内容正文:
2025-2026学年苏科版八年级物理下《第七章力第三节摩擦力》精品讲义
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一.
学习
目标
1.认识静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦,知道摩擦力产生条件与方向特点,建立摩擦与生活的联系。
2.通过控制变量法探究滑动摩擦力影响因素,能分析摩擦现象、解释增大/减小摩擦的原理。
3.会用弹簧测力计测量滑动摩擦力,完成实验设计、数据记录与结论归纳。
4.关注摩擦在生产生活中的应用,养成用物理知识解决实际问题的习惯。
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二.重点难点
(一)重点
1.摩擦力的概念、产生条件、三种分类。
2.滑动摩擦力大小的影响因素:压力大小、接触面粗糙程度。
3.增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法与实例。
4.滑动摩擦力的测量方法(水平拉动、稳定读数)。
(二)难点
1.摩擦力方向:与相对运动/相对运动趋势相反,而非与运动方向相反。
2.控制变量法在探究实验中的规范应用(变量控制、数据对比)。
3.区分静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦,判断生活中的摩擦类型。
4.理解滑动摩擦力与接触面积、运动速度无关。
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三.课前预习
1.两个相互______、相互______的物体,发生______或有______时,接触面上产生阻碍相对运动的力叫摩擦力。
2.摩擦力分为______摩擦、______摩擦、______摩擦。
3.滑动摩擦力的大小与______和______有关。
4.增大有益摩擦的方法:______、______。
5.减小有害摩擦的方法:______、______、______、______。
6.测量滑动摩擦力时,应______拉动弹簧测力计,使物体做______运动(只描述操作,不涉及平衡)。
四.课堂探秘
《行路难·其一》
唐 李白
金樽清酒斗十千,玉盘珍羞直万钱。停杯投箸不能食,拔剑四顾心茫然。
欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。闲来垂钓碧溪上,忽复乘舟梦日边。
行路难!行路难!多歧路,今安在?长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。
李白这首《行路难》道尽了他在政治道路上遭遇艰难时,产生的不可抑制的愤激情绪,其中一句“长风破浪会有时”蕴涵着摩擦力物理知识,舟行水面时,水对船板产生的摩擦力是怎么形成的呢?
行驶的汽车刹车后,为什么能很快停下来?用二胡、提琴等乐器演奏乐曲时,为什么要在琴弓的弓毛上涂抹松香?这些都和两个物体接触面间的摩擦力(frictionforce)有关。
探究一:摩擦力的概念及其理解
1、摩擦力的概念:两个相互接触、相互挤压的物体,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的力,这个力叫做摩擦力,用符号 f 表示。
2、摩擦力产生的四个条件(缺一不可)
(1)相互接触;(2)相互挤压(有弹力);(3)接触面粗糙;(4)发生相对运动或有相对运动趋势.
3、摩擦力的方向:与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反
【注意】:不是“与运动方向相反”!摩擦力可以是动力,也可以是阻力。
4、摩擦力的三种类型
(1)静摩擦力,例:手握瓶子、推桌子没推动、走路。
(2)滑动摩擦力,例:擦黑板、滑冰、铅笔写字。
(3)滚动摩擦力,例:圆珠笔、车轮、旱冰鞋。
探究二:滑动摩擦力
如图所示,在桌面上匀速拉动木块时,你会感到桌面对木块有阻碍吗?
1、滑动摩擦力概述
(1)定义:一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时,接触面上产生的阻碍相对滑动的力,叫滑动摩擦力。
(2)符号: f
(3)产生条件(四个同时满足):
①两物体相互接触;②相互挤压(有压力);③接触面粗糙;④发生相对滑动.
2、滑动摩擦力的理解
(1)方向:滑动摩擦力方向:与物体相对滑动的方向相反;不是“与运动方向相反”!
(2)作用点:在接触面上(画图时一般画在物体中心)。
(3)滑动摩擦力是一种接触力、阻碍相对运动的力,只要满足条件,就会产生,与物体是否加速、减速无关。
3、滑动摩擦力大小的影响因素(核心结论)
(1)滑动摩擦力的大小只跟两个因素有关:
①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度
【注意】与这些因素无关:
①运动速度快慢;②接触面积大小;③运动方向
探究三:探究影响滑动摩擦力大小的因素
【猜想与设计】
1.将手掌按在桌面上并滑动,体验手受到的阻力。加大手掌对桌面的压力后再滑动,与前一次相比,手受到的阻力有什么变化?
2.根据上述体验,你认为影响滑动摩擦力大小的因素可能有哪些?日常生活中有哪些经验支持你的猜想?
3.要通过实验来验证猜想,必须解决下列问题:怎样测量滑动摩擦力的大小?怎样改变接触面的粗糙程度?怎样改变接触面间的压力?
4.请根据实验方案,设计实验数据记录表。
【实验与记录】
1.如图所示,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数,并将数据记录在自己设计的表格中。
2.在木块上放置钩码,改变木块对木板的压力,重复步骤1。
3.改变接触面的粗糙程度,重复步骤1。
【实验记录】
实验次数
接触面材料
压力大小(砝码数量)
弹簧测力计示数(N)
滑动摩擦力大小(N)
1
木板
无砝码
1.0
1.0
2
木板
1个砝码
1.5
1.5
3
毛巾
无砝码
1.8
1.8
【交流与小结】
分析实验数据,你得到什么结论?
【实验拓展】
该实验还可用数字化实验装置进行。如图7-22所示,将智能电机、智能小车组装起来与摩擦块一起放在水平轨道上,启动智能小车,小车拉动摩擦块匀速运动。由智能小车内置的力传感器对滑动摩擦力的大小进行测量,实时采集的数据经计算机处理和分析后,最终以数值或图像的形式在计算机屏幕上呈现出来。实验中,可以通过增减摩擦块上的配重来改变压力大小,也可以通过更换粗糙程度不同的摩擦面来改变接触面的粗糙程度。
大量实验表明,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关,接触面越粗糙、压力越大,滑动摩擦力就越大。
探究四:增大或减小摩擦的方法
在日常生活中,摩擦现象普遍存在。有些摩擦对人们的生活有益,需要设法增大;有些摩擦对人们的生活不利甚至有害,应该设法减小。
1.增大摩擦力的方法
(1)增大压力:压力越大,接触面挤压越紧,摩擦力越大。
例:捏紧刹车、用力握紧笔、用力擦黑板。
(2)增大接触面粗糙程度:接触面越粗糙,摩擦力越大。
例:鞋底花纹、轮胎纹路、防滑垫、磨砂纸、搓手取暖。
(3)变滚动为滑动:滑动摩擦 > 滚动摩擦。
例:刹车时车轮抱死、推箱子时拖着滑。
2.减小摩擦力的方法
(1)减小压力:压力越小,摩擦力越小。
例:轻推箱子、减少负重更容易移动。
(2)减小接触面粗糙程度:使接触面更光滑。
例:冰面滑行、给桌面打蜡、打磨零件。
(3)变滑动为滚动:滚动摩擦远小于滑动摩擦。
例:行李箱轮子、滚珠轴承、车轮、滚木运输。
(4)使接触面彼此分离:从根源减小摩擦。
例:加润滑油、气垫船、磁悬浮列车、滑冰时形成水膜。
【简单记忆口诀】
增大摩擦:加压、加糙、变滚动为滑动
减小摩擦:减压、减糙、变滑动为滚动、隔离开
【活动】将滑动变为滚动
把一本较厚的书放在桌面上,用一根橡皮筋拉动它匀速前进。然后在书和桌面间垫几支圆柱形的铅笔,再拉动它匀速前进,如图所示。根据橡皮筋伸长的长度变化,你能得出什么结论?
【生活·物理·社会】
减小阻力的智慧
在交通工具发展的历程中,减小阻力一直是重要的技术创新课题。早在几千年前,我们的祖先就曾用滚木移动巨石,以滚动代替滑动,从而减小阻力,如图所示。后来,滚木演变为轮子,被安装在战车上,如图所示。随着科学技术的发展,各种各样的车辆层出不穷,车轮技术也在不断创新。
人们还发现,使车、船与支持面脱离接触能更好地减小阻力,由此发明了磁悬浮列车和气垫船。为了减小车、船在空气或水中的阻力,人们还仿照海洋中擅长游泳的动物的体形,设计了流线型的交通运输工具,如小轿车、高速列车以及潜艇等。
【经典例题】
例1.2026年“天宫课堂”中,航天员在太空舱内用扳手拧紧螺丝,螺丝与扳手之间的摩擦属于( )
A. 静摩擦 B. 滑动摩擦 C. 滚动摩擦 D. 无法判断
例2. 教室的门关不紧,常被风吹开,小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了。下列解释合理的是( )
A. 门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B. 门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C. 塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D. 塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
例3.下列各种摩擦中,应该设法减少是( )
A. 机器运转时,各部件之间的摩擦 B. 翻书时,手指与纸之间的摩擦
C. 走路时,鞋底与地面之间的摩擦 D. 拧瓶盖时,手与瓶盖之间的摩擦
例4.用大小不变的水平力,拉木块沿水平桌面上做匀速直线运动,如图所示木块在运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
B. 木块受到的滑动摩擦力大小保持不变
C. 绳对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力
D. 绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力
例5.为了使黄豆和砂粒分开,可把它们放在倾斜的桌面上,黄豆顺桌面滚下,而砂粒仍旧留在桌面上,这主要是由于( )
A. 砂粒比黄豆密度大 B. 砂粒比黄豆体积小,不易脱落
C. 砂粒比黄豆对桌面的压力大 D. 砂粒受到的滑动摩擦力比黄豆受到的滚动摩擦力大
例6.如图所示,在水平桌面上一重力为10N的物块,在大小为2N的水平向右的拉力作用下匀速直线运动,运动速度为0.1m/s.下说法正确的是( )
A. 撤去拉力后,物块运动会越来越慢,摩擦力也越来越小
B. 若在物块上再加一砝码,则仍可以用2N的力拉着物块匀速运动
C. 若用1N的力拉着物块,物块运动会越来越慢,但摩擦力仍为2N
D. 若物块运动以速度0.2m/s做匀速直线运动,则拉力变为4N
例7.如图所示,重为G的物体A放在粗糙的斜面上处于静止状态;若用一个方向始终沿斜面向上,大小从零开始逐渐增大的变力F作用在物体上,使物体从静止状态逐渐转变到沿斜面向上运动的整个过程中,对物体受到的摩擦力方向的判断,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力方向始终沿斜面向上 B. 摩擦力方向始终沿斜面向下
C. 摩擦力方向先沿斜面向上,后沿斜面向下 D. 摩擦力方向先沿斜面向下,后沿斜面向上
例8. 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
例9. 如图所示,用F=6N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4N,则物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A. 4N,向左 B. 4N,向右 C. 6N,向右 D. 6N,向左
例10. 如图所示,是甲、乙两组拔河比赛的场景,不计绳重,下列说法错误的是( )
A. 比赛时,选体重大的运动员,能增大对地面的压力
B. 比赛时,运动员身体后倾、两腿弯曲,可以降低重心
C. 比赛时.拉力较大的一组最终获胜
D. 比赛时,受到地面摩擦力较大的一组最终获胜
例11.2026春运高铁平稳行驶,车轮与轨道间的摩擦属于______摩擦;列车匀速前进时,水平方向牵引力与摩擦力大小______;高铁车头流线型设计______(选填“增大/减小”)空气摩擦阻力。
例12.2026马年庙会,机器人写春联,笔尖与红纸间是______摩擦;机器人握笔越用力,笔尖受到的摩擦力______;这是通过改变______来改变摩擦力大小。
例13. 一小组同学使用了如图所示装置测量滑动摩擦力;将A、B叠放在水平桌面上,分别用弹簧测力计去拉(B不会从A上方落下),当A被匀速拉动时,弹簧测力计a示数为60 N,b弹簧测力计示数为110 N,则A、B间的滑动摩擦力为__________N;A与地面之间__________摩擦力(选填“有”或“没有”).
例14. 自行车是我们熟悉的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识.例如:
A.轮胎上刻有花纹 B.车轮做成圆形
C.使塑料套紧套在车把手上 D.在转动部分添加润滑油
E.脚踏板凹凸不平 F.刹车时用力捏闸
G.车轴处装有滚珠 H.车的把手上有凹槽
(1)上述各项内容中属于通过改变接触面粗糙程度而增大摩擦的是______;通过增大压力而增大摩擦的是______;通过变滑动为滚动而减小摩擦的是______;通过使接触面彼此分离而减小摩擦的是______.(只填写各选项前的字母)
(2)请你大胆发挥想象:“假如没有摩擦”,自行车会出现什么样的情况 写出两个合理的情景.
