第六章 力 运动和力 大单元整合-第3节 二力平衡 摩擦力 2025年中考物理一轮专题复习（河南）

第六章 力 运动和力 大单元整合 第3节 二力平衡 摩擦力 1 重难点 与摩擦力相关的受力分析（重点，10年6考） 例 如图甲所示，水平面上 有一重力为的物体，用 的水平力向 右推物体，物体 静止不动。 （1）此时物体受到的摩擦力为___，方向为__________；若用 的水 平力推物体使其向右做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力为____ ，方 向为__________。 8 水平向左 15 水平向左 （2）若用的水平力推图甲中的物体 使其向右做加速直线运动，则物体 受到的摩擦力为____；若突然撤去推力，物体 向右做减速直线运动，此 时物体受到的摩擦力为____ ，方向为__________。 15 15 水平向左 2 （3）如图乙所示，将物体紧贴在竖直墙壁上，物体在大小为 的水平 向右的压力的作用下处于静止状态，此时物体受到的摩擦力为____ ，方 向为__________；改变压力的 大小，当物体匀速下降时，物体受到的摩擦力为____ ，方向为________ ___。 20 竖直向上 20 竖直向上 3 （4）如图丙所示，将重力为 的物 体叠放在物体上（物体、 的表 面的粗糙程度相同），在 的 30 0 30 15 30 水平拉力作用下，、一起以的速度做匀速直线运动，此时物体 受 水平面的摩擦力大小为____，物体受到的摩擦力大小为___。若将、 紧靠着放在水平面上，用水平力推动，使它们以 的速度做匀速直线 运动，如图丁所示，则____，物体所受的摩擦力大小为____ 。如图 戊所示，、在水平向右的拉力 的作用下一起向右做匀速直线运 动，则物体受到水平面的摩擦力为____ 。 4 实验1 探究二力平衡的条件（10年未考） 考法总结 精研考法，明考情 1.【实验器材】带滑轮的桌子、小车、硬纸片、砝码若干、托盘两个、细线、 剪刀等。 2.【实验装置】如图所示。 5 3.【设计与进行实验】 （1）本实验选用小车和硬纸片而不选用木块的原因是减小摩擦对实验的影 响。 （2）定滑轮的作用是改变力的方向。 . . . . . . 6 （3）控制变量法的应用： ①探究相互平衡的两个力是否大小相等时，保证作用在小车上的两个力在一 条直线上，改变小车两边托盘中所放砝码的个数； ②探究相互平衡的两个力是否在同一直线上时，保证作用在小车上的两个力 大小相等，将小车扭转一定的角度后释放； ③探究相互平衡的两个力是否作用在同一物体上时，用硬纸片替换小车，保 证作用在硬纸片上的两个力在一条直线上并且大小相等，用剪刀剪开硬纸片。 . . . . . . . . . . 7 4.【交流与反思】 （1）本实验中多次测量的目的是：得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。 （2）本实验设计的优点是：可以不考虑摩擦力对实验的影响。 （3）实验中，桌面必须水平，否则小车的重力会影响实验。 （4）实验中，如果两侧的砝码个数不相等但小车仍然处于静止状态，则原 因是小车受到桌面的静摩擦力。 5.【实验结论】二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力大小相等、方 向相反，并且作用在同一条直线上。 . . . . . . . . 8 一题通关 分层击破实验考点 例1 在“探究二力平衡条件”实验中，主 要是通过探究力对物体的作用效果来实 现探究目的的。 设计与进行实验 （1）如图甲所示的探究方案中，研究 对象是________。 小卡片 （2）小明选择图甲所示的实验方案进 钩码的数量 行探究，在该方案中，是通过调整____________来改变拉力的大小的。 9 （3）小明将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，在两 条细线的另一端挂上数量不同的钩码，然后观察小卡片的运动状态，小明这 样做是为了探究____________________________________。 大小不相等的两个力是否为一对平衡力 （4）小明又在两条细线的另一端挂上数量相同的钩码，使小卡片处于平衡 状态，然后把小卡片转过一个角度再松手。这样做是为了探究____________ _____________________________。 不在同一直线上的两个力是否为一对平衡力 （5）接下来，小明想探究没有作用在同一物体上的力是否为一对平衡力， 则小明应如何操作：________________________________________________ __________________________________________________________________ ___。 在两条细线的另一端挂上数量相同的钩码，使小卡片处于平衡状态，然后用剪刀将小卡片从中间位置剪开，观察小卡片的运动状态 10 分析与评价 （6）小红采用如图乙所示的实验装置进行探究，在实验中，小红向左盘和 右盘同时加入质量相等的砝码时，木块两边所受的拉力______（选填“相等” 或“不相等”），木块处于______状态。 