第八章第3节“摩擦力”新课讲义 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第八章 运动和力 8.3 摩擦力 ★学习目标 1.理解摩擦力的概念； 2.熟悉影响滑动摩擦力大小的因素； 3.会进行影响滑动摩擦力大小因素的实验探究； 4.了解生活中应用与防止摩擦力的现象。 【观察与思考】 A.停止撑地面，运动员就会停下来 B.冰面再光滑，冰壶最终要停下来 C.木块是怎么静止在斜面上的 一、滑动摩擦力 滑动摩擦力概念： 两个相互接触的物体，当它们之间有相对运动时，在它们接触面存在阻碍相对运动的力。 滑动摩擦力产生条件： 1.相互接触；2.有相对运动。 所谓相对运动，指的是冰壶相对于冰面向前运动；冰面相对于冰壶向后运动。 滑动摩擦力方向： 摩擦力的方向与其相对运动方向相反（冰壶受到向后的摩擦力，冰面受到向前的摩擦力）。 如何测量摩擦力？ 如图，根据二力平衡的条件可知，如果一个物体在水平桌面上做匀速直线运动，在水平方向上物体受到拉力和摩擦力就是平衡力，即F拉=F摩擦。 用弹簧测力计水平拉动木块，让其在水平桌面上做匀速直线运动，弹簧测力计的读数即为摩擦力的大小。 二、影响滑动摩擦力大小的因素 我们能轻松推动地面上的一只木箱，但很难推动一辆汽车； 斜面越光滑，木块越容易滑下； 哪些因素会影响到滑动摩擦力的大小呢？ 我们推断：1.滑动摩擦力大小与两物体间的压力有关； 2.滑动摩擦力大小与接触面的光滑程度有关。 实验器材：长木板、木块、砝码若干、弹簧测力计、毛巾等 实验原理： 物体在水平桌面上做匀速直线运动时，物体受到水平方向的两个力是一对平衡力。 用弹簧测力计勾住木块，让其在水平桌面上向右做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数等于滑动摩擦力大小 探究方法：控制变量法 实验步骤： 1.如图甲，用弹簧测力计拉动木块，让木块在水平桌面上做匀速直线运动，记录此时滑动摩擦力（弹簧测力计读数）； 2.如图乙，在木块上放置砝码，重复步骤1； 3.如图乙，在木块上放置不同个数砝码，重复步骤1； 4.如图丙，在长木板上铺上毛巾，重复步骤1、2、3。 5.试验数据记录表格 实验表格： 实验结论： 1.摩擦力大小与两物体的接触面有关；当压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。 2.摩擦力大小与两物体间的压力有关；当接触面一定时，压力越大，摩擦力越大。 三、两种摩擦现象 静摩擦：两物体之间没有相对运动，但有相对运动趋势时，在两物体接触面产生的摩擦力叫静摩擦力。如图所示。 滚动摩擦：滚动摩擦力要远远小于滑动摩擦力 四、摩擦力的利用与防止 利用摩擦力：请同学们举出三条生活中利用摩擦力的例子 汽车轮胎的花纹、胶鞋底部的花纹都是为了改变接触面的粗糙程度，传送带用带胶帆布做成是为了改善接触面，都属于增大摩擦力的例子。 防止摩擦力：请同学们举出三条生活中利用减小摩擦力的例子 改滑动为滚动的轴承，给门轴加润滑油，冰壶运动用冰刷刷冰都是为了减小摩擦力。 生活中的摩擦： 自行车刹车 给汽车轮子下加草垫，车离陷坑 变滑动为滚动 【课堂练习】 1.物体所受的摩擦力的大小与___________和接触面的___________有关；一个重90N的铁块放在水平桌面上，小红用30N的水平拉力使它向右做匀速直线运动,铁块受到的摩擦力等于 N,方向向___________,如果拉力变大,摩擦力___________（填“变大”、“不变”或“变小”）。 2.用50N的力，将重为20N的物体紧压在竖直墙壁上静止不动，则物体受到的摩擦力的为 N ,方向是____________________。 3.缝衣针表面磨得光滑是为了___________________；急刹车时，紧握闸把是通过__________方法来增大摩擦；在机器的转动部位装有滚珠轴承，它可以变__________摩擦为_________ 摩擦来减小摩擦。 4.关于力和运动，下列说法正确的是（ 　） A．参加三级跳远比赛时，快速助跑是为了增大惯性 B．用力推桌子，桌子静止不动，因推力等于摩擦力，这两个力是一对相互作用力 C．在操场跑步，匀速跑过弯道时人受到非平衡力 D．踢球时，只要脚对球施加的力大小相同，其作用效果一定相同 5.