15. 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,小明把木块放在水平长木板上,如图所示,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做______运动,此时木块受到的摩擦力大小与拉力大小______
(2)添加砝码,继续实验,这是为了探究______对滑动摩擦力大小的影响.小明正确操作,完成实验.
(3)弹簧测力计是本实验中重要的测量器材,以下探究实验,在课本中也用到弹簧测力计的是______(填字母).
A.探究阻力对物体运动的影响 B.探究流体压强与流速的关系
C.探究重力与质量的关系 D.探究质量与体积的关系
(4)小明在探究后反思:以上操作中不能保证匀速拉动物体,所以弹簧测力计示数并不稳定.经老师引导后,将实验装置改变如图所示,当他拉出木板的过程中,发现弹簧测力计示数仍然不稳定,你认为仍然不稳定的原因可能是______ .
五.课堂检测
(一).选择题
1.2026年新款智能扫地机器人底部的滚轮与地面之间的摩擦类型是( )
A. 静摩擦 B. 滑动摩擦 C. 滚动摩擦 D. 无摩擦
2.下列四个实例中,目是为了减小摩擦的是( )
A. 用力握住钳子夹紧工件 B. 旱冰鞋下装有滚轮
C. 雪地行驶的汽车轮胎装有防滑链 D. 防滑地砖表面很粗糙
3. 日常生活中,摩擦有利也有弊.以下属于有害摩擦并需要减小的( )
A. 叉提蛋糕时,叉与蛋糕间的摩擦 B. 手拿起杯子时,手与杯子间的摩擦
C. 人爬杆时,人与杆的摩擦 D. 轴转动时,钢珠与轴承之间的摩擦
4. 一人用300 N的力沿水平方向推着重600 N的箱子在水平地板上做匀速直线运动,若此人突然将推力增大到400 N,则地板对箱子的摩擦力大小为( )
A. 200 N B. 400 N C. 300 N D. 100 N
5. 班级大扫除时,小天发现许多现象与摩擦有关,其中减小摩擦的措施是( )
A. 擦玻璃时把抹布压紧在玻璃上去擦
B. 书柜下装有滚轮便于移动位置
C. 黑板刷的刷面选用更粗糙的材料制成
D. 水桶的手柄上刻有凹凸不平的花纹
6. 许多场合会用如图甲、乙所示传送带传送物体.若不计空气阻力,关于传送带上的物体受力情况,下列有关说法合理的是( )
A. 甲图物体水平向右匀速运动的过程中,可能受到向右的摩擦力
B. 甲图物体与传送带一起向右减速运动时,一定受到水平向左的摩擦力
C. 乙图物体匀速向下运动的过程中,可能不受摩擦力的作用
D. 乙图物体匀速向上运动的过程中,一定受到向下的摩擦力
7.如图所示,一个木块在光滑水平面上以的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于此过程中木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是( )
A.木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B.木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
C.木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D.木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变
8. 下列实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 旱冰鞋下装有滚轮 B. 给门轴上的合页加润滑剂
C. 给汽车的轮胎安装防滑链 D. 气垫船工作时喷出压缩空气
9. 教室的门关不紧,常被风吹开,小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了。下列解释合理的是( )
A. 门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B. 门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C. 塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D. 塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
10. 如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. B. C. D.
11. “乐享健康,骑乐无穷”,骑车出行已经成为一种健康环保的出行和锻炼方式,下列关于自行车运动中需要增大或减小摩擦的部件中,增大或减小摩擦的方法与其他三项不同的是( )
A. 自行车把手表面有凹凸不平的花纹 B. 自行车轮胎上刻有花纹
C. 遇到紧急情况时用力捏车闸 D. 轴承中加润滑油
12. 如图所示的实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 给自行车轴加润滑油 B. 轮胎上制有花纹
C. 用起瓶器夹紧瓶盖 D. 防滑垫表面做得凹凸不平
13. 如图所示,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
14. 在研究滑动摩擦力时,小王利用同一木块进行了如图所示的三次实验,当用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3大小关系正确的是( )
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3 C. F1=F2=F3 D. F1>F2=F3
15. 如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动.由此可知,关于A、B间摩擦力F1和B、C间摩擦力F2的分析中,正确的是( )
A. F1=0,F2=0 B. F1=0,F2≠0 C. F1≠0,F2=0 D. F1≠0,F2≠0
(二).填空题
16.神舟二十号返回舱2026着陆,底部材料粗糙是为了______摩擦;落地减速时,摩擦力方向与运动方向______;滑动摩擦力大小只与压力和______有关。
17.2026浮空风力发电机测试,转轴装滚珠轴承,用______摩擦代替滑动摩擦______摩擦;风机固定时,支架与地面间存在______摩擦。
18.2026年冰雪运动进校园,冰刀与冰面间是______摩擦;冰面光滑是为了______摩擦;摩擦力产生需要接触、挤压、粗糙和______。
19. 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12 N的水平拉力F1作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,此时木块B受到的摩擦力大小为___________N,地面对A的支持力和___________是一对作用力与反作用力,如图乙所示,若将A、B木块改成紧靠着平放在原水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起也向右做匀速直线运动,则F2的大小为___________N。
20. 小华在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量滑动变阻器的滑动摩擦力大小,这样操作的错误是______,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做______运动.若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将_____(选填“变大”或“不变”).
21. 如图所示是人在步行前进时的情景.地面对鞋底的摩擦力方向是向_____(填“前”或“后”)的,此摩擦力是____________(填“动力”或“阻力”).鞋底面制成凹凸不平的花纹,这是采用__________________的方法来增大摩擦的.
22.重40N的收纳箱在地板上滑动摩擦力为10N,加装20N书籍后,摩擦力为______N;箱底贴硅胶垫是通过增大______来______摩擦。
23.2026清华团队研发低摩擦材料,普通界面摩擦力7.5N,新材料可降为1.5N,减小了______N;材料表面超光滑是通过减小______来______摩擦。
24.2026共享单车升级,链条定期上润滑油,使接触面______从而______摩擦;刹车时用力捏闸是增大______来增大摩擦。
25.如图甲所示,完全相同的A、B两正方体物块叠放在水平桌面上,用F1=50N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;若将F1换为大小为70N的水平力F2按如图乙作用在A物块上,它们仍能一起向前运动,则地面对A物块的摩擦力为 N,AB之间 (有/无)摩擦力。
(三).解答题
26. 重15N的物体在20N的水平压力F作用下,沿竖直墙面匀速下滑,如图所示,请画出物体所受摩擦力的示意图。
27. 在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)小华的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示,实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做________运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲和乙两组数据可知,压力一定时,______________,滑动摩擦力越大;
(3)小华比较甲和丙两组数据得出结论:压力越大,滑动摩擦力就越大,老师指出这样得出的结论是不对的,理由是:_______________________。
28.如图所示,在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;实验中采用的研究方法是 ;
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小夏由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 的(选填“正确”或“错误”),理由是 ;
29.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计必须沿 方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力 弹簧测力计的示数(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)对比图A、B两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在图A中,若拉着木块以比原来更大的速度做匀速直线运动,木块所受摩擦力的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)在A、B、C三次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“A”“B”或“C”)实验;
(4)为了验证滑动摩擦力的大小是否跟接触面积有关,用如图A、D所示的实验进行验证,结果发现:两次实验中,弹簧测力计的示数相同,可见,滑动摩擦力的大小与物体间接触面积大小 关;
(5)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图E所示,实验后发现效果更好,实验中,小明 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板,此时,木块受到的摩擦力为 N。
30.阅读短文,回答问题。
2026马年非遗传统木工与摩擦力智慧
2026年丙午马年,传统文化技艺受到广泛推广,传统木工制作中蕴含着丰富的摩擦力知识。木匠在推拉木料时,需要控制摩擦力:打磨光滑的木板更容易推动,因为光滑表面粗糙程度小,滑动摩擦力小。如果木板表面粗糙,摩擦力就会明显变大。木匠用刨子刨木时,会适当用力下压,增大刨子对木料的压力,从而增大摩擦力,让刨削更稳定。给木轮车轴上涂润滑油,是通过使接触面分离来减小摩擦,让车轮转动更轻快。生活中,拧瓶盖时垫上毛巾更容易用力,是因为毛巾增大了接触面粗糙程度,增大了摩擦力。而推拉抽屉不顺畅时,打上蜡则是减小粗糙程度,减小摩擦。可见,无论是传统手艺还是现代生活,人们都在根据需要增大有益摩擦、减小有害摩擦,摩擦力是我们既离不开又要合理控制的一种力。
(1)木板打磨光滑后更容易推动,是通过减小______来减小______摩擦力。
(2)刨子下压刨木更稳定,这是通过增大______来增大______。
(3)下列做法中,减小摩擦力的是( )
A. 拧瓶盖垫毛巾 B. 车轴涂润滑油 C. 鞋底刻花纹 D. 木匠用力压刨子
(4)关于摩擦力,下列说法错误的是( )
A. 滑动摩擦力与压力有关 B. 滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关
C. 摩擦力总是有害的,要全部消除 D. 生活中既需要增大摩擦也需要减小摩擦
(5)打蜡让抽屉变顺滑,是减小______;垫毛巾拧瓶盖更紧,是增大______。
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.两个相互______的物体,当它们发生______或有______时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。
2.摩擦力的符号通常用______表示,摩擦力的单位是______。
3.摩擦力的方向总是与物体______的方向相反。
4.一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦叫做______摩擦。
5.影响滑动摩擦力大小的两个主要因素:接触面所受的______和接触面的______。
6.在接触面粗糙程度相同时,接触面受到的______越大,滑动摩擦力越______。
7.在压力大小相同时,接触面越______,滑动摩擦力越大。
8.滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小______(选填“有关”或“无关”)。
9.滑动摩擦力的大小与接触面积的大小______(选填“有关”或“无关”)。
10.增大有益摩擦的主要方法:一是增大______;二是增大接触面的______。
11.鞋底、轮胎表面刻有凹凸不平的花纹,是通过______来增大摩擦。
12.骑自行车刹车时用力捏车闸,是通过______来增大摩擦。
13.减小有害摩擦的方法:减小______、减小接触面的______、变______为______、使两个互相接触的表面______。
14.行李箱底部安装轮子,是利用______来减小摩擦。
15.给自行车的车轴加润滑油,是通过使接触面______来减小摩擦。
16.磁悬浮列车行驶时车身悬浮,是通过使接触面______来极大减小摩擦。
17.摩擦力______(选填“一定”或“不一定”)都是阻力,有时也可以作为动力。
18.人走路时能向前运动,是依靠地面给脚的______力作为动力。
(二)强化训练
一.选择题
1.2026年南京马拉松比赛中,运动员穿的跑鞋鞋底有很深的花纹,这是为了( )
A. 增大压力 B. 减小压力 C. 增大接触面粗糙程度 D. 减小接触面粗糙程度
2.下列做法属于减小摩擦的是( )