相等 静止 （7）接着，小红把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时，发现木块仍 处于静止状态，出现这种现象的原因是：________________________。于是 她把木块换成小车，并换用较______（选填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面， 继续完成实验。 桌面与木块间的摩擦较大 光滑 （8）小红把木块换成小车是通过______________来改变摩擦的，换用实验 桌面是通过______________________改变摩擦的。 变滑动为滚动 减小接触面的粗糙程度 11 （9）小玲设计的实验装置如图丙所示，、 小车内装有电磁铁，电磁铁的 通、断电可遥控实现，当通电时，、 小车吸合成一体。若要探究一对平 衡力是否必须作用在同一个物体上，需要进行的操作是：________________ ___________________________。 使电磁铁断电，观察两小车是否处于平衡状态 12 实验2 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关（2019.18） 考法总结 精研考法，明考情 1.【实验器材】长木板、长方体木块、弹簧测力计、砝码、棉布、毛巾等。 2.【实验装置】如图所示。 13 3.【设计与进行实验】 （1）测量滑动摩擦力的原理：二力平衡（沿水平方向拉动木块使木块在水 平面上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦 力）。<m></m> . . 14 （2）控制变量法的应用： ①探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，需保持接触面的粗糙程度不 变，改变压力大小； ②探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系时，需保持压力大小不 变，改变接触面的粗糙程度。 （3）转换法的应用：通过拉力的大小（即弹簧测力计的示数）来反映滑动 摩擦力的大小。 . . . . . . . . 15 4.【交流与反思】 （1）探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系时，采用的方法是:控制接触 面的粗糙程度不变，让木块平放、侧放和立放在水平放置的长木板上，分别 用弹簧测力计水平拉着木块以相同的速度做匀速直线运动，比较弹簧测力计 的示数大小。 （2）探究滑动摩擦力的大小与速度的大小关系时，采用的方法是:控制接触 面的粗糙程度和压力不变，让木块平放在水平放置的长木板上，分别用弹簧 测力计拉着木块以不同的速度做匀速直线运动，比较弹簧测力计的示数大小。 . . . . 16 （3）在上述实验中，由于很难保证木块做匀速直线运 动，可对实验装置做如下改进：如图所示，拉动长木 板，当木块处于静止状态时，弹簧测力计的示数与木块所受的滑动摩擦力的 大小相等。（优点：①不要求长木板做匀速直线运动;②弹簧测力计处于静 止状态，便于读数） . . . . . . 17 5.【实验结论】 （1）滑动摩擦力的大小只与接触面所受的压力大小和接触面的粗糙程度有关。 （2）接触面所受的压力大小一定时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。 （3）接触面的粗糙程度一定时，接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大。 （注意：在总结实验结论时，一定不能忘记前提条件“……一定时”） . . 18 一题通关 分层击破实验考点 例2 为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”，小明所在的实验小组设 计了如图甲、乙、丙所示的实验装置。 19 设计与进行实验 （1）实验前应来回拉几下弹簧测力计的挂钩，目的是___（填字母序号）， 然后在______（选填“水平”或“竖直”）方向对弹簧测力计进行调零。 A.看指针每次是否都能回到零刻线 B.看弹簧是否有良好的弹性 C.看弹簧是否有与外壳相碰、伸缩不灵的现象 C 水平 20 （2）实验时，为了测出滑动摩擦力的大小,实验中应沿______方向拉动弹簧 测力计使木块做__________运动，此处利用的物理原理是：__________。 水平 匀速直线 二力平衡 （3）甲、乙两图所示的实验是为了探究滑动摩擦力的大小与__________的 关系，比较甲、乙两图的实验，可得到的实验结论是：__________________ _________________________________。 压力大小 接触面的粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大 （4）在探究接触面的粗糙程度对滑动摩擦力大小的影响时，应选择_______ 两图所示的实验进行对比，得到的实验结论是：_______________________ _______________________________________。 甲、丙 接触面所受的压力一定时，接触面的粗糙程度越大，滑动摩擦力越大 21 分析与评价 （5）木块在棉布上做匀速直线运动时弹簧测力计的示数如 图丙所示,如果加速拉动木块,则弹簧测力计的示数______ , 此时木块受到的滑动摩擦力______ 。