8.3 摩擦力(举一反三讲义)物理教科版八年级下册
2025-12-11
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 3 摩擦力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 摩擦力 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 33.67 MB |
| 发布时间 | 2025-12-11 |
| 更新时间 | 2025-12-11 |
| 作者 | 明今理化 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-12-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55381059.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中物理讲义聚焦摩擦力核心知识点,系统梳理滑动摩擦力的概念、产生条件及影响因素,延伸至摩擦力的分类(静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦)及摩擦的利与弊,搭建“基础概念-实验探究-实际应用”的完整学习支架。
资料突出科学探究与科学思维培养,通过滑动摩擦力影响因素实验(控制变量法设计)渗透科学探究要素,“三步判断法”“大小判断技巧”助力科学思维建构,结合典例变式及分层巩固训练,课中辅助教师高效教学,课后帮助学生深化理解,强化物理观念与科学态度的养成。
内容正文:
第3节 摩擦力
目录
【思维导图】 1
【知识梳理】 2
知识点1:滑动摩擦力 2
知识点2:摩擦力的分类 5
知识点3:摩擦的利与弊 6
【方法技巧】 9
方法技巧1. 判断是哪一种摩擦力 9
方法技巧2. 判断摩擦力的大小 9
【巩固训练】 10
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:滑动摩擦力
1. 滑动摩擦力的概念
一个物体在另一个物体表面上发生相对运动时,在两个物体接触面之间会产生阻碍物体相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
产生滑动摩擦力的条件:
1 两个物体接触且有压力;
2 有相对运动
3 接触面不光滑
滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反
2. 探究滑动摩擦力大小的影响因素
提出问题
滑动摩擦力大小与哪些因素有关
实验猜想
与压力、接触面的粗糙程度有关
设计实验
(1)用弹簧测力计去测量滑动摩擦力的大小:用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动,利用二力平衡可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)实验方法: 控制变量法。即控制压力大小一定,改变接触面的粗糙程度;控制接触面的粗糙程度一定,改变压力大小。
进行实验
(1)如图甲用弹簧测力计拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2)如图乙,在木块上放不同数量的钩码,改变压力,测量滑动摩擦力。
(3)如图丙,换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持压力不变,测量滑动摩擦力。
(4)如图丁、戊,保持压力和接触面的粗糙程度相同,将木块分别横放、竖放,测量滑动摩擦力。
(5)如图戊,改变拉动木块在长木板上滑动的速度,测量滑动摩擦力。
实验结论
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。
滑动摩擦力大小与接触面积无关,与速度无关。
改进实验方法
通过改进实验方法,使物体B不做匀速直线运动也可以进行实验。
【典例1】小宇用如图所示实验装置,探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)要正确完成三次实验,实验前应在 (选填“水平”或“竖直”)方向对测力计进行校零,实验时应用弹簧测力计沿 方向拉木块做 运动;
(2)比较 两次实验,可初步得到结论:当压力一定时, ;
(3)利用图乙所示装置完成实验时,木块在运动过程中受到弹簧测力计的示数突然变大,可能原因是 ;(填字母)
A.木板太长
B.木板的粗糙程度不均匀
C.测力计的分度值太大
此时木块受到的滑动摩擦力 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
(4)如图丁所示,将木块放在水平长木板上,将水平放置的弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,实验时拉着长木板向右运动,这样改进的好处是 (写出其中一条即可)。
【典例2】如图所示,把三个完全相同的木块分别立放、侧放、平放在同一水平地面上,分别拉动木块使其做匀速直线运动,所需的拉力( )
A.最小 B.最小 C.最小 D.一样大
【变式1】甲、乙两同学分别用同样的力,使木块先后以和的速度沿同一水平面匀速前进,如果木块所受的摩擦力分别为F甲、F乙,则关于它们的大小( )
A. B.
C. D.无法确定
【变式2】重力为G的物体在水平向右的拉力F的作用下,在水平桌面上向右做匀速直线运动,现突然使拉力F变为原来的一半,则物体在静止前受到的摩擦力大小为( )
A. B.2F C.F D.0
【变式3】如图所示,用10N水平拉力F拉动木板A在水平地面上匀速向右直线运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计的示数为4N,下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力为4N,方向水平向左
B.B对A的摩擦力为6N,方向水平向左
C.地面对A的摩擦力为6N,方向水平向右
D.若逐渐增大F,A受到地面的摩擦力大小不变
知识点2:摩擦力的分类
摩擦力:一个物体在另一个物体表面上发生相对运动或有相对运动的趋势时,在两个物体接触面间产生阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力。
根据摩擦力的概念进行分类:
1、静摩擦力:有相对运动趋势但是未运动时产生的摩擦力
2、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力
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
摩擦力的方向可以与运动方向相反,也可以相同。
例如:人走路的时候,后脚受到的摩擦力方向与人运动的方向是相同的。