A. 冬天,在结冰的马路上撒一些细砂以方便路人行走
B. 在生锈的自行车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些
C. 当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物体垫在车轮下
D. 体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止从杠上滑落
3. 小明用图示装置探究滑动摩擦力大小与正压力的关系,下列操作正确的是 ( )
A. 保持正压力不变 B. 使木块侧放减小接触面积
C. 以不同速度匀速向右拉木块 D. 保持接触面粗糙程度不变
4. 如图所示的措施中,为了减小摩擦的是( )
A. 轮胎上制有花纹 B. 瓶盖上刻有纹线 C. 旱冰鞋下装有滚轮 D. 乒乓球拍上贴有橡胶
5. 用5N的水平拉力使木块在水平桌面上做匀速直线运动,现改用10N的水平拉力使木 块仍在这一水平桌面上运动,此时木块受到的滑动摩擦力大小是( )
A. 大于5N,小于10N B. 10N C. 5N D. 无法判断
6. 如图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 行李箱下面装有轮子 B. 在轴承中装有滚珠
C. 汽车轮胎上有凸起的条纹 D. 给自行车加润滑油
7.小车在下面哪种情况下不受摩擦力的作用( )
A. 小车静止在水平地面上 B. 小车静止在斜面上
C. 小车在水平地面上做匀速直线运动 D. 小车在水平地面上运动且速度越来越快
8. 将弹簧测力计右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平向左运动,稳定时弹簧测力计的示数如图所示.则木块所受摩擦力的方向与大小分别是( )
A. 水平向右,3.4N B. 水平向左,3.4N C. 水平向左,2.6N D. 水平向右,2.6N
9. 如图用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使木块在水平木板上做匀速直线运动.下列说法正确的是( )
A. 木块只受到拉力、滑动摩擦力两个力
B. 弹簧测力计的示数大于滑动摩擦力的大小
C. 木块的速度越大,滑动摩擦力越大
D. 在木块上放置一个砝码,则滑动摩擦力会越大
10.自行车是非常方便的交通工具,它运用了许多科学知识.下列说法中错误的是( )
A. 车轮上刻有凹凸不平花纹是为了增大摩擦力
B. 用力蹬脚踏板,自行车前进是因为受到地面的摩擦力
C. 在水平地面上运动的自行车不用踩也会前进是因为自行车的惯性
D. 上坡前用力猛踩几下是为了增大自行车的惯性
11.小明观察如下漫画,总结了四个观点,错误的是( )
A. 甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
B. 乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力
C. 丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力
D. 丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变
12.如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,木块A处于静止时读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。在这一过程中,以下说法正确的是( )
A. 木块A受到的是静摩擦力 B. 木块A相对于地面是运动的
C. 木块A所受摩擦力的方向向左 D. 拉动木板的速度变大时,弹簧测力计示数变大
13.近年,一种被称之为“死飞”的自行车出现在城市街头,这种“前卫”的自行车与一般自行车最大的不同,在于其车体很轻、独特的无刹车与后轮固定设计,使其车速可达60km/h.下列是某同学对“死飞”自行车的认识,其中错误的是( )
A. 所用车架为高碳钢,属于金属材料
B. 车圈为铝合金材质,可减轻质量防腐蚀
C. 其高密度树脂脚踏上有凹凸不平的花纹是为增大摩擦
D. “死飞”因车速远大于普通自行车,使其惯性太大而存在安全隐患
14. “物竞天择,适者生存”,动物在进化过程中形成了与环境相适应的体征,下列体征中为了减小摩擦的是( )
A. 泥鳅身上的黏液 B. 壁虎脚上的刷状肉垫 C. 斑马身上的条纹D. 蛇身上的粗糙鳞片
15. 如图所示的实例中,关于增大和减小摩擦说法不正确的是( )
A. 甲中体操运动员在手上涂防滑粉是为了减少摩擦
B. 乙中旱冰鞋装有滑轮利用了相同条件下滚动摩擦力较小
C. 丙中行驶的磁悬浮列车利用了使接触面分离来减小摩擦
D. 丁中传动带打滑时,可以使传送带紧绷,增大压力来增大摩擦
二.填空题
16.2026春晚智能机器人舞蹈,鞋底花纹是通过增大______来增大摩擦;机器人静止站立时______滑动摩擦力;匀速转弯时,摩擦力提供______。
17.2026校园拔河比赛,鞋底花纹______摩擦;获胜方对绳拉力与失败方______(选填“相等/不等”);增大地面与鞋间的______可提高胜算。
18.2026磁悬浮列车试运营,列车与轨道______接触,极大______摩擦;行驶时受空气阻力属于______摩擦。
19.如图,当用50N的压力作用在竖直木板上时,重为18N的物体匀速下降,此时物体所受的摩擦力大小为______N,若要使物体竖直向上匀速运动,需要施加______N竖直向上的拉力,摩擦力的方向为______(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
20.当马拉着载有1000kg货物的雪撬在平直的公路上匀速向西行驶时,马对雪橇的水平拉力是500N,雪撬在水平方向上受到的阻力是________N,方向 _______;若雪橇上的货物卸下了500kg,马拉雪橇仍是匀速行驶,马对雪橇的水平拉力将会_______(填“增大”、“减小”、“不变” )
21.2026年智能分拣机器人重50N,在水平导轨上运动,传感器测得滑动摩擦力为8N。若给机器人加装10N货物,接触面粗糙程度不变,此时滑动摩擦力为______N;机器人底部装滚轮是通过______来______摩擦。
22.2026亚冬会冰壶比赛中,运动员擦冰使冰面形成水膜,原摩擦力为12N,擦冰后摩擦力降为______N;冰壶底面打磨光滑是通过减小______来______摩擦。
23.用墨条在砚台研磨,墨条重3N,水平拉力1.2N时匀速滑动,滑动摩擦力为______N;用力下压墨条,是通过增大______来______摩擦。
24.2026新款电动车轮胎花纹深,重12000N时摩擦力2400N,载重后总重15000N,摩擦力为______N;轮胎花纹是通过增大______来______摩擦。
25.小宇用图甲探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F﹣t图像如图乙所示,其中0~4s木块处于静止状态。由图乙可知:要使木块由静止开始运动,至少要用 N的水平拉力拉木块;木块在第6秒时受到的摩擦力大小为 N.
三.解答题
26.作图题
(1)如图所示,画出向右滑动的木块受到摩擦力的示意图;
(2)如图所示,物体沿粗糙斜面下滑,请作出物体所受重力和摩擦力的示意图。
27. 小明和小莲为“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”时,小莲设计了如图所示的三次实验.
(1)比较甲、乙两次实验,得出的结论是:在压力相同时, ,滑动摩擦力越大.
(2)在丙图中,当物体A匀速运动时,弹簧测力计示数F 3 为1.8 N,若弹簧测力计示数增大到2.2N,此时的木块A所受滑动摩擦力为_______ N.
(3)小明仔细观察了小莲的实验过程,发现除实验次数少之外,还存在着不足,请你帮小明写出其中一条: ____________ .
28. 如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同。
(1)实验时,小明先对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做______运动,则测出的弹簧测力计示数______摩擦力(填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是______;
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______相同;
(4)小明设计实验过程,采用了科学的实验方法是______。
29.小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)实验时,小明用弹簧测力计拉木块使其在水平木板上做匀速直线运动,如图甲所示,木块受到的滑动摩擦力为 N;
(2)分析比较如图 所示的两次实验现象可得出滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)分析比较如图乙、丙所示的两次实验现象可得出结论:在接触面粗糙程度一定时, ;
(4)小明在“探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关”时,在如图甲所示的实验基础上,将木块沿竖直方向切去一部分,用剩余木块重复如图甲所示的实验,弹簧测力计的示数变小了,于是得出滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关,小明得出错误结论的原因是 。
30.阅读短文,回答问题。
2026智能冬奥雪车与摩擦控制
2026年智能冰雪运动装备全面升级,雪车、雪橇项目大量使用新材料与智能控制技术。雪车在冰道上高速滑行时,摩擦力直接决定速度与安全性。冰面经过精细打磨,非常光滑,目的是减小接触面粗糙程度,从而减小滑动摩擦力。雪车底部采用特制低摩擦合金,与冰面间的滑动摩擦力大小主要取决于压力大小和接触面粗糙程度。运动员可以通过调整身体姿态改变雪车对冰面的压力,从而改变摩擦力。比赛前,工作人员会对冰面进行洒水、抛光处理,让冰面更平整光滑,进一步减小摩擦。而刹车装置则相反,采用粗糙耐磨材料,增大接触面粗糙程度,同时增大压力,从而增大摩擦力,让雪车快速停下。日常生活中也有大量类似应用:鞋底花纹、自行车刹车、行李箱滚轮,都是人类对摩擦力的巧妙利用。摩擦力既可以是阻力,也可以是我们前进的动力,合理控制摩擦,让运动更安全、生活更便捷。
(1)雪车在冰道上滑行时,减小滑动摩擦力的方法主要是减小______和减小______。
(2)关于滑动摩擦力大小,下列说法正确的是( )
A. 只与压力大小有关 B. 只与接触面粗糙程度有关
C. 与压力大小和接触面粗糙程度都有关 D. 与运动速度大小直接成正比
(3)雪车刹车时,刹车装置采用粗糙材料并压紧冰面,是通过增大______和增大______来增大摩擦力。
(4)下列做法目的是减小摩擦力的是( )
A. 鞋底做花纹 B. 雪车底部装光滑合金
C. 自行车刹车捏紧闸 D. 铅笔握柄做粗糙纹路
(5)冰面洒水抛光后更光滑,摩擦力变小,说明滑动摩擦力与______有关;雪车负重不同摩擦力不同,说明滑动摩擦力与______有关。
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2025-2026学年苏科版八年级物理下《第七章力第三节摩擦力》精品讲义
(
一.
学习
目标
1.认识静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦,知道摩擦力产生条件与方向特点,建立摩擦与生活的联系。
2.通过控制变量法探究滑动摩擦力影响因素,能分析摩擦现象、解释增大/减小摩擦的原理。
3.会用弹簧测力计测量滑动摩擦力,完成实验设计、数据记录与结论归纳。
4.关注摩擦在生产生活中的应用,养成用物理知识解决实际问题的习惯。
)
(
二.重点难点
(一)重点
1.摩擦力的概念、产生条件、三种分类。
2.滑动摩擦力大小的影响因素:压力大小、接触面粗糙程度。
3.增大有益摩擦、减小有害摩擦的方法与实例。
4.滑动摩擦力的测量方法(水平拉动、稳定读数)。
(二)难点
1.摩擦力方向:与相对运动/相对运动趋势相反,而非与运动方向相反。
2.控制变量法在探究实验中的规范应用(变量控制、数据对比)。
3.区分静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦,判断生活中的摩擦类型。
4.理解滑动摩擦力与接触面积、运动速度无关。
)
三.课前预习
1.两个相互______、相互______的物体,发生______或有______时,接触面上产生阻碍相对运动的力叫摩擦力。
2.摩擦力分为______摩擦、______摩擦、______摩擦。
3.滑动摩擦力的大小与______和______有关。
4.增大有益摩擦的方法:______、______。
5.减小有害摩擦的方法:______、______、______、______。
6.测量滑动摩擦力时,应______拉动弹簧测力计,使物体做______运动(只描述操作,不涉及平衡)。
【答案】1.接触;挤压;相对运动;相对运动趋势 2.静;滑动;滚动 3.压力大小;接触面粗糙程度 4.增大压力;增大接触面粗糙程度 5.减小压力;减小接触面粗糙程度;变滑动为滚动;使接触面分离 6.水平;匀速直线
四.课堂探秘
《行路难·其一》
唐 李白
金樽清酒斗十千,玉盘珍羞直万钱。停杯投箸不能食,拔剑四顾心茫然。
欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山。闲来垂钓碧溪上,忽复乘舟梦日边。
行路难!行路难!多歧路,今安在?长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。
李白这首《行路难》道尽了他在政治道路上遭遇艰难时,产生的不可抑制的愤激情绪,其中一句“长风破浪会有时”蕴涵着摩擦力物理知识,舟行水面时,水对船板产生的摩擦力是怎么形成的呢?
行驶的汽车刹车后,为什么能很快停下来?用二胡、提琴等乐器演奏乐曲时,为什么要在琴弓的弓毛上涂抹松香?这些都和两个物体接触面间的摩擦力(frictionforce)有关。
探究一:摩擦力的概念及其理解
1、摩擦力的概念:两个相互接触、相互挤压的物体,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的力,这个力叫做摩擦力,用符号 f 表示。
2、摩擦力产生的四个条件(缺一不可)
(1)相互接触;(2)相互挤压(有弹力);(3)接触面粗糙;(4)发生相对运动或有相对运动趋势.
3、摩擦力的方向:与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反
【注意】:不是“与运动方向相反”!摩擦力可以是动力,也可以是阻力。
4、摩擦力的三种类型
(1)静摩擦力,例:手握瓶子、推桌子没推动、走路。
(2)滑动摩擦力,例:擦黑板、滑冰、铅笔写字。
(3)滚动摩擦力,例:圆珠笔、车轮、旱冰鞋。
探究二:滑动摩擦力
如图所示,在桌面上匀速拉动木块时,你会感到桌面对木块有阻碍吗?
1、滑动摩擦力概述
(1)定义:一个物体在另一个物体表面上发生相对滑动时,接触面上产生的阻碍相对滑动的力,叫滑动摩擦力。
(2)符号: f
(3)产生条件(四个同时满足):
①两物体相互接触;②相互挤压(有压力);③接触面粗糙;④发生相对滑动.
2、滑动摩擦力的理解
(1)方向:滑动摩擦力方向:与物体相对滑动的方向相反;不是“与运动方向相反”!