（均选填“大于”“小 于”或“等于”） 大于 等于 （6）在图甲所示的实验中，某同学发现用弹簧测力计沿如图丁所示的方向 拉动时也可 以使木块在木板上做匀速直线运动,此时木块处于______（选填“平衡”或“非 平衡”）状态;木块受到的拉力和摩擦力______（选填“是”或“不是”）一对平 衡力，理由是：__________________________________。此时木块受到的滑 动摩擦力会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 平衡 不是 拉力与摩擦力的方向不在一条直线上 变小 22 （7）下列现象中,你认为可以利用甲、丙两次实验所得出的结论进行解释的 是___。（填字母序号） B A.压路机的碾子很重 B.车轮上有凹凸不平的花纹 （8）根据小明在本实验中的收获，请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶 时出现“打滑”现象的具体做法：______________________________________ ____________________________。 在路面上撒炉渣（或在车轮上安装防滑链；或在车上放重物；合理即可） 23 （9）实验中，同学们想利用图甲所示的装置探究滑动摩擦力的大小与物体 运动的速度大小是否有关。小明同学采用的方案是：用弹簧测力计沿水平方 向拉着木块以不同的速度在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计示数相 同，说明滑动摩擦力的大小与物体运动的速度______（选填“有关”或“无 关”）。 无关 24 同组的小伟同学采用的方案是：先测出沿水平方向拉着木块做匀速直线运动 时弹簧测力计的示数 ，再增大拉力，测出木块做加速运动时的弹簧测力计 的示数，对比发现 ，于是得出了“在压力和接触面粗糙程度一定时， 物体运动的速度越大，所受的滑动摩擦力越大”的结论。______（选填“小明” 或“小伟”）的方案正确，另一个方案不正确的原因是：__________________ ____________________________________________。 小明 物体做变速运动时，弹簧测力计的示数不等于物体所受的滑动摩擦力 25 （10）实验中，小明想得出滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小之间的 关系,他利用图甲、乙所示的实验装置，多次改变砝码 个数，取得的实验数据如下表所示,请分析表中的数据,并得出正确的结论。 实验次数 1 2 3 4 砝码个数 0 1 2 3 压力/ 4 8 12 16 弹簧测力计示数/ 1 2 3 4 摩擦力/ 1 2 3 4 26 ①请根据表中数据，在图戊中画出摩擦力大小随压力大小变化的关系图像。 [答案] ②结论:___________________________________________________________ ___________。 当接触面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小成正比 27 （11）小明同学还想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,于是他将图 甲中的木块竖直切去一部分,按照正确的操作方法拉动剩余木块在木板上运动, 读出弹簧测力计的示数为 ;与图甲中的实验数据对比后,他得出“滑动摩擦 力的大小与接触面积有关”的结论。你认为他的实验设计是______ （选填“正确”或“错误”）的,原因是：______________________。请你帮他写 出一个改进措施：__________________________________________________。 错误 没有控制压力大小相等 将截去的部分叠放在剩余木块上再测摩擦力（合理即可） 28 （12）在交流环节，小强提出：实验过 程中，弹簧测力计的示数有些不稳定。 针对上述实验中存在的这种缺陷,小明所 在的实验小组对实验方案进行了改进,如 平衡 等于 不要求 图己。改进后,水平向左拉动长木板,当木块保持静止时,木块处于______状态, 弹簧测力计的拉力______（选填“大于” “小于”或“等于”）木块所受的摩擦力, 此时________（选填“要求”或“不要求”）长木板做匀速直线运动。 29 （13）在图己所示的实验中,由于滑动摩擦力的大小与相对速度大小______ （选填“有关”或“无关”）,因此弹簧测力计的示数应该是稳定的;若实验中正 确操作却发现弹簧测力计的示数不稳定,可能的原因是:___________________ _______。 无关 长木板表面粗糙程度不均匀 30 实验拓展 庚 （14）实验结束后，小明提出问题：物体在斜 面上滑动时，摩擦力该如何测量？他想到了如下的实验 方案：如图庚所示，用弹簧测力计拉着重为 的木块沿 不正确 斜面上的木块向上做匀速直线运动时，受到的摩擦力小于拉力 斜面做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数为 ，则木块在斜面上受到 的滑动摩擦力为 。