8.3摩擦力（知识解读）-2024-2025学年八年级下册物理同步知识解读与专题训练（人教版）

8.3摩擦力（知识解读）（解析版） •知识点1 摩擦力产生的条件和影响因素 •知识点2 探究影响摩擦力大小因素实验 •知识点3 摩擦力的利用和防止 •作业 巩固训练 摩擦力产生的条件和影响因素 知识点1 1、摩擦力产生的条件：物体之间产生摩擦力必须要具备以下四个条件：第一两物体相互接触且有挤压；第二接触面粗糙；第三两物体发生相对运动或相对运动趋势。 2、影响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度。 （1）接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大，例如当自行车车胎气不足的时候，骑起来更费力一些。 （2）压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。 3、静摩擦大小：物体受到静摩擦力时，物体处于平衡状态（静止），受到的力是平衡力，静摩擦力大小等于静摩擦力作用线上的外力大小（比如推石头推不动，静摩擦力大小等于推力大小，推力如果改变，静摩擦力也随之改变）。 【典例1-1】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 【详解】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。 【典例1-2】两个相互 的物体，当它们 时，在 上会产生一种 的力，这种力就叫做滑动摩擦力。 【答案】 接触 相对滑动 接触面 阻碍相对运动 【详解】[1][2][3][4]由滑动摩擦力的定义可知，两个相互接触的物体，当它们做相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做滑动摩擦力，所以滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。 【变式1-1】如图甲所示，A、B两物体粗糙程度一样，在F1=10N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F2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 【详解】A．图甲中，物体A相对于B处于静止状态，与B之间没有发生相对滑动或有相对滑动的趋势，所以A不受摩擦力，故A错误，符合题意； B．地面与B之间发生了相对滑动，有压力的作用，接触面是粗糙的，所以地面与B之间有摩擦力，故B正确，不符合题意； C．A和B叠放在水平桌面上和A、B紧靠着放在同一水平桌面上，两种情况下A和B对水平桌面的压力大小都等于A和B的重力大小，重力不变，压力不变。两种情况下木块和水平桌面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，滑动摩擦力大小与推力是一对平衡力，第一次推力是10N，总摩擦力为10N，第二次摩擦力不变，所以总摩擦力大小为10N，故C正确，不符合题意； D．图乙中，若增大F2，AB对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以受到的滑动摩擦力大小不变，故D正确，不符合题意。 故选A。 【变式1-2】如图所示的“押加”是我国少数民族体育项目之一，又称为“大象拔河”。比赛中，甲、乙双方通过腿、腰、肩和颈用力拖动布带互拉，则甲对乙的拉力大小 （选填“<”“＝”或“>”）乙对甲的拉力大小（不考虑布带的质量）；地面对甲 （选填“有”或“没有”）摩擦力。 【答案】 = 有 【详解】[1][2]甲、乙两队之间的力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，所以甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力；比赛时，决定胜负的因素是摩擦力，被拉后有相对于地面对运动的趋势，因而地面对甲一定有摩擦力。 探究影响摩擦力大小因素实验 知识点2 1、实验目的、原理、方法 （1）实验目的：探究影响滑动摩擦力大小的因素。 （2）实验原理：二力平衡的条件； （3）实验方法：控制变量法、转换法。 2、实验器材：木块（有拉环）、弹簧测力计、长木板、毛巾、砝码、水平桌面。 3、器材作用及图像 （1）长木板和毛巾：改变接触面粗糙程度。 （2）木块（有拉环）：实验对象。 （3）弹簧测力计：拉动木块匀速运动。 （4）砝码：改变木块对水平桌面的压力。 4、实验步骤 步骤①用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。 步骤②在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。 步骤③把毛巾铺在长木板上面，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的摩擦力。 5、实验结论及应用 （1）滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 【典例2-1】某同学用同一木块、木板及砝码等器材探究影响滑动摩擦力大小的因素，弹簧测力计水平拉动使木块做匀速直线运动。如图甲、乙、丙是其中三次实验，下列说法正确的是（      ） A．甲、乙实验可得出滑动摩擦力大小与物体的重力大小有关的结论 B．乙、丙实验可探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系 C．乙实验时在匀速拉动木块的过程中砝码不受摩擦力 D．甲、乙、丙三实验中弹簧测力计的拉力大小相等 【答案】C 【详解】A．甲、乙实验在接触面粗糙程度相同的情况下，对接触面的压力不同，因此可以得出的结论是：滑动摩擦力大小与所受压力大小有关的结论。故A错误； B．