第2章 第5讲 摩擦力-2025-2026学年八年级上册科学重点专题提优讲义（浙教版2024）

八年级科学上册重点专题讲学练 第2章 力与空间探索 第5讲 摩擦力 总体构架 · 摩擦力 · 研究影响滑动摩擦力大小的因素 · 摩擦的利用与防止 · 判断摩擦力的有无及方向 分析静摩擦力的大小 · 探究影响滑动摩擦力大小因素的改进实验 · 理解滑动摩擦力的影响因素 · 摩擦力综合分析 · 摩擦力的示意图 · 探究影响滑动摩擦力大小因素的变式实验 一、摩擦力 1.定义 两个相互接触的物体，当它们做相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 【深度理解】摩擦力产生的两种情景：一是两个相互接触的物体已经发生相对运动时在接触面上产生的摩擦力（如下图汽车行驶）；二是两个物体没有发生相对运动，但有相对运动趋势，如下图用力推箱子但未推动，虽然箱子静止，但箱子在推力作用下 “有相对运动趋势”，此时地面对箱子有摩擦力。 2.产生条件 （1）接触面粗糙。 （2）两物体相互接触并相互挤压（产生压力）。 （3）两物体间发生相对运动或有相对运动趋势。 【深度理解】相互接触的物体的两个面，有时用肉眼看起来很光滑，但是放到显微镜下观察，就会发现接触面是凹凸不平的。当相互接触的物体发生相对滑动时，就会彼此阻碍，产生摩擦力。 3.作用效果：阻碍物体的相对运动或相对运动趋势。 摩擦力不是阻碍物体的运动。相对运动和相对运动趋势是以相互接触的物体为参照物的，而物体的运动可能是以其他物体为参照物的。 4.摩擦力的方向：与物体相对运动或相对运动趋势方向相反，但不一定与物体运动方向相反。如人走路时，脚受到的摩擦力方向就与人行走方向相同。 5.分类：静摩擦力和动摩擦力（滑动摩擦力和滚动摩擦力）。 （1）静摩擦力：两个相互接触的相对静止物体，当它们之间存在相对运动趋势时产生的摩擦力，如图甲所示。 （2）滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面相对滑动时产生的摩擦力，如图乙所示。 （3）滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力，如图丙所示。 【深度思考】静摩擦力能否成为物体运动的动力？ 能。静摩擦力是阻碍物体相对运动趋势的力。有的静摩擦力是阻碍物体运动的阻力，有的静摩擦力是驱动物体运动的动力。 例如人推地面的箱子推而不动，静摩擦力是阻碍箱子运动的力。下图中人跑步时，脚向后蹬地，脚相对于地面有一个向后运动的趋势，地面对脚有一个向前的摩擦力，使人相对于地面向前运动，此时的摩擦力就是人前进的动力。 【特别提示】脚向后蹬地，地面对脚产生向前的摩擦力，包含了 “力的作用是相互的” 物理规律。 【例1】消防队员抓着竹竿从楼顶向地面匀速滑下，此过程中关于消防队员所受的摩擦力，说法正确的是（ ） A. 不受摩擦力 B. 受摩擦力，方向向下 C. 受摩擦力，方向向上 D. 受摩擦力，方向不断改变 【方法点拨】判断摩擦力方向的三种方法： （1）利用摩擦力的定义判断：摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反。 （2）用假设法判断：先假设物体不受摩擦力，再确定研究对象将会出现的相对运动情况，则研究对象所受的摩擦力的方向与物体将要运动的方向相反。 （3）用二力平衡的条件判断：利用一对平衡力的方向相反来判断摩擦力的方向。 二、研究影响滑动摩擦力大小的因素 1.提出问题：滑动摩擦力的大小与什么因素有关？ 2.猜想与假设： （1）滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力大小有关； （2）滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。 3.实验思路：用弹簧测力计拉动木块在水平长木板上做匀速直线运动，测出木块受的摩擦力，再改变木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度进行多次实验，找到滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。 4.进行实验： （1）如图甲所示，将木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数即木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中； （2）如图乙所示，在木块上加一个砝码，再测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中； （3）如图丙所示，在桌面上铺上毛巾，再将木块放在毛巾上，然后测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中。 【实验技巧】（1）为了保证压力等于重力，必须在水平面上进行实验。 （2）实验中必须沿水平方向匀速拉动弹簧测力计，目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，从而利用转换法测量摩擦力。弹簧测力计显示的是弹簧测力计对木块的拉力，但由于拉力与摩擦力是一对平衡力，故弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小，从而将摩擦力的测量转换成了拉力的测量，解决了摩擦力无法直接测量的难题。 （3）影响滑动摩擦力大小的因素有多个，因此实验中还采用了控制变量法。 5.分析论证： （1）由甲、乙两次实验可知，接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）由甲、丙两次实验可知，压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 6.得出结论：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。 大量实验表明：滑动摩擦力的大小与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；滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。另外，滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。 【深度思考】实验中很难保证木块做匀速直线运动，应对实验方案如何改进？ 实验改进如图所示，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验。实验过程中不需要匀速拉动长木板，更易操作；且弹簧测力计示数稳定，便于读数。 【拓展延伸】关于静摩擦力的大小：（1）静摩擦力存在最大值，称为最大静摩擦力。它等于使物体刚要运动所需要的最小外力。 （2）静摩擦力的大小不是一个定值，静摩擦力随实际情况而变，大小在零和最大静摩擦力之间。对物体施加力，只要物体未动，产生的静摩擦力大小就等于外力的大小。 【例2】如图，某实验小组做 “探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关” 的实验。 （1）在实验中，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，根据________条件可知，此时木块所受滑动摩擦力的大小_______（填 “大于”“小于” 或 “等于”）弹簧测力计的示数。 （2）由甲、乙两图可探究出滑动摩擦力的大小与____________________有关。 （3）由________两图可探究出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 【技法导引】第3小题关于探究目的：两组实验中，改变了哪一因素，则探究的就是与这一因素的关系。 【方法点拨】（1）实验方法：控制变量法。（2）摩擦力的测量方法：转换法。 【易错警示】实验中，往木块上放置砝码，是为了改变接触面间的压力大小，而不是为了改变质量的大小，因此，“滑动摩擦力与压力大小有关” 的结论不能表述成 “滑动摩擦力与质量大小有关”。 【拓展延伸】（1）探究滑动摩擦力与速度关系的实验方法：改变拉动木块的速度进行多次实验。（2）探究滑动摩擦力与接触面积关系的实验方法：将各表面光滑程度相同的木块平放、侧放、立放进行多次实验。 三、摩擦的利用与防止 1.增大有益摩擦的方法 （1）增大压力； （2）增大接触面的粗糙程度； （3）变滚动摩擦为滑动摩擦。 2.减小有害摩擦的方法 （1）减小压力； （2）减小接触面的粗糙程度； （3）变滑动摩擦为滚动摩擦； （4）使接触面彼此分离。 【深度理解】（1）在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦力小。 （2）给机器的某些部件加润滑油实质上是通过使接触面彼此分离的方法来减小摩擦力的。 【例3】为安全起见，在下坡路上，小华握紧自行车刹把缓慢行驶。在此过程中，增大滑动摩擦力的方法是（ ） A. 增大压力 B. 减小速度 C. 增大接触面积 D. 增大接触面粗糙程度 【方法点拨】解物理题应学会将一般性描述用物理语言进行概括。在改变摩擦力的题目中，经常会出现 “花纹”“凹凸不平” 类描述，用物理语言进行概括就是 “接触面粗糙”。 ★易错点 摩擦力的大小、摩擦力的方向分辨不清 【例4】如图所示，用 5N 的水平拉力 F 拉动木板 A 在水平地面上向右匀速运动，木块 B 相对地面静止不动，弹簧测力计示数为 2N，下列说法正确的是（ ） A. 木块 B 所受摩擦力方向水平向右 B. 木块 B 所受摩擦力大小为 3N C. 木块 B 所受摩擦力大小为 5N D. 力 F 增大时，木块 B 所受滑动摩擦力变大 1.判断摩擦力的有无及方向 【例1】如图所示，将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下。请回答下列问题（填以下合适的字母标号）： A. 受到方向向右的摩擦力 B. 受到方向向左的摩擦力 C. 不受力 （1）米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为________； （2）当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向受力情况为________； （3）当将输送带突然制动时，米袋在水平方向受力情况为________。 【方法点拨】用假设法分析：（1）米袋刚放上输送带时，若没有受到摩擦力，则其运动状态不会改变，故其受到向右的摩擦力。 （2）米袋随输送带一起匀速直线运动时，若受到摩擦力，则水平方向上一定有一个力与摩擦力平衡，事实上并不存在这个力，故此时米袋不受摩擦力。 （3）输送带制动时，若米袋不受摩擦力，则其将一直向右做匀速直线运动，故米袋受到向左的摩擦力。 【建构模型】物理模型：两物体一起做匀速直线运动时，两物体之间不存在摩擦力，如本题的问题（2），这采用了整体法分析。 【变式训练1】冰壶运动员的鞋一只是塑料底的，另一只是橡胶底的。他滑行时，橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大。如图所示，他用b脚蹬冰面后，只用a 脚向左滑行。滑行时冰对a鞋的摩擦力向_____；蹬冰时冰对b 鞋的摩擦力向_____ 。(均填“ 左” 或“右”) 【变式训练2】如图所示，各个面粗糙程度相同的 a、b 两个铁块叠放在水平桌面上，在水平拉力 F = 10 N 的作用下，一起向右做匀速直线运动，则 a______（填 “受” 或 “不受”）摩擦力；b 受到的摩擦力为______N。 2.分析静摩擦力的大小 【例2】一个箱子重为 100 N，放在水平面上，受 6 N 的水平推力，箱子未动，这时箱子受到的摩擦力_______6 N；受 8 N 的水平推力，箱子仍未动，这时箱子受到的摩擦力_______8 N。（均填 “大于”“等于” 或 “小于”） 【方法点拨】当物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动状态）时，摩擦力与外力是一对平衡力，两者大小相等，这是解与静摩擦力和滑动摩擦力相关计算题的基本方法。 【例3】如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力 F 的作用，F 的大小与时间 t 的关系和物体运动速度 v 与时间 t 的关系分别如图乙、丙所示。由图像可知当 t = 1 s 时，物体受到的摩擦力为______N；t = 3 s 时，物体受到的摩擦力为______N；t = 5 s 时，物体受到的摩擦力为______N。 【变式训练】如图所示，用 10 N 的力握住装有水的杯子静止在空中，杯子和水总质量为 600 g，则杯子所受摩擦力的大小为______N，方向为______；若改用 20 N 的力握住该杯子，杯子仍竖直静止，此时杯子受到摩擦力大小为______N；若喝掉杯中一部分水后，仍按如图方式保持静止，则杯子所受摩擦力______（填 “增大”“不变” 或 “减小”）。 3.探究影响滑动摩擦力大小因素的改进实验 【例4】某实验小组为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，设计了如图甲所示的实验方案，实验操作如下： 甲 乙 ①用弹簧测力计测出滑块和钩码的总重，记为G。 ②将放有钩码的滑块放到平板小车的水平接触面上，通过水平细线和弹簧测力计相连，向左拉动平板小车，待弹簧测力计示数稳定后读出示数F。 ③多次改变滑块上钩码的个数并重复步骤②，记录相应的数据如下表所示。 ④仅更换表面不同的平板小车，重复上述实验步骤。 （1）此实验是根据____________原理测出滑动摩擦力的大小。 （2）根据表中的数据在图乙中画出该滑块分别在两个接触面上受到的滑动摩擦力f与对应压力FN关系的图象。 （3）由图象可知，滑块对接触面的压力变大，滑块受到的滑动摩擦力将________（填 “变大”“不变” 或 “变小” ），接触面________（填 “一” 或 “二” ）的表面更粗糙。 （4）此实验中是否必须匀速拉动小车？答：________（填 “是” 或 “否” ）。 【实验技巧】1.利用如图所示的一般方法研究滑动摩擦力影响因素的缺点： （1）拉动的速度很难做到匀速。 （2）拉动的方向很难一直保持在水平方向。 （3）拉动的路线很难一直沿着直线。 （4）在运动中读取弹簧测力计的示数，很难看清楚，读准确。 2.实验改进 （1）利用本题所示的改进实验测量滑动摩擦力的原理：实验中，只要小车被拉动，则小车就会受到滑块对它向右的摩擦力，由于力的作用是相互的，则滑块就会受到小车对它向左的摩擦力的作用。拉动过程中，滑块静止（相对于桌面，或弹簧测力计），受到弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力，故弹簧测力计的示数等于滑块受到的摩擦力。 （2）利用本题所示的改进实验研究滑动摩擦力影响因素的优点： ①不需要拉着小车做匀速直线运动，操作更方便。 ②弹簧测力计始终是静止的，读数更方便，更准确。 【速记口诀】物沿表面滚或滑，表面不平生摩擦。 加大压力面粗糙，增大有益的摩擦。 有害摩擦要减小，润滑减压滚代滑。 【变式训练1】在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数如图所示，此时木块所受滑动摩擦力大小为______N；再将毛巾平铺在木板上进行实验，可探究滑动摩擦力大小与_________________的关系。 为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系，你的做法是：_________________________________________________________________ 。 【变式训练2】为了探究 “滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明利用形状相同的木块和铁块设计了如图所示的实验。 (1) 实验中把测量摩擦力大小转换为测量____________，为了保证转换的正确性，实验中采取的措施是__________________。 (2) 小明正确地进行了甲、乙、丙三次实验，记下弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3，且F1< F2< F3。小明比较甲、乙、丙三次实验数据，得出：滑动摩擦力的大小与压力大小有关。小明这样做合理吗？若合理请回答 “合理”；若不合理，请回答 “不合理” 并写出理由：________________________。 (3) 在甲实验情况下，做以下调整后再次水平拉动木块，其中会改变木块所受滑动摩擦力大小的有__________（填序号）。 ①增大拉力；②加大拉动木块的速度；③把木块沿水平方向截掉一部分；④在木块上加铁块。 本专题在中考中的主要考点有摩擦力、滑动摩擦力的影响因素、摩擦力的改变等；一般会以探究实验的形式考查影响滑动摩擦力大小的因素，以填空和选择的形式考查增大和减小摩擦力的方法、摩擦力大小的计算，试题有一定的难度。 考法1： 理解滑动摩擦力的影响因素 【例1】[杭州中考] 如图，粗糙程度相同的水平地面上，重 30 N 的物块在 AB 段受F = 10 N的水平拉力作用，向右做匀速直线运动，到 B 点时撤去水平拉力，物块仍继续运动，到 C 处静止。下列说法正确的是（ ） A. 在 AB 段物块受到水平向右的摩擦力，大小为 10 N B. 在 AB 段物块受到水平向左的摩擦力，大小为 20 N C. 在 BC 段物块受到水平向左的摩擦力，大小为 10 N D. 在 C 点物块受到水平向右的摩擦力，大小为 30 N 【方法点拨】判断一个物理量的变化，应结合其影响因素去分析，不要认为与之相关的其他物理量发生改变该物理量就会发生变化。如要判断密度是否发生变化，就应看物质种类、状态和温度，而不能认为物体的质量或体积发生改变，其密度就会发生变化。 考法2：摩擦力综合分析 【例2】[烟台中考]（多选）劳动课上，小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子，如图所示。下列说法正确的是 ( ) A. 图甲：水平用力推箱子，当箱子没有被推动时，推力小于摩擦力 B. 图甲：水平用力推箱子，当箱子匀速直线运动时，推力等于摩擦力 C. 图乙：当箱子和平板车一起匀速直线运动时，箱子和平板车之间存在摩擦力 D. 图乙：平板车下边装有轮子是为了减小摩擦 考法2：摩擦力的示意图 【例3】[孝感中考] 如图所示，磁铁 A 紧贴在电梯壁上，随电梯一起竖直向上做匀速直线运动，请画出磁铁 A 在竖直方向上的受力示意图。 