【典例1】下列摩擦力中,属于滑动摩擦力的是( )
A.人正常步行时,鞋底受到的摩擦力
B.人向上爬杆时,手受到的摩擦力
C.小刀削铅笔时,刀片受到的摩擦力
D.车正常行驶时,轮胎受到的摩擦力
【变式1】如图是物理兴趣小组在做“竹筷提米”实验的场景,当看到玻璃杯和米被慢慢提起随后整体静止,同学们都非常开心。请思考并回答米对筷子的摩擦力的方向是( )
A.竖直向下 B.垂直向上
C.竖直向上 D.向上、向下都可能
【变式2】下列关于在粗糙斜面上的物体受力示意图,正确的是( )
A. 物体静止在斜面上 B. 物体从斜面上滑下
C. 物体从斜面上加速滑下 D. 物体静止在斜面
【变式3】用铅笔和圆珠笔写字,铅笔与纸面之间是 摩擦,圆珠笔与纸面之间是 摩擦,人走路时鞋底与地面之间是 摩擦(以上各空均选填“滑动”、“滚动”或“静”)。
知识点3:摩擦的利与弊
增大(有益)摩擦力的方法
1. 增大压力 举例:自行车用力捏闸,增大压力,增大摩擦。
2. 增大接触面的粗糙程度 举例:鞋底、轮胎、瓶盖上面的花纹。
减小(有害)摩擦力的方法
1. 减小压力 举例:移动书桌前先将书桌上面的课本拿下来,
2. 减小接触面的粗糙程度 举例:用光滑的材质做滑梯,冰壶运动时刷兵。
3. 变滑动为滚动 举例:滚动轴承。
4. 分离接触面 举例:磁悬浮列车,气垫船。
【典例1】许多情况下摩擦力是有用的,下列实例中人们利用摩擦力的是( )
A.冰壶运动中队员不停刷冰
B.车轮上安装的滚动轴承
C.矿泉水瓶盖上设计的条纹
D.气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触
【变式1】很多体育赛事都与摩擦有关,下列实例中目的是为了减小摩擦的是( )
A.足球守门员戴的手套掌面有密集的小颗粒 B.举重前,运动员在手上涂镁粉
C.网球运动员击球时,要用力抓握球拍 D.体操运动员为了完成动作,手握得很松
【变式2】如图所示,演奏二胡时,弓弦与琴弦的摩擦使琴弦振动发声,琴师增大弓弦与琴弦间摩擦力的方法是( )
A.减小弓弦与琴弦之间的压力
B.往弓弦上抹松香
C.往弓弦上抹润滑油
D.使弓弦与琴弦接触面分离
【变式3】在进行拔河比赛时,选手们都穿着底面粗糙的运动鞋,这样做可以在一定条件下 (选填“增大”或“减小”,下同)鞋底与地面之间的摩擦;同时,地面要清扫干净,不能有沙子,如果地面有沙子,那么会 鞋底与地面之间的摩擦。
【方法技巧】
方法技巧1. 判断是哪一种摩擦力
记住一个核心:摩擦力的“三步判断法”
遇到任何摩擦力问题,都按这三步来想,绝对不会错:
一判条件:两个物体的接触面粗糙吗?它们之间有挤压(有压力)吗?两者必须同时满足,才可能有摩擦力。
二判类型:两个物体之间是 “不动”、“滑动”还是“滚动”?
“不动” -> 是 静摩擦力(比如推箱子没推动)。
“滑动” -> 是 滑动摩擦力(比如箱子被推着在地面滑行)。
“滚动” -> 是 滚动摩擦力(比如箱子下面有轮子在转)。
三判方向:摩擦力总是“帮倒忙”,它的方向永远跟物体 “想动”或“正在动”的方向相反。
对于静摩擦:和它 “想要相对滑动”的趋势 相反。(比如你用力向右推墙,墙“想”把你向左推,你就有向右运动的趋势,墙给你的静摩擦力就向左,和你“想动”的方向相反。)
对于滑动摩擦:和它 “正在相对滑动”的方向 相反。
方法技巧2. 判断摩擦力的大小
静摩擦力大小:“需要多少,就给多少”。它的大小会随着外力变化,一直跟外力“拉平”,直到达到最大值。在达到最大值之前,你不能用一个固定公式去算它。
滑动摩擦力大小:“由两件事决定”。
1. 压力大小(注意:不一定是重力!)
2. 接触面的粗糙程度
压力越大,摩擦力越大;接触面越粗糙,摩擦力越大。
一旦开始滑动,摩擦力大小就基本不变了,和拉力大小、速度大小都无关。
【巩固训练】
1.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力
B.静止的物体一定不受摩擦力
C.摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
D.一个物体只有在另一个物体表面运动或者有相对运动趋势时,才有可能受摩擦力
2.(24-25八下·江苏扬州邗江区·期末)中国书法是一种艺术,子涵同学用毛笔练习书法,从基本笔画“横”开始练习,如图行书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。子涵同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,她在白纸的左侧靠近边缘处用镇尺将纸压住,则下列关于行笔过程中各物体的受力情况中说法正确的是( )
A.向右行笔的过程中,毛笔受到了向右的摩擦力
B.向右行笔的过程中,白纸受到了向右的摩擦力
C.向右行笔的过程中,镇尺受到了向右的摩擦力
D.向右行笔的过程中,镇尺受到了向左的摩擦力
3.下列有关摩擦力的说法正确的是( )
A.摩擦力一定是阻力
B.滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反
C.滑动摩擦力的大小与接触面面积有关
D.鞋底凹凸不平,是通过改变压力来增大摩擦
4.生活中的摩擦,有些是有益的,有些是有害的。下列摩擦中是有害摩擦的是( )
A.写字时,笔与纸之间的摩擦 B.人走路时,鞋与地面之间的摩擦
C.火箭发射时,火箭与大气之间的摩擦 D.削铅笔时,铅笔与铅笔刀之间的摩擦
5.如图所示,小明用水平推力推着箱子在相同的水平面上向右运动。经过一段时间撤去水平推力,箱子仍能继续在水平面上向前运动。在撤去水平推力后到箱子停止运动之前的过程中,关于箱子受到水平面的摩擦力说法中正确的是( )
A.摩擦力为0 B.摩擦力逐渐增大
C.摩擦力方向水平向右 D.摩擦力大小保持不变
6.如图所示将物体A放在物体B上,对物体A施加一水平向右的拉力,使物体A、B一起向右做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )
A.物体A、B之间没有摩擦力
B.物体A受到的摩擦力大小为10N,方向水平向右
C.物体B受到地面的摩擦力大小为10N,方向水平向右
D.物体A对物体B的摩擦力大小为10N,方向水平向右
7.如图所示,两块完全相同的木块A和B叠放在粗糙程度相同的水平桌面上,用12N的水平力F拉着木块B使它们一起做匀速运动,下列说法中正确的是( )
A.AB之间摩擦力为12N B.对A的摩擦力方向水平向右
C.A对B的摩擦力方向水平向左 D.地面对B的摩擦力为12N
8.书法是中国特有的一种传统艺术。如图是小华同学写毛笔字的情景,下列分析正确的是( )
A.悬空竖直握笔静止不动,毛笔没有受到摩擦力
B.向右水平写字,笔毫受到的摩擦力方向向右
C.轻写与重写对纸张摩擦力大小无变化
D.相同压力运笔,墨汁越多,笔对纸张摩擦力越小
9.如图所示,用力F=30N,按住一重力G=10N的木块,当木块沿竖直方向匀速下滑时,木块受到的摩擦力的大小是( )