要研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系，就需要控制压力大小相同。乙、丙两图没有控制压力大小相同，因此，不能得出实验结论。故B错误； C．乙图中砝码与木块一起向右做匀速运动，没有相对运动或相对运动趋势，故砝码不受摩擦力。故C正确； D．甲乙丙三图中由于物体所受摩擦力大小不相等，物体匀速运动时，根据二力平衡原理可知，拉力大小等于摩擦力大小，所以，三个图中弹簧测力计的拉力大小不相等。故D错误。 故选C。 【典例2-2】同学在探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”的实验中。用弹簧测力计沿 方向拉动木块，使它沿长木板做 运动，根据二力平衡知识，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。 【答案】 水平 匀速直线 【详解】[1][2]在“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验中，滑动摩擦力是水平方向，要用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，此时滑动摩擦力和弹簧测力计对物体的拉力是一对平衡力，根据二力平衡知识，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。 【典例2-3】某兴趣小组在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时改进的实验装置如图所示。 实验序号 接触面 压力情况 弹簧测力 计示数/N 1 木板表面 木块 3.1 2 木板表面 木块+砝码 4.3 3 毛巾表面 木块 5.2 (1)该实验装置优点在于：不需要 拉动木板也能测量滑动摩擦力的大小，原因是木块B相对桌面始终处于静止状态，弹簧测力计的示数 物体B受到的摩擦力的大小。 (2)实验数据如表所示： ①对比实验1和2，在接触面粗糙程度相同时，压力 （选填“越大”或“越小”），滑动摩擦力越大； ②对比实验 ，在接触面所受的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 【答案】(1) 匀速 等于 (2) 越大 1和3 【详解】（1）[1][2]当拉动长木板运动的过程中，木块B保持静止状态，木块受到测力计的拉力和滑动摩擦力，根据二力平衡的条件知，此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。所以不需要匀速拉动木板也能测量滑动摩擦力的大小。 （2）[1]实验1和2接触面粗糙程度相同，增加砝码使得压力增大，压力越大，弹簧测力计示数越大，滑动摩擦力越大，所以实验1和2探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 [2]实验1、3接触面所受的压力相同，接触面粗糙程度不同，对比实验1、3可知，接触面受到的压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 【变式2-1】如图所示，在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时，下面关于实验的说法正确的是（    ） A．图乙和图丙，探究的是滑动摩擦力的大小与压力的关系 B．在同一接触面，无论木块上方是否放上钩码，摩擦力都一样 C．甲图中的木块以不同的速度做匀速直线运动，弹簧测力计的示数都相同 D．只要木块被拉动，弹簧测力计的读数就等于木块受到的摩擦力的大小 【答案】C 【详解】A．图乙和图丙，木块对水平面的压力及接触面粗糙程度都不同，不能探究滑动摩擦力的大小与压力的关系，故A错误； B．在同一接触面，木块上方放上钩码会增大木块对水平面的压力，摩擦力不同，故B错误； C．甲图中的木块以不同的速度做匀速直线运动，木块受到的滑动摩擦力和拉力是平衡力，大小相等，木块对水平面的压力及接触面粗糙程度都不变，木块受到的滑动摩擦力不变，弹簧测力计的示数都相同，故C正确； D．只有木块被拉动做匀速直线运动时，木块受到的滑动摩擦力和拉力才是平衡力，弹簧测力计的读数才等于木块受到的摩擦力的大小，故D错误。 故选C。 【变式2-2】在进行如图所示的“测量木块与桌面之间的滑动摩擦力的大小实验”中：应先将弹簧测力计进行 （选填“水平”或“竖直”）调零；用测力计沿水平方向拉动木块做运动，此时弹簧测力计的示数如图所示为 N。 【答案】 水平 3.4 【详解】[1]弹簧测力计在哪个方向上使用就在哪个方向上进行调零，本实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做运动，所以应先将弹簧测力计进行水平调零。 [2]观察如图所示的弹簧测力计的示数，分度值为0.2N，所以弹簧测力计的示数为3.4N。 【变式2-3】为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。 (1)实验中应水平向右拉动弹簧测力计，使物体A做 ，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数； (2)比较图甲、乙所示的实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 有关；比较图乙、丙所示的实验，是为了研究滑动摩擦力与 有关； (3)爱动脑筋的小明认为上述实验在测滑动摩擦力的大小时误差较大，于是对实验装置进行了改进，如图丁所示，进行实验时，发现效果很好。请写出用图丁所示实验装置进行实验的优点 （只需写出一个即可）。 【答案】(1)匀速直线运动 (2) 压力大小 接触面粗糙程度 (3)实验时不需要匀速拉动长木板 【详解】（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由平衡条件可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）[1]由图甲、乙所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系。 [2]由图乙、丙所示实验可知，物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同，乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。 （3）由图丁所示实验可知，拉动木板时物块保持不动，物块处于平衡状态，滑动摩擦力等于测力计的拉力，因为接触面粗糙程度和压力均不变，所以实验时不需要匀速拉动长木板。 摩擦力的利用和防止 知识点3 1、摩擦力的种类 （1）滑动摩擦：相互接触的两个物体，当它们之间有相对运动时，产生的摩擦力。 （2）滚动摩擦：相互接触的两个物体，当一个物体在另一个物体上发生滚动时，产生的摩擦力。 （3）静摩擦力：相互接触的两个物体，当它们有相对运动趋势，但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。 2、增大有益摩擦的方法 （1）增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹。  （2）增大压力，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大。 （3）变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚。  （4）变湿摩擦为干摩擦。 3、减小有害摩擦的方法 （1）使接触面变光滑。 （2）减小压力。 （3）用滚动代替滑动。 （4）使接触面分离。 （5）变干摩擦为湿摩擦。 【典例3-1】下列做法能增大摩擦力的是（    ） A．用力握紧球拍 B．滚动轴承 C．行李箱底部装轮子 D．给机器加润滑油 【答案】A 【详解】A．用力握紧球拍，是在接触面粗糙程度相同的情况下，通过增大压力的方法增大摩擦力，故A符合题意； BC．滚动轴承和行李箱底部装轮子，把滑动摩擦改为滚动摩擦，属于减小摩擦，故BC不符合题意； D．车轴加润滑油是通过使接触面分离的方法减小摩擦，故D不符合题意。 故选A。 【典例3-2】拔河比赛中，运动员会带上纱布手套，穿鞋底带有花纹的鞋，这些措施都是通过增大 来增大摩擦；拔河时手要使劲握住绳子是通过增大 来增大摩擦。如果地面上有沙粒，运动员就很容易被拉动，这是因为沙粒将滑动摩擦变为滚动摩擦，使摩擦力变 。 【答案】 接触面的粗糙程度 压力 小 【详解】[1]拔河比赛中，运动员会带上纱布手套，穿鞋底带有花纹的鞋，这些措施都是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 [2]拔河时手要使劲握住绳子是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力。 [3]通常情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦，所以如果地面上有沙粒，沙粒将滑动摩擦变为滚动摩擦，使摩擦力变小，运动员就很容易被拉动。 【变式3-1】为了节能环保，城市的街道上出现了很多骑共享自行车上班的人；如图所示的是共享自行车上的几个零件，其中减小了有害摩擦的是（　　） A．车把 B．车闸 C．车轴 D．车胎 【答案】C 【详解】A．车把上刻有花纹，是为了通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦，故A不符合题意； B．车闸的橡皮块表面粗糙，是为了通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦，故B不符合题意； C．车轴中装有轴承和钢珠，是利用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小有害摩擦，故C符合题意； D．车胎上刻有花纹，是为了通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦，故D不符合题意。 故选C。 【变式3-2】我市大力提倡“低碳环保，绿色出行”，选择自行车出行是大家喜爱的方式之一，自行车启动时，人用脚向后蹬地，自行车向前运动，说明物体间力的作用是 的；轮胎上有许多花纹的目的是 。 【答案】 相互 增大摩擦 【详解】[1]人用脚向后蹬地时，人对地面施加了向后的作用力，同时，地面对人施加向前的作用力，使人和自行车向前运动，说明物体间力的作用是相互的。 [2]轮胎上有许多花纹的目的是为了在压力一定的情况下，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。 一、单选题 1．小乔生日这天，爸爸送给她一辆山地自行车，如图所示。关于这辆自行车及其制动装置，下列分析不正确的是（　　） A．自行车轮胎上的花纹是为了增大摩擦 B．往车轮轴承上加润滑油是为了减小摩擦 C．自行车刹车时通过增大压力的方式增大摩擦力 D．若体重较大的爸爸骑此车，车轮与地面的摩擦力会较小 【答案】D 【详解】A．自行车轮胎上的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，故A正确，不符合题意； B．往车轮轴承上加润滑油，这是通过使接触面分离的方法来减小摩擦，故B正确，不符合题意； C．自行车刹车时，这是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故C正确，不符合题意； D．若体重较大的爸爸骑此车，接触面粗糙程度不变，压力增大，车轮与地面的摩擦力会变大，故D错误，符合题意。 故选D。 2．如图所示，用一个水平的力推箱子，箱子未动，以下说法正确的是（　　） A．箱子不动说明人的推力小于箱子受到的摩擦力 B．地面对箱子的摩擦力与人对箱子的推力是相互作用力 C．