内容正文:
物理
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模块四 力学
大单元1 机械运动 力 力与运动
命题点7 摩擦力
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课标要求: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
(1)定义:如右图,两个相互接触的物体,当它们有
阻碍
(2)产生摩擦力需同时满足的三个条件
<m></m>.两个物体相互接触、相互挤压;<m></m>.接触面粗糙(若题目中出现“光滑”,
则没有摩擦力);<m></m>.有相对运动或相对运动的趋势.
相对运动的趋势或相对运动时,在接触面间会产生一种①______相对运动
趋势或相对运动的力,这种力叫做摩擦力.常用字母 表示.
(3)摩擦力的方向:与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向②______.
相反
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2.摩擦力的分类及其大小的影响因素
(1)静摩擦力:相互接触的两个物体,当它们有相对运动的趋势时,阻
碍相对运动的力为静摩擦力.静摩擦力的大小和方向只跟使它们产生相对运
动趋势的外力有关.
(2)滑动摩擦力:相互接触的两个物体,当它们相对运动时所受的摩擦
力为滑动摩擦力.滑动摩擦力的大小只跟接触面的③__________和所受的
④__________有关,接触面越粗糙、压力越大,滑动摩擦力越⑤____.滑动
摩擦力的大小与物体的速度、接触面积的大小均无关.
粗糙程度
压力大小
大
. .
. .
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(1)根据二力平衡知识可知,静摩擦力跟使两个物体产生相
对运动趋势的外力大小⑥______、方向⑦______
(2)物体做匀速直线运动时,根据二力平衡知识可知,滑动摩擦力跟与其
平衡的力大小相等、方向相反.
相等
相反
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3.增大或减小摩擦力的方法
目的 方法 生活举例
增大
有益
摩擦 增大
⑧________ 防止皮带打滑,把皮带张紧些;用力握住球拍;刹车
时用力捏闸;拿黑板擦用力擦黑板等
使接触面变
⑨______ 塑料瓶盖上有一些竖纹;地板防滑脚垫上有许多凹凸
点;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
目的 方法 生活举例
减小
有害
摩擦 减小
⑩________ 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
⑪______ 冰壶运动中用刷子刷冰面;利用光滑表面运输货物;
机床零部件表面光滑等
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;滑旱冰时穿的旱冰鞋;使用滚动轴承等
使接触面分
离 气垫船;磁悬浮列车;门轴、自行车的轴承加润滑油
等
压力
光滑
1.学校大课间举行拔河比赛,老师挑选体重偏大的同学参赛,这是通过增
大______的方法来增大摩擦;为了赢得比赛,请对比赛前的准备工作再提
出一个合理的建议:____________________.
压力
穿鞋底比较粗糙的鞋
2.当小文推动沙发向左运动时,地面对沙发的摩擦力方向是向____的.小文
觉得如果给沙发装上轮子,推起来会更省力,他这样思考的依据是:在一
般情况下,滚动摩擦______滑动摩擦.当小文用较小的力推沙发时,没有推
动,此时小文对沙发的推力______(后两空选填“大于”“等于”或“小于”)
地面对沙发的摩擦力.
右
小于
等于
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第3题图
3.如图所示用手握住重 的瓶子静止不动,此时瓶子受
到的摩擦力大小为___ ,方向为__________(选填“竖直
向下”或“竖直向上”).增大手对瓶子的握力,瓶子受到的
摩擦力______(选填“增大”“减小”或“不变”).当对瓶底施
加一个竖直向上 的推力时,瓶子仍然保持静止,此时
瓶子受到的摩擦力大小为____ .
4
竖直向上
不变
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如果向瓶子内加水,继续握在手里,瓶子仍静止不动,则瓶子受到的摩擦
力将______(选填“变大”“变小”或“不变”).
变大
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4.(2021潍坊13题)(多选)建筑工地上常用的夹砖器(取砖工具)如图
甲所示,用它夹住两块相同的砖,竖直提起后静止在空中,此时两夹片与
砖面平行,如图乙所示,则( )
第4题图
A. 两砖之间无压力
B. 两砖之间无摩擦力
C. 夹砖器对砖的摩擦力向上
D. 夹片对砖的压力越大,砖受到的摩擦力越大
√
√
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5.如图所示,货物随传送带一起斜向上匀速运动,请画出在此过程中货物
受力的示意图.
第5题图
【答案】如答图所示
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探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(2022版课标必做实验)
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,使木块做__________运动,此时木
块受到的滑动摩擦力大小______弹簧测力计的示数)
二力平衡
水平
匀速直线
等于
3.实验器材:木块、长木板、毛巾、砝码、弹簧测力计等.