下列关于轮滑运动中涉及到的物理知识说法正确的是（ ） A．轮滑要向前运动必须要受到向前的力 B．匀速转弯时运动员受到的几个力是相互平衡的 C．运动员所受重力和轮滑对运动员的支持力是一对相互作用力 D．轮滑停下来主要是因为受到地面对它的摩擦力 6.自行车的结构及使用涉及到不少有关摩擦的知识，其中为了减小摩擦的是（　　）A．车把套上制作了花纹 B．给车轴加润滑油 C．刹车时用力捏闸柄 D．轮胎的表面做得凹凸不平 7.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. 甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F B. 甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F C. 甲图中物体A受到的摩擦力为0，物体B受到地面对它的摩擦力为F D. 乙图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它的摩擦力为F 8.小明用手握住一个瓶子，瓶身保持竖直静止，如果增大握力，则瓶子受到的（　　） A．重力不变　 摩擦力变大 B．重力增大　 摩擦力增大 C．摩擦力减小　 重力不变 D．重力和摩擦力都不变 9.小明用150N的水平推力，推着重500N的木块在水平地面上做匀速直线运动，如图所示，则木块所受合力为_______N；当用200N的水平推力推木块时，木块受到的摩擦力是______N. 【基础知识•过关检测】 1．如图甲，放在粗糙程度不变的水平地面上的物体，用方向不变的力F向右拉物体，拉力F大小随时间的变化关系如图乙，物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示，则在t=3s、t=5s时，物体受到的摩擦力为（　　） A．2N  6N B．6N  4N C．2N  4N D．4N  4N 2．如图所示，用10N的水平拉力F拉动物体A在水平地面上向右匀速运动，物体B静止不动，弹簧测力计示数为3N，下列说法正确的是（　　） A．A对B的摩擦力大小为7N，方向水平向右 B．B对A的摩擦力大小为3N，方向水平向右 C．地面对A的摩擦力大小为7N，方向水平向左 D．地面对A的摩擦力大小为10N，方向水平向左 3．自行车是一种低碳环保的交通工具，它的结构及使用与物理知识密切相关，下列对应关系不正确的是（　　） A．停止蹬车，车不会立即停下来是由于受到惯性的作用 B．用手捏车闸，车闸对手也有力的作用 C．自行车轮胎表面有凸起的花纹可以增大摩擦力 D．自行车尾灯由多个相互垂直的小平面镜组成，可以将光旋转180° 4．如图是杂技表演独轮车在某一时刻停止在地面时的情景，下列分析正确的是（　　） A．人受到的重力与人对独轮车的压力是一对相互作用力 B．轮胎上的花纹是为了减小摩擦 C．车轮轴承中的滚珠是为了增大摩擦 D．人受到的重力与独轮车对人的支持力是一对平衡力 5．下列做法中，为了减小摩擦的是（　　） A．擦玻璃时，用力压住抹布擦 B．足球守门员戴上手套接球 C．篮球表面印有花纹 D．移动货箱时，在货箱下面垫几根圆木 6．北京时间2021年5月15日上午7时18分，在经历了296天的太空之旅后，“天问一号”火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部。中国航天实现了史无前例的突破，成为首次火星探测即实现着陆的国家！天问一号火星探测器中使用了我国独立自主研发的多项“黑科技”。下列分析中正确的是（　　） A．火星车的车轮上有很多凸起的纹路，可以减小火星车在行进过程中受到的摩擦力 B．火星车大量使用了纳米气凝胶材料，极大减小了火星车的自重，得益于这种材料的密度非常小 C．火星大气层比地球稀薄很多，从同一高度下落时，其着陆速度会更大，如何有效减速是必须要考虑的 D．其搭载的高分辨率相机拍摄并传回了大量清晰的火星地表的地貌照片，相机镜头所成的是放大的实像 7．如图所示，水平地面上的一个物体，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的关系如图所示，以下说法正确的是（　　） A．