(2)作用点:在接触面上(画图时一般画在物体中心)。
(3)滑动摩擦力是一种接触力、阻碍相对运动的力,只要满足条件,就会产生,与物体是否加速、减速无关。
3、滑动摩擦力大小的影响因素(核心结论)
(1)滑动摩擦力的大小只跟两个因素有关:
①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度
【注意】与这些因素无关:
①运动速度快慢;②接触面积大小;③运动方向
探究三:探究影响滑动摩擦力大小的因素
【猜想与设计】
1.将手掌按在桌面上并滑动,体验手受到的阻力。加大手掌对桌面的压力后再滑动,与前一次相比,手受到的阻力有什么变化?
【解析】当加大手掌对桌面的压力后再滑动,手受到的阻力会变大。因为手掌与桌面之间的摩擦力属于滑动摩擦力,在接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大。
2.根据上述体验,你认为影响滑动摩擦力大小的因素可能有哪些?日常生活中有哪些经验支持你的猜想?
【解析】(1)压力大小:压力越大,滑动摩擦力越大。(2)接触面的粗糙程度:接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。日常生活中的经验支持:(1)推箱子时,箱子里装的东西越重(压力越大),推起来越费力。(2)鞋底、轮胎会设计花纹,通过增大接触面粗糙程度来增加摩擦力,防止打滑。
3.要通过实验来验证猜想,必须解决下列问题:怎样测量滑动摩擦力的大小?怎样改变接触面的粗糙程度?怎样改变接触面间的压力?
【解析】(1)测量滑动摩擦力的大小:用弹簧测力计拉着物体在水平面上做匀速直线运动,根据二力平衡原理,此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。(2)改变接触面的粗糙程度:可以更换不同材质的接触面,比如在木板、毛巾、棉布等不同表面上进行实验。
(3)改变接触面的压力:在物体上添加不同质量的砝码,以此改变物体对接触面的压力大小。
4.请根据实验方案,设计实验数据记录表。
【解析】
实验次数
接触面材料
压力大小(砝码数量)
弹簧测力计示数(N)
滑动摩擦力大小(N)
1
木板
无砝码
2
木板
1个砝码
3
毛巾
无砝码
【实验与记录】
1.如图所示,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿木板做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数,并将数据记录在自己设计的表格中。
2.在木块上放置钩码,改变木块对木板的压力,重复步骤1。
3.改变接触面的粗糙程度,重复步骤1。
【实验记录】
实验次数
接触面材料
压力大小(砝码数量)
弹簧测力计示数(N)
滑动摩擦力大小(N)
1
木板
无砝码
1.0
1.0
2
木板
1个砝码
1.5
1.5
3
毛巾
无砝码
1.8
1.8
【交流与小结】
分析实验数据,你得到什么结论?
【解析】实验结论:
(1)接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(2)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【实验拓展】
该实验还可用数字化实验装置进行。如图7-22所示,将智能电机、智能小车组装起来与摩擦块一起放在水平轨道上,启动智能小车,小车拉动摩擦块匀速运动。由智能小车内置的力传感器对滑动摩擦力的大小进行测量,实时采集的数据经计算机处理和分析后,最终以数值或图像的形式在计算机屏幕上呈现出来。实验中,可以通过增减摩擦块上的配重来改变压力大小,也可以通过更换粗糙程度不同的摩擦面来改变接触面的粗糙程度。
大量实验表明,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力的大小有关,接触面越粗糙、压力越大,滑动摩擦力就越大。
探究四:增大或减小摩擦的方法
在日常生活中,摩擦现象普遍存在。有些摩擦对人们的生活有益,需要设法增大;有些摩擦对人们的生活不利甚至有害,应该设法减小。
1.增大摩擦力的方法
(1)增大压力:压力越大,接触面挤压越紧,摩擦力越大。
例:捏紧刹车、用力握紧笔、用力擦黑板。
(2)增大接触面粗糙程度:接触面越粗糙,摩擦力越大。
例:鞋底花纹、轮胎纹路、防滑垫、磨砂纸、搓手取暖。
(3)变滚动为滑动:滑动摩擦 > 滚动摩擦。
例:刹车时车轮抱死、推箱子时拖着滑。
2.减小摩擦力的方法
(1)减小压力:压力越小,摩擦力越小。
例:轻推箱子、减少负重更容易移动。
(2)减小接触面粗糙程度:使接触面更光滑。
例:冰面滑行、给桌面打蜡、打磨零件。
(3)变滑动为滚动:滚动摩擦远小于滑动摩擦。
例:行李箱轮子、滚珠轴承、车轮、滚木运输。
(4)使接触面彼此分离:从根源减小摩擦。
例:加润滑油、气垫船、磁悬浮列车、滑冰时形成水膜。
【简单记忆口诀】
增大摩擦:加压、加糙、变滚动为滑动
减小摩擦:减压、减糙、变滑动为滚动、隔离开
【活动】将滑动变为滚动
把一本较厚的书放在桌面上,用一根橡皮筋拉动它匀速前进。然后在书和桌面间垫几支圆柱形的铅笔,再拉动它匀速前进,如图所示。根据橡皮筋伸长的长度变化,你能得出什么结论?
【解析】分析:第一步:用橡皮筋拉动木块匀速前进,橡皮筋伸长的长度反映此时的滑动摩擦力大小。第二步:在木块和桌面间垫几支圆柱形铅笔,再拉动木块匀速前进,此时木块与桌面的摩擦变为滚动摩擦,橡皮筋伸长长度变短。结论:在压力相同的情况下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
【生活·物理·社会】
减小阻力的智慧
在交通工具发展的历程中,减小阻力一直是重要的技术创新课题。早在几千年前,我们的祖先就曾用滚木移动巨石,以滚动代替滑动,从而减小阻力,如图所示。后来,滚木演变为轮子,被安装在战车上,如图所示。随着科学技术的发展,各种各样的车辆层出不穷,车轮技术也在不断创新。
人们还发现,使车、船与支持面脱离接触能更好地减小阻力,由此发明了磁悬浮列车和气垫船。为了减小车、船在空气或水中的阻力,人们还仿照海洋中擅长游泳的动物的体形,设计了流线型的交通运输工具,如小轿车、高速列车以及潜艇等。
【经典例题】
例1.2026年“天宫课堂”中,航天员在太空舱内用扳手拧紧螺丝,螺丝与扳手之间的摩擦属于( )
A. 静摩擦 B. 滑动摩擦 C. 滚动摩擦 D. 无法判断
【答案】:A
【解析】:螺丝与扳手之间没有发生相对滑动,属于静摩擦。
例2. 教室的门关不紧,常被风吹开,小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了。下列解释合理的是( )
A. 门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B. 门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C. 塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D. 塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
【答案】C
【解析】教室的门关不紧,常被风吹开,是因为风吹门的力大于摩擦力;而在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了是因为增加了门与门框间的压力,从而增大摩擦力来使门吹不开的,故C是正确的。
例3.下列各种摩擦中,应该设法减少是( )
A. 机器运转时,各部件之间的摩擦 B. 翻书时,手指与纸之间的摩擦
C. 走路时,鞋底与地面之间的摩擦 D. 拧瓶盖时,手与瓶盖之间的摩擦
【答案】A
【解析】机器运转时,各部件之间的摩擦是有害的,需要减小它;翻书时,手指与纸之间的摩擦是有益的,需要增大它,否则手指翻不开书;走路和拧瓶盖的摩擦也都需要增大,否则不能走路、不能拧开瓶盖。故选A。
例4.用大小不变的水平力,拉木块沿水平桌面上做匀速直线运动,如图所示木块在运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
B. 木块受到的滑动摩擦力大小保持不变
C. 绳对木块的拉力大于桌面对木块的摩擦力
D. 绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力
【答案】B
【解析】A.物体的重力作用在物体上,木块对桌面的压力作用在桌面上,可知重力和压力作用在两个物体上,所以木块对桌面的压力和木块受到的重力不是一对平衡力,故A错误;
B.由于接触面受到的压力和接触面的粗糙程度都不变,所以木块受到的滑动摩擦力大小不变,故B正确;C.由题意可知,拉木块沿水平桌面上做匀速直线运动,所以木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,即绳对木块的拉力等于桌面对木块的摩擦力,故C错误;D.绳子对木块的拉力和木块对绳子的拉力是一对相互作用力,故D错误。故选B。
例5.为了使黄豆和砂粒分开,可把它们放在倾斜的桌面上,黄豆顺桌面滚下,而砂粒仍旧留在桌面上,这主要是由于( )
A. 砂粒比黄豆密度大 B. 砂粒比黄豆体积小,不易脱落
C. 砂粒比黄豆对桌面的压力大 D. 砂粒受到的滑动摩擦力比黄豆受到的滚动摩擦力大
【答案】D
【解析】黄豆和砂粒放在倾斜的桌面上能不能滑下,应当从摩擦力的大小方面来考虑,而摩擦力的大小与物体的密度,体积没有关系,砂粒和黄豆对桌面的压力无法比较,所以选项A、B、C错误;砂粒多为不规则的多面体,从斜面上运动时为滑动摩擦;黄豆是圆形的,从斜面上运动时为滚动摩擦.因为相同条件下,滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力,因此黄豆放在倾斜的桌面上,黄豆就顺着桌面滚下,而砂粒却留在桌面上。故选D。
例6.如图所示,在水平桌面上一重力为10N的物块,在大小为2N的水平向右的拉力作用下匀速直线运动,运动速度为0.1m/s.下说法正确的是( )
A. 撤去拉力后,物块运动会越来越慢,摩擦力也越来越小
B. 若在物块上再加一砝码,则仍可以用2N的力拉着物块匀速运动
C. 若用1N的力拉着物块,物块运动会越来越慢,但摩擦力仍为2N
D. 若物块运动以速度0.2m/s做匀速直线运动,则拉力变为4N
【答案】C
【解析】A.滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,撤去拉力后,压力和接触面粗糙程度都不变,所以摩擦力不变,故A错误;B.在物块上再加一砝码,压力增大,摩擦力也会随着增大,如果拉力仍为2N,拉力小于摩擦力,物体运动会越来越慢,故B错误;
C.若用1N的力拉着物块,因为拉力小于摩擦力,物块运动会越来越慢,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为2N,故C正确;D.当物块运动速度变为0.2m/s,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,物体处于平衡状态,拉力和摩擦力为平衡力,根据二力平衡条件得到拉力为2N,故D错误.
例7.如图所示,重为G的物体A放在粗糙的斜面上处于静止状态;若用一个方向始终沿斜面向上,大小从零开始逐渐增大的变力F作用在物体上,使物体从静止状态逐渐转变到沿斜面向上运动的整个过程中,对物体受到的摩擦力方向的判断,下列说法正确的是( )
A. 摩擦力方向始终沿斜面向上 B. 摩擦力方向始终沿斜面向下
C. 摩擦力方向先沿斜面向上,后沿斜面向下 D. 摩擦力方向先沿斜面向下,后沿斜面向上
【答案】C
【解析】静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反.物体静止在斜面上,有相对于斜面向下运动的趋势,受到的摩擦力方向沿斜面向上.当所受拉力从零开始增大时,静摩擦力开始减小,直至为零.此后拉力继续增大,物体有沿斜面向上运动的趋势,受到的摩擦力方向沿斜面向下.当物体开始向上滑动时,受到的滑动摩擦力方向还是沿斜面向下。故选C。
例8. 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
【解析】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。
例9. 如图所示,用F=6N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4N,则物块B所受摩擦力的大小及方向为( )
A. 4N,向左 B. 4N,向右 C. 6N,向右 D. 6N,向左
【答案】B
【解析】以B为研究对象,B在水平方向受弹簧测力计对其向左拉力和物体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.所以所受摩擦力为4N,方向向右.
故选B.