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接触面的粗糙程度
4.设计实验
(1)转化法:通过弹簧测力计示数(即拉力的大小)反应滑动摩擦力的
大小.
(2)控制变量法:①探究滑动摩擦力与压力大小的关系时,控制_______
___________不变,改变压力的大小;②探究滑动摩擦力与接触面的粗糙
程度的关系时,保持____________不变,改变接触面的粗糙程度.
压力的大小
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5.进行实验
(1)实验前,应将弹簧测力计沿______方向放置,然后进行调零.
水平
(2)实验时,如图1甲所示,将木块平放在水平长木板上,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)如图1乙所示,将砝码放在木块上,木块平放在长木板上,沿水平方
向匀速直线拉动木块,读出弹簧测力计的示数,可以得出 ___
(选填“ ”“ ”或“”) ,这是为了探究滑动摩擦力大小与______的关
系,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
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(4)如图1丙所示,将毛巾平铺在长木板上,带有砝码的木块平放在毛巾
上,沿水平方向匀速直线拉动木块,读出弹簧测力计的示数为 ,可以得
出___(选填“ ”“ ”或“”) ,这是为了探究滑动摩擦力大小与
________________的关系,得到的实验结论是________________________
______________________.
接触面粗糙程度
压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
图1
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6.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.接触面所受的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;接
触面粗糙程度一定时,接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大.
. .
. .
. .
没有拉着木块做匀速直线运动(或接触面粗糙程度不均匀)
(1)实验过程中,弹簧测力计的示数不易稳定,可能的原因是_________
_____________________________________________.
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图2
(2)[实验评估]小明猜想:滑动摩擦力大小可能与接
触面积大小有关.于是他将图1甲中木块切去一半
(如图2所示),重复图1甲的实验操作.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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图3
(3)[批判质疑]小亮利用图3装置进行实验:先用弹
簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,此时木块所受
的滑动摩擦力为____ ;紧接着他增大拉力使木块加速
运动,此时弹簧测力计的示数变大.于是小亮得到了结论:
5.4
不可靠
木块做加速运动时,在水平方向受非平衡力的作用,拉力大于摩擦力
在压力和接触面粗糙程度一定时,物体运动的速度越大,滑动摩擦力越大.
你认为小亮的结论是否可靠?答:________,原因是__________________
_____________________________________________
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(4)[装置改进 图像分析]某同
学利用图4所示的装置进行实验,实
验操作如下:①将滑块放在水平长
木板甲上进行实验,通过改变滑块
上砝码的个数改变滑块的压力;记
录多组滑动摩擦力及压力 的大小;作出摩擦力随压力 变化的图像,
如图5中甲所示;②换用木板乙重复上述实验,作出摩擦力随压力 变
化的图像,如图5中乙所示.则该装置的优点是_________________________
___.在接触面一定的情况下滑动摩擦力与压力成____比;长木板____(选填
“甲”或“乙”)的接触面更粗糙.
更便于测量滑动摩擦力的大
小
正
甲
图4
图5
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图6
(1)[创新装置 科学论证]小明对实验装置进行了改
进,如图6所示.在小桶内装入适量的沙子,使滑块恰好
在水平木板上做匀速直线运动,为了测出滑块受到的滑
小桶和沙子的总重力
不能
钩码不能连续改变拉力大小,很难使滑块做匀速直线运动
动摩擦力大小,应测量____________________.小华同学觉得用钩码代替小
桶和沙子可以简化实验操作步骤,你认为他这么做______(选填“能”或
“不能”)达到目的,你判断的理由是________________________________
_____________________.
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图7
(2)[创新装置][2023株洲]某同学利用图7
所示装置测量滑动摩擦力的大小.水平传送带由
微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细
绳自然拉直,事先用电子秤分别测出滑块和压
块的重力和 .开启电源,应使皮带轮上方的
左
左
传送带向____(选填“左”或“右”)运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向
为水平向____(选填“左”或“右”).读出电子秤的示数 ,此时滑块所受滑
动摩擦力大小 ________(用测得的物理量表示).
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(3)[数字化实验]小明再次对实验装置进
行了改进,如图8所示.两个传感器可分别显示
拉力和压力的大小.往沙桶中加减沙子的目的
是为了探究滑动摩擦力的大小与______的关
系;实验过程中,_________(选填“需要”
或“不需要”)匀速拉动长木板,当沙桶中沙子增加时,拉力传感器的示
数______、压力传感器的示数______(后两空均选填 “增大”或“减小”).
图8
压力
不需要
减小
减小
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$$