地面对箱子的摩擦力与人对箱子的推力是一对平衡力 D．箱子受到合力为，所以箱子不受外力作用 【答案】C 【详解】A．箱子没有动，处于平衡状态，此时推力等于箱子受到的摩擦力，故A错误； B．人对箱子的推力和地面对箱子的摩擦力作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故B错误； C．箱子没有动，处于平衡状态，说明箱子受到平衡力的作用，箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力，故C正确； D．箱子受外力作用，只是保持静止状态即平衡状态，合力为0，故D错误。 故选C。 3．在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动作时，手握单杠又不能太紧。他这样做的目的（　　） A．前者是减小摩擦，后者是增大摩擦 B．前者是增大摩擦，后者是减小摩擦 C．两者都是减小摩擦 D．两者都是增大摩擦 【答案】B 【详解】体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉，是为了在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦；而在单杠上回环动作时，手握单杠不能握得太紧，是在接触面粗糙程度一定时，通过减小压力来减小摩擦；故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．如图，在粗糙程度相同的水平面上，重为10N的物体在的水平拉力作用下，沿水平面由A点匀速运动到B点，此时撤去拉力，物体继续向前运动到C点停下来。此过程中下列说法正确的是（    ） A．物体在AB段摩擦力等于10N B．物体在AB段摩擦力方向向右 C．物体在BC段摩擦力等于5N D．物体在BC段摩擦力大于5N 【答案】C 【详解】AB．物体在AB段向右做匀速直线运动，受力平衡，则滑动摩擦力等于拉力等于5N，方向向左，故AB错误； CD．物体在BC段时，压力和接触面粗糙程度不变，则摩擦力不变，仍等于5N，故C正确，D错误。 故选C。 5．踢足球是广大青少年喜爱的运动，如下图是小明踢球时的情形，下列说法正确的是（不计空气阻力）（    ） A．踢球时，是因为脚对球的力大于球对脚的力，所以球飞了出去 B．球在空中动动的过程中，是因为仍受到脚的力的作用 C．踢出去的球运动到最高点时，若所有外力都消失，球将保持静止状态 D．踢出去的球在空中运动的过程中，只受到了重力的作用 【答案】D 【详解】A．因为物体间力的作用是相互的，脚对球施加力的同时，球对脚也施加力的作用，这两个力是相互作用力，力的大小相等，故A错误； B．球在空中动动的过程中，离开了脚，即离开了脚对其的力的施力物体，因此不受到脚的力的作用；球在空中运动的过程中，是因为球具有惯性，故B错误； C．踢出去的球运动到最高点的瞬间，在水平方向仍然运动，若所有外力都突然消失，根据牛顿第一运动定律可知，球将沿水平方向做匀速直线运动，故C错误； D．不计空气的阻力，踢出去的球在空中运动的过程中，只受到了重力的作用，重力改变球的运动状态，故D正确。 故选D。 6．如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是（　　） A．物体A对B的摩擦力与物体B对A的摩擦力是一对相互作用力 B．物体B的重力与地面对B的支持力是一对平衡力 C．物体B的重力与地面对B的支持力是一对相互作用力 D．地面对B的摩擦力和B对地面的摩擦力是相互作用力 【答案】D 【详解】A．A在水平方向上处于平衡状态，即此时A相对B没有运动的趋势，所以A在水平方向上不受力的作用，即AB之间在水平方向没有摩擦力的作用，故A错误； B．地面对B的支持力等于A和B的重力之和，物体B的重力与地面对B的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故B错误； C．物体B的重力与地面对B的支持力都是物体B受到的力，这两个力不是一对相互作用力，故C 错误； D．地面对B的摩擦力与B对地面的摩擦力符合相互作用力的特点，是一对相互作用力，故D正确。 故选D。 7．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．0~2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力 B．2~4秒物体做加速直线运动，受到的摩擦力是3N C．2~4秒物体做加速直线运动，受到的摩擦力是2N D．4~6秒，物体受到的摩擦力小于水平推力 【答案】C 【详解】A．由v-t图像可知，0~2s内物体的速度为0，即静止，处于平衡状态，受到的摩擦力和推力是一对平衡力，二力大小相等，故A错误； BCD．由v-t图像可知，4~6s内物体运动的速度为4m/s不变，即做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力，两个力大小相等；由F-t图像可知，4~6s内推力的大小为2N，则物体受到的滑动摩擦力为2N；因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关，所以2~4s内物体受到的摩擦力也是2N，故C正确，BD错误。 故选C。 8．校园体育节中，为了探究拔河比赛取胜的“奥秘”，小聪和小明做了如图所示的实验。 ①小聪和小明都站在水平地面上用力拉绳子，结果小聪败 ②小聪站在滑板上与小明站在地面上拔河，结果小明胜 ③小明站在滑板上与小聪站在地面上拔河，结果小明败 下面分析正确的是（    ） A．取胜的关键是人作用在绳上的拉力 B．取胜的关键是人的脚对地面的蹬力 C．取胜的关键是地面对人的摩擦力 D．取胜的关键是谁先拉绳 【答案】C 【详解】拔河比赛时，运动员在水平方向上受到绳子的拉力与地面对他的摩擦力，同一根绳子对两侧运动员的拉力相等，所以谁受到地面的摩擦力大，谁就会获胜。