专题06摩擦力寒假预习讲义(知识梳理+题型精析+强化巩固专练)2025-2026学年人教版八年级物理下册
2026-02-13
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2份
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52页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 摩擦力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 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 | 4.57 MB |
| 发布时间 | 2026-02-13 |
| 更新时间 | 2026-02-13 |
| 作者 | 初中数学物理宝典 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56450548.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题06摩擦力寒假预习讲义
· 能说出:摩擦力的基本概念,以及它产生的三个条件。
· 会判断:静摩擦力和滑动摩擦力的方向,并能画出简单的受力示意图。
· 能探究:影响滑动摩擦力大小的因素,记住实验结论。
· 能举例:生活中增大和减小摩擦的具体方法与实例。
· 能思考:摩擦力在生活中的利与弊,以及如何利用它。
预习必备
知识点梳理
1.摩擦力的概念与产生的条件
2.静摩擦力
3.滑动摩擦力
4.影响滑动摩擦力大小因素
5.增大和减少摩擦的方法
常考题型
精讲精炼
1.摩擦力及其产生条件
2.静摩擦力的方向
3.静摩擦力的大小
4.影响滑动摩擦的因素
5.滑动摩擦实验注意事项
6.滑动摩擦影响因素结论
7.滑动摩擦实验探究改进
8.摩擦力相关其他实验
9.滑动摩擦力的方向
10.滑动摩擦力示意图
11.影响滑动摩擦力的因素
12.增大摩擦的方法与实例
13.减少摩擦的方法与实例
分层强化
专练
判断题(1题)
多选题(8题)
计算题(2题)
作图题(2题)
简答题(3题)
综合题(2题)
【知识点01.摩擦力的概念与产生条件】
1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力(f)。
2.产生条件:
两物体相互接触且挤压(有弹力)。
接触面粗糙。
两物体间发生相对运动或具有相对运动趋势。
3.分类:根据运动状态,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
【知识点02.静摩擦力】
1.定义:两个相互接触的物体,当它们具有相对运动趋势,但尚未发生相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。
2.方向:与物体相对运动趋势的方向相反。判断方法:假设接触面光滑,物体将要运动的方向,即为相对运动趋势的方向,静摩擦力方向与之相反。
3.大小:静摩擦力的大小随外力变化而变化,但有一个最大值,称为最大静摩擦力(fmax)。在物体未被拉动前,静摩擦力与使物体产生相对运动趋势的外力大小相等(二力平衡),即 f静=F外。
【知识点03.滑动摩擦力】
1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对滑动时,在接触面上产生的阻碍相对滑动的力。
2.方向:与物体相对运动的方向相反。注意:滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同(如人走路时,脚向后蹬地,地面对脚的摩擦力向前,是动力)。
3.大小:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关。
公式:f滑=μN(μ 为动摩擦因数,与接触面材料和粗糙程度有关;N 为接触面所受的压力)。
实验结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【知识点04.影响滑动摩擦力大小的因素】
1.实验原理:二力平衡。用弹簧测力计水平拉动物体做匀速直线运动,此时拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
2.实验装置:弹簧测力计、木块、砝码、不同粗糙程度的接触面(如木板、毛巾)。
3.实验步骤:
(1)用弹簧测力计水平拉木块在木板上匀速滑动,记录示数 f1。
(2)在木块上增加砝码,重复步骤 1,记录示数 f2(探究压力的影响)。
(3)换用毛巾作为接触面,重复步骤 1,记录示数 f3(探究接触面粗糙程度的影响)。
4.注意事项:
(1)弹簧测力计必须水平拉动物体。
(2)物体必须做匀速直线运动,才能保证拉力等于摩擦力。
(3)实验采用控制变量法,探究一个因素时,控制其他因素不变。
5.实验改进:可以将弹簧测力计固定,拉动木板,这样不需要匀速拉动木板,也能保证拉力等于摩擦力,操作更简便,读数更准确。
【知识点05.增大和减少摩擦的方法】
方法
增大摩擦
减小摩擦
增大压力
刹车时用力捏闸
雪橇底部做得很轻,减小对雪地的压力
增大接触面粗糙程度
鞋底、轮胎的花纹
冰壶比赛中,运动员在冰面刷冰
变滚动为滑动
汽车刹车时,车轮由滚动变为滑动
行李箱底部安装轮子,变滑动为滚动
使接触面分离
-
磁悬浮列车、气垫船、加润滑油
【题型1.摩擦力及其产生条件】
【典例】下列哪种摩擦属于滚动摩擦( )
A.行驶的汽车车轮与地面间的摩擦 B.皮带打滑时,皮带与皮带轮间摩擦
C.自行车刹车时,刹车皮与钢圈间摩擦 D.滑冰时,冰刀与冰面间摩擦
【跟踪专练1】如下列图片所示,属于滑动摩擦的是 ;属于滚动摩擦的是 。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
【跟踪专练2】如图所示,一方形磁铁吸在竖直放置的铁板上,当将重物A置于磁铁上方时,磁铁匀速下滑,则以下说法正确的是( )
A.磁铁受到的摩擦力等于磁铁的重力
B.A对磁铁的压力与磁铁对A的支持力是一对平衡力
C.磁铁受到平衡力的作用
D.铁板表面是光滑的
【题型2.静摩擦力的方向】
【典例】如图所示的是一种爬杆机器人,机器人质量2kg,当它沿杆竖直向上匀速爬行过程中,机器人所受摩擦力为 N,方向 ;当机器人以较快的速度匀速上爬时,所受的摩擦力 。(选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
【跟踪专练1】值日打扫教室卫生的小慧,偶尔发现教室窗玻璃上趴着一只壁虎如图所示,胆大的小慧和同桌小聪用手推窗(水平向右),观察到壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动,此时壁虎受到摩擦力的方向是( )
A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右
【跟踪专练2】如图是“竹筷提米”实验。玻璃杯和米被慢慢提起后,整体静止,则手对筷子的摩擦力的方向是 ,米对筷子的摩擦力的方向是 。
【题型3.静摩擦力的大小】
【典例】用10N的水平推力推桌子,桌子未动,此时桌子受到的摩擦力是 N;当推力增大到15N时,桌子做匀速直线运动,此时摩擦力为 N。
【跟踪专练1】如图为静止在竖直墙壁上的“爬墙小汽车”,质量为300克。车身底部有磁铁,能依靠磁体对铁皮端面的吸引力将小汽车牢牢地附着在竖直的墙壁而不掉落。遥控车不掉落主要是因为遥控车( )
A.质量小,重力可以忽略不计 B.受到墙面对小汽车的吸引力
C.受到墙壁对它的摩擦力 D.受到墙壁对它的摩擦力大于小汽车的重力
【跟踪专练2】物体放在水平面上,受到水平力和的作用并处于静止状态,如图所示,此时物体受到的静摩擦力是 N;如果撤去,物体将 (选填“静止”或“运动”)。
【题型4.影响滑动摩擦的因素】
【典例】使用弹簧测力计测量力的大小;
(1)使用弹簧测力计前,要观察弹簧测力计的测量范围和 。
(2)若测量物体所受重力的大小,应该在竖直方向校零,在物体 时读数,此时弹簧测力计的示数即为物体的重力大小。
(3)若测量物体所受滑动摩擦力的大小,应该在 方向校零,水平拉动物体做 运动时读数,如图所示,物体所受滑动摩擦力为 N。
(4)以上两个测量过程的原理是 。
【跟踪专练1】在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小丽利用同一长方体木块进行了如图所示的实验,下面有关说法不正确的是( )
A.该实验应用了控制变量法
B.实验过程中应沿水平方向匀速直线拉动长方体木块
C.比较乙、丙两图的实验现象可知,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
D.比较甲、乙两图的实验现象可知,滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
【跟踪专练2】小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用如图所示的拉力F使物体A做匀速直线运动,则拉力 N;若拿走物体A上的砝码,用力拉物体,使物体A继续做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示数将 ,可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
【题型5.滑动摩擦实验注意事项】
【典例】(1)图中虚线框内应该是一个 透镜。
(2)B图中投影仪镜头上方的平面镜的作用是 。
(3)C图中能正确测出钩码重力的是 图。
(4)D图中先用两个弹簧测力计将橡皮筋的右端拉到O处,再用一个弹簧测力计拉橡皮筋时必须要拉到相同的长度,是为了保证力的 相同。
(5)E图中将硬纸板转过一定角度后松手,是为了证明二力平衡时两个力必须要 。
(6)F图中每次实验都让小车从斜面的同一高度由静止释放,是为了保证每次到达水平面时的 相等。
【跟踪专练1】在探究“滑动摩擦力是否与接触面积有关”的实验中,某小组设计了以下步骤:
①将同一长方体木块平放在水平木板上,用弹簧测力计匀速拉动,记录示数;
②将同一木块侧放在同一木板上,并添加一个砝码,匀速拉动并记录示数;
③将同一木块竖放在同一木板上,匀速拉动并记录示数;
④比较三次实验数据,得出结论。
对上述步骤的分析错误的是( )
A.步骤①是基础对照实验 B.步骤②添加了砝码,没有控制压力相同
C.步骤③应该使用粗糙程度不同的接触面 D.步骤④分析数据,得出结论,设计合理
【跟踪专练2】如图所示,在水平桌面上,用弹簧测力计水平向右拉动木块,使其做 运动,木块所受的滑动摩擦力的大小是 N。这是因为拉力与滑动摩擦力是一对 。
【题型6.滑动摩擦影响因素结论】
【典例】如图所示是花滑运动员在北京冬奥会赛场表演的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.她对冰面的压力和冰面对她的支持力是一对平衡力
B.她不用力蹬冰也能继续运动是因为具有惯性
C.她滑行过程中冰面对她的支持力做功
D.她脚下的冰刀受到的摩擦力和滑行速度大小有关
【跟踪专练1】如图所示,为了探究滑动摩擦力与压力大小的关系,小明用弹簧测力计先后两次拉动同一木块在同一水平桌面上做匀速直线运动,第二次拉动时,木块上方放置了一个砝码,两次拉力的大小分别为和, (选填“>”或“<”),多次实验表明,在其他条件相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 。写出一个利用此结论的生活实例 。
【跟踪专练2】如图是四种动物的运动方式,其中不是主要利用“力的作用是相互的”原理的是( )
