内容正文:
物理
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命题点4 摩擦力
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【2022年版课标要求】通过常见事例或实验,了解摩擦力,探究并了解滑动摩擦力
大小与哪些因素有关.
1.摩擦力产生条件和方向
(1)定义:两个相互接触的物体,当它们有相对运动的趋势或已经发生
相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力,
这种力叫做摩擦力.
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(2)产生摩擦力需同时满足以下三个条件
①物体相互接触、挤压;②接触面粗糙;③有相对运动或相对运动的趋势.
(3)摩擦力的方向:与物体相对运动(或相对运动的趋势)的方向相反.
(4)影响滑动摩擦力大小的因素:接触面的①__________、接触面上所
受的压力.接触面越粗糙、压力越大,滑动摩擦力越②____.滑动摩擦力的
大小与速度大小无关.
粗糙程度
大
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2.增大或减小摩擦的方法(近7年隔年考查)
目的 方法 生活举例
增大
摩擦 增大③______ 防止皮带打滑,把皮带张紧些;用力握住球拍;
用力捏闸刹车;拿黑板擦用力擦黑板等
使接触面变④
______ 塑料瓶盖上有一些竖纹;地板铺防滑脚垫;结冰
的路面撒煤渣;车轮装防滑链;鞋底、车胎、篮
球表面上有凹凸不平的花纹等
变滚动为滑动 急刹车时车轮只滑不滚,车会很快停止运动等
压力
粗糙
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目的 方法 生活举例
减小
摩擦 减小⑤______ 体操运动员在单杠上做动作时,手握单杠不能太
紧;打气筒的活塞杆和外壁间不能接触太紧等
使接触面变⑥
______ 冰壶运动员用刷子刷冰面;利用光滑表面运输货
物等
变滑动为滚动 移动重物时,在它下面垫上圆木;行李箱底部加
滚轮;滑旱冰时穿旱冰鞋;使用滚动轴承等
使接触面分离 气垫船;磁悬浮列车;门轴上的合页加润滑油;
自行车轴承加润滑油等
压力
光滑
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1.[2024莆田二检]下面有关自行车的部件中,属于减小有害摩擦的设计是
( )
A. 粗糙的车把手
B. 花纹清晰的车胎
C. 凹凸不平的脚
踏板
D. 带有滚珠的
车轴
√
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第2题图
2.人民解放军永远是人民坚强的后盾,如图是消防战士刻苦训
练爬杆的场景.消防战士重 ,沿杆竖直向上匀速爬行,消
防战士受到重力的方向__________,当他匀速滑下时,受到摩
擦力的方向__________,若消防战士静止时对杆的握力增大,
所受摩擦力大小______(填“变大”“变小”或“不变”).
竖直向下
竖直向上
不变
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探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(2023.24、2019.29)
(《课标》要求探究类学生必做实验)
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1.实验装置图(如图1)
图1
2.测量原理:__________(将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿
______方向拉动木块,使其做__________运动,此时弹簧测力计的示数
______木块所受滑动摩擦力的大小).
二力平衡
水平
匀速直线
等于
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3.实验器材分析
(1)实验器材:弹簧测力计、带拉环的木块、砝码、长木板、毛巾.
(2)器材的作用
弹簧测力计的作用:测量拉力的大小;
砝码的作用:改变木块对长木板的压力大小.
毛巾的作用:改变接触面的粗糙程度.
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4.实验操作(实验中用到的物理研究方法——控制变量法)
(1)实验前,将弹簧测力计沿______方向放置,然后进行调零.
水平
(2)如图1所示,依次改变木块与接触面的压力和粗糙程度,按照甲、乙、
丙的装置,分别沿水平方向匀速直线拉动木块,读出弹簧测力计的示数
、、 .
图1
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(3)比较甲、乙两实验,这是为了探究滑动摩擦力大小与______的关系,
比较和的大小,得出___(填“ ”“ ”或“”) ,得到的实验结论
是________________________________________________.
压力
接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
图1
(4)比较乙、丙两实验,这是为了探究滑动摩擦力大小与_____________
_____的关系,比较和的大小,得出___(填“ ”“ ”或“”) ,
得到的实验结论是______________________________________________.
接触面的粗糙程度
压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
5.实验结论:滑动摩擦力的大小跟接触面所受压力大小和接触面的粗糙程
度有关,压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大.
6.交流与反思
(1)实验操作中弹簧测力计示数时大时小的原因:___________________
___________________________________.
木板的粗糙程度不均匀(没有使木块一直做匀速直线运动)
图2
(2)实验装置改进(如图2)的优点:易操作,_______
(填“需要”或“不需要”)拉动长木板做匀速直线运动;
读数准确(读数时弹簧测力计处于静止状态).
不需要
(1)小明在完成图1甲实验时,进行了两次正确的操作,两次木块运动的
速度分别为、,所受的摩擦力分别为、.已知,则___
(填“ ”或“ ”或“ ”).
(2)[实验评估]小明猜想:滑动摩擦力大小可能与接触面面积的大小
有关,于是他将图甲的木块切去一半,重复原本的实验操作.他比较两次实
验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面面积的大小有关.你认为他
探究过程中存在的问题是______________________,改进方法是________
___________________________.
没有控制压力大小相等
将切除的一半叠放在剩余的一半之上
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(3)[2023南京改编]小明在探究本实验时以图1甲所示的方式拉着木块在
长木板上做匀速直线运动,做以下调整后再次拉动木块:①增大拉力;②
将弹簧测力计斜向上拉动;③将木块翻转 放在长木板上;④在木块上
加砝码.其中会改变木块所受滑动摩擦力大小的有______(填序号).
②④
图1
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图3
(4)[图像分析]在探究“滑动摩擦力与压力大小关系”
时,小明用图甲器材,通过在木块上多次增加砝码质量,
重复实验,记录数据,利用描点法,得到图3中的图像
①,则滑动摩擦力与压力 的关系式为__________;如
果在长木板上铺上毛巾重复上述实验,则再次得到的摩
③
擦力和压力 的关系图像可能为图3中的____(填“①”“②”或“③”).
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图4
(5)[创新装置][2024厦门月
考]小雨猜想滑动摩擦力大小可
能还与速度大小有关,于是她设
计了如图4a所示的实验装置.传送
无关
带速度可以自由调节,拉力传感器可以显示拉力大小.定滑轮摩擦忽略不计.
改变传送带速度,根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间 和
拉力与时间的关系图像.分析图4b、 两图可知,滑动摩擦力的大小
与物体相对传送带运动速度的大小______(填“有关”或“无关”).
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图5
(6)[创新装置]小明对实验装置进行了改进,
如图5所示.两个传感器可分别显示拉力和压力的
大小.往沙桶中加减沙子是为了探究滑动摩擦力
的大小与______的关系;实验过程中,_______
(填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板,当
压力
不需要
减小
减小
沙桶中沙子增加时,拉力传感器的示数______、压力传感器的示数______
(后两空均填“增大” 或“减小”).
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