A.10N B.20N C.30N D.40N
10.如图所示,杂技演员用力握住杆保持静止。已知演员重500N,对杆的压力为600N。下列说法正确的是( )
A.演员受到的摩擦力大小为600N
B.演员受到的摩擦力方向竖直向上
C.若演员增大握杆的力,其受到的摩擦力将增大
D.若演员沿杆匀速下滑,其受到的摩擦力将减小
11.如图所示,一个重为5牛的磁铁在的水平磁力作用下,吸在竖直铁板上保持静止状态,则铁板受到的摩擦力是( )
A.5牛,方向竖直向上 B.5牛,方向竖直向下
C.8牛,方向竖直向上 D.13牛,方向竖直向下
12.如图所示,用水平推力F将质量均为m的木块A、B压在竖直墙面上保持静止,下列说法中正确的是( )
A.木块B受到的摩擦力大小一定等于F
B.木块B受到的摩擦力方向竖直向下
C.木块A受到墙面的摩擦力等于2mg
D.若增大力F,则木块B受到的摩擦力变大
13.如图所示,物块A的重力GA=20N,物块B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触,A和B均静止,则墙面受到的摩擦力( )
A.大小为20N,方向向上 B.大小为20N,方向向下
C.大小为30N,方向向上 D.大小为30N,方向向下
14. 如图甲所示,两个完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10 N的水平拉力F1的作用下,A、B一起向右做匀速直线运动;如图乙所示,若将木块A、B改成紧靠着平放在原水平桌面上,用水平力F2推木块A使它们也一起向右做匀速直线运动。下列说法不正确的是( )
A.乙图中推力F2的大小为10 N
B.甲图中 B 受到的摩擦力方向水平向右
C.甲图中A 受到的摩擦力大于乙图中A 受到的摩擦力
D.乙图中A受到的摩擦力等于B受到的摩擦力
15.如图甲所示,放在水平地面上的木块,受到方向不变的水平拉力F的作用,其和图像分别如乙、丙所示,由图像可知下列情况正确的是( )
A.0-2s时间段,拉力F大小小于木块所受静摩擦力大小
B.2-4s时间段,木块受到平衡力的作用
C.4-6s时间段,木块受到的摩擦属于滑动摩擦,摩擦力大小为4N
D.木块受到的滑动摩擦力大小随拉力F的减小而减小
16.教室的门栓坏了,门经常被风吹开,小峰同学认为这是门与门框间摩擦太小的缘故。摩擦力的大小与什么因素有关呢?于是同学们利用长木板、毛巾、长方体物块以及弹簧测力计做了如图所示的实验。
(1)如图甲所示将物块放在水平木板上,水平 拉动测力计,根据 知识可知:物块所受滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数(大于,等于或小于);
(2)比较甲乙两图可以得出的结论是: ;
(3)比较 两图可以知道滑动摩擦力与压力有关;
(4)在图乙的实验探究中,小亮水平拉着木块匀速运动时,弹簧测力计的示数是3N,若拉力增大到4N时,滑动摩擦力为 N;若在木块运动的过程中速度突然变大,滑动摩擦力将 (填“变大”、“变小”、“不变”);
(5)自行车车把手有很多花纹,这时通过增大 来 (增大或减小)摩擦力。
(6)生活中不仅有滑动摩擦还有静摩擦;手里握一个瓶子如图所示,下列判断正确的是___________;
A.瓶子没有掉下来是因为手对瓶子的握力作用
B.瓶子没有掉下来是因为手对瓶子的摩擦力作用
(7)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在有雪的路上行驶时出现打滑现象的具体做法:
17.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,其自身质量为50kg,当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在2min内匀速直线运动了180m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。(g取10N/kg)求:
(1)该送餐机器人自身的重力(未携带物体时);
(2)此次送餐过程中,送餐机器人的速度;
(3)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小。
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第3节 摩擦力
目录
【思维导图】 1
【知识梳理】 2
知识点1:滑动摩擦力 2
知识点2:摩擦力的分类 6
知识点3:摩擦的利与弊 9
【方法技巧】 12
方法技巧1. 判断是哪一种摩擦力 12
方法技巧2. 判断摩擦力的大小 13
【巩固训练】 13
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:滑动摩擦力
1. 滑动摩擦力的概念
一个物体在另一个物体表面上发生相对运动时,在两个物体接触面之间会产生阻碍物体相对运动的力,这种力叫作滑动摩擦力。
产生滑动摩擦力的条件:
1 两个物体接触且有压力;
2 有相对运动
3 接触面不光滑
滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反
2. 探究滑动摩擦力大小的影响因素
提出问题
滑动摩擦力大小与哪些因素有关
实验猜想
与压力、接触面的粗糙程度有关
设计实验
(1)用弹簧测力计去测量滑动摩擦力的大小:用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动,利用二力平衡可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)实验方法: 控制变量法。即控制压力大小一定,改变接触面的粗糙程度;控制接触面的粗糙程度一定,改变压力大小。
进行实验
(1)如图甲用弹簧测力计拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动,测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2)如图乙,在木块上放不同数量的钩码,改变压力,测量滑动摩擦力。
(3)如图丙,换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持压力不变,测量滑动摩擦力。
(4)如图丁、戊,保持压力和接触面的粗糙程度相同,将木块分别横放、竖放,测量滑动摩擦力。
(5)如图戊,改变拉动木块在长木板上滑动的速度,测量滑动摩擦力。
实验结论
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。
滑动摩擦力大小与接触面积无关,与速度无关。
改进实验方法
通过改进实验方法,使物体B不做匀速直线运动也可以进行实验。
