8.3 摩擦力 知识点归纳思维训练-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-09
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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 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 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 | DOCX |
| 文件大小 | 419 KB |
| 发布时间 | 2026-05-09 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | xkw_029868094 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57777513.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“基础概念—题型突破—综合应用—能力提升”为路径,分层巩固摩擦力知识,兼顾物理观念建构与科学思维训练。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础知识|摩擦力产生条件、种类、影响因素、实验探究、防止与利用|系统梳理核心概念,结合生活实例(如自行车车胎气不足)强化物理观念|
|典例解析|产生条件及分类、方向及作图、影响因素及实验、大小比较、增大减少方法|5类题型配典例+变式,实验题(如探究滑动摩擦力影响因素)突出科学探究与科学推理|
|拓展延伸|多物体摩擦分析、力的平衡综合应用|结合滑轮、叠放体情境,提升复杂问题解决能力,体现质疑创新|
|思维训练|选择、填空、作图、实验计算|覆盖选择(摩擦方向判断)、实验(二力平衡应用)等题型,强化知识迁移与科学论证|
内容正文:
8.3 摩擦力
一、【基础知识】
知识点一:摩擦力的产生条件和影响因素
1、 摩擦力产生的条件:物体之间产生摩擦力必须要具备以下四个条件:第一两物体相互接触且有挤压;第二接触面粗糙;第三两物体 发生相对运动或相对运动趋势。
2、摩擦力的种类
(1)滑动摩擦:相互接触的两个物体,当它们之间有相对运动时,产生的摩擦力。
(2)滚动摩擦:相互接触的两个物体,当一个物体在另一个物体上发生滚动时,产生的摩擦力。
(3)静摩擦力:相互接触的两个物体,当它们有相对运动趋势,但它们处于相对静止时产生的摩擦力。
3、影响滑动摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(1)接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大,当自行车车胎气不足的时候,骑起来更费力一些。
(2)压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
4、静摩擦大小:物体受到静摩擦力时,物体处于平衡状态(静止),受到的力是平衡力,静摩擦力大小等于静摩擦力作用线上的外力大小(比如推石头推不动,静摩擦力大小等于推力大小,推力如果改变,静摩擦力也随之改变)。
知识点二:探究影响滑动摩擦力大小因素的实验
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(2)实验原理:二力平衡的条件;
(3)实验方法:控制变量法、转换法。
2、实验器材:木块(有拉环)、弹簧测力计、长木板、毛巾、砝码、水平桌面。
3、器材作用及图像
(1)长木板和毛巾:改变接触面粗糙程度。
(2)木块(有拉环):实验对象。
(3)弹簧测力计:拉动木块匀速运动。
(4)砝码:改变木块对水平桌面的压力。
4、实验步骤
步骤①用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
步骤②在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。
步骤③把毛巾铺在长木板上面,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的摩擦力。
5、实验结论及应用
(1)滑动摩擦力的大小跟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。
(2)滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
知识点三:摩擦力的防止与利用
1、增大有益摩擦的方法
(1)增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹。
(2)增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大。
(3)变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚。
(4)变湿摩擦为干摩擦。
2、减小有害摩擦的方法
(1)使接触面变光滑。 (2)减小压力。 (3)用滚动代替滑动。
(4)使接触面分离。 (5)变干摩擦为湿摩擦。
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二、【典例解析】
题型 1:摩擦力的产生条件及分类
【典例 1-1】下列四种现象中,一定不存在摩擦力的是( )
A .静止 B .匀速直线运动
C . 推但没推动 D . 静止
【典例 1-2】下列实例中,属于静摩擦的是( )
A .铅笔写字时,笔尖与纸的摩擦 B .擦黑板时,黑板擦与黑板的摩擦
C .扫地时,扫帚与地面的摩擦 D .手握瓶子时,手与瓶子之间的摩擦【变式 1-1】下列关于摩擦力的几种说法中正确的是( )
A .一个物体在另一个物体表面滑动时一定会受到滑动摩擦力
B .滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动的方向相反
C .猴子匀速向上爬杆时受到的摩擦力方向向下
D .生活中所有的摩擦力对我们而言都是没有好处的
【变式 1-2】生活中经常可见如图甲、乙所示的两类电梯,甲箱子匀速下行,乙箱子匀速上行,并均与电梯相对静止时,对箱子的运动和受力分析正确的是( )
A .甲箱子受到静摩擦力作用,乙箱子受到滑动摩擦力的作用
B .甲、乙箱子都不受摩擦力的作用
C .乙图中箱子上行时受到的摩擦力沿斜面向上
D .甲图中箱子的重力和对电梯的压力是一对平衡力
题型 2:摩擦力的方向及作图
【典例 2-1】如图用力 F 沿水平方向拉动物体 B,使物体 B 在水平放置的木板 A 上向左做匀速直线运动。则木板 A 上表面所受摩擦力的方向水平向 (选填“左”或“右”)。
【典例 2-2】如图所示,物体以初速度 v 沿表面粗糙的固定斜面向上运动,画出此时物体所受摩擦力和重力的示意图(作用点画在物体的重心)。
【变式 2-1】在自动化生产线上,常用传送带运送工件,如图所示,工件与传送带一起向右匀速运动时,关于工件受力,下列说法正确的是( )
A .工件受摩擦力,方向水平向右
B .工件受摩擦力,方向水平向左
C .工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力是一对平衡力
D .工件所受到的重力与传送带对工件的支持力是一对平衡力
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【变式 2-2】如图所示为传送带将快递箱 A 从底端斜向上匀速运送的示意图,请在图中画出快递箱 A 受到的重力和摩擦力的示意图。
题型 3:摩擦力的影响因素及实验
【典例 3-1】如图所示,在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)做实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉木块 A,使其在长木板上做 直线运动,此时弹簧测力计的示数等于木块 A 受到的滑动摩擦力大小;
(2)比较 实验,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系;