A.乌贼向前喷水而后退 B.泥鳅分泌粘液钻出渔网
C.企鹅用翅膀划水前进 D.水母向下喷水而上升
【题型7.滑动摩擦实验探究改进】
【典例】如图所示,为了探究滑动摩擦力与压力大小的关系,小明用弹簧测力计先后两次拉动同一木块在同一水平桌面上做匀速直线运动,第二次拉动时,木块上方放置了一个砝码,两次拉力的大小分别为F1和F2,F1 F2(选填“>”或“<”),多次实验表明,在其他条件相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 。写出一个利用此结论的生活实例 。
【跟踪专练1】“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的装置如图所示,在水平拉力F的作用下平板小车水平向左运动,拉力传感器显示的示数为,下列说法正确的是( )
A.铁块所受的滑动摩擦力大小为
B.水平拉力F大小一定等于
C.铁块所受的滑动摩擦力方向水平向右
D.铁块对平板小车的压力为
【跟踪专练2】小军利用如图所示装置,探究影响滑动摩擦力大小的因素。悬挂好已调零的弹簧测力计,用细线绕过固定在实验桌上的定滑轮,水平连接正方体物块,将其放在长木板上,物块的上、下表面粗糙程度不同。实验时用水平向左的力F拉动长木板使其水平运动,直到弹簧测力计示数稳定。下列说法正确的是( )
A.实验过程中,长木板一定要做匀速直线运动
B.物块受到的滑动摩擦力与拉力F是一对平衡力
C.当拉动长木板的速度变大时,物块受到的滑动摩擦力也变大
D.若将物块上下颠倒,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关
【题型8.摩擦力相关其他实验】
【典例】如图所示,在水平地面上先放置一物块A在物块A上叠放一物块B,然后用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随着物块A一起做匀速直线运动,不计空气阻力,此时弹簧测力计示数F=4N,则在运动过程中,物块A受到的摩擦力为 N;物块B受到的摩擦力为 N。
【跟踪专练1】如图所示,用F=8N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为6N,物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A.8N,水平向左 B.2N,水平向左 C.6N,水平向右 D.6N,水平向左
【题型9.滑动摩擦力的方向】
【典例】如图是足球被踢出去后在操场上每隔相等时间的位置,其运动方向是 ,受到摩擦力的方向是 (均填“水平向左”或“水平向右”)
【跟踪专练1】下列关于力的说法正确的是( )
A.力只能发生在相互接触的物体之间
B.踢出去的足球受到踢力和重力的作用
C.摩擦力是阻碍物体运动的力,其方向与物体运动方向相反
D.成语“孤掌难鸣”说明一个物体一定不会产生力的作用
【跟踪专练2】小复参加家务劳动时,用抹布向左擦拭桌面,抹布受到的桌面的摩擦力方向是向 的;为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是为了 摩擦。他将擦好的水平地面上重200N的桌子用30N的水平推力匀速直线推到另一边以便打扫地面,此过程中,桌子受到的摩擦力为 N。
【题型10.滑动摩擦力示意图】
【典例】如图所示,用弹簧测力计水平向右拉着小车做匀速直线运动,测力计的读数为 N,小车受到 对平衡力的作用。
【跟踪专练1】如图所示,物体M沿斜面匀速下滑,对物体M进行受力分析,图中物体M受力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练2】物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块A受到水平拉力F作用,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示,从t=0开始,每隔2s记录物块A的位置(用“▪”表示物块A),如图丙所示。
(1)0~2s内,物块所受摩擦力为 N;
(2)10~12s内物块所受摩擦力为f1,14~16s内物块所受摩擦力f2.则f1 f2(选填“>”“=”或“<”),依据: ;
(3)若18s时撤去F,物块的运动状态将 (选填“改变”或“不改变”);并在下图中画出撤去F后物体受力示意图。
【题型11.影响滑动摩擦的因素】
【典例】两本书的书页交叉叠放在一起后很难拉开,是因为拉书时书页之间会产生较大的( )
A.重力 B.拉力 C.压力 D.摩擦力
【跟踪专练1】如图所示,用手按压黑板擦在黑板上水平向右滑动,则黑板受到的摩擦力方向是水平向 。若在滑动过程中增大对黑板擦的按压力度,黑板擦所受摩擦力的大小将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【跟踪专练2】如图所示,质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上,木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动,运动得越来越快;当木块到达B点时,撤去拉力F,木块继续滑动,运动得越来越慢,最后停在C点。下列说法中正确的是( )
A.木块在AB段运动得越来越快,是因为此时不受摩擦力的作用
B.木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
C.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块受到的摩擦力越来越大
D.木块在C点对桌面的压力就是木块受到的重力
【题型12.增大摩擦的方法与实例】
【典例】汽车轮胎表面刻有花纹,这是通过 的方法来增大摩擦力;汽车紧急刹车后由于 会向前滑行。
【跟踪专练1】为了防止人在浴室中打滑跌倒,下列采取的措施不合理的是( )
A.浴室铺上带有凹凸花纹的地砖 B.人沐浴时穿鞋底带有凹凸花纹的拖鞋
C.浴室地上铺上防滑垫 D.沐浴时赤脚
【跟踪专练2】抽取式面巾纸,纸巾对折成形,叠套压实,封装在塑料袋里。
(1)使用时抽出上一张面巾纸带起下一张面巾纸,主要依靠相邻两张面巾纸之间的 力。
(2)为了更好的抽取纸巾,应使纸巾表面 一些,所以其表面有褶皱或压痕。
(3)现沿水平桌面匀速推动整袋面巾纸的过程中,它受到 对平衡力;其中重力方向是 的。
【题型13.减少摩擦的方法与实例】
【典例】体育课上,小明在立定跳远时,用力向后蹬地,就能获得向前的力,这是因为物体间力的作用是 的;如果起跳板上有沙粒,起跳时就会感觉很滑,影响跳远成绩,这是因为跳板上的沙粒把滑动变为 ,使得摩擦力变小。
【跟踪专练1】下列四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.单杠运动员在手上涂镁粉 B.磁悬浮列车运行时轨道与车身间形成间隙
C.拔河时,选手用力握紧绳子 D.在乒乓球拍上粘一层胶粒
【跟踪专练2】冰壶运动员的比赛鞋两脚的底部不同,蹬冰脚鞋底部为橡胶,如图所示,球员掷冰壶时,蹬冰脚踏在起蹬器上用力后蹬,脚受到的摩擦力方向是向 的;而滑动脚鞋的底部为塑料,这是为了 摩擦。
判断题
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)紧急刹车时,车内乘客的身体会往前倾,是因为受到惯性的作用;( )
(2)航天员进入太空后惯性会增大;( )
(3)相互接触且相互挤压的物体之间一定有摩擦力;( )
(4)用力推水平地面上的箱子没推动是因为推力小于摩擦力;( )
(5)物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用。( )
多选题
2.如图所示,一个粗糙斜面固定在水平地面上,木块A与钩码B通过绕过滑轮的细线相连。则下列关于木块A所受摩擦力的说法,正确的是( )
A.木块A受到的摩擦力可能沿斜面向上 B.木块A受到的摩擦力可能沿斜面向下
C.木块A一定受到摩擦力的作用 D.木块A受到的摩擦力可能为零
3.下列物体所受力的示意图错误的是( )
A.静止在墙角处的球受到的力 B.在水平面上匀速行驶的汽车受到的力
C.利用惯性下滑的汽车受到的力 D.静止在斜面上的木块受到的力
4.用手握住一个啤酒瓶,啤酒瓶开口向上静止在手中不动,以下说法正确的是( )
A.啤酒瓶静止在手中,是因为受到手对它的摩擦力大于啤酒瓶的重力
B.随着手握啤酒瓶的力增大,瓶子所受的摩擦力也将增大
C.啤酒瓶所受摩擦力与重力是一对平衡力
D.若啤酒瓶原来为空瓶,向瓶内注水的过程中瓶仍静止,即使手握瓶的力不变,瓶所受的摩擦力也将增大
5.某实验小组用图中所示的装置研究滑动摩擦力,用水平向右的拉力F缓慢拉动物体B的过程中,物体A相对于墙和地面静止不动,下列说法正确的是( )
A.A受到B的摩擦力方向水平向右
B.B受到A的摩擦力方向水平向右
C.B受到地面的摩擦力方向水平向左
D.若增大拉力F,A对B的摩擦力变大
6.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,小华将一个砝码放在木块上,用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,如图甲所示;她将两个砝码放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块沿同一水平木板做匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲所示实验中,弹簧测力计的示数大于木块所受的滑动摩擦力
B.甲、乙两次实验中,探究的是滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关
C.甲、乙两次实验中,必须保持两次木块在木板上水平匀速运动的速度相同
D.甲、乙两次实验中,控制接触面的粗糙程度不变,这是利用了控制变量法
7.书法是中华民族文化的瑰宝。在楷书笔画中,长横的写法要领是:起笔时一顿,然后缓慢向右行笔,收笔时略向右按,再向左上迅速回带。某同学在水平桌面上平铺了一张白纸练习长横的写法,为防止打滑,他在白纸的左侧用镇尺压住,如图所示,下列相关说法正确的是( )
A.镇尺对白纸的压力和镇尺的重力是一对平衡力
B.顿笔时笔毫向左弯曲,笔毫受的摩擦力向左
C.向右行笔的过程中,纸面受到了向右的摩擦力
D.笔毫上的墨汁越少就越干涩,在相同的压力下,墨汁越少,运笔时笔毫对纸张的摩擦力也越小
8.下列实例中,属于增大摩擦的是( )
A.在机器的轴上安装滚动轴承 B.自行车刹车时,需用力捏紧车闸
C.汽车的轮胎上刻有凹凸不平的花纹 D.体操运动员手上涂防滑粉
9.如图所示在劳动课上,小华用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
A.甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力等于静摩擦力
B.甲图:水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,此时箱子所受的推力等于箱子所受的重力
C.乙图: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.乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
计算题
10.一辆质量为2t的汽车在水平公路上匀速向东行驶,已知它匀速行驶时受到的阻力为车重的0.02倍。
(1)求它受到的阻力的大小和方向。(g取10N/kg)
(2)如果汽车静止在水平公路上,则汽车受到的摩擦力是多少?