【温馨提示】题目只要求画出竖直方向上的力，不需要画出磁铁所受的所有的力。 【易错警示】（1）摩擦力的作用点在接触面上，但可以认为摩擦力作用在重心上。 （2）一对平衡力的大小相等，因此在力的示意图中，表示平衡力的线段长度要相等。 【例4】[河南中考]如图所示，手按压水平桌面并向左滑动。请感受桌面对手的支持力和摩擦力，以 A 点为作用点，画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。 考法3：探究影响滑动摩擦力大小因素的变式实验 【例5】[昆明中考] 在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中： （1）先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时，感觉受到的阻碍是不同的，由此猜想滑动摩擦力大小可能与_____________________有关。 （2）一个同学在用弹簧测力计测量滑动摩擦力时，采用了如图所示的方式，这种操作是_______（填 “正确” 或 “错误”）的。 （3）根据__________________，实验中应该___________、地拉木块，滑动摩擦力的大小才___________拉力的大小。 （4）一个同学认为滑动摩擦力大小还与接触面的一个大小有关，于是他设计了一个实验方案，下面是该方案中的环节：“将两个材质和光滑程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上，让两个木块与桌面的接触面积不同”，他对这个环节的设计是___________的，原因是____________________________。 【易错警示】采用图中方式拉动木块，弹簧测力计的示数不等于摩擦力的大小。 【例6】[宜昌中考] 小勇利用如图所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素，在水平桌面边缘固定一个定滑轮，将弹簧测力计在竖直方向调零后固定。在桌面放置一块长木板，将一个长方体木块平放在长木板上，通过细线定滑轮与弹簧测力计相连，并保持细线的 AB 段竖直、BC 段水平。水平向左拉动长木板，木块相对于桌面保持静止，不计细线的重力和滑轮处的摩擦力。 (1) 图中木块受到滑动摩擦力的方向为________，根据________________可知弹簧测力计的示数即为木块受到滑动摩擦力的大小。 (2) 拉动长木板向左运动时________（填 “需要” 或 “不需要”）做匀速直线运动。 (3) 在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，小勇换用一块质量更大的木块重复上述实验，发现弹簧测力计的示数变大了。由此得出压力越大，滑动摩擦力越大的结论，请你对他的实验做法进行评估：_______________________________________________________ ________________________。 【特别提示】长木板被拉动后，不管长木板是否匀速运动，长木板对木块的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力始终是一对平衡力。 1.穿久了的运动鞋鞋底磨损得厉害，原因是鞋底受到（ ） A. 重力 B. 摩擦力 C. 压力 D. 支持力 2.以下事例中属于有害摩擦的是（ ） A. 走路时鞋底与路面间的摩擦 B. 写字时笔与纸面间的摩擦 C. 拿东西时手与物品间的摩擦 D. 机器运转时轴承与滚珠间的摩擦 3.如图所示的实例中，目的是为了减小摩擦的是（ ） A. 给自行车车轴加润滑油 B. 轮胎上刻有花纹 C. 用起瓶器夹紧瓶盖 D. 防滑垫表面做得凹凸不平 4.某人顺着竖直的金属杆匀速下滑时，与人的重力相平衡的力是（ ） A. 人对金属杆的摩擦力 B. 金属杆对人的摩擦力 C. 人对金属杆的压力 D. 金属杆对人的支持力 5.书法教育是对中小学生进行书法基本技能和书法艺术欣赏的培养，是传承中华民族优秀传统文化，培养爱国情怀的重要途径。如图所示，在某次书法课上，小明同学在水平桌面上平铺一张白纸，然后在白纸的左侧靠近边缘处放镇纸，防止书写过程中白纸在桌面上打滑。书写 “一” 字时，在向右行笔的过程中，镇纸和白纸都处于静止状态。则（ ） A. 毛笔受到白纸的摩擦力的方向水平向左 B. 镇纸受到白纸的摩擦力的方向水平向右 C. 白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向左 D. 白纸只受到向左的摩擦力 6.如图所示，物体 A、B 叠放在水平地面上，对 A 施加水平向右的拉力 F，A、B 一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ） A. A 受到的摩擦力为 0 B. A 受到的摩擦力向左，大小为 F C. A 对 B 的摩擦力向左，大小为 F D. 地面对 B 的摩擦力向右，大小为 F 7.如图甲所示，静止在水平面上的物块，受水平拉力F作用，F随时间t的变化关系如图乙所示，从t = 0开始，小强每隔 2 s 记录的物块位置和时刻如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 0 - 4 s 内，物块受到的摩擦力为 8 N B. 8 - 10 s 内，物块受到的摩擦力为 12 N C. 若 14 s 时撤去F，物块将做匀速直线运动 D. t = 10 s时，物块的速度一定小于 6 m/s 8.北京和张家口将在 2022 年联合举办冬奥会，冰壶是冬奥会比赛项目之一，冰壶比赛冰道的最上面覆盖着一层特制微小颗粒。如图所示，一名队员将冰壶掷出后，另外两名队员用冰刷刷冰面，目的是为了________水壶与冰面之间的摩擦，________冰壶滑行的距离。（均填 “增大” 或 “减小”） 9.用 2 N 的拉力拉着一木块在水平桌面上做匀速直线运动，突然将拉力增加到 5 N，则此时木块受到桌面的摩擦力大小为________N，木块做________（填 “加速”“匀速” 或 “减速”）运动。 10.如图甲所示，完全相同的 A、B 两物块叠放在水平桌面上，用F1 = 30 N的水平力作用在 B 物块上，A、B 一起做匀速直线运动，此时 B 物块所受的摩擦力为________N；若将F2 = 50 N的水平力按如图乙所示作用在 A 物块上，它们仍一起做直线运动，则地面对 A 物块的摩擦力为________N。 11. 拔河比赛中，运动员为取得好成绩，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；在比赛进行过程中，运动员双手紧紧地握住绳子，生怕它从自己的手中“溜”走，这是通过增大 _____来增大摩擦力。若比赛过程中摩擦力突然消失10 s，可能出现的情景是___________________(写出一条即可)。 12.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，小亮认为其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：__________________________________。 13.小王同学用下列器材研究 “影响滑动摩擦力大小的因素”：粗糙程度均匀的长木板一块，质量相等的木块和铝块各一个，弹簧测力计一支。如图所示，4 次实验中他都用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动物块，使其在水平长木板上做匀速直线运动。 （1）图丙中，弹簧测力计的示数为________N。 （2）分析_________两次实验，可得出：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与压力大小有关。图乙与图丁中铝块受到的摩擦力大小________（填 “相等”“不相等” 或 “不确定”）。 14.小东同学用弹簧测力计测量水平运动的木块所受的滑动摩擦力。 （1）如图所示，测量时长木板应________放置，用弹簧测力计平行于长木板拉着木块做________运动，根据________知识，弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。 （2）小东在实验中还发现，用此装置按照（1）中的方式快速或缓慢拉动木块，弹簧测力计的示数都相同，说明滑动摩擦力的大小与________无关。测量时，如果不小心使弹簧测力计向右上方倾斜，则木块受到的滑动摩擦力会________（填 “变大”“变小” 或 “不变”）。 15.小文同学在 “探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关” 的实验中，进行了如下的改进。如图甲所示，长、宽、高均不相同的长方体木块，上表面比下表面更为粗糙，放在由电机驱动的水平传送带上，通过水平细绳，绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。 (1) 请画出电机顺时针匀速转动后木块在水平方向上的受力示意图，并标注力的符号。 (2) 若某次实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则木块所受摩擦力的大小为______N。 (3) 先后用木块的上、下表面贴放在传送带上，在木块上放不同质量的砝码进行实验，绘制出摩擦力与压力之间的关系图像如图丙所示。由图像可知，滑动摩擦力的大小不仅与压力大小有关，还与____________有关；当较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时，得到的实验图像应为______（填图像编号）。 (4) 本实验采用传送带的好处是______________________________（答出一条即可）。 1 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 八年级科学上册重点专题讲学练 第2章 力与空间探索 第5讲 摩擦力 总体构架 · 摩擦力 · 研究影响滑动摩擦力大小的因素 · 摩擦的利用与防止 · 判断摩擦力的有无及方向 分析静摩擦力的大小 · 探究影响滑动摩擦力大小因素的改进实验 · 理解滑动摩擦力的影响因素 · 摩擦力综合分析 · 摩擦力的示意图 · 探究影响滑动摩擦力大小因素的变式实验 一、摩擦力 1.定义 两个相互接触的物体，当它们做相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上产生的一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力。 【深度理解】摩擦力产生的两种情景：一是两个相互接触的物体已经发生相对运动时在接触面上产生的摩擦力（如下图汽车行驶）；二是两个物体没有发生相对运动，但有相对运动趋势，如下图用力推箱子但未推动，虽然箱子静止，但箱子在推力作用下 “有相对运动趋势”，此时地面对箱子有摩擦力。 2.产生条件 （1）接触面粗糙。 （2）两物体相互接触并相互挤压（产生压力）。 （3）两物体间发生相对运动或有相对运动趋势。 【深度理解】相互接触的物体的两个面，有时用肉眼看起来很光滑，但是放到显微镜下观察，就会发现接触面是凹凸不平的。当相互接触的物体发生相对滑动时，就会彼此阻碍，产生摩擦力。 3.作用效果：阻碍物体的相对运动或相对运动趋势。 摩擦力不是阻碍物体的运动。相对运动和相对运动趋势是以相互接触的物体为参照物的，而物体的运动可能是以其他物体为参照物的。 4.摩擦力的方向：与物体相对运动或相对运动趋势方向相反，但不一定与物体运动方向相反。如人走路时，脚受到的摩擦力方向就与人行走方向相同。 5.分类：静摩擦力和动摩擦力（滑动摩擦力和滚动摩擦力）。 （1）静摩擦力：两个相互接触的相对静止物体，当它们之间存在相对运动趋势时产生的摩擦力，如图甲所示。 （2）滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面相对滑动时产生的摩擦力，如图乙所示。 （3）滚动摩擦力：一个物体在另一个物体表面滚动时产生的摩擦力，如图丙所示。 【深度思考】静摩擦力能否成为物体运动的动力？ 能。静摩擦力是阻碍物体相对运动趋势的力。有的静摩擦力是阻碍物体运动的阻力，有的静摩擦力是驱动物体运动的动力。 例如人推地面的箱子推而不动，静摩擦力是阻碍箱子运动的力。下图中人跑步时，脚向后蹬地，脚相对于地面有一个向后运动的趋势，地面对脚有一个向前的摩擦力，使人相对于地面向前运动，此时的摩擦力就是人前进的动力。 【特别提示】脚向后蹬地，地面对脚产生向前的摩擦力，包含了 “力的作用是相互的” 物理规律。 【例1】消防队员抓着竹竿从楼顶向地面匀速滑下，此过程中关于消防队员所受的摩擦力，说法正确的是（ ） A. 不受摩擦力 B. 受摩擦力，方向向下 C. 受摩擦力，方向向上 D. 受摩擦力，方向不断改变 分析：根据摩擦力的产生条件判断消防队员是否受摩擦力，摩擦力的方向可根据摩擦力的定义判断，或利用假设法判断，或利用二力平衡条件判断。 【答案】C 【解析】消防队员抓着竹竿向下滑，手与竹竿接触并相互挤压，且发生了相对运动，故消防队员受到了摩擦力。 利用摩擦力的定义判断摩擦力的方向：消防队员相对于竹竿向下运动，则其受到的摩擦力方向向上。 用假设法判断受到摩擦力的方向：假设其不受摩擦力，则其将加速下滑，故其受到的摩擦力方向向上。 用二力平衡条件判断摩擦力的方向：消防队员匀速下滑，则其受到的重力与摩擦力是一对平衡力，摩擦力的方向与重力方向相反，即摩擦力方向竖直向上。 【方法点拨】判断摩擦力方向的三种方法： （1）利用摩擦力的定义判断：摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反。 （2）用假设法判断：先假设物体不受摩擦力，再确定研究对象将会出现的相对运动情况，则研究对象所受的摩擦力的方向与物体将要运动的方向相反。 （3）用二力平衡的条件判断：利用一对平衡力的方向相反来判断摩擦力的方向。 二、研究影响滑动摩擦力大小的因素 1.提出问题：滑动摩擦力的大小与什么因素有关？ 2.猜想与假设： （1）滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力大小有关； （2）滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。 3.实验思路：用弹簧测力计拉动木块在水平长木板上做匀速直线运动，测出木块受的摩擦力，再改变木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度进行多次实验，找到滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。 4.进行实验： （1）如图甲所示，将木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，读出弹簧测力计的示数即木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中； （2）如图乙所示，在木块上加一个砝码，再测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中； （3）如图丙所示，在桌面上铺上毛巾，再将木块放在毛巾上，然后测出木块此时受到的摩擦力，并记录在表格中。 【实验技巧】（1）为了保证压力等于重力，必须在水平面上进行实验。 （2）实验中必须沿水平方向匀速拉动弹簧测力计，目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，从而利用转换法测量摩擦力。弹簧测力计显示的是弹簧测力计对木块的拉力，但由于拉力与摩擦力是一对平衡力，故弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小，从而将摩擦力的测量转换成了拉力的测量，解决了摩擦力无法直接测量的难题。 （3）影响滑动摩擦力大小的因素有多个，因此实验中还采用了控制变量法。 5.分析论证： （1）由甲、乙两次实验可知，接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）由甲、丙两次实验可知，压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 6.得出结论：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。 大量实验表明：滑动摩擦力的大小与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；滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。另外，滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。 【深度思考】实验中很难保证木块做匀速直线运动，应对实验方案如何改进？ 实验改进如图所示，固定弹簧测力计，拉动长木板进行实验。实验过程中不需要匀速拉动长木板，更易操作；且弹簧测力计示数稳定，便于读数。 【拓展延伸】关于静摩擦力的大小：（1）静摩擦力存在最大值，称为最大静摩擦力。它等于使物体刚要运动所需要的最小外力。 （2）静摩擦力的大小不是一个定值，静摩擦力随实际情况而变，大小在零和最大静摩擦力之间。对物体施加力，只要物体未动，产生的静摩擦力大小就等于外力的大小。 【例2】如图，某实验小组做 “探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关” 的实验。 （1）在实验中，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，根据________条件可知，此时木块所受滑动摩擦力的大小_______（填 “大于”“小于” 或 “等于”）弹簧测力计的示数。 （2）由甲、乙两图可探究出滑动摩擦力的大小与____________________有关。 （3）由________两图可探究出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 【技法导引】第3小题关于探究目的：两组实验中，改变了哪一因素，则探究的就是与这一因素的关系。 分析：试题属于验证性实验题，可根据所掌握的知识和问题之间的对应关系直接解答，亦可分析解答。 