【典例1】小宇用如图所示实验装置,探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)要正确完成三次实验,实验前应在 (选填“水平”或“竖直”)方向对测力计进行校零,实验时应用弹簧测力计沿 方向拉木块做 运动;
(2)比较 两次实验,可初步得到结论:当压力一定时, ;
(3)利用图乙所示装置完成实验时,木块在运动过程中受到弹簧测力计的示数突然变大,可能原因是 ;(填字母)
A.木板太长
B.木板的粗糙程度不均匀
C.测力计的分度值太大
此时木块受到的滑动摩擦力 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
(4)如图丁所示,将木块放在水平长木板上,将水平放置的弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,实验时拉着长木板向右运动,这样改进的好处是 (写出其中一条即可)。
【答案】(1) 水平 水平 匀速直线
(2) 乙丙 接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3) B 变大
(4)不需要控制长木板匀速运动
【详解】(1)[1]题目中都是使用弹簧测力计水平拉着木块,所以要正确完成三次实验,实验前应在水平方向对测力计进行校零。
[2][3]实验时,木块应该处于平衡状态,根据题目,应该做匀速直线运动。所以应用弹簧测力计沿水平方向拉木块做匀速直线运动。
(2)[1][2]乙和丙两次实验压力相同,乙是木块与木板接触,丙是木块与棉布接触(接触面更粗糙),丙实验测力计示数大,说明摩擦力更大,则结论是,当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]木块在运动过程中受到弹簧测力计的拉力突然变大,可能是接触面的粗糙程度变大,摩擦力增大,木板太长或测力计的分度值太大都不会影响摩擦力的变化,故B符合题意,AC不符合题意。故选B。
(4)图丁装置中,木块始相对地面终处于静止状态,滑动摩擦力始终等于弹簧测力计的拉力,因此不需要控制长木板匀速运动,操作更简便,且弹簧测力计示数稳定,便于读数。
【典例2】如图所示,把三个完全相同的木块分别立放、侧放、平放在同一水平地面上,分别拉动木块使其做匀速直线运动,所需的拉力( )
A.最小 B.最小 C.最小 D.一样大
【答案】D
【详解】滑动摩擦力的影响因素是压力大小和接触面粗糙程度,与接触面积大小无关。三个完全相同的木块分别立放、侧放、平放在同一水平地面上,则木块对地面的压力等于其重力,故压力大小相等,且接触面粗糙程度相同,所以滑动摩擦力相等。拉动木块使其做匀速直线运动,则拉力大小等于滑动摩擦力大小,故所需拉力相等。
故选D。
【变式1】甲、乙两同学分别用同样的力,使木块先后以和的速度沿同一水平面匀速前进,如果木块所受的摩擦力分别为F甲、F乙,则关于它们的大小( )
A. B.
C. D.无法确定
【答案】C
【详解】滑动摩擦力的大小主要取决于两个因素:接触面的粗糙程度和物体对接触面的压力大小。同一木块质量相同,由可知,重力相同,在水平面上,木块对水平面的压力等于自身重力,则对水平面的压力相同;同一水平面意味着接触面的粗糙程度相同,故滑动摩擦力的大小相等,即,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式2】重力为G的物体在水平向右的拉力F的作用下,在水平桌面上向右做匀速直线运动,现突然使拉力F变为原来的一半,则物体在静止前受到的摩擦力大小为( )
A. B.2F C.F D.0
【答案】C
【详解】重力为G的物体在水平向右的拉力F的作用下,在水平桌面上向右做匀速直线运动,物体在水平方向上受到拉力和摩擦力为平衡力,大小相等,即的摩擦力大小为F,现突然使拉力F变为原来的一半,因压力大小和接触面粗糙程度不变,则物体在静止前受到的摩擦力大小不变,仍为F。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式3】如图所示,用10N水平拉力F拉动木板A在水平地面上匀速向右直线运动,物体B相对地面静止不动,弹簧测力计的示数为4N,下列说法正确的是( )
A.A对B的摩擦力为4N,方向水平向左
B.B对A的摩擦力为6N,方向水平向左
C.地面对A的摩擦力为6N,方向水平向右
D.若逐渐增大F,A受到地面的摩擦力大小不变
【答案】D
【详解】AB.因B静止时处于平衡状态,水平方向受到测力计向左的拉力和A对B向右的摩擦力是一对平衡力,所以,A对B水平向右的摩擦力
物体间力的作用是相互的,相互作用的两个力,大小相等,方向相反,所以B对A的摩擦力为4N,方向水平向左,故AB错误;
C.因物体A做匀速直线运动时,受到水平向右的拉力和B对A向左的摩擦力、地面对A向左的摩擦力处于平衡状态,所以,由力的合成可得
则地面对A水平向左的摩擦力,故C错误;
D.拉力F变大,A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以A受到的摩擦力大小也不变,故D正确。
故选D。
知识点2:摩擦力的分类
摩擦力:一个物体在另一个物体表面上发生相对运动或有相对运动的趋势时,在两个物体接触面间产生阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力。
根据摩擦力的概念进行分类:
1、静摩擦力:有相对运动趋势但是未运动时产生的摩擦力
2、滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦力
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
摩擦力的方向: 方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
摩擦力的方向可以与运动方向相反,也可以相同。
例如:人走路的时候,后脚受到的摩擦力方向与人运动的方向是相同的。
【典例1】下列摩擦力中,属于滑动摩擦力的是( )
A.人正常步行时,鞋底受到的摩擦力
B.人向上爬杆时,手受到的摩擦力
C.小刀削铅笔时,刀片受到的摩擦力
D.车正常行驶时,轮胎受到的摩擦力
【答案】C
【详解】A.人正常步行时,鞋底与地面之间有相对运动趋势,所以鞋底受到的摩擦力是静摩擦力,故A不符合题意;
B.人向上爬杆时,手和杆之间有相对运动趋势,所以手受到的摩擦力是静摩擦力,故B不符合题意;
C.小刀削铅笔时,刀片相对于铅笔由相对运动,受到的摩擦力是滑动摩擦力,故C符合题意;
D.车正常行驶时,轮胎受到的摩擦力,属于滚动摩擦力,故D不符合题意。
故选C。
【变式1】如图是物理兴趣小组在做“竹筷提米”实验的场景,当看到玻璃杯和米被慢慢提起随后整体静止,同学们都非常开心。请思考并回答米对筷子的摩擦力的方向是( )
A.竖直向下 B.垂直向上
C.竖直向上 D.向上、向下都可能
【答案】A