(3)比较甲、丁实验,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,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是否正确,请说明理由 ;
(4)本实验操作过程中最大的困难是 。
【典例 3-2】如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的 s﹣t 图线分别是图乙中的①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为 F1 、F2,下列说法中正确的是( )
A .v1>v2 F1>F2
B .v1<v2 F1<F2
C .v1>v2 F1 =F2
D .v1<v2 F1 =F2
【变式 3-1】小金同学在测量木块与长木板之间的滑动摩擦力时,利用下图两种实验装置测量,则说法不正确的是( )
A .乙图比甲图测量时,弹簧秤更稳定显示读数
B .甲图和乙图拉动过程中,木块相对地面都是运动的
C .拉动时,乙图中弹簧秤对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力
D .乙图中,长木板受到木块的滑动摩擦力大小与弹簧秤读数相同
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【变式 3-2】现有一个各表面粗糙程度相同的正方体木块,兴趣小组想要测量木块在木板上受到的滑动摩擦力大小。
(1)小组利用方案一进行测量,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,根据 知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)在老师的指导下,小组将方案一优化为方案二,与方案一相比,其优点是 ;(写出一点即可)
(3)方案二中,如不计绳与滑轮之间的摩擦,此时木块所受的摩擦力为 N,方向 ;
(4)小组找来一个各表面粗糙程度相同且与木块等体积的铝块(ρ 铝>ρ 木),他们利用方案二对铝块进行测量,此时弹簧测力计的示数为 2.8N,由此小组认为铝块的表面更光滑,他们的结论 (选填
“可靠”或“不可靠”)。
题型 4:摩擦力的分析及大小比较
【典例4-1】如图,两个质量相等且上、下底面粗糙程度也相同的圆台形物体甲和乙,放置于水平地面上,分别在水平力 Fa 、Fb 作用下做匀速直线运动。则下列说法正确的是( )
A .拉力 Fa 大于拉力Fb B .甲的速度一定等于乙的速度相同
C .甲受到的摩擦力可能小于乙受到的摩擦力 D .甲、乙受到的地面摩擦力一定相等
【典例4-2】现有 A 、B 两个物体,A 的重力为 10N ,B 的重力为 20N。如图甲所示,A 、B 两物体粗糙程度一样,在 F1 =10N 的推力作用下,以相同的速度 v 一起向右做匀速直线运动;然后将 A、B 平放,如图乙,在相同水平面上用 F2 推着 AB 以 v 做匀速直线运动。下列说法中正确的是( )
A .图甲中,物体 A 受摩擦力,方向水平向右
B .图甲中,B 对地面的压力为 20N
C .采用图乙方式推 A 、B 时,A 、B 总摩擦力为 30N
D .图乙中,若增大 F2 ,A 、B 所受总摩擦力不变
【典例4-3】18.如图甲所示,物体受水平拉力 F 的作用,在同一水平地面上运动。从 t =0 开始,物体的运动情况如图乙所示,关于这个过程描述正确的是( )
A .物体一直做匀速直线运动
B .物体在 9s 内通过的路程是 18m
C .从 t =6s 到t =9s 的过程中,物体受到的摩擦力不变
D .t =1s 时,若 F =5N,则物体受到的摩擦力大于 5N
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【变式 4-1】如图甲所示,完全相同的木块 A 和 B 叠放在水平桌面上,在 10N 的水平拉力 F1 作用下,A 、 B 一起做匀速直线运动,此时木块 B 所受的摩擦力为 N;若将 A 、B 紧靠着放在水平桌面上,用水平力 F2 推 A 使它们一起匀速运动,如图乙所示,则推力F2 = N。
【变式 4-2】如图所示,将一木块放在水平桌面上,用大小为 5N 的水平拉力 F 拉动木块,使其在桌面上向右做匀速直线运动,此过程中( )
A .木块所受的摩擦力方向向右,且大小为 5N
B .桌面所受摩擦力方向向右
C .桌面不受摩擦力
D .继续拉动木块,使木块右端离开桌面,在木块掉落前,木块所受摩擦力变小
【变式 4-3】如图 1 所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力 F 的作用,物体 0~3s 静止, 3~6s 速度由0 变为 1m/s,6~9s 以 1m/s 的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图 2 所示。下列选项正确的是( )
A .6~9s,物体通过的路程为 1m
B .6~9s,物体受到的摩擦力大小为 4N
C .3~6s,物体受到的摩擦力大小为 6N
D .0~3s,物体受到的摩擦力大小为 0N
题型 5:增大及减少摩擦力的方法
【典例 5-1】如图所示的四个实例中,增大有益摩擦的是( )
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A.
向合页加润滑剂
B . 用力捏车闸
(
C
. 轴承中装有滚珠
)D . 把冰面刷光滑
【变式 5-1】骑自行车出行,绿色环保,低碳出行。如图所示,下列事例为了减小摩擦的是( )
A .轮胎上有凹凸不平的花纹
B .车把上有细条纹
C .轴承中装有滚珠
D .刹车时,用力捏车闸
【变式 5-2】用力压着拖把拖地,是通过 方法来增大摩擦力,拖把头受到地面的摩擦力方向是(与 F 方向相反/水平向左/水平向右)。
三、【拓展延伸】
【拓展题 1】如图所示,甲是放在水平桌面上的重为 10N 的木块,重为 6N 钩码乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动,若要用力将甲物块向左水平匀速拉动,拉力大小为( )
A .4N B .6N C .12N D .16N
【拓展题 2】(多选).如图甲所示,A 、B 、C(mA =3kg ,mB =2kg ,mC =1kg)三个物体与桌面粗糙程度均相同,叠放在水平桌面,水平拉力 F1 =6N 作用于 B 上,A、B、C 整体一起向右做匀速直线运动。如图乙用轻绳跨过定滑轮将 A 、C 相连,水平拉力 F2 作用于 B ,B 相对于地面做匀速直线运动,A 、C 保持静止,已知粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比。下列说法正确的是( )
A .图甲中 A 不受摩擦力
B .图甲 B 所受 C 对它的摩擦力为 5N
C .F2 =8N
D .图乙中地对 C 的摩擦力为 5N,方向水平向右
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四、【思维训练】
1.摩擦是我们生活中常见的现象,下列有关摩擦的说法正确的是( )
A .写字时笔与纸之间的摩擦是有害摩擦
B .用力推桌子没推动,此时桌子和地面之间没有摩擦
C .摩擦力一定阻碍物体的运动
D .假如没有摩擦,我们将拿不起水杯
2.如图所示,两个磁性滑轮 A 、B 吸附在竖直放置的磁性黑板上,此时两滑轮均静止。已知滑轮 A 的质量大于滑轮 B 的质量,滑轮 A 的磁性小于滑轮 B 的磁性,则两个滑轮受到的摩擦力 fA、fB 大小( )
A .fA>fB B .fA<fB C .fA =fB D .无法判断
3.探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验操作如图,下列分析正确的是( )
A .图乙和图丙两实验,探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
B .实验中,弹簧测力计水平匀速拉动木块,速度越大,摩擦力越大
C .若撤去拉力 F,木块会慢慢停下来,说明木块受到了摩擦力的作用
D .图甲和图乙两实验,可得出“滑动摩擦力大小与物体的质量有关”的结论
4.“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 5N,下列说法正确的是( )
A .铁块所受的滑动摩擦力大小为 5N
B .水平拉力 F 大小一定等于 5N