小聪和小明都站在水平地面上用力拉绳子，结果小聪败，说明此时小明受到地面的摩擦力较大；小聪站在滑板上与小明站在地面上拔河，此时，小聪受到地面的摩擦力较小，小明受到地面的摩擦力较大，结果小明胜；小明站在滑板上与小聪站在地面上拔河，此时，小聪受到地面的摩擦力较大，小明受到地面的摩擦力较小，结果小明败。综上所述，拔河比赛取胜的关键是地面对人的摩擦力，故C正确，ABD错误。 故选C。 9．下图是小明测量滑动摩擦力实验的情景，则下列说法中错误的是（   ） A．实验前，弹簧测力计应该在水平方向调零 B．实验中要水平拉动弹簧测力计，保证木块做匀速直线运动 C．实验中若加速拉动弹簧测力计，木块所受的摩擦力不变 D．长方体木块的各个表面的粗糙程度相同，则木块与长木板的接触面积越大，摩擦力越大 【答案】D 【详解】A．摩擦力是在水平方向上的，只有沿水平方向用弹簧测力计拉着物体一定做匀速直线运动，故测力计应该在水平方向上校零，故A正确，不符合题意； B．实验中要水平拉动弹簧测力计，保证木块做匀速直线运动，根据二力平衡的知识，滑动摩擦力的大小等于测力计的示数，故B正确，不符合题意； C．滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，实验中若加速拉动弹簧测力计，但压力和接触面的粗糙程度不变，木块所受的摩擦力不变，故C正确，不符合题意； D．滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，长方体木块的各个表面的粗糙程度相同，接触面积改变，摩擦力不变，故D错误，符合题意。 故选D。 二、填空题 10．如图所示，物块A的重力，物块B的重力，水平推力F作用在A上，A与竖直墙面接触。当A和B匀速下滑时，A所受到的摩擦力是 N。在推力F保持不变时，将B取走，在A的下方施加一个力，使物体A恰好向上做匀速直线运动，则的大小 N。 【答案】 15 25 【详解】[1]当A和B匀速下滑时，为平衡状态，受力平衡，A所受到的摩擦力等于A与B的总重力，所以摩擦力为 [2]根据影响摩擦力的因素知，当推力F保持不变时，A与墙面的摩擦力不变，仍为15N，在A的下方施加一个力F1，使物体A恰好向上做匀速直线运动，仍然为平衡状态，即F1与A的重和摩擦力平衡，故 11．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示．此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木箱前进的速度ⅴ的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则由图像可知时，物体处于 状态，（选填“平衡”或“非平衡”）第2秒木箱受到的摩擦力为 N；第4秒木箱受到的摩擦力为 N。 【答案】 平衡 200 200 【详解】[1]由图丙可知，在0.5s时的速度为零，木箱处于静止状态，即木箱处于平衡状态。 [2][3]由图丙可知，在第2秒和第4秒木箱都处于运动状态，此时所受的摩擦力为滑动摩擦力，而滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，因此第2秒和第4秒木箱所受的摩擦力相同，而木箱在3~5s在做匀速直线运动，而且受到的推力为200N，根据二力平衡原理可知 12．狗用200N的水平拉力拉总重为5000N的雪橇在冰面上匀速向西前进，速度为1m/s，雪橇所受摩擦力大小是 N，方向是 。若雪橇以2m/s的速度匀速前进，则摩擦力为 N。若在雪橇上再装些货物，则摩擦力将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 200N 水平向东 200N 变大 【详解】[1][2]雪橇在冰面上匀速向西前进，受到平衡力的作用，在水平方向上，拉力与摩擦力是一对平衡力，其大小相等，方向相反，所以摩擦力大小为 摩擦力方向为水平向东。 [2][3]滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体的运动速度无关。故当雪橇以2m/s的速度匀速前进时，摩擦力仍为200N；当在雪橇上再装些货物时，压力增大，故摩擦力变大； 13．在水平面上有一物体A，其受到水平推力F1=12N和F2=5N的作用后，处于静止状态，如图所示。此时物体受到的静摩擦力是 N；如果将F1撤去，物体A将 （选填“向右运动”“向左运动”或“静止”）。 【答案】 7 静止 【详解】[1]物体静止，处于平衡状态，所受的力是平衡力，则水平方向所受的两个推力及静摩擦力是平衡力，所以物体受到的静摩擦力 [2]撤去F1，则A在水平方向受到向左的拉力F2=5N<7N，还受到水平向右的静摩擦力的作用，此时的静摩擦力与F2是一对平衡力，所以A静止。 三、作图题 14．在如图杂技“顶竿”表演中，甲肩部顶着竹竿，乙顺着竹竿竖直向上匀速爬行，请画出此时乙在竖直方向上的受力示意图。 【答案】 【详解】乙顺着竹竿竖直向上匀速爬行，乙在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，是一对平衡力，大小相等，力的作用点都画在乙的重心，故作图如下： 15．如图所示，物块B放在小车A上随着小车一起向右做匀速直线运动，小车A上表面水平且粗糙，当小车A与正前方的墙碰撞时如乙图，请在乙图中画出碰撞时物体B受到的力的示意图（力都画在重心上）。 【答案】 【详解】物体B受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，两个力大小相等；当小车A与正前方的墙碰撞时，物体B由于惯性，继续向右运动，所以物体B受到水平向左的摩擦力，如下图所示： 四、实验题 16．如图所示，是某小组用弹簧测力计、木块、钩码、长木板和毛巾探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。 (1)实验过程中，应拉着木块在木板上做 运动，测力计的示数如图甲所示，则木块受到的滑动摩擦力大小为 N； (2)对比甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在图甲中，若拉着木块以比原来更大的速度运动，木块所受滑动摩擦力的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)多次改变钩码质量，重复实验，记录数据，作出木块受到的滑动摩擦力f与木块和长木板间压力F的关系图像（如图中①），在长木板上铺上毛巾重复上述实验，则f和F的关系图像可能为图中的 （选填“①”、“②”或“③”）。 【答案】(1) 匀速直线 4.2 (2) 压力 不变 (3)② 【详解】（1）[1][2]实验过程中，应拉着木块在木板上做匀速直线运动，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，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。测力计的示数如图甲所示，分度值为0.2N，弹簧测力计的示数是4.2N，则木块受到的滑动摩擦力大小为4.2N。 （2）[1][2]对比甲、乙两次实验，接触面粗糙程度相同，而压力大小不同，是为了探究滑动摩擦力的大小与压力的关系。在图甲中，若拉着木块以比原来更大的速度运动，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，故木块所受滑动摩擦力的大小将不变。 （3）在长木板上铺上毛巾重复上述实验，因接触面最粗糙，在压力不变的条件下，滑动摩擦力最大，如下图所示，故在长木板上铺上毛巾重复上述实验，则f和F的关系图像可能为图中的②。 17．小明和爸爸去买装修材料，店员给他们介绍了一种表面沾水后变得更加防滑的瓷砖，对此小明表示怀疑。为了探究该瓷砖沾水后是否比沾水前更加防滑，小明准备了店主推荐的瓷砖、水、斜面、小车，并设计了如图所示实验装置来进行探究。实验时应使用同一辆小车并且控制滑下时的 相同，接下来的操作是 ，然后 ，如果观察到 ，说明店主推荐的瓷砖沾水后更加防滑。 【答案】 高度 使小车静止滑下，记录小车在瓷砖上运动的距离 在瓷砖上均匀洒上水，使小车静止滑下，记录小车在洒上水的瓷砖上运动的距离 小车两次运动的距离 【详解】[1]使用同一辆小车并且要控制滑下时的初始速度相同，是为了保证实验的单一变量，只探究瓷砖沾水与否对防滑性能的影响，所以实验时应使用同一辆小车并从同一高度滑下。 [2]接下来的操作是让小车在沾水前的瓷砖表面运动，即使小车从斜面静止滑下记录小车在瓷砖上运动的距离来间接验证摩擦力的大小，即防滑性能。 [3]要对比沾水前后滑行的距离，所以接下来的操作是在瓷砖上均匀洒上水，使小车和前面步骤一样即静止滑下，记录小车在洒水的瓷砖上运动的距离。 [4]如果观察到小车在沾水后的瓷砖表面滑行的距离更短，说明摩擦力越大，防滑性能更好，所以当小车两次运动的距离时，就说明瓷砖沾水后更防滑。 学科网 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 8.3摩擦力（知识解读）（原卷版） •知识点1 摩擦力产生的条件和影响因素 •知识点2 探究影响摩擦力大小因素实验 •知识点3 摩擦力的利用和防止 •作业 巩固训练 摩擦力产生的条件和影响因素 知识点1 1、摩擦力产生的条件：物体之间产生摩擦力必须要具备以下四个条件：第一两物体相互接触且有挤压；第二接触面粗糙；第三两物体发生相对运动或相对运动趋势。 2、影响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度。 （1）接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大，例如当自行车车胎气不足的时候，骑起来更费力一些。 （2）压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。 3、静摩擦大小：物体受到静摩擦力时，物体处于平衡状态（静止），受到的力是平衡力，静摩擦力大小等于静摩擦力作用线上的外力大小（比如推石头推不动，静摩擦力大小等于推力大小，推力如果改变，静摩擦力也随之改变）。 【典例1-1】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 【典例1-2】两个相互 的物体，当它们 时，在 上会产生一种 的力，这种力就叫做滑动摩擦力。 【变式1-1】如图甲所示，A、B两物体粗糙程度一样，在F1=10N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F2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1-2】如图所示的“押加”是我国少数民族体育项目之一，又称为“大象拔河”。比赛中，甲、乙双方通过腿、腰、肩和颈用力拖动布带互拉，则甲对乙的拉力大小 （选填“<”“＝”或“>”）乙对甲的拉力大小（不考虑布带的质量）；地面对甲 （选填“有”或“没有”）摩擦力。 探究影响摩擦力大小因素实验 知识点2 1、实验目的、原理、方法 （1）实验目的：探究影响滑动摩擦力大小的因素。 （2）实验原理：二力平衡的条件； （3）实验方法：控制变量法、转换法。 2、实验器材：木块（有拉环）、弹簧测力计、长木板、毛巾、砝码、水平桌面。 3、器材作用及图像 （1）长木板和毛巾：改变接触面粗糙程度。 （2）木块（有拉环）：实验对象。 （3）弹簧测力计：拉动木块匀速运动。 （4）砝码：改变木块对水平桌面的压力。 4、实验步骤 步骤①用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。 步骤②在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。 步骤③把毛巾铺在长木板上面，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的摩擦力。 