11.如图所示,一辆总质量为15000kg,装载钢卷的卡车在水平牵引力F作用下,沿平直的路面向左匀速行驶。已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍,(g取10N/ kg)求:
(1)卡车和钢卷所受的总重G总的大小;
(2)车受到路面的摩擦阻力f的大小及方向;
作图题
12.如下图所示,小华坐在雪橇上,小明拉着雪橇沿水平地面向右做匀速直线运动。请在O点画出雪橇所受摩擦力的示意图。
13.木块A与平板小车一起在水平桌面上向左做匀速直线运动,不考虑空气阻力,请在图中画出木块所受力的示意图。
简答题
14.工厂组装线上的传送带需运输表面比较光滑的金属零件,这些金属零件在传送带上容易滑动,导致运输效率降低。工程师计划更换传送带材质以增大摩擦,现有PVC、PE两种材质的传送带可供选择,请你设计一个可操作的选择方案。
15.一水平向右减速运动的车厢内放有一木块,木块相对于车厢表面静止,请对此时的木块进行受力分析。
16.小明参加拔河比赛,家中有两双同一品牌的运动鞋,甲是新的,鞋底花纹明显,乙是旧的,鞋底被磨平,他穿哪双鞋比赛更好,为什么?
综合题
17.如图甲所示,一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的水平台面上,木块受到水平向右拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v的大小与时间t的关系如图丙所示,6s时撤去拉力F,同时木块从台面滑出,忽略空气阻力,请分析图象回答:
(1)0-2s,木块处于 状态,木块所受摩擦力为 N;
(2)2s-4s,木块加速运动,所受滑动摩擦力为 N,此时木块受的摩擦力和拉力的大小 (选填“相同”或“不相同”);
(3)4s-6s,木块做 运动,所受滑动摩擦力为 N;木块离开水平台面后继续向前运动是由于木块具有 。
18.如图所示,磁性黑板将小铁块吸在黑板上:
(1)若小铁块的重力为7N,小铁块静止在黑板上,小铁块受到的静摩擦力大小 N,方向 。为了防止小铁块滑落,小明用10N的力垂直黑板压在铁块上,小铁块仍静止,此时小铁块受到的静摩擦力大小 (“变大”、“变小”、“不变”);
(2)若小铁块的重力为7N,手对小铁块施加一个竖直向上10N的拉力,小铁块沿着黑板向上匀速直线运动,此时小铁块受到滑动摩擦力大小 N,方向 ;
(3)若换成一块重力未知的小铁块,若手对小铁块施加一个竖直向上60N的拉力,小铁块沿着黑板向上匀速直线运动,若手对小铁块施加一个竖直向下30N的拉力,小铁块沿着黑板向下匀速直线运动,求铁块的重力 N,受到的滑动摩擦力 N。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题06摩擦力寒假预习讲义
· 能说出:摩擦力的基本概念,以及它产生的三个条件。
· 会判断:静摩擦力和滑动摩擦力的方向,并能画出简单的受力示意图。
· 能探究:影响滑动摩擦力大小的因素,记住实验结论。
· 能举例:生活中增大和减小摩擦的具体方法与实例。
· 能思考:摩擦力在生活中的利与弊,以及如何利用它。
预习必备
知识点梳理
1.摩擦力的概念与产生的条件
2.静摩擦力
3.滑动摩擦力
4.影响滑动摩擦力大小因素
5.增大和减少摩擦的方法
常考题型
精讲精炼
1.摩擦力及其产生条件
2.静摩擦力的方向
3.静摩擦力的大小
4.影响滑动摩擦的因素
5.滑动摩擦实验注意事项
6.滑动摩擦影响因素结论
7.滑动摩擦实验探究改进
8.摩擦力相关其他实验
9.滑动摩擦力的方向
10.滑动摩擦力示意图
11.影响滑动摩擦力的因素
12.增大摩擦的方法与实例
13.减少摩擦的方法与实例
分层强化
专练
判断题(1题)
多选题(8题)
计算题(2题)
作图题(2题)
简答题(3题)
综合题(2题)
【知识点01.摩擦力的概念与产生条件】
1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力(f)。
2.产生条件:
两物体相互接触且挤压(有弹力)。
接触面粗糙。
两物体间发生相对运动或具有相对运动趋势。
3.分类:根据运动状态,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
【知识点02.静摩擦力】
1.定义:两个相互接触的物体,当它们具有相对运动趋势,但尚未发生相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。
2.方向:与物体相对运动趋势的方向相反。判断方法:假设接触面光滑,物体将要运动的方向,即为相对运动趋势的方向,静摩擦力方向与之相反。
3.大小:静摩擦力的大小随外力变化而变化,但有一个最大值,称为最大静摩擦力(fmax)。在物体未被拉动前,静摩擦力与使物体产生相对运动趋势的外力大小相等(二力平衡),即 f静=F外。
【知识点03.滑动摩擦力】
1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对滑动时,在接触面上产生的阻碍相对滑动的力。
2.方向:与物体相对运动的方向相反。注意:滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同(如人走路时,脚向后蹬地,地面对脚的摩擦力向前,是动力)。
3.大小:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力和接触面的粗糙程度有关。
公式:f滑=μN(μ 为动摩擦因数,与接触面材料和粗糙程度有关;N 为接触面所受的压力)。
实验结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【知识点04.影响滑动摩擦力大小的因素】
1.实验原理:二力平衡。用弹簧测力计水平拉动物体做匀速直线运动,此时拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等。
2.实验装置:弹簧测力计、木块、砝码、不同粗糙程度的接触面(如木板、毛巾)。
3.实验步骤:
(1)用弹簧测力计水平拉木块在木板上匀速滑动,记录示数 f1。
(2)在木块上增加砝码,重复步骤 1,记录示数 f2(探究压力的影响)。
(3)换用毛巾作为接触面,重复步骤 1,记录示数 f3(探究接触面粗糙程度的影响)。
4.注意事项:
(1)弹簧测力计必须水平拉动物体。
(2)物体必须做匀速直线运动,才能保证拉力等于摩擦力。
(3)实验采用控制变量法,探究一个因素时,控制其他因素不变。
5.实验改进:可以将弹簧测力计固定,拉动木板,这样不需要匀速拉动木板,也能保证拉力等于摩擦力,操作更简便,读数更准确。
【知识点05.增大和减少摩擦的方法】
方法
增大摩擦
减小摩擦
增大压力
刹车时用力捏闸
雪橇底部做得很轻,减小对雪地的压力
增大接触面粗糙程度
鞋底、轮胎的花纹
冰壶比赛中,运动员在冰面刷冰
变滚动为滑动
汽车刹车时,车轮由滚动变为滑动
行李箱底部安装轮子,变滑动为滚动
使接触面分离
-
磁悬浮列车、气垫船、加润滑油
【题型1.摩擦力及其产生条件】
【典例】下列哪种摩擦属于滚动摩擦( )
A.行驶的汽车车轮与地面间的摩擦 B.皮带打滑时,皮带与皮带轮间摩擦
C.自行车刹车时,刹车皮与钢圈间摩擦 D.滑冰时,冰刀与冰面间摩擦
【答案】A
【详解】A.滚动摩擦是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。行驶的汽车车轮在地面上滚动,所以车轮与地面间的摩擦是滚动摩擦,故A符合题意;
B.滑动摩擦是指当物体与接触面之间已产生相对运动,且物体与接触面之间直接接触,产生相对滑动时的摩擦。皮带打滑时,皮带与皮带轮间发生了相对滑动,属于滑动摩擦,故B不符合题意;
C.自行车刹车时,刹车皮与钢圈间发生了相对滑动,这种摩擦属于滑动摩擦,故C不符合题意;
D.滑冰时,冰刀与冰面间发生了相对滑动,属于滑动摩擦,故D不符合题意。
故选A。
【跟踪专练1】如下列图片所示,属于滑动摩擦的是 ;属于滚动摩擦的是 。(均选填“甲”“乙”或“丙”)
【答案】 乙 甲
【详解】[1][2]图甲,轮滑运动中轮滑鞋的轮滑在地面上滚动,是滚动摩擦;图乙,冰刀在冰面上发生滑动,是滑动摩擦;图丙,手拿电话时,手与电话之间没有相对运动,手与电话之间的摩擦属于静摩擦。
【跟踪专练2】如图所示,一方形磁铁吸在竖直放置的铁板上,当将重物A置于磁铁上方时,磁铁匀速下滑,则以下说法正确的是( )
A.磁铁受到的摩擦力等于磁铁的重力
B.A对磁铁的压力与磁铁对A的支持力是一对平衡力
C.磁铁受到平衡力的作用
D.铁板表面是光滑的
【答案】C
【详解】A.将磁铁和重物A看作一个整体,整体在竖直方向上受到向下的总重力和铁板对磁铁向上的摩擦力f。因为整体匀速下滑,处于平衡状态,所以摩擦力与总重力是一对平衡力,因此,磁铁受到的摩擦力大于磁铁的重力,故A错误;
B.A对磁铁的压力作用在磁铁上,磁铁对A的支持力作用在A上,这两个力作用在不同物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.磁铁匀速下滑,说明磁铁正在做匀速直线运动。根据平衡状态的条件可知,磁铁受的合力为零,即受到平衡力的作用,故C正确;
D.因为磁铁和A整体在竖直方向上受到向下的重力,而它能匀速下滑,说明它一定受到了一个与重力大小相等、方向相反的向上的摩擦力,有摩擦力存在,说明铁板表面是粗糙的,不是光滑的,故D错误。
故选C。
【题型2.静摩擦力的方向】
【典例】如图所示的是一种爬杆机器人,机器人质量2kg,当它沿杆竖直向上匀速爬行过程中,机器人所受摩擦力为 N,方向 ;当机器人以较快的速度匀速上爬时,所受的摩擦力 。(选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 19.6 竖直向上 不变
【详解】[1][2]机器人受到的重力竖直向下,在竖直向上匀速爬行时摩擦力与重力平衡,摩擦力等于重力为
f=G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N
