内容正文:
第2课时 摩擦的利用与防止及摩擦力的大小
知识点1 摩擦力的类型
1.擦黑板时,黑板擦与黑板间的摩擦是________摩擦。钢笔写字时,笔尖与纸面的摩擦是________摩擦。圆珠笔在纸上写字时的摩擦是________摩擦。人在一般情况下步行前进时,若鞋底与地面间没有打滑,则鞋底与地面间的摩擦属于________摩擦。
知识点2 摩擦的利用与防止
2.(2025福建中考)在体育运动中,图中的做法为了减小摩擦的是( )
3.自行车的车闸是通过增大________从而增大摩擦的;车胎上的花纹是通过______________来增大摩擦的;自行车里的滚动轴承是____________从而减小摩擦的。
知识点3 摩擦力的大小
4. 如图所示,一木块放在水平桌面上,在一水平向右的作用力F1=6 N的作用下,木块处于静止状态,则木块受到的摩擦力大小为________N,方向为______________。若图中F1=9 N,木块仍处于静止状态,则木块受到的摩擦力大小为________N,方向为________。
5. (2025武安期中)如图所示,重5 N的物体,用F=20 N的力,将它压在竖直墙面上静止不动,则物体受到摩擦力大小为________N。将压力减小为15 N时,物体仍静止,则物体受到的摩擦力________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
易错点 摩擦力大小的判断
6.水平面上所用推力为25 N时,物体做匀速直线运动,则摩擦力为________N,当推力变为30 N时,摩擦力的大小为________N。
1.假如没有摩擦力,下列说法正确的是( )
A.桌面上滚动的铅笔会停下来
B.用吹灰之力就可以将火车沿轨道推动
C.人在地面上行走如飞
D.不影响老师用粉笔在黑板上写字
2. 如图所示,重为500 N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为f1;小科停在A处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为f2;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为f3。下列说法正确的是( )
A.f1>500 N,方向竖直向下
B.f2=500 N,方向竖直向下
C.f1<500 N,方向竖直向上
D.f1=f2=f3,方向都竖直向上
3.如图所示,A、B两个物体叠放在水平面上,水平力F作用于A物体上,使A、B两个物体向左做匀速直线运动,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.A对B的摩擦力为2 N,方向水平向左
D.地面对B的摩擦力为2 N,方向水平向左
【变式1】 如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在20 N水平拉力F1的作用下,A、B一起做匀速直线运动;如图乙所示,将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2使它们一起做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )
A.图乙中,推力F2等于20 N
B.图乙中,A对B的推力为20 N
C.两图中,A受到的摩擦力均为20 N
D.两图中,B所受摩擦力方向都是水平向左
【变式2】 如图所示,在水平桌面上放置A、B两个长方体物块,A物块受到水平向右的拉力F1=5 N,B物块受到水平向左的拉力F2=8 N,此时A、B两个物块一起向左做匀速直线运动,则A对B的摩擦力为________N,水平桌面对B的摩擦力为________N。
4.小明同学随妈妈去商场购物时,发现有如图所示的甲、乙两种电梯;它们表面都有凹凸不平的条纹,这是通过改变____________来增大摩擦的;当顾客站在电梯上随电梯匀速运动时,站在________(选填“甲”或“乙”)电梯上的人不受摩擦力,站在另一种电梯上的人受到的摩擦力的方向为________。
5.(2025成都锦江区模拟)如图所示,一根有一定质量的木杆竖直悬挂在细绳下端,一只质量为10 kg的猴子抱住木杆处于静止状态。某一瞬间细绳突然断了,猴子本能地立即沿木杆使劲往上爬。在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,g取10 N/kg,则该过程中猴子所受摩擦力的大小为____________N,方向为____________(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
6.(科学探究)如图所示是课堂上进行的“竹筷提米”实验。在玻璃杯内加入大米,将一根竹筷插入米中,慢慢竖直向上提起竹筷,米也被提起。竹筷提着米静止在空中时,米对竹筷的摩擦力方向为________,玻璃杯处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。同学们发现这个实验不是每次都能完成,请你为同学们提供一种能帮助他们完成实验的方法:________________。