【详解】坡堌杯中的处于静止状态,玻璃杯和米受到重力的作用,还会受到筷子对米竖直向上的擦力的作用,根据物体间力的作用是相互的,则米对筷子的摩擦力的方向上竖直向下的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2】下列关于在粗糙斜面上的物体受力示意图,正确的是( )
A. 物体静止在斜面上 B. 物体从斜面上滑下
C. 物体从斜面上加速滑下 D. 物体静止在斜面
【答案】B
【详解】AD.物体静止在斜面上,物体相对于斜面有相对下滑的趋势,物体在斜面上受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力的作用,故AD错误;
BC.物体相对斜面向下滑,物体在斜面上受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力的作用,故B正确,C错误。
故选B。
【变式3】用铅笔和圆珠笔写字,铅笔与纸面之间是 摩擦,圆珠笔与纸面之间是 摩擦,人走路时鞋底与地面之间是 摩擦(以上各空均选填“滑动”、“滚动”或“静”)。
【答案】 滑动 滚动 静
【详解】[1]用铅笔写字时,铅笔与纸面之间发生了滑动,所以两者之间的摩擦为滑动摩擦。
[2]用圆珠笔写字时,圆珠笔里的小钢珠在纸面上不停地滚动,所以两者之间的摩擦为滚动摩擦。
[3]人走路时,鞋底与地面之间有相对运动的趋势,但并没有在表面滑动,所以两者之间的摩擦是静摩擦。
知识点3:摩擦的利与弊
增大(有益)摩擦力的方法
1. 增大压力 举例:自行车用力捏闸,增大压力,增大摩擦。
2. 增大接触面的粗糙程度 举例:鞋底、轮胎、瓶盖上面的花纹。
减小(有害)摩擦力的方法
1. 减小压力 举例:移动书桌前先将书桌上面的课本拿下来,
2. 减小接触面的粗糙程度 举例:用光滑的材质做滑梯,冰壶运动时刷兵。
3. 变滑动为滚动 举例:滚动轴承。
4. 分离接触面 举例:磁悬浮列车,气垫船。
【典例1】许多情况下摩擦力是有用的,下列实例中人们利用摩擦力的是( )
A.冰壶运动中队员不停刷冰
B.车轮上安装的滚动轴承
C.矿泉水瓶盖上设计的条纹
D.气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触
【答案】C
【详解】A.在冰壶运动中,运动员刷冰,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的,故A不符合题意;
B.车轮上安装的滚动轴承,通过滚动代替滑动来减小摩擦,故B不符合题意;
C.矿泉水瓶盖上设计的条纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C符合题意;
D.气垫船利用压缩空气使船体与水面脱离接触,通过使接触面分离的方法减小摩擦,故D不符合题意。
故选C。
【变式1】很多体育赛事都与摩擦有关,下列实例中目的是为了减小摩擦的是( )
A.足球守门员戴的手套掌面有密集的小颗粒 B.举重前,运动员在手上涂镁粉
C.网球运动员击球时,要用力抓握球拍 D.体操运动员为了完成动作,手握得很松
【答案】D
【详解】A. 手套上的小颗粒是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B. 举重运动员涂镁粉是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,故B不符合题意;
C. 运动员用力抓握球拍是通过增大压力来增大摩擦,故C不符合题意;
D. 体操运动员手握得很松通过减小压力来减小摩擦,故D符合题意。
故选D。
【变式2】如图所示,演奏二胡时,弓弦与琴弦的摩擦使琴弦振动发声,琴师增大弓弦与琴弦间摩擦力的方法是( )
A.减小弓弦与琴弦之间的压力
B.往弓弦上抹松香
C.往弓弦上抹润滑油
D.使弓弦与琴弦接触面分离
【答案】B
【详解】增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
减小摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力;在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力;通过使接触面脱离的方法减小摩擦力;用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力。
A.减小弓弦与琴弦之间的压力,是在接触面粗糙程度一定时,通过减小压力来减小摩擦力,故A不符合题意;
B.往弓弦上抹松香,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大弓弦与琴弦之间的摩擦力,故B符合题意;
C.往弓弦上抹润滑油,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故C不符合题意;
D.使弓弦与琴弦接触面分离,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故D不符合题意。
故选B。
【变式3】在进行拔河比赛时,选手们都穿着底面粗糙的运动鞋,这样做可以在一定条件下 (选填“增大”或“减小”,下同)鞋底与地面之间的摩擦;同时,地面要清扫干净,不能有沙子,如果地面有沙子,那么会 鞋底与地面之间的摩擦。
【答案】 增大 减小
【详解】[1]拔河比赛时,选手们都穿着底面粗糙的运动鞋,这样做可以在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,来增大鞋底与地面之间的摩擦力。
[2]地面要清扫干净,不能有沙子,如果地面有沙子,沙子会使鞋底与地面之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减小鞋底与地面之间的摩擦力。
【方法技巧】
方法技巧1. 判断是哪一种摩擦力
记住一个核心:摩擦力的“三步判断法”
遇到任何摩擦力问题,都按这三步来想,绝对不会错:
一判条件:两个物体的接触面粗糙吗?它们之间有挤压(有压力)吗?两者必须同时满足,才可能有摩擦力。
二判类型:两个物体之间是 “不动”、“滑动”还是“滚动”?
“不动” -> 是 静摩擦力(比如推箱子没推动)。
“滑动” -> 是 滑动摩擦力(比如箱子被推着在地面滑行)。
“滚动” -> 是 滚动摩擦力(比如箱子下面有轮子在转)。
三判方向:摩擦力总是“帮倒忙”,它的方向永远跟物体 “想动”或“正在动”的方向相反。
对于静摩擦:和它 “想要相对滑动”的趋势 相反。(比如你用力向右推墙,墙“想”把你向左推,你就有向右运动的趋势,墙给你的静摩擦力就向左,和你“想动”的方向相反。)
对于滑动摩擦:和它 “正在相对滑动”的方向 相反。
方法技巧2. 判断摩擦力的大小
静摩擦力大小:“需要多少,就给多少”。它的大小会随着外力变化,一直跟外力“拉平”,直到达到最大值。在达到最大值之前,你不能用一个固定公式去算它。
滑动摩擦力大小:“由两件事决定”。
1. 压力大小(注意:不一定是重力!)