【答案】（1）二力平衡；等于 （2）压力大小 （3）乙、丙 【解析】（1）用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，受到的力是平衡力，此时摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）对比甲、乙两图可知，接触面的粗糙程度相同，压力大小不相等，结果测力计的示数不同，可探究出滑动摩擦力的大小与压力大小有关。 （3）对比乙、丙两图可知，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，结果测力计的示数不同，可探究出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 【方法点拨】（1）实验方法：控制变量法。（2）摩擦力的测量方法：转换法。 【易错警示】实验中，往木块上放置砝码，是为了改变接触面间的压力大小，而不是为了改变质量的大小，因此，“滑动摩擦力与压力大小有关” 的结论不能表述成 “滑动摩擦力与质量大小有关”。 【拓展延伸】（1）探究滑动摩擦力与速度关系的实验方法：改变拉动木块的速度进行多次实验。（2）探究滑动摩擦力与接触面积关系的实验方法：将各表面光滑程度相同的木块平放、侧放、立放进行多次实验。 三、摩擦的利用与防止 1.增大有益摩擦的方法 （1）增大压力； （2）增大接触面的粗糙程度； （3）变滚动摩擦为滑动摩擦。 2.减小有害摩擦的方法 （1）减小压力； （2）减小接触面的粗糙程度； （3）变滑动摩擦为滚动摩擦； （4）使接触面彼此分离。 【深度理解】（1）在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦力小。 （2）给机器的某些部件加润滑油实质上是通过使接触面彼此分离的方法来减小摩擦力的。 【例3】为安全起见，在下坡路上，小华握紧自行车刹把缓慢行驶。在此过程中，增大滑动摩擦力的方法是（ ） A. 增大压力 B. 减小速度 C. 增大接触面积 D. 增大接触面粗糙程度 分析：联系增大滑动摩擦力的方法，紧扣 “握紧” 这一关键词解题。 【答案】A 【解析】“握紧” 就是增大压力，可见小华是通过增大压力来增大滑动摩擦力的。 【方法点拨】解物理题应学会将一般性描述用物理语言进行概括。在改变摩擦力的题目中，经常会出现 “花纹”“凹凸不平” 类描述，用物理语言进行概括就是 “接触面粗糙”。 ★易错点 摩擦力的大小、摩擦力的方向分辨不清 【例4】如图所示，用 5N 的水平拉力 F 拉动木板 A 在水平地面上向右匀速运动，木块 B 相对地面静止不动，弹簧测力计示数为 2N，下列说法正确的是（ ） A. 木块 B 所受摩擦力方向水平向右 B. 木块 B 所受摩擦力大小为 3N C. 木块 B 所受摩擦力大小为 5N D. 力 F 增大时，木块 B 所受滑动摩擦力变大 诊误区：判断木块 B 是否受到摩擦力，以及摩擦力的大小、方向，应根据二力平衡条件和平衡状态进行分析。木块 B 处于平衡状态时，受到摩擦力的大小只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。 【答案】A 【解析】木块 B 相对地面静止，在水平方向上所受弹簧测力计对其向左的拉力与木板 A 对它的摩擦力是一对平衡力，它们大小相等，方向相反，所以木板 A 对木块 B 的摩擦力为 2N，方向向右。力 F 增大时，木块对木板的压力大小、接触面的粗糙程度不变，所以木块 B 所受滑动摩擦力大小不变，故 D 错误。故选 A。 1.判断摩擦力的有无及方向 【例1】如图所示，将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下。请回答下列问题（填以下合适的字母标号）： A. 受到方向向右的摩擦力 B. 受到方向向左的摩擦力 C. 不受力 （1）米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为________； （2）当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向受力情况为________； （3）当将输送带突然制动时，米袋在水平方向受力情况为________。 分析：可利用摩擦力的定义或假设法进行分析。 【答案】（1）A （2）C （3）B 【解析】（1）米袋刚放上输送带时，由于惯性，米袋要在原位置保持静止状态，是向右的摩擦力使其由静止变为向右运动的。 （2）米袋随输送带一起向右匀速运动时，米袋与输送带之间没有发生相对运动，也没有相对运动趋势，故米袋在水平方向上不受摩擦力的作用。 （3）输送带制动时，米袋由于惯性向右滑动，摩擦力阻碍米袋向右滑动，则摩擦力方向向左。 【方法点拨】用假设法分析：（1）米袋刚放上输送带时，若没有受到摩擦力，则其运动状态不会改变，故其受到向右的摩擦力。 （2）米袋随输送带一起匀速直线运动时，若受到摩擦力，则水平方向上一定有一个力与摩擦力平衡，事实上并不存在这个力，故此时米袋不受摩擦力。 （3）输送带制动时，若米袋不受摩擦力，则其将一直向右做匀速直线运动，故米袋受到向左的摩擦力。 【建构模型】物理模型：两物体一起做匀速直线运动时，两物体之间不存在摩擦力，如本题的问题（2），这采用了整体法分析。 【变式训练1】冰壶运动员的鞋一只是塑料底的，另一只是橡胶底的。他滑行时，橡胶底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大。如图所示，他用b脚蹬冰面后，只用a 脚向左滑行。滑行时冰对a鞋的摩擦力向_____；蹬冰时冰对b 鞋的摩擦力向_____ 。(均填“ 左” 或“右”) 【答案】右 左 【解析】a脚向左滑行时，相对冰面向左运动，冰面阻碍a脚向左运动，所以a鞋受到摩擦力方向向右。由图知，他用b脚蹬冰面时，b脚相对冰面向右运动，冰面阻碍b脚向右运动，所以b鞋受到的摩擦力方向向左。 【变式训练2】如图所示，各个面粗糙程度相同的 a、b 两个铁块叠放在水平桌面上，在水平拉力 F = 10 N 的作用下，一起向右做匀速直线运动，则 a______（填 “受” 或 “不受”）摩擦力；b 受到的摩擦力为______N。 【答案】不受 10 【解析】假设a受到摩擦力作用，则a不可能与b一起向右做匀速直线运动，故a不受摩擦力作用。b在水平方向上受到水平向右的推力F和地面施加的水平向左的滑动摩擦力，整体做匀速直线运动，这两个力是平衡力，大小相等，F = 10N，所以b受到地面的滑动摩擦力是10N。 2.分析静摩擦力的大小 【例2】一个箱子重为 100 N，放在水平面上，受 6 N 的水平推力，箱子未动，这时箱子受到的摩擦力_______6 N；受 8 N 的水平推力，箱子仍未动，这时箱子受到的摩擦力_______8 N。（均填 “大于”“等于” 或 “小于”） 分析：运用二力平衡条件分析。 【答案】等于；等于 【解析】两种情况下，箱子均未动，即保持静止状态，则箱子受到的推力与摩擦力是一对平衡力，则f1 = F1 = 6 N，f2 = F2 = 8 N。 【方法点拨】当物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动状态）时，摩擦力与外力是一对平衡力，两者大小相等，这是解与静摩擦力和滑动摩擦力相关计算题的基本方法。 【例3】如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力 F 的作用，F 的大小与时间 t 的关系和物体运动速度 v 与时间 t 的关系分别如图乙、丙所示。由图像可知当 t = 1 s 时，物体受到的摩擦力为______N；t = 3 s 时，物体受到的摩擦力为______N；t = 5 s 时，物体受到的摩擦力为______N。 分析：结合图像分析物体所处的运动状态，当物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体处于平衡状态，根据平衡力的特点可求出摩擦力的大小。 【答案】2；4；4 【解析】由图丙可知，t = 1 s 时，物体的速度为零，所以物体处于静止状态，此时物体受到的摩擦力属于静摩擦力，物体在水平方向上受力平衡，所受摩擦力大小等于推力大小，即 f = F = 2 N；由图丙可知，在 4 - 6 s 间，物体做匀速直线运动，所以此时所受推力和摩擦力平衡，由 F - t 图像知，此时推力为 4 N，所以 t = 5 s 时，摩擦力等于 4 N；当 t = 3 s 时，物体做加速运动，运动状态发生变化，但由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以此时物体所受摩擦力也为 4 N。 【变式训练】如图所示，用 10 N 的力握住装有水的杯子静止在空中，杯子和水总质量为 600 g，则杯子所受摩擦力的大小为______N，方向为______；若改用 20 N 的力握住该杯子，杯子仍竖直静止，此时杯子受到摩擦力大小为______N；若喝掉杯中一部分水后，仍按如图方式保持静止，则杯子所受摩擦力______（填 “增大”“不变” 或 “减小”）。 【答案】6；竖直向上；6；减小 分析：杯子和水的总重力G = mg = 0.6 kg×10 N/kg = 6 N。手握杯子静止在空中时，杯子处于平衡状态，受到的重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，故杯子受到的摩擦力为 6 N，方向竖直向上。