内容正文:
8.3 摩擦力
知识梳理
1.摩擦力:
(1)定义:互相接触的两个物体,当它们要发生或已经发生运动时,就会在接触面上产生一种阻碍物体相对运动的力,这种力叫做摩擦力;
(2)符号:f,单位:N;
(3)分类:静摩擦,滑动摩擦,滚动摩擦;
①滑动摩擦:一个物体在另一个物体表面相对滑动时。
②静摩擦:一个物体在另一个物体表面上具有相对运动趋势时。
③滚动摩擦:一个物体在另一物体表面上滚动时。
(4)方向:与相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。
(5)产生条件:
①两物体相互接触且挤压;
②接触面粗糙;
③相对运动或相对运动的趋势。
2.影响滑动摩擦力大小的因素:
(1)压力(在其他条件相同时,压力越大,滑动摩擦力越大);
(2)接触面的粗糙程度(在其他条件相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大);
(3)在接触面受到的压力和接触面的粗糙程度相同时,滑动摩擦力与物体的运动状态、速度大小无关。
3.摩擦力的大小:
(1)静摩擦力:通过二力平衡进行分析。
(2)滑动摩擦力:
①物体做匀速直线运动,摩擦力等于动力;
②物体做加速运动,摩擦力小于动力;
③物体做减速运动,摩擦力大于动力。
4.摩擦力的利用与防止:
(1)增大有益摩擦:
①增大接触面的粗糙程度:鞋底做很深的花纹,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
②增大压力:刹车时用力捏闸,增大压力来增大摩擦。
(2) 减小有害摩擦:
①减小压力:取出一些物品后推箱子,减小压力来减小摩擦。
②减小接触面粗糙程度:运动员用刷子擦冰,减小接触面的粗糙程度来减小摩擦。
③滚动代替滑动:滚动轴承。
④使接触面分离:在门轴的合页处加润滑剂,使两个表面之间形成油膜而互不接触。
同步练习
一、选择题
1.瀚文同学家添置一个方便移动的储物箱,瀚文注意到储物箱安装有四只轮子,你认为此举的目的是( )
A.增大摩擦 B.减小摩擦 C.增大压强 D.减小压强
2.浴室中,为了防止浴室地面沾水使人打滑跌倒,下列采取的措施中错误的是( )
A. 浴室地面铺上带有凹凸花纹的地砖
B. 入浴室时穿鞋底有凹凸花纹的拖鞋
C. 洗完澡出浴室时脚底下放一条毛巾
D. 洗澡时要穿上平底光滑的塑料拖鞋
3.在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小明找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板两块(一块较光滑,另一块粗糙)、长方体木块一块(带有挂钩)、钩码一盒,实验过程如下图所示,下列说法错误的是( )
A.测量摩擦力时,要使弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动
B.通过图甲、丙所示的实验可以得出结论:在保持压力一定时,粗糙程度越大,滑动摩擦力越大
C.此实验中应用了一种重要的探究物理问题的方法——控制变量法
D.图甲中用不同速度拉着木块做匀速直线运动,摩擦力大小也不同
4.如图所示,一长方体木块,置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物,在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,则下列关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲<F乙=F丙 D.F甲=F乙<F丙
5.如图所示是我们熟悉的自行车,则下列关于车头组件的说法中正确的是( )
A.刹车闸是通过增大压力的方法来增大摩擦力
B.车轮轴承是通过滚动摩擦代替滑动摩擦来增大摩擦力
C.车轮上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来减小摩擦力
D.刹车轮是通过滑动摩擦代替滚动摩擦来减小摩擦力
6.A、B是两个相同材料做成的表面粗糙程度相同的实心正方体,如图甲、乙所示,A和B分别以甲、乙两种方式在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动。不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.上述情况都有可能
7.如图所示,消防员进行消防演练中从地面沿着杆匀速爬到顶端,在顶端取了包袱,背上包袱又以相同的速度匀速下滑(上爬所受摩擦力是f1,下滑所受摩擦力是f2),则下列说法正确的是( )
A.上爬和下滑时所受的摩擦力方向相反
B.上爬和下滑所受的摩擦力大小:f1 = f2
C.上爬和下滑所受的摩擦力大小:f1 > f2
D.上爬和下滑所受的摩擦力大小:f1 < f2
8.如下图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,同时有F=4N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,使A、B两个物体处于静止状态。下列分析正确的是( )
A.A和B之间摩擦力为0 B.地面对B的摩擦力为0
C.地面对B的摩擦力为4N,方向水平向左 D.地面对B的摩擦力为4N,方向水平向右
二、填空题
9.用力握住总重为1.5N 的水杯静止不动。则水杯受到手的摩擦力为 N;若将手的握力增大到8N,手与水杯之间摩擦力的大小将 (选填“变大”、“变小”成“不变”)。
10.如图所示,这是一款改良型“抓鱼防滑手套”,它是在表面浸乳胶材质,形成不规则褶皱皮纹,这样的褶皱表面可以增大接触面的 来增大摩擦,达到防滑的效果;同时在使用时人们会紧紧地抓住鱼,这是利用增大 的方法来增大摩擦。
11.如图所示,一个物体重10N,用40N的水平压力将它紧压在竖直的墙面上,当物体静止时,物块与墙面间的摩擦力为 N,方向 。当力变小使得物体沿墙面加速下滑时,物块受到的摩擦力将 (选填“变大、变小、不变”)。
12.如图,一轻质弹簧的一端固定在车厢右壁,另一端接至木块上。刚开始弹簧处于原长,木块随小车一起向右匀速运动,当小车刹车时,木块将向右做 (选填“加速”、“减速”或“匀速”)运动,此过程中,木块所受的摩擦力方向 。
13.小梦在水平桌面上用方向不变的力拉木块,如图甲所示。图乙是拉力F随时间变化的图象,图丙是木块速度随时间变化的图象,则内木块受到的摩擦力为 N,木块从2s时开始运动,则3s时受到的摩擦力是 N。
三、作图题
14.冰壶运动是一项全身运动,环保又健康,请在图中作出冰壶在冰面上向右滑行时受到的摩擦力和重力示意图。(O点为冰壶重心)。
四、实验探究题
15.小明利用完全相同的两块木块A、B来探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,实验过程如图所示:
(1)若在甲实验中,小明开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍然静止。此过程中弹簧测力计的示数在变大,那么这一过程中木块所受的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)若甲中木块运动的速度大小为v1,乙中木块运动的速度大小为v2,实验过程中关于v1和v2的大小,下列说法正确的是_________(填选项字母);
A.v1一定大于v2; B.v1一定小于v2;
C.v1一定等于v2; D.v1可大于、等于或小于v2;
(3)通过比较乙、丙两图,可以得到结论: ;
(4)如丁图所示,小明拉动物体在毛巾表面滑动时,发现弹簧测力计的指针超出了最大测量值,请你思考丙、丁两图 (选填“能”或“不能”)得出“在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大”的结论;
(5)比较丙、戊两次实验,可得出结论: 。
参考答案
1.B
2.D
3.D
4.D
5.A
6.B
7.D
8.B
9.1.5;不变
10.粗糙程度;压力
11.10;竖直向上;变小
12.减速;水平向左
13.3;5
14.
15.(1)不变
(2)D
(3)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(4)能
(5)摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与接触面面积的大小无关
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