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 5N
5.如图所示,M、N 两个物体叠放在水平面上保持静止,同时有 F =10N 的两个水平力分别作用于 M、N两物体上,下列分析正确的是( )
A .地面对 N 的摩擦力为 0N
B .地面对 N 的摩擦力为 10N
C .地面对 N 的摩擦力为 20N
D .M 和 N 之间摩擦力为 20N
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6.如图甲,物体在水平拉力 F1 的作用下,向右做匀速直线运动,已知 F1 =4N。若突然撤去 F1,同时对物体施加一个大小为 2N、水平向左的拉力 F2,如图乙,则此时物体受到的滑动摩擦力大小和方向为( )
A .2N;水平向左
B .2N;水平向右
C .4N;水平向左
D .4N;水平向右
7.现在各学校都在开展“足球进校园”活动,关于足球活动涉及的知识,下列分析不正确的是( )
A .足球鞋底凹凸不平,是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力
B .用头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间力的作用是相互的
C .守门员及时截住射门的足球,说明力可以改变物体的运动状态
D .足球能在空中飞行,是因为运动员对飞行的足球仍有力的作用
8.如图所示,用手握住装水的杯子静止在空中,杯子具有 ;若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.用圆珠笔写字时,笔头里的小钢珠与纸面之间的摩擦为 (选填“静”、“滑动”或“滚动”;下同)摩擦;双手握住竖直悬挂的竹竿匀速向上爬升的人,靠的是手与竹竿之间的 摩擦,方向为 ,如果增大手握杆子的力,则爬杆人的手与杆子之间的摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.一个箱子重力为 10N,放在水平面上,受到了 6N 的水平推力,箱子未动,这时箱子所受到的摩擦力N。当水平推力增大到 15N 时,箱子恰好做匀速运动,物体所受到的摩擦力是 N。
11.如图所示,保持物块 A 与 B 位置不动,缓慢向两侧移动铁架台,整个装置静止后,弹簧测力计甲、乙的示数分别为 5N 和 3.5N,则 A 所受摩擦力的方向水平向 (选填“左”或“右”);地面对 B 的摩擦力大小为 N,方向水平向 (选填“左”或“右”)。
12.如图甲所示,小明将 A 、B 两个物体叠放在一起,当用大小恒为 10N 的力 F1 作用在物体 B 上时,物体 A 、B 均沿水平面做匀速直线运动,则此时物体 A 、B 之间的摩擦力为 N;如图乙所示,当用力F2 作用在物体 A 上时,物体 A、B 也均沿原来的水平面做匀速直线运动,则此时物体 A、B 之间的摩擦力为 N。
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13.小明同学正在向左奔跑。请在图中画出他脚部受力点上受到的摩擦力的示意图。
14.为探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验小组的同学用如图甲所示的装置和器材进行实验。
(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿 方向拉动,使其做 运动,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)在木块上加放砝码,是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面 的关系。
(3)实验中,大家发现弹簧测力计示数很难稳定,于是设计了如图乙所示的装置来进行实验。水平传送带的速度可以调节,定滑轮与绳之间的摩擦忽略不计。
①启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面 ,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。木块所受滑动摩擦力的方向沿水平方向向 。
②某次实验中,当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,大家发现弹簧测力计的示数(选填“改变”或“不变”)。
15.现在所使用的黑板擦,可以吸附在磁性黑板上处于静止状态,已知黑板擦重为 0.5N,求:
(1)这时黑板擦受到的摩擦力大小;
(2)若对黑板擦施加一个大小为 2N、方向竖直向上的拉力 F 的作用,黑板擦将沿着该黑板匀速竖直向上运动,此时黑板擦受到的摩擦力大小;
(3)要使黑板擦沿着该黑板匀速竖直向下运动,求应给黑板擦施加竖直向下的力的大小。
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8.3 摩擦力
一、【基础知识】
知识点一:摩擦力的产生条件和影响因素
1、 摩擦力产生的条件:物体之间产生摩擦力必须要具备以下四个条件:第一两物体相互接触且有挤压;第二接触面粗糙;第三两物体 发生相对运动或相对运动趋势。
2、摩擦力的种类
(1)滑动摩擦:相互接触的两个物体,当它们之间有相对运动时,产生的摩擦力。
(2)滚动摩擦:相互接触的两个物体,当一个物体在另一个物体上发生滚动时,产生的摩擦力。
(3)静摩擦力:相互接触的两个物体,当它们有相对运动趋势,但它们处于相对静止时产生的摩擦力。
3、影响滑动摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
(1)接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大,当自行车车胎气不足的时候,骑起来更费力一些。
(2)压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
4、静摩擦大小:物体受到静摩擦力时,物体处于平衡状态(静止),受到的力是平衡力,静摩擦力大小等于静摩擦力作用线上的外力大小(比如推石头推不动,静摩擦力大小等于推力大小,推力如果改变,静摩擦力也随之改变)。
知识点二:探究影响滑动摩擦力大小因素的实验
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(2)实验原理:二力平衡的条件;
(3)实验方法:控制变量法、转换法。
2、实验器材:木块(有拉环)、弹簧测力计、长木板、毛巾、砝码、水平桌面。
3、器材作用及图像
(1)长木板和毛巾:改变接触面粗糙程度。
(2)木块(有拉环):实验对象。
(3)弹簧测力计:拉动木块匀速运动。
(4)砝码:改变木块对水平桌面的压力。
4、实验步骤
步骤①用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
步骤②在木块上面放一个砝码,改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的摩擦力。
步骤③把毛巾铺在长木板上面,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的摩擦力。
5、实验结论及应用
(1)滑动摩擦力的大小跟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。
(2)滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
知识点三:摩擦力的防止与利用
1、增大有益摩擦的方法
(1)增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹。
(2)增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大。
(3)变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚。
(4)变湿摩擦为干摩擦。
2、减小有害摩擦的方法
(1)使接触面变光滑。 (2)减小压力。 (3)用滚动代替滑动。
(4)使接触面分离。 (5)变干摩擦为湿摩擦。
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二、【典例解析】
题型 1:摩擦力的产生条件及分类
(
A
.
静止
C
.