5、实验结论及应用 （1）滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 【典例2-1】某同学用同一木块、木板及砝码等器材探究影响滑动摩擦力大小的因素，弹簧测力计水平拉动使木块做匀速直线运动。如图甲、乙、丙是其中三次实验，下列说法正确的是（      ） A．甲、乙实验可得出滑动摩擦力大小与物体的重力大小有关的结论 B．乙、丙实验可探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系 C．乙实验时在匀速拉动木块的过程中砝码不受摩擦力 D．甲、乙、丙三实验中弹簧测力计的拉力大小相等 【典例2-2】同学在探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”的实验中。用弹簧测力计沿 方向拉动木块，使它沿长木板做 运动，根据二力平衡知识，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。 【典例2-3】某兴趣小组在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时改进的实验装置如图所示。 实验序号 接触面 压力情况 弹簧测力 计示数/N 1 木板表面 木块 3.1 2 木板表面 木块+砝码 4.3 3 毛巾表面 木块 5.2 (1)该实验装置优点在于：不需要 拉动木板也能测量滑动摩擦力的大小，原因是木块B相对桌面始终处于静止状态，弹簧测力计的示数 物体B受到的摩擦力的大小。 (2)实验数据如表所示： ①对比实验1和2，在接触面粗糙程度相同时，压力 （选填“越大”或“越小”），滑动摩擦力越大； ②对比实验 ，在接触面所受的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 【变式2-1】如图所示，在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时，下面关于实验的说法正确的是（    ） A．图乙和图丙，探究的是滑动摩擦力的大小与压力的关系 B．在同一接触面，无论木块上方是否放上钩码，摩擦力都一样 C．甲图中的木块以不同的速度做匀速直线运动，弹簧测力计的示数都相同 D．只要木块被拉动，弹簧测力计的读数就等于木块受到的摩擦力的大小 【变式2-2】在进行如图所示的“测量木块与桌面之间的滑动摩擦力的大小实验”中：应先将弹簧测力计进行 （选填“水平”或“竖直”）调零；用测力计沿水平方向拉动木块做运动，此时弹簧测力计的示数如图所示为 N。 【变式2-3】为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。 (1)实验中应水平向右拉动弹簧测力计，使物体A做 ，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数； (2)比较图甲、乙所示的实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 有关；比较图乙、丙所示的实验，是为了研究滑动摩擦力与 有关； (3)爱动脑筋的小明认为上述实验在测滑动摩擦力的大小时误差较大，于是对实验装置进行了改进，如图丁所示，进行实验时，发现效果很好。请写出用图丁所示实验装置进行实验的优点 （只需写出一个即可）。 摩擦力的利用和防止 知识点3 1、摩擦力的种类 （1）滑动摩擦：相互接触的两个物体，当它们之间有相对运动时，产生的摩擦力。 （2）滚动摩擦：相互接触的两个物体，当一个物体在另一个物体上发生滚动时，产生的摩擦力。 （3）静摩擦力：相互接触的两个物体，当它们有相对运动趋势，但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。 2、增大有益摩擦的方法 （1）增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹。  （2）增大压力，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大。 （3）变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚。  （4）变湿摩擦为干摩擦。 3、减小有害摩擦的方法 （1）使接触面变光滑。 （2）减小压力。 （3）用滚动代替滑动。 （4）使接触面分离。 （5）变干摩擦为湿摩擦。 【典例3-1】下列做法能增大摩擦力的是（    ） A．用力握紧球拍 B．滚动轴承 C．行李箱底部装轮子 D．给机器加润滑油 【典例3-2】拔河比赛中，运动员会带上纱布手套，穿鞋底带有花纹的鞋，这些措施都是通过增大 来增大摩擦；拔河时手要使劲握住绳子是通过增大 来增大摩擦。如果地面上有沙粒，运动员就很容易被拉动，这是因为沙粒将滑动摩擦变为滚动摩擦，使摩擦力变 。 【变式3-1】为了节能环保，城市的街道上出现了很多骑共享自行车上班的人；如图所示的是共享自行车上的几个零件，其中减小了有害摩擦的是（　　） A．车把 B．车闸 C．车轴 D．车胎 【变式3-2】我市大力提倡“低碳环保，绿色出行”，选择自行车出行是大家喜爱的方式之一，自行车启动时，人用脚向后蹬地，自行车向前运动，说明物体间力的作用是 的；轮胎上有许多花纹的目的是 。 一、单选题 1．小乔生日这天，爸爸送给她一辆山地自行车，如图所示。关于这辆自行车及其制动装置，下列分析不正确的是（　　） A．自行车轮胎上的花纹是为了增大摩擦 B．往车轮轴承上加润滑油是为了减小摩擦 C．自行车刹车时通过增大压力的方式增大摩擦力 D．若体重较大的爸爸骑此车，车轮与地面的摩擦力会较小 2．如图所示，用一个水平的力推箱子，箱子未动，以下说法正确的是（　　） A．箱子不动说明人的推力小于箱子受到的摩擦力 B．地面对箱子的摩擦力与人对箱子的推力是相互作用力 C．