4~6秒物体受到的摩擦力是2N B．2~4秒物体受到的摩擦力是2N C．0~2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力 D．2~4秒，物体受到的摩擦力是0~2秒物体受到的摩擦力的3倍 8．如图1所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用，物体0~3s静止，3~6s速度由0变为1m/s，6~9s以1m/s的速度做匀速直线运动，拉力随时间变化关系如图2所示。下列选项正确的是（    ） A．0~3s受到的摩擦力大小为2N B．3~6s受到的摩擦力大小为6N C．6~9s受到的摩擦力大小为4N D．6~9s物体通过的路程1m 9．张阳用15N的水平力推着重为40N的小车在水平地面上以0.5m/s的速度做匀速直线运动，这时小车受到的摩擦阻力是_________N；当他仍用水平力以1m/s的速度推着该小车在同一地面做匀速直线运动时，他所用的推力将_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)15N. 10．如图所示，在学校趣味运动会上，体重为500N的小鹏沿竖直木杆匀速向上攀爬，此过程中，他受到摩擦力的大小为_________N，方向竖直_________。 11．小明在浴池洗澡时，听到两个人的一段对话，一人问：“轻点搓还是重点搓？”一人答：“我的澡巾花纹粗，轻点搓吧。“爱思考的小明知道，搓澡巾利用了摩擦力。于是小明猜想： （1）滑动摩擦力可能与__________________大小有关； （2）滑动摩擦力还可能与__________________有关。 12．在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，小赵采用如图甲所示的器材，其中长木板B的表面比A的表面更粗糙，物块C各表面的粗糙程度相同。将C放在水平放置的A或B上，再把砝码放在C上，用弹簧测力计水平拉动物块，沿长木板做匀速直线运动，实验记录如表： 序号 C的放置 接触面 C上砝码 弹簧测力计示数/N 1 平放 A-C 100g 2 平放 B-C 100g 2.2 3 平放 B-C 200g 2.4 4 侧放 B-C 100g (1)第1次实验中，弹簧测力计示数如图乙所示，该示数是_________N； (2)由1、2两次实验可知：当压力相同时，接触面越粗糙，物块受到的滑动摩擦力就越_______；由2、3两次实验可知：增加C上砝码质量，从而增大_________（选填“砝码对物块”、“砝码对长木板”或“物块对长木板”）的压力，这样就可以探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系； (3)第4次实验中，弹簧测力计示数也是2.2N，则说明滑动摩擦力的大小与_________无关；小赵在探究过程中，弹簧测力计示数总是不稳定，可能的原因是_________； (4)另一组的小马采用如图丙所示的装置，将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块D，木块下面是长木板。实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块D所受摩擦力大小，长木板运动的过程中，木块D相对地面是静止的，木块D受到的是 （选填“静”或“滑动”）摩擦力，方向_________，拉动速度变大时，弹簧测力计示数_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 13．人工智能逐渐融入我们的生活，一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人小美，其自身质量为45kg，当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时，在60s内匀速直线运动72m，机器人小美受到的摩擦力约为其总重力的0.2倍。（g=10N/kg，不考虑空气阻力） （1）求该送餐机器人小美自身的重力； （2）此次送餐过程中，送餐机器人小美所受摩擦力的大小。 学科网（北京）股份有限公司 $$