推但没推动
)【典例 1-1】下列四种现象中,一定不存在摩擦力的是( )
B .匀速直线运动
D . 静止
【解答】解:A .水平面上静止的物体,没有相对运动或相对运动的趋势,所以不会产生摩擦力,故 A符合题意;
B .水平面上匀速直线运动的物体,与水平面有相对运动,推力等于摩擦力,推力和摩擦力是一对平衡力,因此存在摩擦力,故 B 不符合题意;
C .水平面上推但没推动的物体,与水平面有相对运动的趋势,推力等于摩擦力,推力和摩擦力是一对平衡力,因此存在摩擦力,故 C 不符合题意;
D .斜面上静止的物体,相对于斜面有下滑的趋势,因而会产生摩擦力,摩擦力的方向沿斜面向上,故D 不符合题意。
故选:A。
【典例 1-2】下列实例中,属于静摩擦的是( )
A .铅笔写字时,笔尖与纸的摩擦
B .擦黑板时,黑板擦与黑板的摩擦
C .扫地时,扫帚与地面的摩擦
D .手握瓶子时,手与瓶子之间的摩擦
【解答】解:ABC、铅笔写字时,笔尖相对纸滑动,笔尖与纸的摩擦属于滑动摩擦;擦黑板时,黑板擦相对黑板滑动,黑板擦与黑板的摩擦属于滑动摩擦;扫地时,扫帚相对地面滑动,扫帚与地面的摩擦属于滑动摩擦;
D、手握瓶子时,瓶子相对手处于静止状态,但瓶子有向下运动的趋势,故手握瓶子时,手与瓶子之间的摩擦属于静摩擦。
故选:D。
【变式 1-1】下列关于摩擦力的几种说法中正确的是( )
A .一个物体在另一个物体表面滑动时一定会受到滑动摩擦力
B .滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动的方向相反
C .猴子匀速向上爬杆时受到的摩擦力方向向下
D .生活中所有的摩擦力对我们而言都是没有好处的【解答】解:
A 、一个物体在另一个物体表面滑动时,若接触面光滑,则不会产生滑动摩擦力,故 A 错误;
B、滑动摩擦力的方向总是和物体相对运动的方向相反,故 B 正确;
C、猴子匀速向上爬杆时,处于平衡状态,受到的重力和摩擦力是一对平衡力,重力的方向竖直向下,则受到的摩擦力方向向上,故 C 错误;
D、生活中有的摩擦力对我们而言是有益的,我们称之为有益摩擦,如人走路时地面对人的摩擦力,故
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D 错误。
故选:B。
【变式 1-2】生活中经常可见如图甲、乙所示的两类电梯,甲箱子匀速下行,乙箱子匀速上行,并均与电
梯相对静止时,对箱子的运动和受力分析正确的是( )
A .甲箱子受到静摩擦力作用,乙箱子受到滑动摩擦力的作用
B .甲、乙箱子都不受摩擦力的作用
C .乙图中箱子上行时受到的摩擦力沿斜面向上
D .甲图中箱子的重力和对电梯的压力是一对平衡力
【解答】解:AB、根据题意在甲图中箱子与电梯之间没有相对运动,也没有相对运动趋势,故与电梯之间没有摩擦力,乙图中箱子与电梯有相对运动趋势,故上行和下行过程中都受摩擦力,故 AB 错误;
C、乙图中上行时,箱子相对于电梯有向下的运动趋势,故所受的摩擦力方向沿斜面向上,故 C 正确;
D、甲图中,箱子受到的重力与箱子对电梯的压力不是作用在同一个物体上两个力,不是一对平衡力,
故 D 错误。
故选:C。
题型 2:摩擦力的方向及作图
【典例 2-1】如图用力 F 沿水平方向拉动物体 B,使物体 B 在水平放置的木板 A 上向左做匀速直线运动。则木板 A 上表面所受摩擦力的方向水平向 左 (选填“左”或“右”)。
【解答】解:以物体 B 为参照物,木板 A 相对 B 向右运动,所以木板 A 上表面所受 B 的摩擦力的方向水平向左。
故答案为:左。
【典例 2-2】如图所示,物体以初速度 v 沿表面粗糙的固定斜面向上运动,画出此时物体所受摩擦力和重
力的示意图(作用点画在物体的重心)。
【解答】解:物体向上运动,受到的摩擦力方向沿斜面向下,重力的方向竖直向下,作用点都画在重心,如图所示:
【变式 2-1】在自动化生产线上,常用传送带运送工件,如图所示,工件与传送带一起向右匀速运动时,关于工件受力,下列说法正确的是( )
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A .工件受摩擦力,方向水平向右
B .工件受摩擦力,方向水平向左
C .工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力是一对平衡力
D .工件所受到的重力与传送带对工件的支持力是一对平衡力
【解答】解:AB、因为工件与传送带一起匀速运动,所以它们之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势,则工件没有受到摩擦力的作用,故 AB 错误;
C、工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力是一对相互作用力,故 C 错误;
D、工件所受到的重力与传送带对工件的支持力,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上,所以这两个力是一对平衡力,故 D 正确;
故选:D。
【变式 2-2】如图所示为传送带将快递箱 A 从底端斜向上匀速运送的示意图,请在图中画出快递箱 A 受到的重力和摩擦力的示意图。
【解答】解:物体 A 随传送带一起匀速向上运动,摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反,所以物体 A 受传送带的摩擦力方向沿斜面向上,过物体 A 的重心沿传送带向上作一条带箭头的有向线段,表示物体 A 受到的摩擦力,重力的方向是竖直向下的,如图所示:
。
题型 3:摩擦力的影响因素及实验
【典例 3-1】如图所示,在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)做实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉木块 A,使其在长木板上做 匀速 直线运动,此时弹簧测力计的示数等于木块 A 受到的滑动摩擦力大小;
(2)比较 乙、丙 实验,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系;
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(3)比较甲、丁实验,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,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是否正确,请说明理由 不正确,未控制压力不变 ;
(4)本实验操作过程中最大的困难是 很难做到匀速拉动木块 。
【解答】解:(1)实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉木块 A,使其在长木板上做匀速直线运动,根据二力平衡,此时弹簧测力计示数的大小等于滑动摩擦力的大小;
(2)探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时,应控制压力大小不变,只改变接触面粗糙程度,故选乙、丙实验;
(3)研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将物体切去一半,压力变小了,故小明的结论是错误的,理由是没有控制压力大小相同;
(4)在实验过程中,很难做到拉着木块做匀速直线运动。
故答案为:(1)匀速;(2)乙、丙;(3)不正确,未控制压力不变;(4)很难做到匀速拉动木块。
【典例 3-2】如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉
动木块得到的 s﹣t 图线分别是图乙中的①和②。两次对应的弹簧测力计示数分别为 F1 、F2,下列说法
中正确的是( )
A .v1>v2 F1>F2 B .v1<v2 F1<F2
C .v1>v2 F1 =F2 D .v1<v2 F1 =F2 【解答】解:
(1)由图乙可知,s__t 图线①和②均为过原点的斜直线,说明两次木块都做匀速直线运动,相同时间内①的路程长,由v 可知:①的速度大,即v1>v2;
(2)当弹簧测力计拉着木块在水平方向上做匀速直线运动时,处于平衡状态,此时木块在水平方向上受到的弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反。两次情况下物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,则两种情况下木块所受滑动摩擦力 f1 =f2,由于两次弹簧测力计拉力F1 和 F2 分别与对应的滑动摩擦力大小相等,则F1 =F2。故 C 正确。
故答案选 C。
【变式 3-1】小金同学在测量木块与长木板之间的滑动摩擦力时,利用下图两种实验装置测量,则说法不正确的是( )
A .乙图比甲图测量时,弹簧秤更稳定显示读数
B .甲图和乙图拉动过程中,木块相对地面都是运动的
C .拉动时,乙图中弹簧秤对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力
D .乙图中,长木板受到木块的滑动摩擦力大小与弹簧秤读数相同
【解答】解:AC、乙图中,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,此时木块受到的摩擦力和拉
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力始终是一对平衡力;该装置的优点是:不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作;弹簧测力计固定不动,易于读数,故 AC 正确。
B、甲图中木块相当于对面有位置的变化,则木块是运动的,乙图拉动过程中,木块相对地面没有位置的变化是静止的,故 B 错误;