受摩擦力方向竖直向上。
[3]机器人在竖直向上匀速爬行时摩擦力与重力平衡,重力不变,摩擦力不变。
【跟踪专练1】值日打扫教室卫生的小慧,偶尔发现教室窗玻璃上趴着一只壁虎如图所示,胆大的小慧和同桌小聪用手推窗(水平向右),观察到壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动,此时壁虎受到摩擦力的方向是( )
A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右
【答案】A
【详解】当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎和玻璃之间相对静止的,壁虎受到平衡力的作用,竖直方向上壁虎受到重力和摩擦力的作用,重力的方向竖直向下,摩擦力的方向竖直向上。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【跟踪专练2】如图是“竹筷提米”实验。玻璃杯和米被慢慢提起后,整体静止,则手对筷子的摩擦力的方向是 ,米对筷子的摩擦力的方向是 。
【答案】 竖直向上 竖直向下
【详解】[1]手相对于筷子有向上运动的趋势,则筷子相对于手有向下的运动趋势,所以手对筷子的摩擦力的方向是竖直向上的。
[2]玻璃杯和米被慢慢提起后,整体静止,玻璃杯和米整体受到竖直向下的重力作用,由于筷子相对于玻璃杯和米有向上运动的趋势,所以米对筷子的摩擦力的方向是竖直向下的。
【题型3.静摩擦力的大小】
【典例】用10N的水平推力推桌子,桌子未动,此时桌子受到的摩擦力是 N;当推力增大到15N时,桌子做匀速直线运动,此时摩擦力为 N。
【答案】 10 15
【详解】[1]用10N的水平推力推桌子,桌子未被推动,此时桌子处于静止状态,受力平衡,水平方向上推力和摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力大小等于推力大小,为10N,方向与推力方向相反。
[2]当推力增大到15N时桌子做匀速直线运动,此时桌子仍处于平衡状态,水平方向上推力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以滑动摩擦力大小等于推力大小,为15N。
【跟踪专练1】如图为静止在竖直墙壁上的“爬墙小汽车”,质量为300克。车身底部有磁铁,能依靠磁体对铁皮端面的吸引力将小汽车牢牢地附着在竖直的墙壁而不掉落。遥控车不掉落主要是因为遥控车( )
A.质量小,重力可以忽略不计 B.受到墙面对小汽车的吸引力
C.受到墙壁对它的摩擦力 D.受到墙壁对它的摩擦力大于小汽车的重力
【答案】C
【详解】A.遥控车质量为300克,其重力为
重力不可忽略,故A不符合题意;
B.墙面对遥控车的吸引力是水平方向的力,而遥控车不掉落是竖直方向的受力平衡,吸引力并非防止其掉落的原因,故B不符合题意;
C.遥控车静止在竖直墙壁上,竖直方向受向下的重力和向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等、方向相反,正是摩擦力的存在使遥控车保持静止而不掉落,故C符合题意;
D.静止的物体处于平衡状态,竖直方向的摩擦力与重力是平衡力,二者大小相等,并非摩擦力大于重力,故D不符合题意。
故选C。
【跟踪专练2】物体放在水平面上,受到水平力和的作用并处于静止状态,如图所示,此时物体受到的静摩擦力是 N;如果撤去,物体将 (选填“静止”或“运动”)。
【答案】 6 静止
【详解】[1]物体静止,受力平衡,则物体受到的静摩擦力为, 方向水平向右。
[2]如果撤去,物体受到向右为的推力,由[1]可知,物体与水平面间的最大静摩擦力大于等于,所以此时物体受到水平面水平向左、大小为的静摩擦力,物体受力平衡,故物体将处于静止状态。
【题型4.影响滑动摩擦的因素】
【典例】使用弹簧测力计测量力的大小;
(1)使用弹簧测力计前,要观察弹簧测力计的测量范围和 。
(2)若测量物体所受重力的大小,应该在竖直方向校零,在物体 时读数,此时弹簧测力计的示数即为物体的重力大小。
(3)若测量物体所受滑动摩擦力的大小,应该在 方向校零,水平拉动物体做 运动时读数,如图所示,物体所受滑动摩擦力为 N。
(4)以上两个测量过程的原理是 。
【答案】(1)分度值
(2)静止
(3) 水平 匀速直线 2.2
(4)二力平衡
【详解】(1)使用弹簧测力计前,必须观察其测量范围即量程,防止超过量程损坏仪器,还要观察分度值,确保读数精确到最小刻度。
(2)测量重力时,在竖直方向校零后,需在物体静止时读数,此时物体处于平衡状态,竖直方向上满足二力平衡,即弹簧测力计的拉力与重力大小相等。
(3)[1]测量滑动摩擦力时,应在水平方向校零,以消除弹簧自重对水平拉力的影响。
[2]必须水平拉动物体做匀速直线运动,此时物体在水平方向上满足二力平衡,即摩擦力与拉力大小相等。
[3]根据图中弹簧测力计示数(分度值为0.2N,指针指在2.2N位置),物体所受滑动摩擦力为2.2N。
(4)重力与滑动摩擦力的测量均基于二力平衡原理:当物体静止或匀速直线运动时,所受合力为零,弹簧测力计的示数等于被测力的大小。
【跟踪专练1】在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,小丽利用同一长方体木块进行了如图所示的实验,下面有关说法不正确的是( )
A.该实验应用了控制变量法
B.实验过程中应沿水平方向匀速直线拉动长方体木块
C.比较乙、丙两图的实验现象可知,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
D.比较甲、乙两图的实验现象可知,滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
【答案】C
【详解】A.影响摩擦力大小有两个因素,故实验时要用到控制变量法,故A正确,不符合题意;
B.要测滑动摩擦力,需拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,故B正确,不符合题意;
C.通过比较乙、丙两图,接触面受到的压力与接触面的粗糙程度均不同,没有控制压力大小不变,不能得出“摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关”,故C错误,符合题意;
D.通过比较甲、乙两图,接触面的粗糙程度相同,乙图增加了砝码后,压力不同,弹簧测力计的示数也不同,可得出滑动摩擦力的大小与压力的大小有关,故D正确,不符合题意。
故选C。
【跟踪专练2】小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用如图所示的拉力F使物体A做匀速直线运动,则拉力 N;若拿走物体A上的砝码,用力拉物体,使物体A继续做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示数将 ,可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
【答案】 变小
【详解】[1]测力计分度值为,示数为,拉力
[2]用如图所示的拉力F使物体A做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小,若拿走物体A上的砝码,则压力变小,用力拉物体,使物体A继续做匀速直线运动,滑动摩擦力变小,这时弹簧测力计的示数将变小,可知滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
【题型5.滑动摩擦实验注意事项】
【典例】(1)图中虚线框内应该是一个 透镜。
(2)B图中投影仪镜头上方的平面镜的作用是 。
(3)C图中能正确测出钩码重力的是 图。
(4)D图中先用两个弹簧测力计将橡皮筋的右端拉到O处,再用一个弹簧测力计拉橡皮筋时必须要拉到相同的长度,是为了保证力的 相同。
(5)E图中将硬纸板转过一定角度后松手,是为了证明二力平衡时两个力必须要 。
(6)F图中每次实验都让小车从斜面的同一高度由静止释放,是为了保证每次到达水平面时的 相等。
【答案】 凹 改变光路 甲 作用效果 作用在同一条直线上 初速度
【详解】(1)[1]图中对光线有发散作用,则虚线框内应该是一个凹透镜。
(2)[2]平面镜的作用是改变光的传播方向,使射向天花板的光能在屏幕上成像。
(3)[3]利用弹簧测力计测钩码的重力时,弹簧测力计要正放,弹簧测力计受到拉力的方向要与弹簧的伸长量的方向一致,故只有甲图能正确测出钩码重力。
(4)[4]D图中先用两个弹簧测力计将橡皮筋的右端拉到O处,再用一个弹簧测力计拉橡皮筋时必须要拉到相同的长度,可以保证两次力的作用效果相同。
(5)[5]E图中将硬纸板转过一定角度后松手,硬纸板受到的两个力不在同一条直线上,硬纸板不能静止而是会转动,这是为了证明二力平衡时两个力必须要作用在同一条直线上。
(6)[6]F图中每次实验都让小车从斜面的同一高度由静止释放,小车的重力势能转化为动能,从同一高度静止释放,则小车具有的重力势能相等,转化的动能大小相等,对于同一小车,则每次到达水平面时的初速度相等。
【跟踪专练1】在探究“滑动摩擦力是否与接触面积有关”的实验中,某小组设计了以下步骤:
①将同一长方体木块平放在水平木板上,用弹簧测力计匀速拉动,记录示数;
②将同一木块侧放在同一木板上,并添加一个砝码,匀速拉动并记录示数;
③将同一木块竖放在同一木板上,匀速拉动并记录示数;
④比较三次实验数据,得出结论。
对上述步骤的分析错误的是( )
A.步骤①是基础对照实验 B.步骤②添加了砝码,没有控制压力相同
C.步骤③应该使用粗糙程度不同的接触面 D.步骤④分析数据,得出结论,设计合理
【答案】C
【详解】用弹簧测力计沿水平方向拉动木块在木板上做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。研究滑动摩擦力的大小与接触面积有关,要控制压力大小和接触面粗糙程度相同,只改变接触面积大小,所以步骤②应控制压力相同,步骤③接触面粗糙程度相同,在分析数据得出滑动摩擦力与接触面积的关系。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【跟踪专练2】如图所示,在水平桌面上,用弹簧测力计水平向右拉动木块,使其做 运动,木块所受的滑动摩擦力的大小是 N。这是因为拉力与滑动摩擦力是一对 。