握力增大后，杯子仍竖直处于静止状态，重力和静摩擦力还是一对平衡力，静摩擦力仍等于重力，可见手对杯子的摩擦力不变。若喝掉杯中一部分水后，总重力减小，杯子仍静止，受力平衡，手对杯子的摩擦力减小。 3.探究影响滑动摩擦力大小因素的改进实验 【例4】某实验小组为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，设计了如图甲所示的实验方案，实验操作如下： 甲 乙 ①用弹簧测力计测出滑块和钩码的总重，记为G。 ②将放有钩码的滑块放到平板小车的水平接触面上，通过水平细线和弹簧测力计相连，向左拉动平板小车，待弹簧测力计示数稳定后读出示数F。 ③多次改变滑块上钩码的个数并重复步骤②，记录相应的数据如下表所示。 ④仅更换表面不同的平板小车，重复上述实验步骤。 （1）此实验是根据____________原理测出滑动摩擦力的大小。 （2）根据表中的数据在图乙中画出该滑块分别在两个接触面上受到的滑动摩擦力f与对应压力FN关系的图象。 （3）由图象可知，滑块对接触面的压力变大，滑块受到的滑动摩擦力将________（填 “变大”“不变” 或 “变小” ），接触面________（填 “一” 或 “二” ）的表面更粗糙。 （4）此实验中是否必须匀速拉动小车？答：________（填 “是” 或 “否” ）。 分析：分析物体受力，运用二力平衡条件判断拉力和摩擦力的关系，运用滑动摩擦力的影响因素分析摩擦力与压力、接触面粗糙程度的关系。 解：（1）二力平衡 （2）如图所示。 （3）变大；二 （4）否 【解析】（1）拉动小车时，滑块处于静止状态，受到的滑动摩擦力与拉力为平衡力，由二力平衡的条件可知，测力计示数等于摩擦力大小。 （2）先根据表中数据描点、连线，即可作出图象。 （3）由图象可知，滑块对接触面的压力变大，滑块受到的滑动摩擦力将变大；在相同的压力下，接触面二受到的摩擦力大，由影响滑动摩擦力大小的因素知，接触面二的表面更粗糙。 （4）拉动小车时，滑块处于静止状态，受到的滑动摩擦力与拉力为平衡力，与小车的运动状态无关，故实验中不一定要匀速拉动小车。 【实验技巧】1.利用如图所示的一般方法研究滑动摩擦力影响因素的缺点： （1）拉动的速度很难做到匀速。 （2）拉动的方向很难一直保持在水平方向。 （3）拉动的路线很难一直沿着直线。 （4）在运动中读取弹簧测力计的示数，很难看清楚，读准确。 2.实验改进 （1）利用本题所示的改进实验测量滑动摩擦力的原理：实验中，只要小车被拉动，则小车就会受到滑块对它向右的摩擦力，由于力的作用是相互的，则滑块就会受到小车对它向左的摩擦力的作用。拉动过程中，滑块静止（相对于桌面，或弹簧测力计），受到弹簧测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力，故弹簧测力计的示数等于滑块受到的摩擦力。 （2）利用本题所示的改进实验研究滑动摩擦力影响因素的优点： ①不需要拉着小车做匀速直线运动，操作更方便。 ②弹簧测力计始终是静止的，读数更方便，更准确。 【速记口诀】物沿表面滚或滑，表面不平生摩擦。 加大压力面粗糙，增大有益的摩擦。 有害摩擦要减小，润滑减压滚代滑。 【变式训练1】在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数如图所示，此时木块所受滑动摩擦力大小为______N；再将毛巾平铺在木板上进行实验，可探究滑动摩擦力大小与_________________的关系。 为了探究滑动摩擦力大小与压力的关系，你的做法是：_________________________________________________________________ 。 【答案】0.3；接触面的粗糙程度；在木块上面放不同个数的钩码，匀速拉动木块，记录弹簧测力计的示数 【变式训练2】为了探究 “滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明利用形状相同的木块和铁块设计了如图所示的实验。 (1) 实验中把测量摩擦力大小转换为测量____________，为了保证转换的正确性，实验中采取的措施是__________________。 (2) 小明正确地进行了甲、乙、丙三次实验，记下弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3，且F1< F2< F3。小明比较甲、乙、丙三次实验数据，得出：滑动摩擦力的大小与压力大小有关。小明这样做合理吗？若合理请回答 “合理”；若不合理，请回答 “不合理” 并写出理由：________________________。 (3) 在甲实验情况下，做以下调整后再次水平拉动木块，其中会改变木块所受滑动摩擦力大小的有__________（填序号）。 ①增大拉力；②加大拉动木块的速度；③把木块沿水平方向截掉一部分；④在木块上加铁块。 【答案】弹簧测力计的拉力；沿水平方向拉着物体做匀速直线运动 (2) 不合理，没有控制接触面的粗糙程度相同 (3)③④ 【解析】(1) 实验中运用了转换法，把摩擦力的大小转换为拉力大小。为了保证转换的正确性，实验中应拉动物体做匀速直线运动，使物体受到的摩擦力与拉力是一对平衡力。 (2) 比较甲、乙、丙三次实验可以看出，实验没有控制接触面的粗糙程度相同，因此得出 “滑动摩擦力的大小与压力大小有关” 这一结论是不可靠的。 (3) 在接触面粗糙程度不变时，可以通过改变压力来改变滑动摩擦力的大小，③把木块沿水平方向截掉一部分和④在木块上加铁块这两个符合题意，①增大拉力和②加大拉动木块的速度不符合题意。故选③④。 本专题在中考中的主要考点有摩擦力、滑动摩擦力的影响因素、摩擦力的改变等；一般会以探究实验的形式考查影响滑动摩擦力大小的因素，以填空和选择的形式考查增大和减小摩擦力的方法、摩擦力大小的计算，试题有一定的难度。 考法1： 理解滑动摩擦力的影响因素 【例1】[杭州中考] 如图，粗糙程度相同的水平地面上，重 30 N 的物块在 AB 段受F = 10 N的水平拉力作用，向右做匀速直线运动，到 B 点时撤去水平拉力，物块仍继续运动，到 C 处静止。下列说法正确的是（ ） A. 在 AB 段物块受到水平向右的摩擦力，大小为 10 N B. 在 AB 段物块受到水平向左的摩擦力，大小为 20 N C. 在 BC 段物块受到水平向左的摩擦力，大小为 10 N D. 在 C 点物块受到水平向右的摩擦力，大小为 30 N 试题评析：试题要求运用二力平衡条件和滑动摩擦力的影响因素判断滑动摩擦力的大小变化，理解并掌握滑动摩擦力影响因素是解题的关键。 【答案】C 【解析】在 AB 段物块做匀速直线运动，物块处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，可见物块受到水平向左的摩擦力，大小为 10 N。 在 BC 段物块做减速运动，到 C 处静止，由于滑动摩擦力大小只与压力与接触面粗糙程度有关，故滑动摩擦力不变，仍为 10 N，方向水平向左。 物块在 C 点静止时，在水平方向不受力的作用。 【方法点拨】判断一个物理量的变化，应结合其影响因素去分析，不要认为与之相关的其他物理量发生改变该物理量就会发生变化。如要判断密度是否发生变化，就应看物质种类、状态和温度，而不能认为物体的质量或体积发生改变，其密度就会发生变化。 考法2：摩擦力综合分析 【例2】[烟台中考]（多选）劳动课上，小明用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子，如图所示。下列说法正确的是 ( ) A. 图甲：水平用力推箱子，当箱子没有被推动时，推力小于摩擦力 B. 图甲：水平用力推箱子，当箱子匀速直线运动时，推力等于摩擦力 C. 图乙：当箱子和平板车一起匀速直线运动时，箱子和平板车之间存在摩擦力 D. 图乙：平板车下边装有轮子是为了减小摩擦 试题评析：本题以推箱子为背景，考查了摩擦力的产生条件，平衡状态及利用平衡力求摩擦力，增大或减小摩擦力方法，是综合性较强的易错题。 【答案】BD 【解析】水平用力推箱子，当箱子没有被推动时，处于静止状态，所以推力等于摩擦力，故 A 错误；水平用力推箱子，当箱子匀速直线运动时，受力平衡，推力等于摩擦力，故 B 正确；当箱子和平板车一起匀速直线运动时，箱子处于平衡状态，水平方向上不受力，所以不受摩擦力，故 C 错误；平板车下边装有轮子，是将滑动摩擦变为滚动摩擦，是为了减小摩擦，故 D 正确。 考法2：摩擦力的示意图 【例3】[孝感中考] 如图所示，磁铁 A 紧贴在电梯壁上，随电梯一起竖直向上做匀速直线运动，请画出磁铁 A 在竖直方向上的受力示意图。 答图 【温馨提示】题目只要求画出竖直方向上的力，不需要画出磁铁所受的所有的力。 【易错警示】（1）摩擦力的作用点在接触面上，但可以认为摩擦力作用在重心上。 （2）一对平衡力的大小相等，因此在力的示意图中，表示平衡力的线段长度要相等。 试题评析：试题要求对物体进行受力分析，并用力的示意图画出竖直方向上的力，弄清物体所受的力，及每个力的三要素是解题的核心。 解：如答图所示。 【解析】物体静止，处于平衡状态，在水平方向受到电梯壁的吸引力和电梯壁的弹力这一对平衡力；在竖直方向受重力和摩擦力这一对平衡力，重力方向竖直向下，则摩擦力方向竖直向上。 【例4】[河南中考]如图所示，手按压水平桌面并向左滑动。请感受桌面对手的支持力和摩擦力，以 A 点为作用点，画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。 