D、乙图中,木块处于静止状态,受拉力和摩擦力一对平衡力,大小相等,即弹簧秤的拉力与木块受到的摩擦力大小相等,因为物体间力的作用是相互的,木板对木块的摩擦力与木块对木板的摩擦力大小相等,故长木板受到木块的滑动摩擦力大小与弹簧秤读数相同,故 D 正确。
故选:B。
【变式 3-2】现有一个各表面粗糙程度相同的正方体木块,兴趣小组想要测量木块在木板上受到的滑动摩擦力大小。
(1)小组利用方案一进行测量,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,根据 二力平衡 知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)在老师的指导下,小组将方案一优化为方案二,与方案一相比,其优点是 无需匀速拉动木板 ; (写出一点即可)
(3)方案二中,如不计绳与滑轮之间的摩擦,此时木块所受的摩擦力为 3.4 N,方向 水平向左 ;
(4)小组找来一个各表面粗糙程度相同且与木块等体积的铝块(ρ 铝>ρ 木),他们利用方案二对铝块进行测量,此时弹簧测力计的示数为 2.8N,由此小组认为铝块的表面更光滑,他们的结论 可靠 (选填“可靠”或“不可靠”)。
【解答】解:(1)实验中需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时木块受力平衡,根据二力平衡条件,测力计的示数等于摩擦力的大小,即滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)方案二中,读数稳定、消除弹簧测力计自重对读数的影响、无需匀速拉动木板。
(3)方案二中,如不计绳与滑轮之间的摩擦,弹簧测力计的分度值是 0.2N,弹簧测力计的示数是 3.4N,木块受到的摩擦力和弹簧测力计的拉力是平衡力,木块受到的摩擦力 f=F =3.4N,
木块相对于木板向右运动,木块受到摩擦的方向是水平向左。
(4)因为 ρ 铝>ρ 木,
木块和铝块的体积相等,由 m = ρV 可知m 铝>m 木,
根据 G =mg 可知 G 铝>G 木,
对地面的压力 F 铝>F 木,
此时弹簧测力计的示数是 2.8N,铝块受到的摩擦力是 2.8N,铝块受到的摩擦力小于木块受到的摩擦力,滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,说明铝块的表面更光滑。
故答案为:(1)二力平衡;(2)无需匀速拉动木板;(3)3.4;水平向左;(4)可靠。
题型 4:摩擦力的分析及大小比较
【典例4-1】如图,两个质量相等且上、下底面粗糙程度也相同的圆台形物体甲和乙,放置于水平地面上,
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分别在水平力 Fa 、Fb 作用下做匀速直线运动。则下列说法正确的是( )
A .拉力 Fa 大于拉力Fb
B .甲的速度一定等于乙的速度相同
C .甲受到的摩擦力可能小于乙受到的摩擦力
D .甲、乙受到的地面摩擦力一定相等
【解答】解:(1)甲、乙质量相同,重力相同,甲、乙放在水平地面上,甲、乙对水平地面的压力相同,接触面粗糙程度相同,所以甲、乙受到的滑动摩擦力相同;故 C 错误、D 正确;
(2)匀速直线运动,甲的速度不一定与乙的速度相同,因为都匀速直线运动,甲、乙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,滑动摩擦力相同,拉力相同,故拉力 Fa 等于拉力Fb ,故 AB 错误;
故选:D。
【典例4-2】现有 A 、B 两个物体,A 的重力为 10N ,B 的重力为 20N。如图甲所示,A 、B 两物体粗糙程度一样,在 F1 =10N 的推力作用下,以相同的速度 v 一起向右做匀速直线运动;然后将 A、B 平放,如图乙,在相同水平面上用 F2 推着 AB 以 v 做匀速直线运动。下列说法中正确的是( )
A .图甲中,物体 A 受摩擦力,方向水平向右
B .图甲中,B 对地面的压力为 20N
C .采用图乙方式推 A 、B 时,A 、B 总摩擦力为 30N
D .图乙中,若增大 F2 ,A 、B 所受总摩擦力不变
【解答】解:A、图甲中,物体 A 相对于 B 处于静止状态,与 B 之间没有发生相对滑动或有相对滑动的趋势,所以 A 不受摩擦力,故 A 不正确;
B、图甲中,B 对地面的压力等于 AB 的总重力,大小为 30N,故 B 错误;
C 、A 和 B 叠放在水平桌面上和 A 、B 紧靠着放在同一水平桌面上,两种情况下 A 和 B 对水平桌面的压力大小都等于 A 和 B 的重力大小,重力不变,压力不变。两种情况下木块和水平桌面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,滑动摩擦力大小与推力是一对平衡力,所以 AB 的总摩擦力为 10N,故 C 错误;
D、图乙中,若增大 F2 ,AB 对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以受到的滑动摩擦力大小不变,故 D 正确。
故选:D。
【典例4-3】18.如图甲所示,物体受水平拉力 F 的作用,在同一水平地面上运动。从 t =0 开始,物体的运动情况如图乙所示,关于这个过程描述正确的是( )
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A .物体一直做匀速直线运动
B .物体在 9s 内通过的路程是 18m
C .从 t =6s 到t =9s 的过程中,物体受到的摩擦力不变
D .t =1s 时,若 F =5N,则物体受到的摩擦力大于 5N
【解答】解:A、由图可知,物体在 0~3s 内的速度为 0,处于静止状态,在 3~6s 内,物体做匀加速直线运动,6s 后物体做匀速直线运动,故 A 错误;
B、由图可知,物体先静止,后加速,再匀速直线运动,最大速度为 2m/s,其平均速度要小于 2m/s,根据速度公式可知,通过的路程要小于 s =vt =2m/s×9s =18m,故 B 错误;
C、从 t =6s 到 t =9s 的过程中,物体做匀速直线运动,影响滑动摩擦力的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,故 C 正确;
D、t =1s 时,若 F =2N,由于物体处于静止状态,水平方向上受到平衡力的作用,拉力和摩擦力是一对平衡力,所以物体受到的摩擦力等于 2N,故 D 错误。
故选:C。
【变式 4-1】如图甲所示,完全相同的木块 A 和 B 叠放在水平桌面上,在 10N 的水平拉力 F1 作用下,A 、 B 一起做匀速直线运动,此时木块 B 所受的摩擦力为 0 N;若将 A 、B 紧靠着放在水平桌面上,用水平力 F2 推 A 使它们一起匀速运动,如图乙所示,则推力F2 = 10 N。
【解答】解:
在甲图中,木块 A、B 在 10N 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,它们没有发生相对运动或也没有相对运动的趋势,所以木块 B 不受摩擦力,即 B 所受摩擦力为0N;
若将 A 、B 紧靠着放在水平桌面上,用水平力 F2 推 A 使它们一起匀速运动,所以 AB 整体在水平方向上受平衡力作用,则推力 F2 =F1 =f=10N。
故答案为:0;10。
【变式 4-2】如图所示,将一木块放在水平桌面上,用大小为 5N 的水平拉力 F 拉动木块,使其在桌面上
向右做匀速直线运动,此过程中( )
A .木块所受的摩擦力方向向右,且大小为 5N
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B .桌面所受摩擦力方向向右
C .桌面不受摩擦力
D .继续拉动木块,使木块右端离开桌面,在木块掉落前,木块所受摩擦力变小
【解答】解:A .用大小为 5N 的水平拉力 F 拉动木块,使其在桌面上向右做匀速直线运动,根据二力平衡可知,木块受到的摩擦力大小也为 5 N,方向与拉力相反,即摩擦力方向向左,故 A 错误;
BC .由力的作用是相互的可知,桌子受到的摩擦力与木块受到的摩擦力大小相等、方向相反,即桌面对木块的摩擦力向左,则木块对桌子的摩擦力向右,故 B 正确,C 错误;
D.木块受到的摩擦力与接触面的粗糙程度和压力有关,木块掉落前,接触面的粗糙程度和压力保持不变,摩擦力不变,故 D 错误。
故选:B。
【变式 4-3】如图 1 所示,放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力 F 的作用,物体 0~3s 静止, 3~6s 速度由0 变为 1m/s,6~9s 以 1m/s 的速度做匀速直线运动,拉力随时间变化关系如图 2 所示。下列选项正确的是( )
A .6~9s,物体通过的路程为 1m
B .6~9s,物体受到的摩擦力大小为 4N
C .3~6s,物体受到的摩擦力大小为 6N
D .0~3s,物体受到的摩擦力大小为 0N
【解答】解:A、物体 6~9s 以 1m/s 的速度做匀速直线运动,根据 s =vt 可知,6~9s 物体通过的路程为:
s =vt =1m/s×3s =3m,故 A 错误;
BC、物体 6~9s 以 1m/s 的速度做匀速直线运动,处于平衡状态,它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力为 4N,3~6s 时物体做加速运动,拉力大于摩擦力,物体对水平面的压力及接触面粗糙程度不变,则它受到的滑动摩擦力不变,所以,物体受到的摩擦力为 4N,故 B 正确,C 错误;
D、物体 0~3s 静止,处于平衡状态,它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图可知,0~ 3s 时,拉力大小为 2N,所以摩擦力也为 2N,故 D 错误;
故选:B。
题型 5:增大及减少摩擦力的方法
【典例 5-1】如图所示的四个实例中,增大有益摩擦的是( )
(
A
.
