是在接触面粗糙程度一定时，通过减小压力来减小摩擦力；顺着竹竿往下滑，手不能握太紧，是在手与竹竿的接触面粗糙程度一定时，通过减小压力来减小摩擦力，故A符合题意； B．给自行车链条加润滑油，是通过将两个接触面分隔开来减小摩擦力，故B不符合题意； C．给自行车安装滚动轴承，是用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小摩擦力，故C不符合题意； D．自行车车胎表面有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D不符合题意。 故选A。 【题型5 摩擦力的示意图】 【例5】如图所示，请画出物块所受摩擦力f的示意图（O点为摩擦力的作用点）。 【答案】 【解析】摩擦力的作用点在O点，摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，所以摩擦力的方向沿斜面向下，摩擦力的示意图，如下图所示： 【变式5-1】如图是小张上学时骑自行车的情景，忽略骑车时的空气阻力，请在图中O点画出后轮所受摩擦力f的示意图。 【答案】 【解析】骑自行车时，后轮在链条的作用下，使后轮相对于地面向后运动，所以地面对后轮有向前的摩擦力，此摩擦力为自行车提供了前进的动力，如图所示： 【变式5-2】水平向右行驶的列车突然刹车，致使车厢内水平桌面上的一本书相对于桌面向右滑行了一段距离，如图所示。请你画出书在滑行过程中所受力的示意图。 【答案】 【解析】水平向右行驶的列车突然刹车，车厢内水平桌面上的书本由于惯性会继续向右移动一段距离，在此过 程中，书本在竖直方向上受到重力和支持力作用， 在水平方向上受到水平向左的摩擦力作用，作用点画在物体的重心上，如下图所示： 【变式5-3】画出图中物块A沿斜面下滑时所受摩擦力的示意图。 【答案】 【解析】物体A正沿斜面下滑，故滑动摩擦力f平行于斜面向上，从重心开始沿力的方向作力的示意图，如图所示： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$