例10. 如图所示,是甲、乙两组拔河比赛的场景,不计绳重,下列说法错误的是( )
A. 比赛时,选体重大的运动员,能增大对地面的压力
B. 比赛时,运动员身体后倾、两腿弯曲,可以降低重心
C. 比赛时.拉力较大的一组最终获胜
D. 比赛时,受到地面摩擦力较大的一组最终获胜
【答案】C
【解析】A.队员的体重越大,对地面的压力越大,摩擦力也会增大,故A正确,不符合题意;B.运动员身体后倾、两腿弯曲,身体的重心降低,可以增大稳度,故B正确,不符合题意;C.两组运动员对绳子的拉力和绳子对运动员的拉力是相互作用力,大小相等,故C错误,符合题意;D.运动员是否会向前移动取决于与地面之间的摩擦力的大小,受到地面摩擦力较大的一组最终获胜,故D正确,不符合题意。故选C。
例11.2026春运高铁平稳行驶,车轮与轨道间的摩擦属于______摩擦;列车匀速前进时,水平方向牵引力与摩擦力大小______;高铁车头流线型设计______(选填“增大/减小”)空气摩擦阻力。
【答案】:滑动;相等;减小
【解析】:接触且相对滑动为滑动摩擦;匀速直线运动受平衡力,牵引力等于摩擦力;流线型可减小空气阻力。
例12.2026马年庙会,机器人写春联,笔尖与红纸间是______摩擦;机器人握笔越用力,笔尖受到的摩擦力______;这是通过改变______来改变摩擦力大小。
【答案】:滑动;变大;压力大小
【解析】:写字为滑动摩擦;接触面粗糙不变,压力越大,滑动摩擦力越大。
例13. 一小组同学使用了如图所示装置测量滑动摩擦力;将A、B叠放在水平桌面上,分别用弹簧测力计去拉(B不会从A上方落下),当A被匀速拉动时,弹簧测力计a示数为60 N,b弹簧测力计示数为110 N,则A、B间的滑动摩擦力为__________N;A与地面之间__________摩擦力(选填“有”或“没有”).
【答案】 60 有
【解析】对B进行受力分析,当A被拉动时,B受到A对B向右摩擦力和弹簧测力计a对B向左的拉力,由于B处于静止状态,因此弹簧测力计a的示数等于A、B两物体间的滑动摩擦力,即f=60 N;如果物体A做匀速直线运动,则物体A受到弹簧测力计b对A向右的拉力作用和地面、B分别对A向左的摩擦力;并且弹簧测力计b的示数等于两个摩擦力之和,fB对A+f地对A=F1,A与地面之间有摩擦力。
例14. 自行车是我们熟悉的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它涉及到不少有关摩擦的知识.例如:
A.轮胎上刻有花纹 B.车轮做成圆形
C.使塑料套紧套在车把手上 D.在转动部分添加润滑油
E.脚踏板凹凸不平 F.刹车时用力捏闸
G.车轴处装有滚珠 H.车的把手上有凹槽
(1)上述各项内容中属于通过改变接触面粗糙程度而增大摩擦的是______;通过增大压力而增大摩擦的是______;通过变滑动为滚动而减小摩擦的是______;通过使接触面彼此分离而减小摩擦的是______.(只填写各选项前的字母)
(2)请你大胆发挥想象:“假如没有摩擦”,自行车会出现什么样的情况 写出两个合理的情景.
【答案】 (1)A、E、H C、F B、G D (2)刹不了车;车不能启动 抓不稳车把;车子不能组装等
【解析】(1)A、轮胎上有花纹,在压力不变时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;B、车轮做成圆形,是因为滚动摩擦小于滑动摩擦;C、塑料套紧紧套在车把上,通过增大压力,来增大摩擦;D、在转动部分加润滑油,以油膜代替转动部分直接接触,减小摩擦;E、脚踏板凹凸不平,在压力不变时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;F、刹车时用力捏闸,接触面不变时,通过增大压力,来增大摩擦;G、车轴处装有滚珠,滚动代替滑动,减小摩擦;H、车把上有凹槽,在压力不变时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;所以:属于通过改变接触面的粗糙程度而增大摩擦的是AEH;通过增大压力而增大摩擦的是CF;通过变滑动为滚动而减小摩擦的是BG;通过使接触面彼此分离而减小摩擦的是D.(2)如果没有摩擦会出现的现象有很多:因为自行车前进的力是地面对车轮的摩擦力,所以没有摩擦力,自行车不能前进;自行车要靠摩擦阻力停下来,所以没有摩擦,自行车刹不住车;没有摩擦,车把套一碰就会掉出来;没有摩擦,手握不稳车把等.
15. 在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)为了测量滑动摩擦力的大小,小明把木块放在水平长木板上,如图所示,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做______运动,此时木块受到的摩擦力大小与拉力大小______
(2)添加砝码,继续实验,这是为了探究______对滑动摩擦力大小的影响.小明正确操作,完成实验.
(3)弹簧测力计是本实验中重要的测量器材,以下探究实验,在课本中也用到弹簧测力计的是______(填字母).
A.探究阻力对物体运动的影响 B.探究流体压强与流速的关系
C.探究重力与质量的关系 D.探究质量与体积的关系
(4)小明在探究后反思:以上操作中不能保证匀速拉动物体,所以弹簧测力计示数并不稳定.经老师引导后,将实验装置改变如图所示,当他拉出木板的过程中,发现弹簧测力计示数仍然不稳定,你认为仍然不稳定的原因可能是______ .
【答案】(1)匀速直线 相等 (2)压力 (3) C (4) 木块表面粗糙程度不同
【解析】用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,根据二力平衡条件可知,木块受到的摩擦力大小与拉力大小相等.
添加砝码,继续实验,接触面粗糙程度不变,压力增加,这是为了探究压力对滑动摩擦力大小的影响.A.探究阻力对物体运动的影响时,通过小车运动的距离来反映阻力的影响,没有用到弹簧测力计,故A不符合题意.B.探究流体压强与流速的关系时利用的是压强计,没有用到弹簧测力计,故B错误.C.探究重力与质量的关系时要用弹簧测力计测量物体的重力,故C符合题意.D.探究质量与体积的关系要用天平测量物体的质量,没有用到弹簧测力计,故D错误.答案为C.(4)根据影响摩擦力的因素可知,在压力不变的情况下,弹簧测力计的示数不稳定,说明摩擦力是变化的,可能是木板表面的粗糙程度不同造成的.
五.课堂检测
(一).选择题
1.2026年新款智能扫地机器人底部的滚轮与地面之间的摩擦类型是( )
A. 静摩擦 B. 滑动摩擦 C. 滚动摩擦 D. 无摩擦
【答案】:C
【解析】:滚轮在地面滚动,属于滚动摩擦。
2.下列四个实例中,目是为了减小摩擦的是( )
A. 用力握住钳子夹紧工件 B. 旱冰鞋下装有滚轮
C. 雪地行驶的汽车轮胎装有防滑链 D. 防滑地砖表面很粗糙
【答案】B
【解析】减小接触面的粗糙程度,减小压力,变滑动为滚动,添加润滑油均可以减小摩擦.用力握紧钳子是为了增大摩擦,旱冰鞋下装滚轮是变滑动为滚动,减小摩擦.汽车轮胎装有防滑链,增加接触面的粗糙程度,增大摩擦,防滑地砖表面粗糙,增大接触面的粗糙程度,增大摩擦.
3. 日常生活中,摩擦有利也有弊.以下属于有害摩擦并需要减小的( )
A. 叉提蛋糕时,叉与蛋糕间的摩擦 B. 手拿起杯子时,手与杯子间的摩擦
C. 人爬杆时,人与杆的摩擦 D. 轴转动时,钢珠与轴承之间的摩擦
【答案】D
【解析】A.叉提蛋糕时,叉与蛋糕间的摩擦是有益的,因此A选项不符合题意; B.手拿杯子时,手与杯子间的摩擦是有益的,因此B选项不符合题意;C.人爬杆时,手与杆之间的摩擦是有益的,因此B选项不符合题意;D.轴转动时,钢珠与轴承之间的摩擦会造成机械磨损,而且浪费能量,因此钢珠与轴承间的摩擦是有害的,D选项符合题意。故选D。
4. 一人用300 N的力沿水平方向推着重600 N的箱子在水平地板上做匀速直线运动,若此人突然将推力增大到400 N,则地板对箱子的摩擦力大小为( )
A. 200 N B. 400 N C. 300 N D. 100 N
【答案】C
【解析】用300N的推力使箱子做匀速直线运动,说明箱子与地面的摩擦力大小等于推力的大小300N,当推力增大时,由箱子对地板的压力大小及接触面的粗糙程度都不变,所以摩擦力大小不变,仍为300N,故应选C.
5. 班级大扫除时,小天发现许多现象与摩擦有关,其中减小摩擦的措施是( )
A. 擦玻璃时把抹布压紧在玻璃上去擦
B. 书柜下装有滚轮便于移动位置
C. 黑板刷的刷面选用更粗糙的材料制成
D. 水桶的手柄上刻有凹凸不平的花纹
【答案】B
【解析】A.擦玻璃时把抹布压紧在玻璃上去擦,增大压力将增大摩擦力,A错误;B.书柜下装有滚轮便于移动位置,是变滑动为滚动,减小摩擦,B正确;CD.均为增大接触面的粗糙程度将增大摩擦,CD错误;故选B.
6. 许多场合会用如图甲、乙所示传送带传送物体.若不计空气阻力,关于传送带上的物体受力情况,下列有关说法合理的是( )
A. 甲图物体水平向右匀速运动的过程中,可能受到向右的摩擦力
B. 甲图物体与传送带一起向右减速运动时,一定受到水平向左的摩擦力
C. 乙图物体匀速向下运动的过程中,可能不受摩擦力的作用
D. 乙图物体匀速向上运动的过程中,一定受到向下的摩擦力
【答案】B
【解析】A.图甲中,物体随传送带一起向右匀速运动过程中,虽然两个物体相互接触,但是没有运动的趋势,所以此时物体和传送带之间没有摩擦力,故A错误;B.甲图物体与传送带一起向右减速运动时,受到向左的合力,即物体受到水平向左的摩擦力,故B正确;C.物体匀速向下运动过程中,此时物体有向下的运动趋势,所以物体和传送带间有摩擦力,且摩擦力的方向与物体运动趋势方向相反,即受到向上的摩擦力,故C错误;D.乙图物体匀速向上运动的过程中,物体有向下的运动趋势,所以物体和传送带间有摩擦力,且摩擦力的方向与物体运动趋势方向相反,一定受到向上的摩擦力,故D错误。故选B。
7.如图所示,一个木块在光滑水平面上以的速度做匀速直线运动,冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于此过程中木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是( )
A.木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B.木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
C.木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D.木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变
【答案】D
【解析】A.木块在斜面上受到的摩擦力一开始为动摩擦,方向沿斜面向下,静止后变为静摩擦,方向沿斜面向上,故A错误;B.木块在A点受到的摩擦力大小等于木块重力沿斜面向下的分力,故B错误;C.木块在斜面上受到的摩擦力方向先是沿斜面向下,静止后方向沿斜面向上,故C错误;D.木块在斜面上受到的摩擦力方向发生改变,故D正确。故选D。
8. 下列实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 旱冰鞋下装有滚轮 B. 给门轴上的合页加润滑剂
C. 给汽车的轮胎安装防滑链 D. 气垫船工作时喷出压缩空气
【答案】C
【解析】A、旱冰鞋下装有滚轮,使滑动摩擦变为滚动摩擦,使摩擦力减小,不合题意.B、给门轴上的合页加润滑剂,是使接触面变光滑,使摩擦力减小,不合题意;C、给汽车的轮胎安装防滑链,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,符合题意;D、气垫船工作时喷出压缩空气,是采用让两个摩擦面分离开来减小摩擦,不合题意.故选C.
9. 教室的门关不紧,常被风吹开,小明在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了。下列解释合理的是( )
A. 门被风吹开是因为门没有受到摩擦力的作用
B. 门没被吹开是因为风吹门的力小于摩擦力
C. 塞入硬纸片是通过增大压力来增大摩擦
D. 塞入硬纸片是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦
【答案】C
【解析】教室的门关不紧,常被风吹开,是因为风吹门的力大于摩擦力;而在门与门框之间塞入硬纸片后,门就不易被风吹开了是因为增加了门与门框间的压力,从而增大摩擦力来使门吹不开的,故C是正确的。
10. 如图所示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.打球时用力握紧球拍,是通过增大压力来增大摩擦力,故A不符合题意;
BD.乒乓球拍上贴有橡胶皮,运动鞋底有凹凸的花纹,都是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力的,故BD不符合题意;C.旱冰鞋下装有滚轮,是通过变滑动为滚动的方法减小摩擦的,故C符合题意。故选C。
11. “乐享健康,骑乐无穷”,骑车出行已经成为一种健康环保的出行和锻炼方式,下列关于自行车运动中需要增大或减小摩擦的部件中,增大或减小摩擦的方法与其他三项不同的是( )
A. 自行车把手表面有凹凸不平的花纹 B. 自行车轮胎上刻有花纹
C. 遇到紧急情况时用力捏车闸 D. 轴承中加润滑油
【答案】C
【解析】把手表面有凹凸不平的花纹,轮胎上刻有花纹,这是在压力不变的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的;遇到紧急情况时用力捏车闸,是在接触面的粗糙程度不变的情况下,通过在增大压力来增大摩擦力;轴承中加润滑油,这是在压力不变的情况下,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的;综上分析可知,ABD选项都属于改变粗糙程度,只有C选项是改变压力。故选C。
12. 如图所示的实例中,目的是为了减小摩擦的是( )
A. 给自行车轴加润滑油 B. 轮胎上制有花纹
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】A.给自行车轴加润滑油,是通过使接触面分离的方法来减小摩擦,故A符合题意;
B.轮胎上制有花纹,是在压力一定时,增大接触面粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;C.用起瓶器夹紧瓶盖,是在触面粗糙程度相同时,通过增大压力来增大摩擦的,故C不符合题意;D.防滑垫表面做的凹凸不平,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的,故D不符合题意。故选A。
13. 如图所示,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,是因为人在运动过程中,鞋底受到的摩擦力使鞋的形状发生改变,故应选B。
14. 在研究滑动摩擦力时,小王利用同一木块进行了如图所示的三次实验,当用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,则F1、F2、F3大小关系正确的是( )
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3 C. F1=F2=F3 D. F1>F2=F3
【答案】A
【解析】第一、二次实验在接触面的粗糙程度不变时,改变了压力大小,压力大的摩擦力大,故F2>F1;第二、三次实验在压力大小不变时,改变了接触面的粗糙程度,接触面的粗糙程度大的摩擦力大,故F1>F2;故A正确选A.