2. 接触面的粗糙程度
压力越大,摩擦力越大;接触面越粗糙,摩擦力越大。
一旦开始滑动,摩擦力大小就基本不变了,和拉力大小、速度大小都无关。
【巩固训练】
1.下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A.相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力
B.静止的物体一定不受摩擦力
C.摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反
D.一个物体只有在另一个物体表面运动或者有相对运动趋势时,才有可能受摩擦力
【答案】D
【详解】摩擦力是指两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。
A .相互压紧的粗糙物体之间,如果没有相对运动或相对运动的趋势,就不会有摩擦力,故A错误;
B.静止的物体可能受到摩擦力,比如一个物体在斜面上静止,它受到沿斜面向上的静摩擦力,故B错误;
C.摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,而不是与物体运动的方向相反,例如人走路时,脚向后蹬地,摩擦力向前,与人运动方向相同,故C错误;
D.摩擦力产生的条件是:相互接触的两个粗糙物体之间已经发生相对运动或存在相对运动的趋势。所以一个物体只有在另一个物体表面运动或者有相对运动趋势时,才有可能受摩擦力,故D正确。
故选D。
2.(24-25八下·江苏扬州邗江区·期末)中国书法是一种艺术,子涵同学用毛笔练习书法,从基本笔画“横”开始练习,如图行书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。子涵同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,她在白纸的左侧靠近边缘处用镇尺将纸压住,则下列关于行笔过程中各物体的受力情况中说法正确的是( )
A.向右行笔的过程中,毛笔受到了向右的摩擦力
B.向右行笔的过程中,白纸受到了向右的摩擦力
C.向右行笔的过程中,镇尺受到了向右的摩擦力
D.向右行笔的过程中,镇尺受到了向左的摩擦力
【答案】B
【详解】A.向右行笔的过程中,毛笔相对于白纸向右运动,毛笔受到向左的摩擦力,故A错误;
B.向右行笔的过程中,毛笔相对于白纸向右运动,毛笔受到向左的摩擦力,由力的作用的相互性可知白纸受到了向右的摩擦力,故B正确;
CD.镇纸和白纸都处于静止状态,镇纸和白纸没有相对运动,也没有相对运动趋势,则白纸对镇纸没有摩擦力的作用,故CD错误。
故选B。
3.下列有关摩擦力的说法正确的是( )
A.摩擦力一定是阻力
B.滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反
C.滑动摩擦力的大小与接触面面积有关
D.鞋底凹凸不平,是通过改变压力来增大摩擦
【答案】B
【详解】A.摩擦力的方向是阻碍物体的相对运动方向,它也可以充当动力,比如将物体轻放在水平匀速运动的传送带时,开始阶段物体向前的滑动摩擦力而运动,此时摩擦力是动力,故A错误;
B.滑动摩擦力的方向总是阻碍物体的相对运动,所以滑动摩擦力的方向与物体间的相对运动方向相反,故B正确;
C.滑动摩擦力受接触面的粗糙程度和压力的影响,所以滑动摩擦力的大小与接触面面积无关,故C错误;
D.鞋底凹凸不平,是通过改变鞋子和地面的接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D错误。
故选B。
4.生活中的摩擦,有些是有益的,有些是有害的。下列摩擦中是有害摩擦的是( )
A.写字时,笔与纸之间的摩擦 B.人走路时,鞋与地面之间的摩擦
C.火箭发射时,火箭与大气之间的摩擦 D.削铅笔时,铅笔与铅笔刀之间的摩擦
【答案】C
【详解】A.用铅笔写字时,笔尖与纸之间的摩擦,便于在纸上留下痕迹,属于有益摩擦,故A不符合题意;
B.走路时鞋底与地面之间的摩擦便于我们走路,属于有益摩擦,故B不符合题意;
C.火箭发射时,火箭与大气之间的摩擦是有害摩擦。这种摩擦会导致火箭表面的温度升高,对火箭造成损害,因此被认为是有害的。故C符合题意;
D.削铅笔时,铅笔与铅笔刀之间的摩擦使得铅笔芯可以被削尖,是有益摩擦,故D不符合题意。
故选C。
5.如图所示,小明用水平推力推着箱子在相同的水平面上向右运动。经过一段时间撤去水平推力,箱子仍能继续在水平面上向前运动。在撤去水平推力后到箱子停止运动之前的过程中,关于箱子受到水平面的摩擦力说法中正确的是( )
A.摩擦力为0 B.摩擦力逐渐增大
C.摩擦力方向水平向右 D.摩擦力大小保持不变
【答案】D
【详解】ABD.在撤去水平推力后到箱子停止运动之前过程中,箱子对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,故箱子受到水平面的摩擦力大小不变,故AB错误、D正确。
C.箱子向右运动,受到水平面的摩擦力方向水平向左,故C错误。
故选D。
6.如图所示将物体A放在物体B上,对物体A施加一水平向右的拉力,使物体A、B一起向右做匀速直线运动,则下列说法中正确的是( )
A.物体A、B之间没有摩擦力
B.物体A受到的摩擦力大小为10N,方向水平向右
C.物体B受到地面的摩擦力大小为10N,方向水平向右
D.物体A对物体B的摩擦力大小为10N,方向水平向右
【答案】D
【详解】A.对物体A来说,它在水平向右的拉力F作用下,能随物体B一起向右做匀速直线运动,处于平衡状态,所以A一定受到平衡力的作用。拉力F是水平向右的,那么一定有一个水平向左的力与它平衡,这个力就是B对A的摩擦力,因此物体A、B之间存在摩擦力,故A错误;
B.由上述分析可知,A受到的摩擦力与拉力F是一对平衡力,根据二力平衡的条件,这两个力大小相等、方向相反,所以A受到的摩擦力大小为10N,方向水平向左,故B错误;
C.把A和B看作一个整体,整体在水平方向上受到向右的拉力F和地面对B的摩擦力,由于整体做匀速直线运动,处于平衡状态,所以这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反,因此地面对B的摩擦力大小为10N,方向水平向左,故C错误;
D.物体B对A的摩擦力和物体A对物体B的摩擦力是一对相互作用的力,根据相互作用力的特点,它们大小相等、方向相反,因为B对A的摩擦力大小为10N,方向水平向左,所以A对B的摩擦力大小为10N,方向水平向右,故D正确。
故选D。
7.如图所示,两块完全相同的木块A和B叠放在粗糙程度相同的水平桌面上,用12N的水平力F拉着木块B使它们一起做匀速运动,下列说法中正确的是( )