) (
向合页加润滑剂
B
. 用力
捏车闸
)
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(
C
. 轴承中装有滚珠
)D . 把冰面刷光滑
【解答】解:A、向合页加润滑剂,可在接触面形成一层油膜,使接触面分离,可减小摩擦力,故 A 不合题意;
B、用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,增大压力,可增大摩擦力,故 B 符合题意;
C、轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动,可减小摩擦力,故 C 不合题意;
D、把冰面刷光滑,是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,可减小摩擦力,故 D 不合题意。故选:B。
【变式 5-1】骑自行车出行,绿色环保,低碳出行。如图所示,下列事例为了减小摩擦的是( )
A .轮胎上有凹凸不平的花纹
B .车把上有细条纹
C .轴承中装有滚珠
D .刹车时,用力捏车闸
【解答】解:A、轮胎上有凹凸不平的花纹,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 A 不合题意;
B、车把上有细条纹,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 B 不合题意;
C、轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故 C 符合题意;
D、刹车时,用力捏车闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故 D 不合题意。故选:C。
【变式 5-2】用力压着拖把拖地,是通过 增大压力 方法来增大摩擦力,拖把头受到地面的摩擦力方向是 水平向左 (与 F 方向相反/水平向左/水平向右)。
【解答】解:用力压着拖把拖地,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;
由题意可知,拖把头在地面上向右滑动,则其受到地面的滑动摩擦力,其相对地面水平向右运动,那么其方向与水平向右方向相反,即水平向左。
故答案为:增大摩擦;水平向左。
三、【拓展延伸】
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【拓展题 1】如图所示,甲是放在水平桌面上的重为 10N 的木块,重为 6N 钩码乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动,若要用力将甲物块向左水平匀速拉动,拉力大小为( )
A .4N B .6N C .12N D .16N 【解答】解:
钩码通过定滑轮拉着木块向右进行匀速直线运动,木块水平方向上受到水平向右 6N 的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力是 f=6N;
对木块施加一个水平向左的拉力 F 左 ,使木块拉动钩码匀速上升,木块向左匀速直线运动,木块水平方向上受到水平向左的拉力 F、水平向右的滑动摩擦力、水平向右的拉力 F =6N,水平向左的拉力 F 与水平向右的拉力 F、滑动摩擦力是平衡力,所以 F 左 =F+f=6N+6N =12N,故 C 正确。
故选:C。
【拓展题 2】(多选).如图甲所示,A 、B 、C(mA =3kg ,mB =2kg ,mC =1kg)三个物体与桌面粗糙程度均相同,叠放在水平桌面,水平拉力 F1 =6N 作用于 B 上,A、B、C 整体一起向右做匀速直线运动。如图乙用轻绳跨过定滑轮将 A 、C 相连,水平拉力 F2 作用于 B ,B 相对于地面做匀速直线运动,A 、C 保持静止,已知粗糙程度一定时,滑动摩擦力与压力成正比。下列说法正确的是( )
A .图甲中 A 不受摩擦力
B .图甲 B 所受 C 对它的摩擦力为 5N
C .F2 =8N
D .图乙中地对 C 的摩擦力为 5N,方向水平向右【解答】解:
A、图甲中,A 、B 、C 整体一起向右做匀速直线运动,A 、B 之间没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以 A 不受摩擦力,故 A 正确;
B、图甲中,B 物体水平方向受到向右的拉力和 C 对 B 的摩擦力,因物体匀速运动这两力是一对平衡力,则 B 所受 C 对它的摩擦力与拉力大小相等为 6N,故 B 错误;
C、在图甲中,A 、B 、C 整体一起向右做匀速直线运动,由二力平衡条件知 A 、B 、C 整体受到地面给的摩擦力 f1 =F1 =6N,整体对地面的压力 F 压 1 =G 整=(mA+mB+mC)g=(3kg+2kg+1kg)×10N/kg = 60N;
在图乙中,B 相对于地面做匀速直线运动,A、C 保持静止,则 A 与 B 之间存在滑动摩擦力,B 与C 之间也存在滑动摩擦力,
A 对 B 的压力为 F 压 2 =GA =mAg =3kg×10N/kg =30N,
设 B 受到 A 给的摩擦力为 f2,因滑动摩擦力与压力成正比,则,解得 f2 =3N; B 对 C 的压力 F 压 3 =GAB=(mA+mB)g=(3kg+2kg)×10N/kg =50N,
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设 B 受到 C 给的摩擦力为 f3,因滑动摩擦力与压力成正比,则,解得 f3 =5N; B 物体在水平方向上受到三个力,即向左的摩擦力f2 和f3、向右的拉力 F2,
由于 B 物体处于平衡状态,所以可得 F2 =f2+f3 =3N+5N =8N,故 C 正确;
D、图乙中,A 受到 B 给的摩擦力 f2′,因f2 与f2′是一对相互作用力,则 A 受到 B 给的摩擦力 f2 ′ =f2 =3N,方向向右;
A 静止,处于平衡状态,A 在水平方向上受到两个力,则绳子给的拉力 F 绳 =f2′=3N,方向向左,因同一根绳子上各处的拉力大小相同,所以绳子给 C 的水平拉力也为 3N,方向向左;
虽然 A 、C 处于静止状态,B 处于匀速直线运动状态,但 ABC 整体仍然处于平衡状态,把 ABC 看成一个整体(不考虑内部的摩擦力),根据力的平衡条件可得:F2 =2F 绳+f 地,则地面对 C 的摩擦力 f 地 =F2﹣2F 绳 =8N﹣2×3N =2N,方向水平向左,故 D 错误;
故选:AC。
四、【思维训练】
1.摩擦是我们生活中常见的现象,下列有关摩擦的说法正确的是( )
A .写字时笔与纸之间的摩擦是有害摩擦
B .用力推桌子没推动,此时桌子和地面之间没有摩擦
C .摩擦力一定阻碍物体的运动
D .假如没有摩擦,我们将拿不起水杯
【解答】解:A .写字时笔与纸间的摩擦属于有益摩擦,因为有摩擦才能使笔墨在纸上留下痕迹,故 A错误;
B .用力推桌子没推动,此时桌子和地面之间有摩擦力,为静摩擦力,故 B 错误;
C .摩擦力不一定阻碍物体的运动,也可以使物体运动,故 C 错误;
D .拿起水杯依靠水杯与手之间的摩擦力,当摩擦力消失,我们将拿不起水杯,故 D 正确。
故选:D。
2.如图所示,两个磁性滑轮 A 、B 吸附在竖直放置的磁性黑板上,此时两滑轮均静止。已知滑轮 A 的质量大于滑轮 B 的质量,滑轮 A 的磁性小于滑轮 B 的磁性,则两个滑轮受到的摩擦力 fA、fB 大小( )