【答案】 匀速直线 2 平衡力
【详解】[1][2][3]用弹簧测力计水平向右拉动木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,根据二力平衡可知,拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,由题图可知,弹簧测力计的示数为2 N,所以木块所受滑动摩擦力为2 N。
【题型6.滑动摩擦影响因素结论】
【典例】如图所示是花滑运动员在北京冬奥会赛场表演的精彩瞬间。下列说法正确的是( )
A.她对冰面的压力和冰面对她的支持力是一对平衡力
B.她不用力蹬冰也能继续运动是因为具有惯性
C.她滑行过程中冰面对她的支持力做功
D.她脚下的冰刀受到的摩擦力和滑行速度大小有关
【答案】B
【详解】A.她对冰面的压力和冰面对她的支持力是一对相互作用力,故A错误;
B.运动员有速度后即使不用力蹬也能继续运动是因为自身具有惯性,故B正确;
C.人滑行过程中冰面对她的支持力方向与滑行的方向成90度,支持力对人不做功,故C错误;
D.滑动摩擦力大小和滑行速度、接触面积等无关,与压力大小和接触面的粗糙程度有关,故D错误。
故选B。
【跟踪专练1】如图所示,为了探究滑动摩擦力与压力大小的关系,小明用弹簧测力计先后两次拉动同一木块在同一水平桌面上做匀速直线运动,第二次拉动时,木块上方放置了一个砝码,两次拉力的大小分别为和, (选填“>”或“<”),多次实验表明,在其他条件相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 。写出一个利用此结论的生活实例 。
【答案】 < 大 自行车刹车时用力捏闸快速停下
【详解】[1]滑动摩擦力的大小与压力、接触面的粗糙程度有关,小明用弹簧测力计先后两次拉动同一木块在同一水平桌面上做匀速直线运动,此时木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,第二次拉动时,木块上方放置了一个砝码,压力变大,所以摩擦力变大,根据二力平衡可知,拉力变大,所以两次拉力的大小分别为F1和F2,故F1<F2。
[2][3]由实验可知,在接触面的粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,测力计的示数越大,木块所受的滑动摩擦力越大,可探究滑动摩擦力与接触面所受压力大小的关系;自行车刹车时用力捏闸是增大压力来增大摩擦力。
【跟踪专练2】如图是四种动物的运动方式,其中不是主要利用“力的作用是相互的”原理的是( )
A.乌贼向前喷水而后退 B.泥鳅分泌粘液钻出渔网
C.企鹅用翅膀划水前进 D.水母向下喷水而上升
【答案】B
【详解】A.乌贼向前喷水,对水有向前的力,水对乌贼有向后的力,利用力的作用相互,故A不符合题意;
B.泥鳅分泌粘液钻渔网,是减小摩擦力,不是利用力的作用相互,故B符合题意;
C.企鹅用翅膀划水,对水有向后的力,水对企鹅有向前的力,利用力的作用相互,故C不符合题意;
D.水母向下喷水,对水有向下的力,水对水母有向上的力,利用力的作用相互,故D不符合题意。
故选B。
【题型7.滑动摩擦实验探究改进】
【典例】如图所示,为了探究滑动摩擦力与压力大小的关系,小明用弹簧测力计先后两次拉动同一木块在同一水平桌面上做匀速直线运动,第二次拉动时,木块上方放置了一个砝码,两次拉力的大小分别为F1和F2,F1 F2(选填“>”或“<”),多次实验表明,在其他条件相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 。写出一个利用此结论的生活实例 。
【答案】 < 大 见解析
【详解】[1][2]小明用弹簧测力计先后两次拉动同一木块在同一水平桌面上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,则弹簧测力计的拉力等于摩擦力,第二次拉动时,木块上方放置了一个砝码,接触面的粗糙程度相同,第二次压力增大,发现F1<F2,则第二次摩擦力较大,可以得到在其它条件相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
[3]自行车刹车时用力捏闸,是在接触面的粗糙程度相同时,通过增大压力来增大摩擦力。
【跟踪专练1】“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的装置如图所示,在水平拉力F的作用下平板小车水平向左运动,拉力传感器显示的示数为,下列说法正确的是( )
A.铁块所受的滑动摩擦力大小为
B.水平拉力F大小一定等于
C.铁块所受的滑动摩擦力方向水平向右
D.铁块对平板小车的压力为
【答案】A
【详解】AC.在水平拉力F的作用下平板小车水平向左运动,此时铁块相对于地面处于静止状态,铁块水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力为一对摩擦力,大小相等,则铁块受到的滑动摩擦力为5N,故A正确,C错误;
B.探究滑动摩擦力影响因素的该改进的实验中,无论是否匀速直线拉动平板小车,铁块相对于地面始终静止,因此拉力的大小不一定是5N,故B错误;
D.铁块对平板小车的压力大小与铁块的重力大小相等,由于不确定重力的大小,因此铁块对平板小车的压力大小无法确定,故D错误。
故选A。
【跟踪专练2】小军利用如图所示装置,探究影响滑动摩擦力大小的因素。悬挂好已调零的弹簧测力计,用细线绕过固定在实验桌上的定滑轮,水平连接正方体物块,将其放在长木板上,物块的上、下表面粗糙程度不同。实验时用水平向左的力F拉动长木板使其水平运动,直到弹簧测力计示数稳定。下列说法正确的是( )
A.实验过程中,长木板一定要做匀速直线运动
B.物块受到的滑动摩擦力与拉力F是一对平衡力
C.当拉动长木板的速度变大时,物块受到的滑动摩擦力也变大
D.若将物块上下颠倒,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关
【答案】D
【详解】A.实验中研究的是物块而不是长木板,所以没有必要拉着长木板做匀速直线运动,故A错误;
B.一对平衡力应满足的条件∶等大、反向、共线、同体;物块受到的擦力作用在物块上,拉力F作用在长木板上,这两个力不是作用在同一物体上,所以不是一对平衡力,故B错误;
C.滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度两个因素有关,与运动的速度无关,改变速度不会改变摩擦力,故C错误;
D.因为物块上下表面的粗糙程度不同,上下颠倒后,压力没有变化,粗糙程度改变了,可以用来探究滑动摩擦力与粗糙程度的关系,故D正确。
故选D。
【题型8.摩擦力相关其他实验】
【典例】如图所示,在水平地面上先放置一物块A在物块A上叠放一物块B,然后用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随着物块A一起做匀速直线运动,不计空气阻力,此时弹簧测力计示数F=4N,则在运动过程中,物块A受到的摩擦力为 N;物块B受到的摩擦力为 N。
【答案】 4 0
【详解】[1]物体A做匀速直线运动,受力平衡,A受到的摩擦力为
f=F=4N
[2]物体B随A一起做匀速直线运动,B相对A没有相对运动和相对运动趋势,故A对B的摩擦力为0。
【跟踪专练1】如图所示,用F=8N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为6N,物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A.8N,水平向左 B.2N,水平向左 C.6N,水平向右 D.6N,水平向左
【答案】C
【详解】以B为研究对象,B在水平方向受弹簧测力计对其向左的拉力和物体A对其向右的摩擦力作用,因为B静止,所以这两个力平衡大小相等.则所受摩擦力为6N,方向水平向右。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【题型9.滑动摩擦力的方向】
【典例】如图是足球被踢出去后在操场上每隔相等时间的位置,其运动方向是 ,受到摩擦力的方向是 (均填“水平向左”或“水平向右”)
【答案】 水平向左 水平向右
【详解】[1][2]足球速度逐渐变慢,所以水平向左运动,摩擦力阻碍相对运动,方向水平向右。
【跟踪专练1】下列关于力的说法正确的是( )
A.力只能发生在相互接触的物体之间
B.踢出去的足球受到踢力和重力的作用
C.摩擦力是阻碍物体运动的力,其方向与物体运动方向相反
D.成语“孤掌难鸣”说明一个物体一定不会产生力的作用
【答案】D
【详解】A.力不一定要接触,如磁力、重力,故A错误;
B.踢力是接触时产生,足球离脚后不再受踢力,故B错误;
C.摩擦力方向与相对运动(或相对运动趋势)相反,例如人走路时,脚向后蹬,有向后运动的趋势,从而受到向前的摩擦力,方向与运动方向相同,故C错误;
D.力是物体对物体的作用,发生力的作用时,至少要有两个物体,成语“孤掌难鸣”说明一个物体一定不会产生力的作用,故D正确。
故选 D。
【跟踪专练2】小复参加家务劳动时,用抹布向左擦拭桌面,抹布受到的桌面的摩擦力方向是向 的;为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是为了 摩擦。他将擦好的水平地面上重200N的桌子用30N的水平推力匀速直线推到另一边以便打扫地面,此过程中,桌子受到的摩擦力为 N。
【答案】 右 增大 30
【详解】[1]当小复向左擦拭桌面时,抹布受到桌面的摩擦力方向与相对运动的方向相反,所以是向右的;
[2]为了擦干净桌面上一小团“顽固”污渍,他加大了向下的压力,这是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦;