A.AB之间摩擦力为12N B.对A的摩擦力方向水平向右
C.A对B的摩擦力方向水平向左 D.地面对B的摩擦力为12N
【答案】D
【详解】ABC.图中,AB一起匀速运动,则AB之间无相对运动或相对运动趋势,则AB间无摩擦力,即A所受的摩擦力为0N,故ABD错误;
D.摩擦力的方向与相对运动的方向相反,且大小相等,方向相反,由于F水平向右,则摩擦力的方向为水平向左,为12N,故D正确。
故选D。
8.书法是中国特有的一种传统艺术。如图是小华同学写毛笔字的情景,下列分析正确的是( )
A.悬空竖直握笔静止不动,毛笔没有受到摩擦力
B.向右水平写字,笔毫受到的摩擦力方向向右
C.轻写与重写对纸张摩擦力大小无变化
D.相同压力运笔,墨汁越多,笔对纸张摩擦力越小
【答案】D
【详解】A.手执毛笔竖直悬空静止,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,摩擦力大小始终等于重力,故A错误;
B.在纸上向右写字时,笔在运行中时笔毫向左弯曲,说明笔毫相对于纸张是向右运动的,此时笔毫所受摩擦力会阻碍笔毫向右运动,则摩擦力的方向水平向左,故B错误;
C.接触面的粗糙程度一定时,轻写与重写相比,压力较小,纸张受到的摩擦力变小,故C错误;
D.笔毫上的墨汁越多,接触面越光滑,相同压力运笔,笔毫对纸张的摩擦力越小,故D正确。
故选D。
9.如图所示,用力F=30N,按住一重力G=10N的木块,当木块沿竖直方向匀速下滑时,木块受到的摩擦力的大小是( )
A.10N B.20N C.30N D.40N
【答案】A
【详解】木块沿竖直方向匀速下滑时,其处于平衡状态,所以其在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,木块受到的重力是10N,由于摩擦力与重力是一对平衡力,根据二力平衡的条件可知摩擦力大小也等于10N,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.如图所示,杂技演员用力握住杆保持静止。已知演员重500N,对杆的压力为600N。下列说法正确的是( )
A.演员受到的摩擦力大小为600N
B.演员受到的摩擦力方向竖直向上
C.若演员增大握杆的力,其受到的摩擦力将增大
D.若演员沿杆匀速下滑,其受到的摩擦力将减小
【答案】B
【详解】A.杂技演员用力握住杆保持静止,处于平衡态,所以摩擦力大小等于重力,为500N,故A错误;
B.杂技演员用力握住杆保持静止,处于平衡态,重力与摩擦力为一对平衡力,则摩擦力方向竖直向上,故B正确;
C.杂技演员用力握住杆保持静止,受到的是静摩擦力,其大小杂技演员力对杆的压力无关,跟使人有向下运动趋势的重力有关,故C错误;
D.若演员沿杆匀速下滑,仍处于平衡态,所以摩擦力大小等于重力,大小不变,故D错误。
故选B。
11.如图所示,一个重为5牛的磁铁在的水平磁力作用下,吸在竖直铁板上保持静止状态,则铁板受到的摩擦力是( )
A.5牛,方向竖直向上 B.5牛,方向竖直向下
C.8牛,方向竖直向上 D.13牛,方向竖直向下
【答案】A
【详解】因为物体在竖直方向上静止,具有向下的运动趋势,产生向上的摩擦力,重力与摩擦力是一对平衡力大小相等,即摩擦力为5N,方向竖直向上,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.如图所示,用水平推力F将质量均为m的木块A、B压在竖直墙面上保持静止,下列说法中正确的是( )
A.木块B受到的摩擦力大小一定等于F
B.木块B受到的摩擦力方向竖直向下
C.木块A受到墙面的摩擦力等于2mg
D.若增大力F,则木块B受到的摩擦力变大
【答案】C
【详解】A.对B进行受力分析可知,B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,二者是一对平衡力,因此,木块B受到的摩擦力大小等于B的重力,为mg,其大小与F无关,故A错误;
B.B在竖直方向上受到重力和A对B的摩擦力,二者是一对平衡力,故木块B受到的摩擦力方向竖直向上,故B错误;
C.把AB看成一个整体,其在竖直方向上受到的重力与墙面的摩擦力是一对平衡力,故木块A受到墙面的摩擦力大小等于2mg,故C正确;
D.若增大力F,木块仍保持静止状态,重力与摩擦力仍平衡,所以木块B受到的摩擦力不变,故D错误。
故选C。
13.如图所示,物块A的重力GA=20N,物块B的重力GB=10N,水平推力F作用在A上,A与竖直墙面接触,A和B均静止,则墙面受到的摩擦力( )
A.大小为20N,方向向上 B.大小为20N,方向向下
C.大小为30N,方向向上 D.大小为30N,方向向下
【答案】D
【详解】物体A、B组成的整体,受竖直向下的重力为
竖直向上的摩擦力f,而处于平衡状态,由平衡条件得
方向竖直向上。物体间力的作用是相互的,A受到的摩擦力f与物体A对墙壁的摩擦力f是作用力与反作用力,则f=30N,方向相反:竖直向下。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
14. 如图甲所示,两个完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10 N的水平拉力F1的作用下,A、B一起向右做匀速直线运动;如图乙所示,若将木块A、B改成紧靠着平放在原水平桌面上,用水平力F2推木块A使它们也一起向右做匀速直线运动。下列说法不正确的是( )
A.乙图中推力F2的大小为10 N
B.甲图中 B 受到的摩擦力方向水平向右
C.甲图中A 受到的摩擦力大于乙图中A 受到的摩擦力
D.乙图中A受到的摩擦力等于B受到的摩擦力
【答案】B
【详解】A.甲图中A和B整体水平方向上受到水平向右的拉力F1和水平向左的滑动摩擦力,整体进行匀速直线运动,这两个力是平衡力,大小相等,F1=10N,所以受到地面的滑动摩擦力是10N;从甲图到乙图,改变A和B的放置情况,压力大小不变,接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以乙图中A和B整体受到的滑动摩擦力大小还是10N,乙图中A和B整体做匀速直线运动,整体受到的推力和滑动摩擦力二力平衡,所以乙图中推力F2大小是10N,故A正确,不符合题意;
B.甲图中A、B一起向右做匀速直线运动,所以A、B没有相对运动的趋势,A、B间没有摩擦力,则木块B受到的摩擦力大小为0N,故B错误,符合题意;
D.乙图中木块A和B是两个完全相同的木块,对水平面的压力相同,接触面的粗糙程度相同,A受到的摩擦力等于B受到的摩擦力,故D正确,不符合题意。