A .fA>fB B .fA<fB C .fA =fB D .无法判断
【解答】解:根据静止的物体受力平衡,两滑轮均静止,竖直方向的重力和摩擦力是一对平衡力,受到的摩擦力等于自身的重力,而滑轮 A 的质量大于滑轮 B 的质量,所以滑轮 A 的重力大于滑轮 B 的重力,所以两个滑轮受到的摩擦力 fA>fB。故 A 符合题意,BCD 不符合题意。
故选:A。
3.探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验操作如图,下列分析正确的是( )
A .图乙和图丙两实验,探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
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B .实验中,弹簧测力计水平匀速拉动木块,速度越大,摩擦力越大
C .若撤去拉力 F,木块会慢慢停下来,说明木块受到了摩擦力的作用
D .图甲和图乙两实验,可得出“滑动摩擦力大小与物体的质量有关”的结论
【解答】解:A. 图乙和图丙两实验,探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,没有控制压力相等,故 A 错误;
B.滑动摩擦力的影响因素是压力和接触面的粗糙程度,与速度无关,故 B 错误;
C.力可以改变物体的运动状态,撤去拉力 F,木块会慢慢停下来,说明木块受到了摩擦力的作用,故 C正确;
D. 比较图甲和图乙两实验可知,接触面的粗糙程度相同,而物体对接触面的压力大小不同,可得出“滑动摩擦力大小与压力大小有关”的结论,故 D 错误。
故选:C。
4.“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 5N,下列说法正确的是( )
A .铁块所受的滑动摩擦力大小为 5N
B .水平拉力 F 大小一定等于 5N
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 5N
【解答】解:A、铁块保持静止不动,水平方向上受力平衡,拉力传感器对铁块的拉力水平向右为 5N,则铁块受到的摩擦力水平向左也为 5N,故 A 正确;
B、小车不一定是做匀速直线运动,所以不能确定小车受到的拉力大小,故 B 错误;
C、铁块保持静止不动,水平方向上受力平衡,拉力传感器对铁块的拉力水平向右,则铁块受到的摩擦力水平向左,故 C 错误;
D、铁块对平板小车的压力,等于铁块的重力,铁块重力未知,故 D 错误。
故选:A。
5.如图所示,M、N 两个物体叠放在水平面上保持静止,同时有 F =10N 的两个水平力分别作用于 M、N两物体上,下列分析正确的是( )
A .地面对 N 的摩擦力为 0N
B .地面对 N 的摩擦力为 10N
C .地面对 N 的摩擦力为 20N
D .M 和 N 之间摩擦力为 20N
【解答】解:ABC、把 MN 看成一个整体,处于静止状态,处于平衡状态,受到平衡力的作用,同时有F =10N 的两个水平力分别作用于 M、N 两物体上,整体在水平方向上只受两个拉力,则地面对 N 没有摩擦力,故 A 正确,BC 错误;
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D、M 处于静止状态,M 在水平方向上受水平向左的拉力F 和 N 对 M 向右的静摩擦力,M 受到的这两个力是平衡力,大小相等,所以 M 和 N 之间摩擦力为 f=F =10N,故 D 错误。故选:A。
6.如图甲,物体在水平拉力 F1 的作用下,向右做匀速直线运动,已知 F1 =4N。若突然撤去 F1,同时对物体施加一个大小为 2N、水平向左的拉力 F2,如图乙,则此时物体受到的滑动摩擦力大小和方向为( )
A .2N;水平向左 B .2N;水平向右
C .4N;水平向左 D .4N;水平向右
【解答】解:图甲,物体向右匀速直线运动,水平方向拉力 F1 与滑动摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡条件,滑动摩擦力 f=F1 =4N ,方向与运动方向相反,即水平向左。
图乙,撤去 F1 并施加水平向左的 F2 =2N,物体由于惯性继续向右运动,此时压力和接触面粗糙程度未变,滑动摩擦力大小仍为 4N;因物体相对接触面向右运动,滑动摩擦力阻碍相对运动,方向保持水平向左。所以物体受到的滑动摩擦力大小为 4N,方向水平向左。故 C 符合题意,ABD 不符合题意。
故选:C。
7.现在各学校都在开展“足球进校园”活动,关于足球活动涉及的知识,下列分析不正确的是( )
A .足球鞋底凹凸不平,是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力
B .用头顶足球攻门时,头感到疼,说明物体间力的作用是相互的
C .守门员及时截住射门的足球,说明力可以改变物体的运动状态
D .足球能在空中飞行,是因为运动员对飞行的足球仍有力的作用
【解答】解:A、足球鞋底凹凸不平,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,故A 正确。
B、用头顶足球攻门时,头感到疼,是因为受到足球的作用力,说明物体间力的作用是相互的,故 B 正确。
C、守门员及时截住射门的足球,足球在力的作用下由运动变为静止,运动状态发生变化,说明力可以改变物体的运动状态,故 C 正确。
D、足球能在空中飞行,是因为足球具有惯性,运动员对飞行的足球不再有力的作用,故 D 错误。故选:D。
8.如图所示,用手握住装水的杯子静止在空中,杯子具有 惯性 ;若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,则杯子所受摩擦力大小 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)因为一切物体都具有惯性,所以用手握住装有水的杯子静止在空中,杯子具有惯性;
(2)若喝掉杯中一部分水后,仍按如图方式保持静止,杯子受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,仍是二力平衡,大小相等,杯子和水的重力减小,摩擦力减小。
故答案为:惯性;变小。
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9.用圆珠笔写字时,笔头里的小钢珠与纸面之间的摩擦为 滚动 (选填“静”、“滑动”或“滚动”;下同)摩擦;双手握住竖直悬挂的竹竿匀速向上爬升的人,靠的是手与竹竿之间的 静 摩擦,方向为
竖直向上 ,如果增大手握杆子的力,则爬杆人的手与杆子之间的摩擦力将 不变 (选填“变大”、 “变小”或“不变”)。
【解答】解:用圆珠笔写字时,笔头里的小钢珠在纸面上滚动,因此属于滚动摩擦;
双手握住竖直悬挂的竹竿匀速向上爬升的人,手与竹竿之间有相对运动的趋势,因此,靠手与竹竿之间的是静摩擦,此时重力和摩擦力是一对平衡力,方向相反,所以摩擦力方向为竖直向上;
如果增大手握杆子的力,摩擦力与重力仍然平衡,则爬杆人的手与杆子之间的摩擦力大小不变。
故答案为:滚动;静;竖直向上;不变。
10.一个箱子重力为 10N,放在水平面上,受到了 6N 的水平推力,箱子未动,这时箱子所受到的摩擦力6 N。当水平推力增大到 15N 时,箱子恰好做匀速运动,物体所受到的摩擦力是 15 N。