[3]用的水平推力匀速直线推桌子,此过程中,桌子受到的摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,因此,摩擦力为。
【题型10.滑动摩擦力示意图】
【典例】如图所示,用弹簧测力计水平向右拉着小车做匀速直线运动,测力计的读数为 N,小车受到 对平衡力的作用。
【答案】 2.6 两
【详解】[1]弹簧测力计量程为0~5N,分度值是0.2N,读数为2.6N。
[2]小车受重力、支持力、拉力、摩擦力四个力。因小车匀速直线运动,即小车处于平衡状态,水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力,竖直方向上重力和支持力是一对平衡力,所以小车受到两对平衡力的作用。
【跟踪专练1】如图所示,物体M沿斜面匀速下滑,对物体M进行受力分析,图中物体M受力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】物体M沿斜面匀速下滑时,受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力,物体相对斜面向下运动,所以物体还受到沿斜面向上的摩擦力。
A.图中支持力的方向错误,没有画出摩擦力的示意图,故A错误;
B.图中重力的方向错误,没有画出摩擦力的示意图,故B错误;
C.图中摩擦力的方向错误,故C错误;
D.图中重力、摩擦力和支持力的示意图正确,故D正确。
故选D。
【跟踪专练2】物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块A受到水平拉力F作用,拉力F随时间t的变化关系如图乙所示,从t=0开始,每隔2s记录物块A的位置(用“▪”表示物块A),如图丙所示。
(1)0~2s内,物块所受摩擦力为 N;
(2)10~12s内物块所受摩擦力为f1,14~16s内物块所受摩擦力f2.则f1 f2(选填“>”“=”或“<”),依据: ;
(3)若18s时撤去F,物块的运动状态将 (选填“改变”或“不改变”);并在下图中画出撤去F后物体受力示意图。
【答案】(1)3
(2) = 见解析
(3) 改变
【详解】(1)由图丙可知,0~2s内,物块运动的距离为零,处于静止状态,受到的力为平衡力,大小相等,静摩擦力等于拉力,由图乙可知,0~2s内受到的拉力F=3N,所以此时物块所受摩擦力等于3N。
(2)[1][2]由图丙可知,12s到18s物块在相同时间内通过的路程相等,物块做向右的匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,由图乙可知,此时物块受到的滑动摩擦力f=F=6N,方向水平向左。由图丙可知,10~12s、14~16s内,物块都处于运动状态,物块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,摩擦力都等于6N,所以f1=f2。
(3)[1]若18s时撤去F,物块在水平方向受滑动摩擦力的作用,将做减速运动,即运动状态改变。
[2]撤去F,由于物体向右运动,则地面对物体的滑动摩擦力的方向是水平向左的;在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力,所以物体一共受到3个力的作用,过黑点分别做水平向左、竖直向下、竖直向上的带箭头的直线,分别表示滑动摩擦力、重力、支持力,表示重力与支持力的作用线段相等,如图所示:
【题型11.影响滑动摩擦的因素】
【典例】两本书的书页交叉叠放在一起后很难拉开,是因为拉书时书页之间会产生较大的( )
A.重力 B.拉力 C.压力 D.摩擦力
【答案】D
【详解】A.重力是物体受到的竖直向下的力,与拉书时的水平方向阻力无关,故A不符合题意;
B.拉力是拉开书本时施加的外力,并非书页之间产生的阻碍力,故B不符合题意;
C.书页交叉叠放时确实存在压力,但压力本身不会直接阻碍拉开书本,而是压力会影响书页间摩擦力的大小,故C不符合题意;
D.书页交叉叠放时,由于书页表面不光滑,且叠放后存在压力,当拉动书本时,书页之间会产生阻碍相对滑动的摩擦力。书页交叉越多,摩擦力总和越大,因此很难拉开,故D符合题意。
故选D。
【跟踪专练1】如图所示,用手按压黑板擦在黑板上水平向右滑动,则黑板受到的摩擦力方向是水平向 。若在滑动过程中增大对黑板擦的按压力度,黑板擦所受摩擦力的大小将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 右 增大
【详解】[1]滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。黑板擦相对于黑板向右运动,所以黑板对黑板擦的滑动摩擦力向左,而力的作用是相互的,那么黑板擦对黑板的摩擦力向右。
[2]滑动摩擦力的大小跟压力和接触面粗糙程度有关,增大按压力度,压力增大,接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力增大。
【跟踪专练2】如图所示,质量一定的木块放在由同种材料制成的粗糙程度均匀的水平桌面上,木块在水平拉力F作用下从A点由静止开始运动,运动得越来越快;当木块到达B点时,撤去拉力F,木块继续滑动,运动得越来越慢,最后停在C点。下列说法中正确的是( )
A.木块在AB段运动得越来越快,是因为此时不受摩擦力的作用
B.木块在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
C.木块在BC段运动得越来越慢,是由于木块受到的摩擦力越来越大
D.木块在C点对桌面的压力就是木块受到的重力
【答案】B
【详解】A.木块在AB段运动得越来越快,是因为拉力F大于摩擦力,不是不受摩擦力,故A错误;
B.摩擦力的大小取决于压力和接触面的粗糙程度。木块质量一定,对桌面压力不变;桌面粗糙程度均匀,所以AB段和BC段的摩擦力大小相等,故B正确;
C.木块在BC段越来越慢,是因为受到摩擦力,但摩擦力大小不变,因为压力和接触面的粗糙程度都没变,故C错误;
D.木块在C点对桌面的压力,受力物体是桌面;木块受到的重力,受力物体是木块,这是两个不同的力,故D错误。
故选B。
【题型12.增大摩擦的方法与实例】
【典例】汽车轮胎表面刻有花纹,这是通过 的方法来增大摩擦力;汽车紧急刹车后由于 会向前滑行。
【答案】
增大接触面的粗糙程度
惯性
【详解】[1]汽车轮胎表面刻有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]物体保持原来的匀速直线运动状态和静止状态的性质叫惯性,刹车后,汽车由于惯性将保持原来的运动状态向前运动,所以刹车后,不会立刻停下来,还会继续向前运动一段距离。
【跟踪专练1】为了防止人在浴室中打滑跌倒,下列采取的措施不合理的是( )
A.浴室铺上带有凹凸花纹的地砖 B.人沐浴时穿鞋底带有凹凸花纹的拖鞋
C.浴室地上铺上防滑垫 D.沐浴时赤脚
【答案】D
【详解】A.浴室铺上带有凹凸花纹的地砖,接触面变粗糙,摩擦力增大,可防止人打滑跌倒,故A不符合题意。
B.拖鞋鞋底有凹凸花纹可增大拖鞋与地面间的摩擦,可防止人打滑跌倒,故B不符合题意。
C.浴室地上铺上防滑垫是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,可防止人打滑跌倒,故C不符合题意。
D.沐浴时赤脚,脚底比较光滑,再加上脚底与地面间有一层水膜,使摩擦力更小,容易打滑跌倒,故D符合题意。
故选D。
【跟踪专练2】抽取式面巾纸,纸巾对折成形,叠套压实,封装在塑料袋里。
(1)使用时抽出上一张面巾纸带起下一张面巾纸,主要依靠相邻两张面巾纸之间的 力。
(2)为了更好的抽取纸巾,应使纸巾表面 一些,所以其表面有褶皱或压痕。
(3)现沿水平桌面匀速推动整袋面巾纸的过程中,它受到 对平衡力;其中重力方向是 的。
【答案】(1)摩擦
(2)粗糙
(3) 2 竖直向下
【详解】(1)抽取式面巾纸,表面有褶皱或压痕,说明有压力且接触面粗糙,当有相对运动时有摩擦力,所以使用时抽出上一张面巾纸会带起下一张面巾纸。
(2)为了更好的抽取纸巾,在压力一定的情况下,应使纸巾表面粗糙一些,通过增加接触面的粗糙程度增大摩擦力,所以其表面有褶皱或压痕。
(3)[1]沿水平桌面匀速推动整袋面巾纸的过程中,整袋面巾纸处于平衡状态,受到2对平衡力的作用,分别是重力和支持力,推力和阻力。
[2]物体所受重力的方向总是竖直向下的。
【题型13.减少摩擦的方法与实例】
【典例】体育课上,小明在立定跳远时,用力向后蹬地,就能获得向前的力,这是因为物体间力的作用是 的;如果起跳板上有沙粒,起跳时就会感觉很滑,影响跳远成绩,这是因为跳板上的沙粒把滑动变为 ,使得摩擦力变小。
【答案】 相互 滚动
【详解】[1]小明在立定跳远时,用力向后蹬地,就能获得向前的力,这是因为物体间力的作用是相互的。
[2]如果起跳板上有沙粒,起跳时就会感觉很滑,影响跳远成绩,这是因为跳板上的沙粒把滑动变为滚动,使得摩擦力变小。
【跟踪专练1】下列四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A.单杠运动员在手上涂镁粉 B.磁悬浮列车运行时轨道与车身间形成间隙
C.拔河时,选手用力握紧绳子 D.在乒乓球拍上粘一层胶粒
【答案】B
【详解】A.单杠运动员在手上涂镁粉,是在压力一定时通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意;
B.磁悬浮列车运行时轨道与车身间形成间隙是使接触面分离从而减小摩擦,故B符合题意;
C.拔河时,选手用力握紧绳子,是在接触面粗糙程度一定时通过增大压力来增大摩擦的,故C不符合题意;
D.在乒乓球拍上粘一层胶粒,是在压力一定时通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
故选B。
【跟踪专练2】冰壶运动员的比赛鞋两脚的底部不同,蹬冰脚鞋底部为橡胶,如图所示,球员掷冰壶时,蹬冰脚踏在起蹬器上用力后蹬,脚受到的摩擦力方向是向 的;而滑动脚鞋的底部为塑料,这是为了 摩擦。