15. 如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物体A和B以相同的速度做匀速直线运动.由此可知,关于A、B间摩擦力F1和B、C间摩擦力F2的分析中,正确的是( )
A. F1=0,F2=0 B. F1=0,F2≠0 C. F1≠0,F2=0 D. F1≠0,F2≠0
【答案】B
【解析】先以A为研究对象,A做匀速运动,A不受摩擦力,否则水平方向上A的合力不为零,不可能做匀速直线运动;再以整体为研究对象,地面对B一定有摩擦力,故B正确;
(二).填空题
16.神舟二十号返回舱2026着陆,底部材料粗糙是为了______摩擦;落地减速时,摩擦力方向与运动方向______;滑动摩擦力大小只与压力和______有关。
【答案】:增大;相反;接触面粗糙程度
【解析】:粗糙接触面增大摩擦;摩擦力阻碍相对运动,方向与运动方向相反。
17.2026浮空风力发电机测试,转轴装滚珠轴承,用______摩擦代替滑动摩擦______摩擦;风机固定时,支架与地面间存在______摩擦。
【答案】:滚动;减小;静
【解析】:滚动摩擦远小于滑动摩擦,可减小摩擦;静止未动受静摩擦。
18.2026年冰雪运动进校园,冰刀与冰面间是______摩擦;冰面光滑是为了______摩擦;摩擦力产生需要接触、挤压、粗糙和______。
【答案】:滑动;减小;相对运动(或相对运动趋势)
【解析】:冰刀滑行是滑动摩擦;光滑接触面减小摩擦;这是摩擦力产生的四个条件。
19. 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12 N的水平拉力F1作用下,A、B一起向右做匀速直线运动,此时木块B受到的摩擦力大小为___________N,地面对A的支持力和___________是一对作用力与反作用力,如图乙所示,若将A、B木块改成紧靠着平放在原水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起也向右做匀速直线运动,则F2的大小为___________N。
【答案】 0 A对地面的压力 12
【解析】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0 N。地面对A的支持力和A对地面的压力是一对大小相等、方向相反的作用力与反作用力。甲图,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是12 N,所以受到地面的滑动摩擦力是12 N.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,所以乙图的滑动摩擦力大小还是12 N.所以乙图中推力F2大小是12 N。
20. 小华在探究影响滑动摩擦力大小因素时,用如图所示的方式测量滑动变阻器的滑动摩擦力大小,这样操作的错误是______,纠正错误后,应拉动弹簧测力计使木块做______运动.若在木块上再放一个砝码,则木块运动时受到的滑动摩擦力将_____(选填“变大”或“不变”).
【答案】 拉力不在水平方向 水平方向匀速直线 变大
【解析】如图,弹簧测力计没有水平拉动木块,即使木块进行匀速直线运动,木块受到的拉力和滑动摩擦力也不是平衡力,因为它们不在同一直线上.所以要使滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数,弹簧测力计要水平拉动木块,使木块在水平面上进行匀速直线运动;若在木块上再放一个砝码,接触面粗糙程度不变,压力增大,滑动摩擦力增大.
21. 如图所示是人在步行前进时的情景.地面对鞋底的摩擦力方向是向_____(填“前”或“后”)的,此摩擦力是____________(填“动力”或“阻力”).鞋底面制成凹凸不平的花纹,这是采用__________________的方法来增大摩擦的.
【答案】 前 动力 增大接触面的粗糙程度
【解析】人走路时,鞋底相对于地面有向后的运动趋势,故摩擦力方向向前;这是人能够前进的原因,故该力对于人前进来说是动力;鞋底表面制成凹凸不平的花纹,增大了鞋与地面的粗糙程度,从而增大了摩擦力.故答案为前; 动; 增大接触面的粗糙程度.
22.重40N的收纳箱在地板上滑动摩擦力为10N,加装20N书籍后,摩擦力为______N;箱底贴硅胶垫是通过增大______来______摩擦。
【答案】:15;接触面粗糙程度;增大
【解析】:总压力60N,是原来的1.5倍,摩擦力10×1.5=15N;硅胶更粗糙,增大摩擦防滑动。
23.2026清华团队研发低摩擦材料,普通界面摩擦力7.5N,新材料可降为1.5N,减小了______N;材料表面超光滑是通过减小______来______摩擦。
【答案】:6;接触面粗糙程度;减小
【解析】:7.5N−1.5N=6N;超光滑界面粗糙程度极小,显著减小摩擦。
24.2026共享单车升级,链条定期上润滑油,使接触面______从而______摩擦;刹车时用力捏闸是增大______来增大摩擦。
【答案】:分离;减小;压力
【解析】:润滑油形成油膜分离接触面;捏闸增大压力,增大有益摩擦。
25.如图甲所示,完全相同的A、B两正方体物块叠放在水平桌面上,用F1=50N的水平力作用在B物块上,AB一起做匀速直线运动,此时B物块所受的摩擦力为 N;若将F1换为大小为70N的水平力F2按如图乙作用在A物块上,它们仍能一起向前运动,则地面对A物块的摩擦力为 N,AB之间 (有/无)摩擦力。
【答案】50;50;有
【解析】甲图中推力在B上,以B为研究对象,B做匀速直线运动,所以其受到的推力F1与摩擦力平衡,B物块所受的摩擦力为50N。甲图中AB做匀速直线运动,处于平衡状态,A受到B给A向右的50N摩擦力,受到地面给A向左的50N的摩擦力;图乙F1换为大小为70N的水平力F2作用在A物块上,此时接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,所以A所受的摩擦力仍为50N。图乙F1换为大小为70N的水平力F2作用在A物块上,A物块受到的摩擦力与推力不平衡,A做加速运动,B和A有相对运动的趋势,故AB间有摩擦力。故答案为:50;50;有。
(三).解答题
26. 重15N的物体在20N的水平压力F作用下,沿竖直墙面匀速下滑,如图所示,请画出物体所受摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】沿竖直墙面匀速下滑,所以水平方向上压力和支持力是一对平衡力,竖直方向上重力和摩擦力是一对平衡力,由于重力为15N,所以摩擦力也是15N;过物体重心,沿竖直向上的方向画一条有向线段,用f表示。
27. 在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)小华的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示,实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做________运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲和乙两组数据可知,压力一定时,______________,滑动摩擦力越大;
(3)小华比较甲和丙两组数据得出结论:压力越大,滑动摩擦力就越大,老师指出这样得出的结论是不对的,理由是:_______________________。
【答案】(1)匀速直线 (2) 接触面越粗糙 (3) 没有控制接触面的粗糙程度相同
【解析】(1)让木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,此时木块受到弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力,摩擦力与拉力的大小相等。(2)比较甲和乙两组数据可知,压力一定时,甲的摩擦力大小等于甲图中弹簧测力计的拉力大小,即
乙的摩擦力大小等于乙图中弹簧测力计的拉力大小,即由于甲中的接触面是木板,乙中的接触面是毛巾,所以乙的接触面比甲的粗糙,导致乙受到的摩擦力大于甲受到的摩擦力,说明压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。(3)甲和丙两幅图中的压力不同,接触面的粗糙程度也不同,而得出压力越大,滑动摩擦力就越大的结论是不正确的,原因是在研究摩擦力大小和压力大小的关系时,没有控制接触面的粗糙程度相同。
28.如图所示,在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)实验过程中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)在这四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;比较乙、丙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关;实验中采用的研究方法是 ;
(4)比较甲、丁两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丁实验中弹簧测力计的示数,小夏由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 的(选填“正确”或“错误”),理由是 ;
【答案】 (1)匀速直线 (2)丁 (3)压力 接触面的粗糙程度 控制变量法 (4)错误 未控制压力相同
【解析】(1)实验中根据二力平衡的知识,通过观察弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小,所以需要拉着物块做匀速直线运动。(2)由图可知,丁图中压力最小,接触面的粗糙程度最小,所以摩擦力最小。(3)甲、乙两实验中,接触面的粗糙程度相同,但压力不同,所以可以探究压力的大小与摩擦力之间的关系。乙、丙两次实验中,压力相同,但接触面的粗糙程度不同,所以是探究接触面的粗糙程度与摩擦力之间的关系。实验中分别控制了其中一个变量而探究其他变量与物理量之间的关系,因此运用了控制变量法。若要探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需要控制压力、接触面的粗糙程度都相同,甲、丁两次实验因为未控制压力的大小相同,所以得出的结论是不正确。
29.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计必须沿 方向拉动,使木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力 弹簧测力计的示数(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)对比图A、B两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。在图A中,若拉着木块以比原来更大的速度做匀速直线运动,木块所受摩擦力的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)在A、B、C三次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“A”“B”或“C”)实验;
(4)为了验证滑动摩擦力的大小是否跟接触面积有关,用如图A、D所示的实验进行验证,结果发现:两次实验中,弹簧测力计的示数相同,可见,滑动摩擦力的大小与物体间接触面积大小 关;
(5)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图E所示,实验后发现效果更好,实验中,小明 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板,此时,木块受到的摩擦力为 N。
【答案】(1)水平 等于(2)接触面的粗糙程度 不变 (3) A (4)无 (5)不需要 2.6
【解析】(1)弹簧测力计拉动木块时,弹簧测力计显示拉力大小,木块水平方向上受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力,木块进行匀速直线运动时,这两个力是一对平衡力,大小相等,所以其目的是使滑动摩擦力等于弹簧测力计示数。(2)A、B两次实验接触面粗糙程度不相同,压力相同,弹簧测力计的示数不同,滑动摩擦力大小不相同,可探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系。滑动摩擦力的大小与速度无关,在图A中,若拉着木块以比原来更大的速度做匀速直线运动,压力不变,接触面的粗糙程度不变,则木块所受摩擦力的大小将不变。(3)压力越小,接触面越光滑,则物体受到的摩擦力越小,对比A、B、C三次实验可知,滑动摩擦力最小的是A实验。(4)用如图A、D所示的实验进行验证,A、D的压力相同,接触面的粗糙程度相同,接触面积不同,弹簧测力计示数相同,滑动摩擦力相同,所以滑动摩擦力的大小与物体间接触面积大小无关。(5)由图E所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板;弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.6N,故滑动摩擦力为2.6N。
30.阅读短文,回答问题。
2026马年非遗传统木工与摩擦力智慧
2026年丙午马年,传统文化技艺受到广泛推广,传统木工制作中蕴含着丰富的摩擦力知识。木匠在推拉木料时,需要控制摩擦力:打磨光滑的木板更容易推动,因为光滑表面粗糙程度小,滑动摩擦力小。如果木板表面粗糙,摩擦力就会明显变大。木匠用刨子刨木时,会适当用力下压,增大刨子对木料的压力,从而增大摩擦力,让刨削更稳定。给木轮车轴上涂润滑油,是通过使接触面分离来减小摩擦,让车轮转动更轻快。生活中,拧瓶盖时垫上毛巾更容易用力,是因为毛巾增大了接触面粗糙程度,增大了摩擦力。而推拉抽屉不顺畅时,打上蜡则是减小粗糙程度,减小摩擦。可见,无论是传统手艺还是现代生活,人们都在根据需要增大有益摩擦、减小有害摩擦,摩擦力是我们既离不开又要合理控制的一种力。