【解答】解:由题意可知,箱子受 6N 的水平推力,箱子未动,说明箱子处于静止状态,则在水平方向上所受的推力与摩擦力相互平衡,摩擦力等于推力等于 6N。
当水平推力增大到 15N 时,箱子恰好做匀速运动,所以此时摩擦力与推力是一对平衡力,大小等于 15N。故答案为:6;15。
11.如图所示,保持物块 A 与 B 位置不动,缓慢向两侧移动铁架台,整个装置静止后,弹簧测力计甲、乙的示数分别为 5N 和 3.5N,则 A 所受摩擦力的方向水平向 左 (选填“左”或“右”);地面对 B 的摩擦力大小为 1.5 N,方向水平向 左 (选填“左”或“右”)。
【解答】解:弹簧测力计甲、乙的示数分别为 5N 和 3.5N,则弹簧测力计对 A 的拉力为 5N,方向向右; A 水平方向上受拉力和摩擦力,由二力平衡可得,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故摩擦力大小为 5N;摩擦力水平向左;
以 B 为研究对象,它受到向左的拉力为 3.5N,同时受到地面对它的摩擦力和物体 A 对它的摩擦力,二者之和为 5N,所以地面对物体 B 的摩擦力为 5N﹣3.5N =1.5N ,方向水平向左。
故答案为:左;1.5;左。
12.如图甲所示,小明将 A 、B 两个物体叠放在一起,当用大小恒为 10N 的力 F1 作用在物体 B 上时,物体 A 、B 均沿水平面做匀速直线运动,则此时物体 A 、B 之间的摩擦力为 0 N;如图乙所示,当用力 F2 作用在物体 A 上时,物体 A 、B 也均沿原来的水平面做匀速直线运动,则此时物体 A 、B 之间的摩擦力为 10 N。
【解答】解:由题意可知,小明将 A 、B 两个物体叠放在一起,当用大小恒为 10N 的力 F1 作用在物体B 上时,物体 A 、B 均沿水平面做匀速直线运动,将物体 A 、B 看作整体,由二力平衡条件可知,物体B 与地面间的摩擦力等于拉力,为 10N;
A 、B 之间没有发生相对运动,也没有产生相对运动趋势,所以物体 A 、B 之间的摩擦力为0N;
用力 F2 作用在物体 A 上时,物体 A 、B 也均沿原来的水平面做匀速直线运动,由于物体 B 对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以物体 B 与地面间的摩擦力仍为 10N,且方向向左;
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由二力平衡条件可知,物体 B 受到 A 对它向右的摩擦力也为 10N,则物体 A 对物体 B 的摩擦力为 10N,所以此时物体 A 、B 之间的摩擦力为 10N。
故答案为:0;10。
13.小明同学正在向左奔跑。请在图中画出他脚部受力点上受到的摩擦力的示意图。
【解答】解:向左奔跑的小明,与地面接触的这只脚有向右滑动的趋势,所以鞋底受到地面对它向左的摩擦力,作用点在鞋底与地面的接触点,如图所示:
(
。
)
14.为探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验小组的同学用如图甲所示的装置和器材进行实验。
(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿 水平 方向拉动,使其做 匀速直线 运动,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)在木块上加放砝码,是为了探究滑动摩擦力大小与 压力大小 的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面 粗糙程度 的关系。
(3)实验中,大家发现弹簧测力计示数很难稳定,于是设计了如图乙所示的装置来进行实验。水平传送带的速度可以调节,定滑轮与绳之间的摩擦忽略不计。
①启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面 静止 ,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。木块所受滑动摩擦力的方向沿水平方向向 左 。
②某次实验中,当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,大家发现弹簧测力计的示数 不变 (选填“改变”或“不变”)。
【解答】解:(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使其做匀速直线运动,根据二力平衡,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)在木块上加放砝码,增大了压力,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,改变了接触面的粗糙程度,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计对木块的拉力(水平向右)与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,木块所受滑动摩擦
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力的方向沿水平向左;
当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,发现弹簧测力计的示数没有改变,则滑动摩擦力大小不变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小无关;当传送带加速运动时,压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故弹簧测力计的示数不变。
故答案为:(1)水平;匀速直线;(2)压力大小;粗糙程度;(3)静止;左;不变。
15.现在所使用的黑板擦,可以吸附在磁性黑板上处于静止状态,已知黑板擦重为 0.5N,求:
(1)这时黑板擦受到的摩擦力大小;
(2)若对黑板擦施加一个大小为 2N、方向竖直向上的拉力 F 的作用,黑板擦将沿着该黑板匀速竖直向上运动,此时黑板擦受到的摩擦力大小;
(3)要使黑板擦沿着该黑板匀速竖直向下运动,求应给黑板擦施加竖直向下的力的大小。
【解答】答:(1)黑板擦静止,受力平衡,竖直方向的重力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以这时摩擦力大小为 0.5N;
(2)若对黑板擦施加一个大小为 2N、方向竖直向上的拉力 F 的作用,黑板擦将沿着该黑板匀速竖直向上运动,此时黑板擦受力平衡,黑板擦向上运动,受到竖直向下的摩擦力和重力和竖直向上的拉力,所以 F =G+f,所以 f=F﹣G =2N﹣0.5N =1.5N;
(3)黑板擦压力和接触面粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,黑板擦沿着该黑板匀速竖直向下运动,摩擦力方向向上,此时摩擦力与重力方向相反,黑板擦匀速直线运动,处于平衡状态,所以此时黑板擦受到合力为零,所以 F'+G =f,所以 F' =f﹣G =1.5N﹣0.5N =1N。
故答案为:(1)黑板擦受到的摩擦力大小 0.5N;
(2)黑板擦受到的摩擦力大小为 1.5N;
(3)应给黑板擦施加竖直向下的力为 1N。
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