你认为这种方法________（选填“正确”或“不正确”）。 理由是:__________________________________________________________。 31 考法串 探寻考法，明考情 32 考法1 摩擦力及其影响因素 1.[2021河南，4] 书法是中华民族文化的瑰宝。如图所示，手执毛笔 竖直悬空静止，若手握笔杆的力增大，笔受到的摩擦力将______ （选填“增大”“减小”或“不变”）；在纸上写字，笔运行中笔毫向左弯 曲，此时笔毫所受摩擦力的方向______（选填“向左”或“向右”）。 不变 向左 33 2.[2023河南，5] 小亮与小华在课后利用木质黑板擦对滑动摩 擦力进行探究。如图所示，先让黑板擦平整的一面轻触竖直黑 板面，松手后黑板擦沿着黑板面竖直下落。黑板擦在下落过程 中，小亮认为它受到黑板面的摩擦力作用，小华则认为黑板擦 不受摩擦力。你认为______的观点正确，请简要说明理由： _______________________________________________________。 小华 竖直下落的黑板擦与黑板面间无压力，黑板擦不受摩擦力作用 34 3.[2017河南，11] 如图所示为一种爬杆机器人，仅凭电 池提供的能量，就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行。 机器人在此过程中( ) C A.所受摩擦力方向竖直向下 B.对杆的握力增大时，所受摩擦力增大 C.匀速爬行速度增大时，所受摩擦力不变 D.动能全部转化为重力势能 35 4.[2016河南，13] （双选）如图所示，在测量摩擦力的实验中，用弹簧测力 计拉一木块沿水平方向做匀速直线运动。下列选项中属于平衡力的是 ( ) AC A.木块受的重力与木块受的支持力 B.地面受的摩擦力与木块受的摩擦力 C.木块受的拉力与木块受的摩擦力 D.木块受的重力与木块对地面的压力 36 5.[2020河南，20（4）] 河南素有“中原粮仓”之称。随着农业机械化水平的 提高，收割机已成为我省收割小麦的主要工具。为了交通安全，禁止在公路 上晒粮。请用摩擦力的知识解释在公路上晒粮的危害。 答：人或车走在麦粒上时，摩擦力减小，容易引发交通事故。 37 考法2 探究影响滑动摩擦力大小的因素 6.[2019河南，18] 在“探究影响滑动摩擦 力大小的因素”实验中，装置如图所示， 铝块和木块的外形相同，一端带有定滑轮 的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧 测力计相连。（忽略滑轮的摩擦） （1）图甲中，将铝块放在水平木板上， 竖直向上拉测力计，当铝块沿水平方向做 匀速直线 1.6 __________运动时，铝块所受滑动摩擦力的大小等于测力计的示数 ，则 ____ 。 38 （2）比较甲、乙图所示的两次实验，可以得出：在__________________相 同时，______越大，滑动摩擦力越大。 接触面的粗糙程度 压力 （3）图乙实验完成后，利用原有器材，还可进一步探究滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度的关系，请你简要说明实验方案:_______________________ _______________________________________。 将木块与铝块互换位置，重复实验，比较两次实验弹簧测力计的示数 （4）请你判断:图丙中，铝块水平运动时所受滑动摩擦力______（选填“大于” “等于”或“小于”）图甲中铝块所受滑动摩擦力。 等于 39 拓展练习 7.用如图甲所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。 甲 （1）实验时，拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数 就等于摩擦力的大小，因为这时的拉力和摩擦力是一对______力。 平衡 40 （2）某次实验中弹簧测力计的指针位置如图甲所示，它的示数是____ 。 测量次数 1 2 3 4 5 压力 3 4 5 6 7 摩擦力 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 41 （3）改变木块上所加钩码的个数进行多次实验，记录的数据如上表所示， 请根据表中的数据，在图乙中画出摩擦力随压力大小变化的关系图像。 乙 [答案] （4）分析图像可知：当接触面的粗糙程度一定时，摩擦力跟压力的大小成 ______。 正比 42 （5）实验结束后，小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关，她用 弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力，然后将木块沿 竖直方向锯掉一半，测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出：当 接触面的粗糙程度一定时，接触面越小，摩擦力越小。你认为她的结论正确 吗？________，理由是：__________________。 不正确 没有控制压力不变 43 $$