(1)木板打磨光滑后更容易推动,是通过减小______来减小______摩擦力。
(2)刨子下压刨木更稳定,这是通过增大______来增大______。
(3)下列做法中,减小摩擦力的是( )
A. 拧瓶盖垫毛巾 B. 车轴涂润滑油 C. 鞋底刻花纹 D. 木匠用力压刨子
(4)关于摩擦力,下列说法错误的是( )
A. 滑动摩擦力与压力有关 B. 滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关
C. 摩擦力总是有害的,要全部消除 D. 生活中既需要增大摩擦也需要减小摩擦
(5)打蜡让抽屉变顺滑,是减小______;垫毛巾拧瓶盖更紧,是增大______。
【答案】(1)接触面粗糙程度;滑动(2)压力;滑动摩擦力(3)B(4)C(5)接触面粗糙程度;接触面粗糙程度
【解析】(1)光滑即减小接触面粗糙程度,从而减小滑动摩擦力。(2)下压增大压力,在粗糙程度不变时可增大滑动摩擦力。(3)涂润滑油使接触面分离,减小摩擦;其余均增大摩擦。(4)摩擦既有有害的也有有益的,无法也不需要全部消除,故选C。(5)打蜡减小粗糙程度;毛巾增大粗糙程度。
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.两个相互______的物体,当它们发生______或有______时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做摩擦力。
2.摩擦力的符号通常用______表示,摩擦力的单位是______。
3.摩擦力的方向总是与物体______的方向相反。
4.一个物体在另一个物体表面滑动时产生的摩擦叫做______摩擦。
5.影响滑动摩擦力大小的两个主要因素:接触面所受的______和接触面的______。
6.在接触面粗糙程度相同时,接触面受到的______越大,滑动摩擦力越______。
7.在压力大小相同时,接触面越______,滑动摩擦力越大。
8.滑动摩擦力的大小与物体运动的速度大小______(选填“有关”或“无关”)。
9.滑动摩擦力的大小与接触面积的大小______(选填“有关”或“无关”)。
10.增大有益摩擦的主要方法:一是增大______;二是增大接触面的______。
11.鞋底、轮胎表面刻有凹凸不平的花纹,是通过______来增大摩擦。
12.骑自行车刹车时用力捏车闸,是通过______来增大摩擦。
13.减小有害摩擦的方法:减小______、减小接触面的______、变______为______、使两个互相接触的表面______。
14.行李箱底部安装轮子,是利用______来减小摩擦。
15.给自行车的车轴加润滑油,是通过使接触面______来减小摩擦。
16.磁悬浮列车行驶时车身悬浮,是通过使接触面______来极大减小摩擦。
17.摩擦力______(选填“一定”或“不一定”)都是阻力,有时也可以作为动力。
18.人走路时能向前运动,是依靠地面给脚的______力作为动力。
【答案】1.接触;相对运动;相对运动趋势 2.f;牛顿(N) 3.相对运动 4.滑动 5.压力;粗糙程度 6.压力;大 7.粗糙 8.无关 9.无关 10.压力;粗糙程度 11.增大接触面粗糙程度 12.增大压力 13.压力;粗糙程度;滑动;滚动;彼此分离 14.变滑动为滚动
15.彼此分离 16.彼此分离 17.不一定 18.摩擦
(二)强化训练
一.选择题
1.2026年南京马拉松比赛中,运动员穿的跑鞋鞋底有很深的花纹,这是为了( )
A. 增大压力 B. 减小压力 C. 增大接触面粗糙程度 D. 减小接触面粗糙程度
【答案】:C
【解析】:鞋底花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力。
2.下列做法属于减小摩擦的是( )
A. 冬天,在结冰的马路上撒一些细砂以方便路人行走
B. 在生锈的自行车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些
C. 当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物体垫在车轮下
D. 体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止从杠上滑落
【答案】B
【解析】A.冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,不符合题意;B.在生锈的自行车轴上滴一些油,是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦,使骑车感觉轻松一些.符合题意;C.当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,不符合题意;D.体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
3. 小明用图示装置探究滑动摩擦力大小与正压力的关系,下列操作正确的是 ( )
A. 保持正压力不变 B. 使木块侧放减小接触面积
C. 以不同速度匀速向右拉木块 D. 保持接触面粗糙程度不变
【答案】D
【解析】滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,所以研究滑动摩擦力大小与正压力的关系时,应保持接触面粗糙程度不变,改变压力的大小,匀速拉动木块进行探究,故D正确,A错误;而摩擦力与接触面积和速度无关,故BC错误;故选D.
4. 如图所示的措施中,为了减小摩擦的是( )
A. 轮胎上制有花纹 B. 瓶盖上刻有纹线 C. 旱冰鞋下装有滚轮 D. 乒乓球拍上贴有橡胶
【答案】C
【解析】A.轮胎上制有花纹,增大了接触面的粗糙程度,在压力一定时,增大了摩擦,故A不符合题意;B.瓶盖上刻有纹线,增大了接触面的粗糙程度,在压力一定时,增大了摩擦,故B不符合题意;C.旱冰鞋上的滚轮,将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了摩擦,故C符合题意;D.乒乓球拍上贴有橡胶,增大了接触面的粗糙程度,在压力一定时,增大了摩擦,故D不符合题意。故选C。
5. 用5N的水平拉力使木块在水平桌面上做匀速直线运动,现改用10N的水平拉力使木 块仍在这一水平桌面上运动,此时木块受到的滑动摩擦力大小是( )
A. 大于5N,小于10N B. 10N C. 5N D. 无法判断
【答案】C
【解析】木块在水平桌面上做匀速直线运动时,水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力是5N,所以滑动摩擦力大小为5N;当改用10N的水平拉力使木块仍在这一桌面上运动时,压力大小和接触面粗糙程度不变,则滑动摩擦力大小保持5N不变。故选C。
6. 如图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. 行李箱下面装有轮子 B. 在轴承中装有滚珠
C. 汽车轮胎上有凸起的条纹 D. 给自行车加润滑油
【答案】C
【解析】A.行李箱下面装有轮子,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,故A不符合题意;
B.在轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动来减小摩擦力,故B不符合题意;C.汽车轮胎上有凸起的条纹,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.给自行车加润滑油,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D不符合题意。故选C。
7.小车在下面哪种情况下不受摩擦力的作用( )
A. 小车静止在水平地面上 B. 小车静止在斜面上
C. 小车在水平地面上做匀速直线运动 D. 小车在水平地面上运动且速度越来越快
【答案】A
【解析】A. 小车静止在水平面上,小车相对于水平面无运动和运动趋势,所以无摩擦力,故A符合题意.B. 小车静止在斜面上,由于小车的重力,有沿斜面向下的运动趋势,所以小车受到沿斜面向上的静摩擦力.故B不符合题意.CD、小车在水平地面上运动,对地面有压力,发生相对运动,所以小车与地面之间具有摩擦力,故CD不符合题意.故选A.
8. 将弹簧测力计右端固定,左端与木块相连,木块放在上表面水平的小车上,弹簧测力计保持水平,现拉动小车沿水平向左运动,稳定时弹簧测力计的示数如图所示.则木块所受摩擦力的方向与大小分别是( )
A. 水平向右,3.4N B. 水平向左,3.4N C. 水平向左,2.6N D. 水平向右,2.6N
【答案】C
【解析】由图可知,弹簧测力计的最小分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.6N,即弹簧测力计对木块的拉力是2.6N;木块相对于小车向右运动,则木块受的滑动摩擦力方向与木块的相对运动方向相反,水平向左;木块在水平方向上的受力情况如图所示,由于木块静止,处于平衡状态,由平衡条件得:滑动摩擦力f=F=2.6N故选C。
9. 如图用弹簧测力计沿水平方向拉木块,使木块在水平木板上做匀速直线运动.下列说法正确的是( )
A. 木块只受到拉力、滑动摩擦力两个力
B. 弹簧测力计的示数大于滑动摩擦力的大小
C. 木块的速度越大,滑动摩擦力越大
D. 在木块上放置一个砝码,则滑动摩擦力会越大
【答案】D
【解析】A.用弹簧测力计沿水平方向拉木块,物体在竖直方向受到物体受重力和支持力的作用,在水平方向受到拉力和摩擦力的作用,故选项A不正确;B.木块在水平木板上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,受力平衡,所以拉力等于摩擦力,故选项B不正确;C.滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与速度无关,故选项C不正确;
D.在木块上加一砝码,接触面的粗糙程度不变,压力增大,则摩擦力增大,故选项D正确.
10.自行车是非常方便的交通工具,它运用了许多科学知识.下列说法中错误的是( )
A. 车轮上刻有凹凸不平花纹是为了增大摩擦力
B. 用力蹬脚踏板,自行车前进是因为受到地面的摩擦力
C. 在水平地面上运动的自行车不用踩也会前进是因为自行车的惯性
D. 上坡前用力猛踩几下是为了增大自行车的惯性
【答案】D
【解析】摩擦力和压力以及接触面粗糙程度有关,凹凸不平的花纹增大了粗糙程度增大了摩擦力,A对,自行车前进时假如地面没有摩擦力,车轮只会打滑不会前进,B对,惯性是保持原来运动状态不变的性质,运动的自行车即使不登也会继续向前滑行一段距离,C对,惯性和质量大小有关,于速度无关,D错
11.小明观察如下漫画,总结了四个观点,错误的是( )
A. 甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力
B. 乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力
C. 丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力
D. 丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变
【答案】C
【解析】A.甲图和乙图的箱子在水平方向受推力和摩擦力处于静止状态,推力和摩擦力是一对平衡力,其大小相等,所以推力等于摩擦力,故A正确,不符合题意;B.乙图中推力大于甲图中推力,所以乙图中箱子所受摩擦力大于甲图所受摩擦力,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,人和箱子已经脱离接触,人对箱子已经没有推力,故C错误,符合符题意;D.同一水平面上箱子滑动时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故D正确,不符合题意。故选C。
12.如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,木块A处于静止时读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。在这一过程中,以下说法正确的是( )
A. 木块A受到的是静摩擦力 B. 木块A相对于地面是运动的
C. 木块A所受摩擦力的方向向左 D. 拉动木板的速度变大时,弹簧测力计示数变大
【答案】C
【解析】A.木板与木块之间发生了相对运动,所以木块受到的摩擦力不是静摩擦力。故A错误;B.以地面为参照物,木块是静止的。故B错误;C.以地面为参照物,木板向左运动,木块不动;而以木板为参照物,木块是向右运动的,所以,木块受到的摩擦力方向是向左的。故C正确;D.滑动摩擦力大小与物体间的相对速度无关,所以当拉动木板的速度变大时,木块受到的摩擦力大小不变,与其平衡的测力计对木块的拉力也不变,测力计的示数是不变的。故D错误。故选C。
13.近年,一种被称之为“死飞”的自行车出现在城市街头,这种“前卫”的自行车与一般自行车最大的不同,在于其车体很轻、独特的无刹车与后轮固定设计,使其车速可达60km/h.下列是某同学对“死飞”自行车的认识,其中错误的是( )
A. 所用车架为高碳钢,属于金属材料
B. 车圈为铝合金材质,可减轻质量防腐蚀
C. 其高密度树脂脚踏上有凹凸不平的花纹是为增大摩擦
D. “死飞”因车速远大于普通自行车,使其惯性太大而存在安全隐患
【答案】D
【解析】整车质量越小,密度越小,所用车架为高碳钢,属于金属材料,故A正确;车圈为铝合金材质,在体积相等的情况下,整车质量越小,可减轻质量,且防腐蚀,故B正确;脚踏上有凹凸不平的花纹是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C正确;惯性仅与物体的质量有关,与物体运动的速度无关,所以车速远大于普通自行车,使其惯性太大而存在安全隐患的说法错误,故选D.