地面对箱子的摩擦力与人对箱子的推力是一对平衡力 D．箱子受到合力为，所以箱子不受外力作用 3．在奥运会上，体操运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动作时，手握单杠又不能太紧。他这样做的目的（　　） A．前者是减小摩擦，后者是增大摩擦 B．前者是增大摩擦，后者是减小摩擦 C．两者都是减小摩擦 D．两者都是增大摩擦 4．如图，在粗糙程度相同的水平面上，重为10N的物体在的水平拉力作用下，沿水平面由A点匀速运动到B点，此时撤去拉力，物体继续向前运动到C点停下来。此过程中下列说法正确的是（    ） A．物体在AB段摩擦力等于10N B．物体在AB段摩擦力方向向右 C．物体在BC段摩擦力等于5N D．物体在BC段摩擦力大于5N 5．踢足球是广大青少年喜爱的运动，如下图是小明踢球时的情形，下列说法正确的是（不计空气阻力）（    ） A．踢球时，是因为脚对球的力大于球对脚的力，所以球飞了出去 B．球在空中动动的过程中，是因为仍受到脚的力的作用 C．踢出去的球运动到最高点时，若所有外力都消失，球将保持静止状态 D．踢出去的球在空中运动的过程中，只受到了重力的作用 6．如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是（　　） A．物体A对B的摩擦力与物体B对A的摩擦力是一对相互作用力 B．物体B的重力与地面对B的支持力是一对平衡力 C．物体B的重力与地面对B的支持力是一对相互作用力 D．地面对B的摩擦力和B对地面的摩擦力是相互作用力 7．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．0~2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力 B．2~4秒物体做加速直线运动，受到的摩擦力是3N C．2~4秒物体做加速直线运动，受到的摩擦力是2N D．4~6秒，物体受到的摩擦力小于水平推力 8．校园体育节中，为了探究拔河比赛取胜的“奥秘”，小聪和小明做了如图所示的实验。 ①小聪和小明都站在水平地面上用力拉绳子，结果小聪败 ②小聪站在滑板上与小明站在地面上拔河，结果小明胜 ③小明站在滑板上与小聪站在地面上拔河，结果小明败 下面分析正确的是（    ） A．取胜的关键是人作用在绳上的拉力 B．取胜的关键是人的脚对地面的蹬力 C．取胜的关键是地面对人的摩擦力 D．取胜的关键是谁先拉绳 9．下图是小明测量滑动摩擦力实验的情景，则下列说法中错误的是（   ） A．实验前，弹簧测力计应该在水平方向调零 B．实验中要水平拉动弹簧测力计，保证木块做匀速直线运动 C．实验中若加速拉动弹簧测力计，木块所受的摩擦力不变 D．长方体木块的各个表面的粗糙程度相同，则木块与长木板的接触面积越大，摩擦力越大 二、填空题 10．如图所示，物块A的重力，物块B的重力，水平推力F作用在A上，A与竖直墙面接触。当A和B匀速下滑时，A所受到的摩擦力是 N。在推力F保持不变时，将B取走，在A的下方施加一个力，使物体A恰好向上做匀速直线运动，则的大小 N。 11．在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示．此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木箱前进的速度ⅴ的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则由图像可知时，物体处于 状态，（选填“平衡”或“非平衡”）第2秒木箱受到的摩擦力为 N；第4秒木箱受到的摩擦力为 N。 12．狗用200N的水平拉力拉总重为5000N的雪橇在冰面上匀速向西前进，速度为1m/s，雪橇所受摩擦力大小是 N，方向是 。若雪橇以2m/s的速度匀速前进，则摩擦力为 N。若在雪橇上再装些货物，则摩擦力将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 13．在水平面上有一物体A，其受到水平推力F1=12N和F2=5N的作用后，处于静止状态，如图所示。此时物体受到的静摩擦力是 N；如果将F1撤去，物体A将 （选填“向右运动”“向左运动”或“静止”）。 三、作图题 14．在如图杂技“顶竿”表演中，甲肩部顶着竹竿，乙顺着竹竿竖直向上匀速爬行，请画出此时乙在竖直方向上的受力示意图。 15．如图所示，物块B放在小车A上随着小车一起向右做匀速直线运动，小车A上表面水平且粗糙，当小车A与正前方的墙碰撞时如乙图，请在乙图中画出碰撞时物体B受到的力的示意图（力都画在重心上）。 四、实验题 16．如图所示，是某小组用弹簧测力计、木块、钩码、长木板和毛巾探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。 (1)实验过程中，应拉着木块在木板上做 运动，测力计的示数如图甲所示，则木块受到的滑动摩擦力大小为 N； (2)对比甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在图甲中，若拉着木块以比原来更大的速度运动，木块所受滑动摩擦力的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)多次改变钩码质量，重复实验，记录数据，作出木块受到的滑动摩擦力f与木块和长木板间压力F的关系图像（如图中①），在长木板上铺上毛巾重复上述实验，则f和F的关系图像可能为图中的 （选填“①”、“②”或“③”）。 17．小明和爸爸去买装修材料，店员给他们介绍了一种表面沾水后变得更加防滑的瓷砖，对此小明表示怀疑。为了探究该瓷砖沾水后是否比沾水前更加防滑，小明准备了店主推荐的瓷砖、水、斜面、小车，并设计了如图所示实验装置来进行探究。实验时应使用同一辆小车并且控制滑下时的 相同，接下来的操作是 ，然后 ，如果观察到 ，说明店主推荐的瓷砖沾水后更加防滑。 学科网 1 学科网（北京）股份有限公司 $$