【答案】 前 减小
【详解】[1]球员掷冰壶时,蹬冰脚踏在起蹬器上用力后蹬,脚相对地面有向后滑动的趋势,受到的摩擦力方向是向前的。
[2]滑动脚鞋的底部为塑料,这是通过减小接触面的粗糙程度,减小摩擦。
判断题
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)紧急刹车时,车内乘客的身体会往前倾,是因为受到惯性的作用;( )
(2)航天员进入太空后惯性会增大;( )
(3)相互接触且相互挤压的物体之间一定有摩擦力;( )
(4)用力推水平地面上的箱子没推动是因为推力小于摩擦力;( )
(5)物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用。( )
【答案】(1)×
(2)×
(3)×
(4)×
(5)√
【详解】(1)惯性是物体具有的属性,不是力,因此不能描述为受到惯性的作用,因此错误。
(2)惯性的大小与物体的质量有关,航天员进入太空后质量不变,则惯性不变,因此错误。
(3)相互接触且相互挤压的物体,当发生相对运动或具有相对运动趋势时,才会产生摩擦力,因此错误。
(4)用力推水平地面上的箱子没推动,箱子处于平衡状态,受平衡力,因此推力等于摩擦力,因此错误。
(5)物体的运动状态改变,出现力的作用效果,说明物体一定受到力的作用,因此正确。
多选题
2.如图所示,一个粗糙斜面固定在水平地面上,木块A与钩码B通过绕过滑轮的细线相连。则下列关于木块A所受摩擦力的说法,正确的是( )
A.木块A受到的摩擦力可能沿斜面向上 B.木块A受到的摩擦力可能沿斜面向下
C.木块A一定受到摩擦力的作用 D.木块A受到的摩擦力可能为零
【答案】ABD
【详解】A.木块A静止在斜面上,因为A受到重力的作用,所以A有沿斜面向下运动的趋势;木块A还受到细线斜向上的拉力,则A有沿斜面向上运动的趋势。若A沿斜面向下运动的趋势大于A沿斜面向上运动的趋势,则A有向下运动的趋势,此时A会受到沿斜面向上的摩擦力,故A正确。
B.若A沿斜面向下运动的趋势小于A沿斜面向上运动的趋势,则A有向上运动的趋势,此时A会受到沿斜面向下的摩擦力,故B正确。
CD.若A沿斜面向下运动的趋势等于A沿斜面向上运动的趋势,则A没有运动的趋势,此时A受到的摩擦力为0,故C错误,D正确。
故选ABD。
3.下列物体所受力的示意图错误的是( )
A.静止在墙角处的球受到的力 B.在水平面上匀速行驶的汽车受到的力
C.利用惯性下滑的汽车受到的力 D.静止在斜面上的木块受到的力
【答案】AC
【详解】A.球静止在墙角处,在水平方向上不受力的作用,如果受到墙给的力,球不会静止,在竖直方向上受到的重力G与支持力FN是一对平衡力,故A错误,符合题意;
B.水平面上匀速行驶的汽车受到水平方向上的牵引力F和阻力f作用,竖直方向上受到竖直向下的重力G和支持力FN作用,牵引力和阻力是一对平衡力,重力和支持力是一对平衡力,故B正确,不符合题意;
C.利用惯性下滑的汽车受重力G、斜面给它的支持力FN和摩擦力f,没有沿斜面向下的力F,故C错误,符合题意;
D.木块静止在斜面上,受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力FN和沿斜面向上的摩擦力f的作用,故D正确,不符合题意。
故选AC。
4.用手握住一个啤酒瓶,啤酒瓶开口向上静止在手中不动,以下说法正确的是( )
A.啤酒瓶静止在手中,是因为受到手对它的摩擦力大于啤酒瓶的重力
B.随着手握啤酒瓶的力增大,瓶子所受的摩擦力也将增大
C.啤酒瓶所受摩擦力与重力是一对平衡力
D.若啤酒瓶原来为空瓶,向瓶内注水的过程中瓶仍静止,即使手握瓶的力不变,瓶所受的摩擦力也将增大
【答案】CD
【详解】AC. 啤酒瓶静止在手中,处于平衡状态,所受摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,故A错误,C正确;
B. 啤酒瓶静止在手中,摩擦力与重力是一对平衡力。随着手握啤酒瓶的力增大,瓶子所受的摩擦力仍等于重力,大小不变,故B错误;
D. 若向瓶内注水,瓶子重力增大,因为瓶子仍静止,摩擦力与重力平衡,所以即使手握瓶的力不变,瓶所受的摩擦力也将增大,故D正确。
故选CD。
5.某实验小组用图中所示的装置研究滑动摩擦力,用水平向右的拉力F缓慢拉动物体B的过程中,物体A相对于墙和地面静止不动,下列说法正确的是( )
A.A受到B的摩擦力方向水平向右
B.B受到A的摩擦力方向水平向右
C.B受到地面的摩擦力方向水平向左
D.若增大拉力F,A对B的摩擦力变大
【答案】AC
【详解】A.物体A相对于桌面保持静止,受到弹簧测力计的拉力水平向左,由二力平衡条件可得A受到B的滑动摩擦力水平向右,故A正确;
B.B受到A的摩擦力与A受到B的滑动摩擦力,是相互作用力,方向相反,所以,B受到A的摩擦力方向水平向左,故B错误;
C.B相对于地面向右运动,受到的摩擦力与相对运动方向相反,故摩擦力向左,故C正确;
D.若增大拉力F时,物体A与木板的压力和接触面的粗糙程度均不变,因而所受摩擦力大小仍然保持不变,故D错误。
故选AC。
6.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,小华将一个砝码放在木块上,用弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,如图甲所示;她将两个砝码放在木块上,再次用弹簧测力计水平拉动木块,使木块沿同一水平木板做匀速直线运动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲所示实验中,弹簧测力计的示数大于木块所受的滑动摩擦力
B.甲、乙两次实验中,探究的是滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关
C.甲、乙两次实验中,必须保持两次木块在木板上水平匀速运动的速度相同
D.甲、乙两次实验中,控制接触面的粗糙程度不变,这是利用了控制变量法
【答案】BD
【详解】A.图甲所示实验中,弹簧测力计水平拉动木块沿水平木板做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,由二力平衡可知,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,故A错误;
BD.甲、乙两次实验中,控制木块与木板间的接触面粗糙程度不变,增大了木块对木板的压力,所以探究的是滑动摩擦力的大小与压力是否有关,实验中利用了控制变量法,故BD正确;
C.滑动摩擦力大小与速度无关,甲、乙两次实验中,必须保持两次木块在木板上做匀速直线运动,木块运动速度可以不一样,故C错误。
故选 BD。
7.书法是中华民族文化的瑰宝。在楷书笔画中,长横的写法要领是:起笔时一顿,然后缓慢向右行笔,收笔时略向右按,再向左上迅速回带。某同学在水平桌面上平铺了一张白纸练习长横的写法,为防止打滑,他在白纸的左侧用镇尺压住,如图所示,下列相关说法正确的是( )
A.镇尺对白纸的压力和镇尺的重力是一对平衡力
B.顿笔时笔毫向左弯曲,笔毫受的摩擦力向左
C.向右行笔的过程中,纸面受到了向右的摩擦力
D.笔毫上的墨汁越少就越干涩,在相同的压力下,墨汁越少,运笔时笔毫对纸张的摩擦力也越小
【答案】BC
【详解】A. 镇尺对白纸的压力作用在白纸上,镇尺的重力作用在镇尺上,这两个力没有作用在一个物体上,不是平衡力,故A错误;
B. 顿笔时笔毫向左弯曲,笔毫相对于纸有向右的运动趋势,笔毫受的摩擦力向左,故B正确;
C. 向右行笔的过程中,纸相对于笔向左运动,纸面受到了向右的摩擦力,故C正确;
D. 笔毫上的墨汁越少就越干涩,在相同的压力下,笔毫对纸张的摩擦力越大,故D错误。
故选BC。
8.下列实例中,属于增大摩擦的是( )
A.在机器的轴上安装滚动轴承 B.自行车刹车时,需用力捏紧车闸
C.汽车的轮胎上刻有凹凸不平的花纹 D.体操运动员手上涂防滑粉
【答案】BCD
【详解】增大摩擦的方法有:增大压力、增大接触面的粗糙程度、变滚动摩擦为滑动摩擦。
A.在机器的轴上安装滚动轴承,是通过变滑动摩擦为滚动摩擦减小摩擦,故A不符合题意;
B.自行车刹车时需用力捏紧车闸,是通过增大压力来增大刹车片与车轮之间的摩擦,故B符合题意;
C.汽车的轮胎上刻有凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C符合题意;
D.体操运动员,手上涂防滑粉,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故D符合题意。
故选BCD。
9.如图所示在劳动课上,小华用不同的方式搬运一个放在水平地面上的箱子。下列说法正确的是( )
A.甲图:水平用力推箱子,当箱子没有被推动时,推力等于静摩擦力
B.甲图:水平用力推箱子,当箱子匀速直线运动时,此时箱子所受的推力等于箱子所受的重力
C.乙图: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.乙图:平板车下边装有轮子是为了减小摩擦
【答案】AD
【详解】A.箱子未被推动时处于静止状态,属于平衡状态,此时水平方向上推力与静摩擦力大小相等、方向相反,即推力等于摩擦力,故A正确;
B.箱子匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向上推力与滑动摩擦力平衡(推力等于摩擦力),而重力是竖直方向的力,与水平方向的推力无直接关系,故B错误;
C.箱子与平板车一起匀速直线运动时,二者保持相对静止且无相对运动趋势,因此水平方向上不存在摩擦力,故C错误;
D.平板车下边装有轮子是为了将滑动摩擦变为滚动摩擦,因此可以减小摩擦力,故D正确。
故选AD。
计算题
10.一辆质量为2t的汽车在水平公路上匀速向东行驶,已知它匀速行驶时受到的阻力为车重的0.02倍。
(1)求它受到的阻力的大小和方向。(g取10N/kg)
(2)如果汽车静止在水平公路上,则汽车受到的摩擦力是多少?