答图 试题评析：本题考查了对物体受力分析，确定力的方向，并画出力的示意图。 解：如答图所示。 【解析】桌面对手的支持力垂直于水平桌面向上，手按压水平桌面并向左滑动，桌面对手的摩擦力与相对运动方向相反，水平向右。 考法3：探究影响滑动摩擦力大小因素的变式实验 【例5】[昆明中考] 在探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中： （1）先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时，感觉受到的阻碍是不同的，由此猜想滑动摩擦力大小可能与_____________________有关。 （2）一个同学在用弹簧测力计测量滑动摩擦力时，采用了如图所示的方式，这种操作是_______（填 “正确” 或 “错误”）的。 （3）根据__________________，实验中应该___________、地拉木块，滑动摩擦力的大小才___________拉力的大小。 （4）一个同学认为滑动摩擦力大小还与接触面的一个大小有关，于是他设计了一个实验方案，下面是该方案中的环节：“将两个材质和光滑程度均相同、体积不同的木块放在同一水平桌面上，让两个木块与桌面的接触面积不同”，他对这个环节的设计是___________的，原因是____________________________。 试题评析：试题考查研究滑动摩擦力影响因素实验的注意事项，以及对于变式探究实验的评估，注意结合控制变量法分析解答。 【答案】（1）接触面的粗糙程度 （2）错误 （3）二力平衡条件；水平；匀速；等于 （4）错误；没有控制压力相等 【解析】（1）先后用相同的力将手按在不同的接触面上滑动时，感觉受到的阻碍是不同的，说明摩擦力不同，由此猜想滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关。 （3）实验中，应沿水平方向匀速拉动木块，使它沿水平方向做匀速直线运动，使弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力，进而利用二力平衡条件测出滑动摩擦力的大小。 （4）要探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小关系，需要控制压力相同，而两木块体积不同，则压力不同，故是错误的。 【易错警示】采用图中方式拉动木块，弹簧测力计的示数不等于摩擦力的大小。 【例6】[宜昌中考] 小勇利用如图所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素，在水平桌面边缘固定一个定滑轮，将弹簧测力计在竖直方向调零后固定。在桌面放置一块长木板，将一个长方体木块平放在长木板上，通过细线定滑轮与弹簧测力计相连，并保持细线的 AB 段竖直、BC 段水平。水平向左拉动长木板，木块相对于桌面保持静止，不计细线的重力和滑轮处的摩擦力。 (1) 图中木块受到滑动摩擦力的方向为________，根据________________可知弹簧测力计的示数即为木块受到滑动摩擦力的大小。 (2) 拉动长木板向左运动时________（填 “需要” 或 “不需要”）做匀速直线运动。 (3) 在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，小勇换用一块质量更大的木块重复上述实验，发现弹簧测力计的示数变大了。由此得出压力越大，滑动摩擦力越大的结论，请你对他的实验做法进行评估：_______________________________________________________ ________________________。 试题评析：本题是探究滑动摩擦力实验装置的改进，考查了探究影响滑动摩擦力的实验装置、实验步骤、实验方法、实验结论、实验评估。是一道考查较全面的综合性试题。 【答案】(1) 水平向左；二力平衡条件 (2) 不需要 (3) 若接触面的粗糙程度发生了变化，则不符合控制变量法的要求，做法不正确，若接触面的粗糙程度没有发生变化，则做法正确。 【解析】(3) 探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，小勇的实验做法是换用一个质量更大的木块进行实验，若接触面的粗糙程度发生了变化，则不符合控制变量法的要求，做法不正确，若接触面的粗糙程度没有发生变化，则做法正确。 【特别提示】长木板被拉动后，不管长木板是否匀速运动，长木板对木块的摩擦力和弹簧测力计对木块的拉力始终是一对平衡力。 1.穿久了的运动鞋鞋底磨损得厉害，原因是鞋底受到（ ） A. 重力 B. 摩擦力 C. 压力 D. 支持力 【答案】B 【解析】运动鞋穿久了，鞋底被磨损得厉害，是因为人在运动的过程中，鞋底受到的摩擦力使鞋的形状发生改变。 2.以下事例中属于有害摩擦的是（ ） A. 走路时鞋底与路面间的摩擦 B. 写字时笔与纸面间的摩擦 C. 拿东西时手与物品间的摩擦 D. 机器运转时轴承与滚珠间的摩擦 【答案】D 【解析】A、人走路时，鞋底与地面之间的摩擦力是人前进的动力，鞋底刻有花纹，就是为了增大鞋与地面之间的摩擦，这是一种有益的摩擦，故A错误。B、写字时，要想让笔迹留在纸上，就需要增大两者之间的摩擦，这是一种有益的摩擦，故B错误。C、拿东西时，物体受重力作用没有掉下来，就是手与物体之间的摩擦力平衡了重力，这是一种有益的摩擦，故C错误。D、机器运转时，我们需要机械的运动，而两者之间存在的摩擦是阻碍这种相对运动的，所以这是一种有害的摩擦。为了减小这种摩擦，人们并且利用滚珠变滑动摩擦为滚动摩擦、加润滑油等措施来减小这种摩擦。故D正确。 3.如图所示的实例中，目的是为了减小摩擦的是（ ） A. 给自行车车轴加润滑油 B. 轮胎上刻有花纹 C. 用起瓶器夹紧瓶盖 D. 防滑垫表面做得凹凸不平 【答案】A 【解析】试题考查对摩擦力改变方法的理解。给自行车车轴加润滑油，可使接触面彼此分离，从而减小摩擦力，故A正确。轮胎上刻有花纹、防滑垫表面做得凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，故B、D错误。用起瓶器夹紧瓶盖，是通过增大压力来增大摩擦力，故C错误。 4.某人顺着竖直的金属杆匀速下滑时，与人的重力相平衡的力是（ ） A. 人对金属杆的摩擦力 B. 金属杆对人的摩擦力 C. 人对金属杆的压力 D. 金属杆对人的支持力 【答案】B 【解析】试题考查了平衡力的辨别，正确地判断出人竖直方向受到的力是关键。在竖直方向上，人受到的重力与金属杆对人的摩擦力摩擦力是一对平衡力。人对金属杆的摩擦力为竖直向下。 5.书法教育是对中小学生进行书法基本技能和书法艺术欣赏的培养，是传承中华民族优秀传统文化，培养爱国情怀的重要途径。如图所示，在某次书法课上，小明同学在水平桌面上平铺一张白纸，然后在白纸的左侧靠近边缘处放镇纸，防止书写过程中白纸在桌面上打滑。书写 “一” 字时，在向右行笔的过程中，镇纸和白纸都处于静止状态。则（ ） A. 毛笔受到白纸的摩擦力的方向水平向左 B. 镇纸受到白纸的摩擦力的方向水平向右 C. 白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向左 D. 白纸只受到向左的摩擦力 【答案】A 【解析】书写 “一” 字向右行笔的过程中，毛笔相对白纸向右运动，故毛笔受到白纸施加的向左的摩擦力，故 A 符合题意；镇纸与白纸始终处于静止状态，镇纸相对白纸没有相对运动或相对运动的趋势，故镇纸没有受到白纸的摩擦力的作用，故 B 不符合题意；毛笔受到白纸施加的向左的摩擦力，由力的作用是相互的可知，白纸受到毛笔的摩擦力的方向水平向右，故 C 不符合题意；白纸处于静止状态，受到毛笔施加的向右的摩擦力和桌面对白纸向左的摩擦力，故 D 不符合题意。 6.如图所示，物体 A、B 叠放在水平地面上，对 A 施加水平向右的拉力 F，A、B 一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是（ ） A. A 受到的摩擦力为 0 B. A 受到的摩擦力向左，大小为 F C. A 对 B 的摩擦力向左，大小为 F D. 地面对 B 的摩擦力向右，大小为 F 【答案】B 【解析】因为A、B一起向右做匀速直线运动，所以两物体均处于平衡状态，都受到平衡力的作用；以A为研究对象分析受力，因为A受到向右的拉力F，所以A一定受到B对它的向左的摩擦力，由二力平衡条件可知，此摩擦力大小也为F；又因为力的作用是相互的，所以A对B的摩擦力向右，大小也为F，故 AC 错误，B 正确；以B为研究对象，由于水平方向上受到A对B的向右的摩擦力，所以地面对B的摩擦力向左，大小也为F，故 D 错误。 7.如图甲所示，静止在水平面上的物块，受水平拉力F作用，F随时间t的变化关系如图乙所示，从t = 0开始，小强每隔 2 s 记录的物块位置和时刻如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 0 - 4 s 内，物块受到的摩擦力为 8 N B. 8 - 10 s 内，物块受到的摩擦力为 12 N C. 