【详解答案】
基础达标
1.滑动 滑动 滚动 静 2.A
3.压力 增大接触面的粗糙程度 以滚动代替滑动
4.6 水平向左 9 水平向左
5.5 不变 6.25 25
能力提升
1.B 解析:桌面上滚动的铅笔不受摩擦力,则其运动状态不变,做匀速直线运动,不会停下来,故A错误;当火车与轨道间没有摩擦力时,用吹灰之力就能使火车运动,故B正确;人在地面上行走利用了鞋底与地面的摩擦力,假如摩擦力消失,人将无法行走,故C错误;用粉笔在黑板上写字时,粉笔总是在黑板面上滑动,粉笔和黑板之间的摩擦是滑动摩擦,假如没有摩擦力,则无法写字,故D错误。
2.D 解析:小科在沿杆匀速上爬时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f1,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f1=G;小科停在A处休息,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f2,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f2=G;沿杆匀速下滑时,处于平衡状态,受到的是竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f3,这两个力是一对平衡力,大小相等,即f3=G;综合分析:f1=f2=f3,方向都竖直向上,故D正确。
3.C 解析:A和B一起向左做匀速直线运动,处于平衡状态,对于物体A,相对于B有向左运动的趋势,则A受到B对其水平向右的静摩擦力,大小为2 N,因力的作用是相互的,故A对B的摩擦力为2 N,方向水平向左,故A错误,C正确;将A和B看作一个整体,地面对B的水平向右的滑动摩擦力等于拉力大小,大小为2 N,故B、D错误。
【变式1】 A 解析:在图甲中,木块A、B在20 N的水平拉力F1作用下,一起做匀速直线运动,因此,A、B都受到平衡力作用,而木块B在木块A上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以木块B不受摩擦力,即摩擦力为0;木块A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于拉力的大小,也为20 N;在图乙中,若将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,使它们一起匀速运动,接触面的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力F2的大小也为20 N,由于摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,接触面的粗糙程度不变,A对地面的压力变为原来的一半,则A受到的摩擦力也会变为原来的一半,为10 N,B受到的滑动摩擦力方向水平向左,大小也10 N,则A对B的推力为10 N。故A正确,B、C、D错误。
【变式2】 5 3
解析:对A物块分析可知,由于水平方向受拉力F1,保持平衡状态,一定受B的摩擦力,所以物块B对A产生的摩擦力大小为5 N,A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是相互作用力,大小相等都是5 N;根据整体法,在水平方向,对A、B整体分析,受到水平向右的力F1=5 N与水平向左的力F2=8 N的作用,因处于平衡状态,则桌面对B的摩擦力大小f=F2-F1=8 N-5 N=3 N,方向水平向右。
4.接触面的粗糙程度 甲 沿电梯斜面向上
解析:电梯表面有凹凸不平的条纹,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的;当顾客站在甲电梯上随电梯匀速运动时,人与电梯之间没有相对运动的趋势,所以电梯上的人不受摩擦力;站在乙电梯上的人相对于电梯有向下运动的趋势,所以受到的摩擦力的方向为沿电梯斜面向上。
5.100 竖直向上
解析:在爬的过程中,若木杆始终竖直,猴子与地面的高度一直保持不变,所以猴子相对于地面始终处于静止状态,竖直方向受到平衡力的作用,即受到的摩擦力等于自身重力,猴子所受摩擦力的大小f=G=mg=10 kg×10 N/kg=100 N,方向与重力相反,为竖直向上。
6.竖直向下 平衡 插入筷子后把米压紧
解析:摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反,米和杯子由于受到重力有向下的运动趋势,所以筷子对米的摩擦力方向是竖直向上的;因为物体间力的作用是相互的,所以米对筷子的摩擦力方向竖直向下;竹筷提着米静止在空中时,此时玻璃杯保持静止,处于平衡状态;插入筷子后把米压紧,增大了压力,从而增大了摩擦力。
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