14. “物竞天择,适者生存”,动物在进化过程中形成了与环境相适应的体征,下列体征中为了减小摩擦的是( )
A. 泥鳅身上的黏液 B. 壁虎脚上的刷状肉垫 C. 斑马身上的条纹D. 蛇身上的粗糙鳞片
【答案】A
【解析】A.泥鳅身上的粘液,相当于在身上涂了一层润滑油,减小了身体与泥之间的摩擦,便于泥鳅在泥中穿行。故A正确。B.壁虎身上的刷状肉垫,增加壁虎脚面的粗糙程度,增加了其与墙壁之间的摩擦,便于其再墙壁上行走。故B错误。C.斑马身上的条纹,是一种保护色,是为了防止被其他肉食动物发现。故C错误。D.蛇身上的鳞片,增加了皮肤的硬度,是为了保护其在爬行时,不被划伤。故D错误。故选A。
15. 如图所示的实例中,关于增大和减小摩擦说法不正确的是( )
A. 甲中体操运动员在手上涂防滑粉是为了减少摩擦
B. 乙中旱冰鞋装有滑轮利用了相同条件下滚动摩擦力较小
C. 丙中行驶的磁悬浮列车利用了使接触面分离来减小摩擦
D. 丁中传动带打滑时,可以使传送带紧绷,增大压力来增大摩擦
【答案】A
【解析】A.体操运动员在手上涂防滑粉是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力,故A不正确,符合题意;B.旱冰鞋装有滑轮是变滑动为滚动来减小摩擦,故B正确,不符合题意;C.磁悬浮列车根据同名磁极相互排斥,使列车和铁轨之间相互分离来减小摩擦,故C正确,不符合题意; D.传动带打滑时,在接触面粗糙程度一定的情况下,采用增大压力的方法来增大摩擦,可以使传送带紧绷,故D正确,不符合题意。故选A。
二.填空题
16.2026春晚智能机器人舞蹈,鞋底花纹是通过增大______来增大摩擦;机器人静止站立时______滑动摩擦力;匀速转弯时,摩擦力提供______。
【答案】:接触面粗糙程度;不受;动力
【解析】:花纹使接触面更粗糙;静止无相对滑动,不受滑动摩擦。
17.2026校园拔河比赛,鞋底花纹______摩擦;获胜方对绳拉力与失败方______(选填“相等/不等”);增大地面与鞋间的______可提高胜算。
【答案】:增大;相等;摩擦力
【解析】:拔河两队拉力是一对相互作用力,大小相等;靠增大静摩擦取胜。
18.2026磁悬浮列车试运营,列车与轨道______接触,极大______摩擦;行驶时受空气阻力属于______摩擦。
【答案】:不;减小;滑动
【解析】:磁悬浮使接触面分离,大幅减小摩擦;空气阻碍运动属于滑动摩擦。
19.如图,当用50N的压力作用在竖直木板上时,重为18N的物体匀速下降,此时物体所受的摩擦力大小为______N,若要使物体竖直向上匀速运动,需要施加______N竖直向上的拉力,摩擦力的方向为______(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
【答案】 18 36 竖直向下
【解析】当用的压力作用在竖直木板上时,重为的物体匀速下降,物体处于平衡状态,在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,所以方向是竖直向上的。接着要使该物体沿墙壁匀速下滑改为匀速上滑,此时的摩擦力仍为,方向竖直向下;此时的物体受到竖直向上的推力、竖直向下的重力、摩擦力的共同作用,所以竖直向上的推力的大小为摩擦力方向竖直向下。
20.当马拉着载有1000kg货物的雪撬在平直的公路上匀速向西行驶时,马对雪橇的水平拉力是500N,雪撬在水平方向上受到的阻力是________N,方向 _______;若雪橇上的货物卸下了500kg,马拉雪橇仍是匀速行驶,马对雪橇的水平拉力将会_______(填“增大”、“减小”、“不变” )
【解析】 500 向东 减小
【解析】马拉着雪橇在平直的公路上匀速向西行驶时,雪橇在水平方向上受到拉力和摩擦力作用,做匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是平衡力,大小相等,即fF500N,方向水平向东;雪橇对地面的压力是由重力产生的,卸下货物后,重力减小,压力减小;雪橇和地面间的摩擦力与压力有关,压力越大摩擦力越大,卸下货物后,压力减小,所以雪橇与地面的摩擦力减小,拉力减小.
21.2026年智能分拣机器人重50N,在水平导轨上运动,传感器测得滑动摩擦力为8N。若给机器人加装10N货物,接触面粗糙程度不变,此时滑动摩擦力为______N;机器人底部装滚轮是通过______来______摩擦。
【答案】:9.6;变滑动为滚动;减小
【解析】:压力由50N变为60N,变为原来的1.2倍,粗糙程度不变,摩擦力成正比变为9.6N;滚轮将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小摩擦。
22.2026亚冬会冰壶比赛中,运动员擦冰使冰面形成水膜,原摩擦力为12N,擦冰后摩擦力降为______N;冰壶底面打磨光滑是通过减小______来______摩擦。
【答案】:2.4;接触面粗糙程度;减小
【解析】:擦冰可减小约80%摩擦力,剩余20%,12N×20%=2.4N;光滑接触面粗糙程度更小,摩擦力更小。
23.用墨条在砚台研磨,墨条重3N,水平拉力1.2N时匀速滑动,滑动摩擦力为______N;用力下压墨条,是通过增大______来______摩擦。
【答案】:1.2;压力;增大
【解析】:滑动摩擦力由压力与粗糙程度决定,拉力数值等于摩擦力测量值;下压增大压力,增大有益摩擦。
24.2026新款电动车轮胎花纹深,重12000N时摩擦力2400N,载重后总重15000N,摩擦力为______N;轮胎花纹是通过增大______来______摩擦。
【答案】:3000;接触面粗糙程度;增大
【解析】:压力比15000:12000=5:4,摩擦力成正比2400×5/4=3000N;花纹增大粗糙程度,增大抓地摩擦。
25.小宇用图甲探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验时发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F﹣t图像如图乙所示,其中0~4s木块处于静止状态。由图乙可知:要使木块由静止开始运动,至少要用 N的水平拉力拉木块;木块在第6秒时受到的摩擦力大小为 N.
【答案】2.3;2.0.
【解析】由图乙可知,要使木块由静止开始运动,至少要2.3N的水平拉力;
木块在第6秒时由图乙可知,木块做匀速直线运动,受力平衡,则受到的摩擦力等于拉力,大小为2.0N。故答案为:2.3;2.0。
三.解答题
26.作图题
(1)如图所示,画出向右滑动的木块受到摩擦力的示意图;
(2)如图所示,物体沿粗糙斜面下滑,请作出物体所受重力和摩擦力的示意图。
【答案】
【解析】(1)因为木块在水平桌面上向右运动,所以它受到摩擦力方向向左,作用点在木块的底面上。(2)物体沿粗糙斜面下滑,物体与斜面之间发生了相对滑动,物体受到沿斜面向上的摩擦力的作用;物体受到的重力的方向是竖直向下的,这两个力都作用在物体的重心上。
27. 小明和小莲为“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”时,小莲设计了如图所示的三次实验.
(1)比较甲、乙两次实验,得出的结论是:在压力相同时, ,滑动摩擦力越大.
(2)在丙图中,当物体A匀速运动时,弹簧测力计示数F 3 为1.8 N,若弹簧测力计示数增大到2.2N,此时的木块A所受滑动摩擦力为_______ N.
(3)小明仔细观察了小莲的实验过程,发现除实验次数少之外,还存在着不足,请你帮小明写出其中一条: ____________ .
【答案】(1)接触面越粗糙 (2) 1.8 (3)一是实验中很难保证木块做匀速直线运动;二是弹簧测力计在运动中读数困难
【解析】(1)甲、乙两图中,A对支持面的压力相等,接触面的粗糙程度不同,摩擦力的大小不相等,因此可得出的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(2)当A匀速运动时,A所受的摩擦力与拉力是一对平衡力,摩擦力的大小为1.8N,当拉力增大到2.2N时,因为A对支持面的压力大小以及接触面的粗糙程度均没有改变,因此滑动摩擦力的大小不变,仍为1.8N;(3)本实验方案的不足之处有两点:一是用弹簧测力计拉动物体A时,很难控制A做匀速直线运动;二是弹簧测力计在移动中读数较为困难.
28. 如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同。
(1)实验时,小明先对弹簧测力计调零,然后用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做______运动,则测出的弹簧测力计示数______摩擦力(填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是______;
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______相同;
(4)小明设计实验过程,采用了科学的实验方法是______。
【答案】 (1)匀速直线 等于 (2)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大 (3) 压力 (4) 控制变量法
【解析】(1)摩擦力和弹簧测力计拉力是水平方向上一对方向相反的力,若木块匀速直线运动,匀速直线运动状态就是一种平衡状态,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力。(2)甲乙两个实验中接触面的粗糙程度是相同的,压力的大小不同,弹簧测力计的示数不同,故可得出结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力就越大。(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使物体对接触面的压力相同,接触面的粗糙程度不同,来探究摩擦力与接触面粗糙程度的关系。(4)本实验用到了控制变量法。
29.小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)实验时,小明用弹簧测力计拉木块使其在水平木板上做匀速直线运动,如图甲所示,木块受到的滑动摩擦力为 N;
(2)分析比较如图 所示的两次实验现象可得出滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)分析比较如图乙、丙所示的两次实验现象可得出结论:在接触面粗糙程度一定时, ;
(4)小明在“探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关”时,在如图甲所示的实验基础上,将木块沿竖直方向切去一部分,用剩余木块重复如图甲所示的实验,弹簧测力计的示数变小了,于是得出滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关,小明得出错误结论的原因是 。
【答案】(1) 3.6 (2) 甲、丙 (3) 压力越大,滑动摩擦力越大 (4) 没有控制压力大小一定
【详解】(1)实验中,必须水平拉动木块做匀速直线运动,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,拉力大小才等于摩擦力的大小,图甲中测力计分度值为,示数为,故摩擦力的大小为。(2)要滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系需要控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,甲、丙两图符合题意。(3)分析比较如图乙、丙知接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,且压力越大,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力越大,故可以得出在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。(4)小明将木块沿竖直方向切去一部分后,用剩下部分继续进行实验,测得木块所受的滑动摩擦力变小。由此得出滑动摩擦力的大小与接触面积大小有关,在他的探究过程中没有控制压力大小一定,不符合控制变量法的要求,因此结论不可靠。
30.阅读短文,回答问题。
2026智能冬奥雪车与摩擦控制
2026年智能冰雪运动装备全面升级,雪车、雪橇项目大量使用新材料与智能控制技术。雪车在冰道上高速滑行时,摩擦力直接决定速度与安全性。冰面经过精细打磨,非常光滑,目的是减小接触面粗糙程度,从而减小滑动摩擦力。雪车底部采用特制低摩擦合金,与冰面间的滑动摩擦力大小主要取决于压力大小和接触面粗糙程度。运动员可以通过调整身体姿态改变雪车对冰面的压力,从而改变摩擦力。比赛前,工作人员会对冰面进行洒水、抛光处理,让冰面更平整光滑,进一步减小摩擦。而刹车装置则相反,采用粗糙耐磨材料,增大接触面粗糙程度,同时增大压力,从而增大摩擦力,让雪车快速停下。日常生活中也有大量类似应用:鞋底花纹、自行车刹车、行李箱滚轮,都是人类对摩擦力的巧妙利用。摩擦力既可以是阻力,也可以是我们前进的动力,合理控制摩擦,让运动更安全、生活更便捷。
(1)雪车在冰道上滑行时,减小滑动摩擦力的方法主要是减小______和减小______。
(2)关于滑动摩擦力大小,下列说法正确的是( )
A. 只与压力大小有关 B. 只与接触面粗糙程度有关
C. 与压力大小和接触面粗糙程度都有关 D. 与运动速度大小直接成正比
(3)雪车刹车时,刹车装置采用粗糙材料并压紧冰面,是通过增大______和增大______来增大摩擦力。
(4)下列做法目的是减小摩擦力的是( )
A. 鞋底做花纹 B. 雪车底部装光滑合金
C. 自行车刹车捏紧闸 D. 铅笔握柄做粗糙纹路
(5)冰面洒水抛光后更光滑,摩擦力变小,说明滑动摩擦力与______有关;雪车负重不同摩擦力不同,说明滑动摩擦力与______有关。
【答案】 (1)接触面粗糙程度;压力(2)C(3)接触面粗糙程度;压力(4)B(5)接触面粗糙程度;压力大小
【解析】(1)滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度有关,减小这两个量均可减小摩擦。(2)滑动摩擦力由压力大小和接触面粗糙程度共同决定,与速度无直接关系,故选C。(3)增大摩擦的两种常用方法:增大接触面粗糙程度、增大压力。(4)雪车底部光滑合金是减小接触面粗糙程度,减小摩擦;其余均为增大摩擦。(5)光滑程度对应接触面粗糙程度;负重对应压力大小。
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