若 14 s 时撤去F，物块将做匀速直线运动 D. t = 10 s时，物块的速度一定小于 6 m/s 【答案】D 【解析】由图丙知，12s到18s物体在相同时间内通过的路程相等，物块做匀速直线运动，物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，物块受到平衡力的作用，由图乙知，此时的滑动摩擦力f=F=8N； A、由图乙知，0～4s内，物体受到的拉力F=4N，小于滑动摩擦力，所以，此时物体应处于静止状态，所受静摩擦力等于拉力，等于4N，故A错误； B、由图丙知，8～10s内，拉力大于摩擦力，物体处于运动状态，物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关，由于物体间接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变，滑动摩擦力大小不变，摩擦力仍等于8N，故B错误； C、若14s时撤去F，物体受摩擦力的作用将做减速运动，故C错误； D、由图丙知，从10s到12s时间内，物体的平均速度v=s/t=12/m/2s=6m/s，而在这段时间内物体的拉力大于摩擦力，所以物体做加速运动，因此10s时物块的速度应小于全程的平均速度，故D正确。 8.北京和张家口将在 2022 年联合举办冬奥会，冰壶是冬奥会比赛项目之一，冰壶比赛冰道的最上面覆盖着一层特制微小颗粒。如图所示，一名队员将冰壶掷出后，另外两名队员用冰刷刷冰面，目的是为了________水壶与冰面之间的摩擦，________冰壶滑行的距离。（均填 “增大” 或 “减小”） 【答案】减小；增大 【解析】试题结合体育运动考查了影响摩擦力大小的因素。两名队员用冰刷刷冰面的过程中，因摩擦生热部分冰面熔化产生水，使接触面彼此隔开，从而减小了冰壶与冰面之间的摩擦，增大冰壶滑行的距离。 9.用 2 N 的拉力拉着一木块在水平桌面上做匀速直线运动，突然将拉力增加到 5 N，则此时木块受到桌面的摩擦力大小为________N，木块做________（填 “加速”“匀速” 或 “减速”）运动。 【答案】2；加速 【解析】试题考查二力平衡条件的应用，滑动摩擦力的影响因素，以及力和运动的关系。当拉力为2N时，木块做匀速直线运动，则摩擦力与拉力平衡，f = F = 2N；当拉力为5N时，木块对水平桌面的压力大小和接触面的粗糙程度仍不变，滑动摩擦力仍为2N，此时木块做加速运动。 10.如图甲所示，完全相同的 A、B 两物块叠放在水平桌面上，用F1 = 30 N的水平力作用在 B 物块上，A、B 一起做匀速直线运动，此时 B 物块所受的摩擦力为________N；若将F2 = 50 N的水平力按如图乙所示作用在 A 物块上，它们仍一起做直线运动，则地面对 A 物块的摩擦力为________N。 【答案】30；30 【解析】试题主要考查摩擦力大小的影响因素以及二力平衡条件的应用。图甲中推力在B上，以B为研究对象，B做匀速直线运动，则B受到的推力F1与摩擦力平衡，B物块所受的摩擦力为30N，方向向左，则A物块所受的摩擦力也为30N，方向向右；图乙中推力作用在A上，A做直线运动，其对桌面的压力和接触面的粗糙程度不变，则摩擦力为30N。 11. 拔河比赛中，运动员为取得好成绩，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；在比赛进行过程中，运动员双手紧紧地握住绳子，生怕它从自己的手中“溜”走，这是通过增大 _____来增大摩擦力。若比赛过程中摩擦力突然消失10 s，可能出现的情景是___________________(写出一条即可)。 【答案】接触面的粗糙程度 压力 运动员全部摔倒在地 【解析】增大摩擦的方法：增大压力和增大接触面的粗糙程度；拔河时脚要穿鞋底花纹大的鞋，这是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。手要将绳子握紧，这是用在接触面粗糙程度一定时，增大压力的方法来增大摩擦；假如摩擦力消失，同学们只受拉力的作用，可能出现的情景是人会摔倒。 12.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，小亮认为其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：__________________________________。 【答案】小华；在下落过程中，黑板面和黑板擦间没有压力 【解析】滑动摩擦力的产生条件是两个相互接触的物体，接触面粗糙，接触处有弹力，且在接触面上两物体间有相对运动； 松手后黑板擦沿着黑板面竖直下落，若黑板擦对黑板面有压力的作用，因力的作用是相互的，则黑板面对黑板擦有支持力作用，但黑板擦在水平方向上没有受到其它力的作用，则黑板擦将向右运动，与题意不符，所以黑板擦对黑板面没有压力的作用，即黑板面不受压力，因此，黑板擦不受摩擦力，小华的观点正确。 13.小王同学用下列器材研究 “影响滑动摩擦力大小的因素”：粗糙程度均匀的长木板一块，质量相等的木块和铝块各一个，弹簧测力计一支。如图所示，4 次实验中他都用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动物块，使其在水平长木板上做匀速直线运动。 （1）图丙中，弹簧测力计的示数为________N。 （2）分析_________两次实验，可得出：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与压力大小有关。图乙与图丁中铝块受到的摩擦力大小________（填 “相等”“不相等” 或 “不确定”）。 【答案】(1) 3.4 (2)甲、丙；相等 【解析】试题考查研究滑动摩擦力影响因素的实验方法和现象分析。甲、丙两次实验中，接触面粗糙程度相同，压力不同，是探究摩擦力的大小与压力大小的关系。滑动摩擦力的大小决定于接触面的粗糙程度、压力的大小，图乙和图丁中这两个因素都没有发生改变，故铝块受到的摩擦力相同。 14.小东同学用弹簧测力计测量水平运动的木块所受的滑动摩擦力。 （1）如图所示，测量时长木板应________放置，用弹簧测力计平行于长木板拉着木块做________运动，根据________知识，弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。 （2）小东在实验中还发现，用此装置按照（1）中的方式快速或缓慢拉动木块，弹簧测力计的示数都相同，说明滑动摩擦力的大小与________无关。测量时，如果不小心使弹簧测力计向右上方倾斜，则木块受到的滑动摩擦力会________（填 “变大”“变小” 或 “不变”）。 【答案】（1）水平；匀速直线运动；二力平衡；（2）速度；变小。 【解析】（1）测量时长木板应水平放置；实验时为了测出摩擦力大小，应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动，此时摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡，可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等； （2）根据影响滑动摩擦力大小的两个因素：压力大小和接触面的粗糙程度不变，即使运动速度增大，滑动摩擦力也不变，弹簧测力计的示数都相同，说明滑动摩擦力的大小与速度无关； 弹簧测力计像右上方倾斜时，拉力在水平方向的分力与摩擦力平衡，此时摩擦力大小小于拉力大小，木块受到的滑动摩擦力比较水平方向时的力会变小。 15.小文同学在 “探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关” 的实验中，进行了如下的改进。如图甲所示，长、宽、高均不相同的长方体木块，上表面比下表面更为粗糙，放在由电机驱动的水平传送带上，通过水平细绳，绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。 (1) 请画出电机顺时针匀速转动后木块在水平方向上的受力示意图，并标注力的符号。 (2) 若某次实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则木块所受摩擦力的大小为______N。 (3) 先后用木块的上、下表面贴放在传送带上，在木块上放不同质量的砝码进行实验，绘制出摩擦力与压力之间的关系图像如图丙所示。由图像可知，滑动摩擦力的大小不仅与压力大小有关，还与____________有关；当较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时，得到的实验图像应为______（填图像编号）。 (4) 本实验采用传送带的好处是______________________________（答出一条即可）。 【答案】(1) 解：如图所示。 (2) 1.2 (3) 接触面的粗糙程度；① (4) 弹簧测力计示数更稳定，更有利于读数 【解析】(2) 如图乙所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.2N，则木块所受摩擦力的大小为1.2N。(3) 由图像可知，滑动摩擦力的大小不仅与压力大小有关，还与接触面粗糙程度有关，在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；当较粗糙的上表面贴放在传送带上进行实验时，滑动摩擦力会更大，所以得到的实验图像应为①。 21 / 26 学科网（北京）股份有限公司 $