C.甲图中,由B选项分析可知,木块B受到的摩擦力大小为0N,则木块B对木块A的摩擦力为0N,由A选项分析可知,木块A只受地面对它的摩擦力为10N,乙图中,F2=10N,A、B一起向右做匀速直线运动,由D选项分析可知,A受到的摩擦力等于B受到的摩擦力, A受到的摩擦力为5N,则甲图中A 受到的摩擦力大于乙图中A 受到的摩擦力,故C正确,不符合题意。
故选B。
15.如图甲所示,放在水平地面上的木块,受到方向不变的水平拉力F的作用,其和图像分别如乙、丙所示,由图像可知下列情况正确的是( )
A.0-2s时间段,拉力F大小小于木块所受静摩擦力大小
B.2-4s时间段,木块受到平衡力的作用
C.4-6s时间段,木块受到的摩擦属于滑动摩擦,摩擦力大小为4N
D.木块受到的滑动摩擦力大小随拉力F的减小而减小
【答案】C
【详解】A.由图丙可知,0-2s时间段,木块静止,处于平衡状态,拉力F大小等于木块所受静摩擦力大小,故A错误;
B.由图丙可知,2-4s时间段,木块加速运动,木块受到非平衡力的作用,故B错误;
C.由图丙可知,4-6s时间段,木块做匀速直线运动,处于平衡状态,由图乙可知,此时
木块受到的摩擦属于滑动摩擦,摩擦力大小为4N,故C正确;
D.滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,木块滑动后,木块受到的滑动摩擦力不变,故D错误。
故选C。
16.教室的门栓坏了,门经常被风吹开,小峰同学认为这是门与门框间摩擦太小的缘故。摩擦力的大小与什么因素有关呢?于是同学们利用长木板、毛巾、长方体物块以及弹簧测力计做了如图所示的实验。
(1)如图甲所示将物块放在水平木板上,水平 拉动测力计,根据 知识可知:物块所受滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数(大于,等于或小于);
(2)比较甲乙两图可以得出的结论是: ;
(3)比较 两图可以知道滑动摩擦力与压力有关;
(4)在图乙的实验探究中,小亮水平拉着木块匀速运动时,弹簧测力计的示数是3N,若拉力增大到4N时,滑动摩擦力为 N;若在木块运动的过程中速度突然变大,滑动摩擦力将 (填“变大”、“变小”、“不变”);
(5)自行车车把手有很多花纹,这时通过增大 来 (增大或减小)摩擦力。
(6)生活中不仅有滑动摩擦还有静摩擦;手里握一个瓶子如图所示,下列判断正确的是___________;
A.瓶子没有掉下来是因为手对瓶子的握力作用
B.瓶子没有掉下来是因为手对瓶子的摩擦力作用
(7)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在有雪的路上行驶时出现打滑现象的具体做法:
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡 等于
(2)在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3)甲丙
(4) 3 不变
(5) 接触面的粗糙程度 增大
(6)B
(7)在汽车轮胎上安装防滑链
【详解】(1)[1][2][3]为了测量滑动摩擦力的大小,需要使物块在水平木板上做匀速直线运动,根据二力平衡知识,当物块做匀速直线运动时,它在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以物块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)比较甲乙两图,物块对木板的压力相同,乙图中木板表面铺上了毛巾,接触面变得更粗糙,此时弹簧测力计的示数更大,说明滑动摩擦力更大,由此可以得出结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)要探究滑动摩擦力与压力的关系,需要控制接触面的粗糙程度相同,改变压力大小。甲图和丙图中,接触面都是木板,粗糙程度相同,丙图中在物块上放了小物体,增大了物块对木板的压力,通过比较这两图可以知道滑动摩擦力与压力有关。
(4)[1]滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力大小和物体的运动速度无关。在图乙的实验中,小亮水平拉着木块匀速运动时,弹簧测力计的示数是3N,说明此时滑动摩擦力为3N。当拉力增大到4N时,压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变,所以滑动摩擦力仍然为3N。
[2]若在木块运动的过程中速度突然变大,压力和接触面的粗糙程度也都不变,滑动摩擦力不变。
(5)[1][2]自行车车把手有很多花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,这样可以使骑车人更好地握住车把手。
(6)瓶子没有掉下来,是因为瓶子在竖直方向上受到重力和手对瓶子的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,使瓶子保持静止状态。而手对瓶子的握力是使瓶子受到摩擦力的原因,但不是瓶子不掉下来的直接原因,故A错误,B正确。
故选B。
(7)汽车在有雪的路上行驶时出现打滑现象,是因为路面光滑,摩擦力太小。为了避免这种现象,可以在汽车轮胎上安装防滑链,通过增大轮胎与路面的接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
17.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,其自身质量为50kg,当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在2min内匀速直线运动了180m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。(g取10N/kg)求:
(1)该送餐机器人自身的重力(未携带物体时);
(2)此次送餐过程中,送餐机器人的速度;
(3)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小。
【答案】(1)500N
(2)1.5m/s
(3)44N
【详解】(1)送餐机器人的重力
(2)此次送餐过程中,送餐机器人所用的时间
此次送餐过程中,送餐机器人的速度
(3)此次送餐过程中,机器人总质量为
此次送餐过程中,机器人总重力为
送餐机器人所受摩擦力的大小
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