【答案】(1),方向水平向西
(2)
【详解】(1)汽车质量 ,重力 。阻力 。因汽车匀速向东行驶,阻力方向与运动方向相反,故方向水平向西。
(2)汽车静止在水平公路上,水平方向无外力作用,无相对运动趋势,故摩擦力为。
11.如图所示,一辆总质量为15000kg,装载钢卷的卡车在水平牵引力F作用下,沿平直的路面向左匀速行驶。已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍,(g取10N/ kg)求:
(1)卡车和钢卷所受的总重G总的大小;
(2)车受到路面的摩擦阻力f的大小及方向;
【答案】(1)1.5×105N
(2)3×104N,水平向右
【详解】(1)卡车和钢卷所受的总重G总的大小
(2)车受到路面的摩擦阻力f的大小
卡车沿平直的路面向左匀速行驶,阻力方向与卡车相对地面的运动方向相反,则阻力方向水平向右。
作图题
12.如下图所示,小华坐在雪橇上,小明拉着雪橇沿水平地面向右做匀速直线运动。请在O点画出雪橇所受摩擦力的示意图。
【答案】
【详解】雪橇向右沿水平地面做匀速直线运动,所受到的摩擦力方向为水平向左,作用点在O点,如图所示:
13.木块A与平板小车一起在水平桌面上向左做匀速直线运动,不考虑空气阻力,请在图中画出木块所受力的示意图。
【答案】
【详解】由于物体和小车一起匀速运动,相对静止,所以木块不受摩擦力的作用,只受重力和支持力的作用,并且这两个力是一对平衡力,过重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向分别画出重力和支持力,注意两条线段长度要相等,如图所示:
简答题
14.工厂组装线上的传送带需运输表面比较光滑的金属零件,这些金属零件在传送带上容易滑动,导致运输效率降低。工程师计划更换传送带材质以增大摩擦,现有PVC、PE两种材质的传送带可供选择,请你设计一个可操作的选择方案。
【答案】见解析
【详解】将同一金属零件先后放置在PVC、PE两种材质的水平板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动金属零件,比较两次弹簧测力计的示数大小。示数大的材质摩擦力更大,应选择该材质的传送带。
15.一水平向右减速运动的车厢内放有一木块,木块相对于车厢表面静止,请对此时的木块进行受力分析。
【答案】见详解
【详解】木块相对于车厢表面静止,在竖直方向上受到重力和支持力;由于车厢水平向右减速运动,则木块相对于车厢有向右运动的趋势,所以受到车厢水平向左的摩擦力。
16.小明参加拔河比赛,家中有两双同一品牌的运动鞋,甲是新的,鞋底花纹明显,乙是旧的,鞋底被磨平,他穿哪双鞋比赛更好,为什么?
【答案】见解析
【详解】小明穿甲双鞋比赛更好。因为拔河比赛中,胜负取决于脚与地面之间的摩擦力大小,摩擦力越大越有利于获胜。在压力一定时,接触面的粗糙程度越大,摩擦力越大。甲是新鞋,鞋底花纹明显,接触面的粗糙程度比被磨平的乙鞋大,所以在相同的压力下,穿甲鞋时脚与地面之间的摩擦力更大,能更好地应对拔河时的拉力,因此穿甲双鞋比赛更好。
综合题
17.如图甲所示,一木块放在由同种材料制成粗糙程度均匀的水平台面上,木块受到水平向右拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v的大小与时间t的关系如图丙所示,6s时撤去拉力F,同时木块从台面滑出,忽略空气阻力,请分析图象回答:
(1)0-2s,木块处于 状态,木块所受摩擦力为 N;
(2)2s-4s,木块加速运动,所受滑动摩擦力为 N,此时木块受的摩擦力和拉力的大小 (选填“相同”或“不相同”);
(3)4s-6s,木块做 运动,所受滑动摩擦力为 N;木块离开水平台面后继续向前运动是由于木块具有 。
【答案】(1) 静止 2
(2) 4 不相同
(3) 匀速直线 4 惯性
【详解】(1)[1]由图象可知,0-2s内物体速度为0,所以处于静止状态。
[2]由图象可知,0-2s内,物体受到的推力为2N,而木块静止受平衡力作用,因此木块受到的摩擦力等于推力,大小为2N。
(2)[1]根据图象可知,4-6s内,物体做匀速直线运动,此时的拉力为4N,故摩擦力为4N,由于滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与速度无关,因此2-4s物体受到的滑动摩擦力仍为4N。
[2]在2s-4s内,木块是加速运动,由图可知速度在增大,而加速运动的物体受力不平衡,此时由图可知为拉力6N大于滑动摩擦力4N,因此摩擦力和拉力的大小不相同。
(3)[1]由图丙可知,木块在4s-6s内,木块运动速度不变,故木块做匀速直线运动。
[2]木块在4s-6s内做匀速直线运动,受平衡力作用,木块所受摩擦力大小等于受到的拉力大小,由图乙可知,木块所受摩擦力为4N。
[3]木块离开水平台面撤去拉力F后继续向前运动是因为木块具有惯性,仍然保持之前的运动状态。
18.如图所示,磁性黑板将小铁块吸在黑板上:
(1)若小铁块的重力为7N,小铁块静止在黑板上,小铁块受到的静摩擦力大小 N,方向 。为了防止小铁块滑落,小明用10N的力垂直黑板压在铁块上,小铁块仍静止,此时小铁块受到的静摩擦力大小 (“变大”、“变小”、“不变”);
(2)若小铁块的重力为7N,手对小铁块施加一个竖直向上10N的拉力,小铁块沿着黑板向上匀速直线运动,此时小铁块受到滑动摩擦力大小 N,方向 ;
(3)若换成一块重力未知的小铁块,若手对小铁块施加一个竖直向上60N的拉力,小铁块沿着黑板向上匀速直线运动,若手对小铁块施加一个竖直向下30N的拉力,小铁块沿着黑板向下匀速直线运动,求铁块的重力 N,受到的滑动摩擦力 N。
【答案】(1) 7 竖直向上 不变
(2) 3 竖直向下
(3) 15 45
【详解】(1)[1][2][3]若小铁块的重力为7N,小铁块静止在黑板上,受力平衡,摩擦力与重力大小相等,小铁块受到的静摩擦力大小7N,竖直向上。为了防止小铁块滑落,小明用10N的力垂直黑板压在铁块上,小铁块仍静止,此时摩擦力与重力仍平衡,大小等于重力,故小铁块受到的静摩擦力大小不变。
(2)[1][2]若小铁块的重力为7N,手对小铁块施加一个竖直向上10N的拉力,小铁块沿着黑板向上匀速直线运动,此时摩擦力方向竖直向下,根据平衡条件知,
代入数据有
解得f=3N。
(3)[1][2]若换成一块重力未知的小铁块,若手对小铁块施加一个竖直向上60N的拉力,小铁块沿看黑板向上匀速直线运动,此时摩擦力方向竖直向下,受力平衡,即
若手对小铁块施加一个竖直向下30N的拉力,小铁块沿着黑板向下匀速直线运动,摩擦力方向竖直向上,则
由于压力和接触面的粗糙程度不变,所以两次小铁块受到的摩擦力大小相等;解得, 。
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