第四节 探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关（讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

第六章 熟悉而陌生的力 第四节 探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关 课标要点 1．理解滑动摩擦力的概念，知道滑动摩擦力的方向，了解静摩擦的含义。 2．通过实验探究滑动摩擦力大小的影响因素，掌握控制变量法的实验思想。 3．理解滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度的关系，能根据实验数据得出结论。 4．知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法，能解释生活中的摩擦现象。 5．能完成完整的探究实验报告，具备实验设计、数据分析与反思的科学素养。 学习重难点 重点：滑动摩擦力的概念；控制变量法探究实验；滑动摩擦力的影响因素；增大与减小摩擦的方法。 难点：实验中匀速拉动木块的原理；控制变量法的应用；摩擦力方向的判断；摩擦现象的辩证分析。 知识点 滑动摩擦力 1．滑动摩擦力的定义 物理学中，把一个物体在另一个物体表面上滑动时，所受到的阻碍物体间相对运动的力，叫做滑动摩擦力。 运动的书、冰壶最终停下来，都是因为受到滑动摩擦力的作用。 2．摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，阻碍物体的相对运动。 3．拓展：静摩擦力 相互接触的物体之间有相对运动趋势，但还没有产生相对运动时的摩擦力，叫做静摩擦力。 易错提醒 ① 滑动摩擦力阻碍的是"相对运动"，不是"运动"；摩擦力不一定是阻力，也可以是动力。 ② 产生摩擦力的条件：两物体相互接触且挤压、接触面粗糙、发生相对运动（或有相对运动趋势）。 随学随练 1．小明用毛刷清洗家中的地垫，清洗过程中，毛刷水平向右移动，地垫始终保持静止，如图所示，下列说法正确的是（     ） A．毛刷受地垫的摩擦力方向为水平向左 B．毛刷移动速度越快，所受地垫的摩擦力越大 C．地垫在水平方向不受摩擦力 D．地垫始终保持静止，所选参照物是毛刷 【答案】A 【解析】A．毛刷相对地垫水平向右运动，滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，故毛刷受地垫的摩擦力方向为水平向左，故A正确； B．滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，与运动速度无关，故B错误； C．毛刷对地垫有水平向右的摩擦力，地垫静止，水平方向受力平衡，故地面对地垫有水平向左的摩擦力，故C错误； D．地垫相对毛刷位置发生变化，是运动的；相对地面位置不变，是静止的，故所选参照物是地面，故D错误。 故选A。 2．下列摩擦现象中，属于滑动摩擦的是（     ） A．溜旱冰时，旱冰鞋与地面间的摩擦 B．狗拉雪橇与雪之间的摩擦 C．箱包下方的小轮与地面之间的摩擦 D．油桶在地面滚动，油桶与地面间的摩擦 【答案】B 【解析】ACD．溜旱冰时，旱冰鞋的轮子在地面滚动、箱包下方的小轮在地面滚动、油桶在地面滚动，都属于滚动摩擦，故ACD不符合题意； B．狗拉雪橇时，雪橇整体在雪面上发生滑动，属于滑动摩擦，故B符合题意。 故选B。 知识点 探究滑动摩擦力大小的影响因素 1．实验原理 用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块，木块做匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，因此弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。 2．实验方法：控制变量法 探究某一因素对滑动摩擦力的影响时，控制其他因素保持不变。 3．实验器材 弹簧测力计、木块、表面较粗糙的木板、表面较光滑的木板、重物等。 4．实验步骤 （1）探究与接触面粗糙程度的关系：保持压力大小不变（同一木块），改变接触面粗糙程度，分别水平匀速拉动木块，记录弹簧测力计示数。 （2）探究与压力大小的关系：保持接触面粗糙程度不变（同一桌面），在木块上加重物改变压力，分别水平匀速拉动木块，记录弹簧测力计示数。 5．实验结论 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关：在其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大； 滑动摩擦力的大小还与接触面所受的压力有关：在其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 易错提醒 ① 必须水平匀速直线拉动木块，才能保证拉力与摩擦力平衡，大小相等。 ② 滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体运动速度无关。 随学随练 1．小金和小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，进行了以下实验。请你完成下列内容。 （一）他们通过实验探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。 实验器材：粗糙程度不同的长木板甲和乙、一个木块（质量已知）、若干砝码、弹簧测力计。 实验步骤： ①将木块放在水平长木板甲上进行实验，通过改变木块上砝码的个数改变木块对木板的压力；记录多组滑动摩擦力F及压力FN的大小；作出滑动摩擦力F随压力FN变化的图像，如图1中甲所示； ②换用长木板乙重复上述实验，作出滑动摩擦力F随压力FN变化的图像，如图1中乙所示。 （1）如图2所示，_____（选填“A”或“B”）操作更便于测量滑动摩擦力的大小。 （2）由图1可知：在接触面一定的情况下，滑动摩擦力的大小与压力成_____比；长木板_____（选填“甲”或“乙”）的接触面更粗糙。 （二）他们认为滑动摩擦力的大小除了跟压力大小和接触面粗糙程度有关外，还与接触面积的大小有关。 （3）为了探究这个问题，需要选择合适的木块，你认为他们应该选择_____。（选填字母） A．各面粗糙程度相同的正方体木块 B．各面粗糙程度不相同的正方体木块 C．各面粗糙程度相同、长宽高各不相等的长方体木块 D．各面粗糙程度不相同、长宽高各不相等的长方体木块 （4）在测量摩擦力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在_______（选填“水平”或“竖直”）方向调零。实验时沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时滑动摩擦力的大小_______（选填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 （5）小金同学正确选择木块后，将木块分别平放、竖放、侧放在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动木块，发现三次弹簧测力计的示数均相等，由此得到的结论是：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小_______（选填“有关”或“无关”）。 【答案】（1）A；（2）正 甲；（3）C；（4）水平 等于；（5）无关 【解析】（1）A方案中弹簧测力计固定，无论拉动木板的速度是否均匀，木块始终保持静止，受力平衡，弹簧测力计示数稳定，更易读数；B方案需要严格控制木块做匀速直线运动，操作难度大，因此A更便于测量。 （2）图1中甲乙两条图线都是倾斜直线，说明接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力与压力成正比；当压力相同时，甲对应的拉力更大，则滑动摩擦力更大。根据滑动摩擦力的影响因素，压力相同时滑动摩擦力越大说明接触面越粗糙，因此长木板甲更粗糙。 （3）探究滑动摩擦力与接触面积的关系，需要控制压力、接触面粗糙程度相同，只改变接触面积大小。选择各面粗糙程度相同、长宽高不等的长方体木块，通过平放、竖放、侧放就能改变接触面积，满足控制变量要求，故选C。 （4）弹簧测力计沿水平方向使用，所以要在水平方向调零；拉动木块做匀速直线运动时，木块水平方向受力平衡，滑动摩擦力和拉力大小相等，因此滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。 （5）控制压力和接触面粗糙程度不变，只改变接触面积的大小，三次滑动摩擦力大小都相等，说明滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。 2．红灯亮时，所有车辆在停止线前等候，绿灯亮起时，所有车辆同时启动，但很快就会拉开距离，这是由于不同车辆的提速快慢不同。小明发现这一现象后，想要探究“影响物体提速快慢的原因”，先着手研究滑动的物体的提速情况，他提出了如下因素的猜想： 猜想一：物体提速的快慢可能与物体所受拉力大小有关； 猜想二：物体提速的快慢可能与物体总质量有关。 小明准备的实验器材有：质量不同的多个木块、可通过电路控制拉力大小的电动机、电子秒表、粗糙程度均匀的长木板。 （1）在探究“物体提速的快慢可能与物体所受拉力大小有关”时，小明设计了如下两种实验方案，你认为应选用方案________（选填“A”或“B”）。 方案A：选用同一木块，分别用大小不同的拉力拉动，测量木块在2 s内前进的距离； 方案B：选用质量不同的木块，用相同的拉力拉动，测量木块在2 s内前进的距离。 （2）接着，小明要验证“物体提速的快慢可能与物体的总质量有关”。他保持电动机对木块的拉力大小不变，分别选用质量为、、（）的木块进行实验。 为了通过比较路程来反映提速快慢，他在每次实验中必须严格控制木块运动的________相同。 （3）为了验证猜想二，小明在电动机水平拉力大小不变的情况下，更换质量不同的木块进行多次实验，多次拉动木块，测出木块在2 s内前进的距离，并将数据记录在如图表格中。根据表格中的数据，小明得出结论：“物体所受的拉力一定时，物体的质量越大，提速越慢”。老师指出探究因素不全面，老师问小明“电动机拉力可以做到相同，那物块的合外力相同吗？你认为________（选填“相同”或“不相同”），原因是________________________________。 实验次序 1 2 3 木块的质量m/kg 1.0 1.5 2.0 2s内前进的距离s/cm 25.00 15.00 3.50 （4）根据（3）问，为了避免第三因素影响，你将怎样改进实验。________________________。 【答案】（1）A；（2）运动时间；（3）不相同 粗糙程度均匀的长木板上，木块受到的滑动摩擦力随压力增大而增大，不同质量的木块对木板的压力不同，因此受到的滑动摩擦力不同，木块受到的合力不相同 ；（4）更换质量不同的木块时，先测出各木块在长木板上受到的滑动摩擦力，再调节电动机拉力，使木块受到的合外力相同 【解析】（1）探究提速快慢与拉力大小的关系时，需使用控制变量法，保持物体总质量不变、改变拉力大小。方案A用同一木块保证质量相同，仅改变拉力，符合实验要求；方案B改变木块质量、保持拉力相同，是探究提速快慢与质量的关系，不符合本问的探究目的。 （2）根据控制变量法，要通过比较路程反映提速快慢，必须保证木块的运动时间相同，相同时间内前进的距离越短，说明提速越慢。 （3）木块在长木板上滑动时，水平方向受电动机拉力和滑动摩擦力。长木板粗糙程度不变，木块对木板的压力等于自身重力，质量越大压力越大，滑动摩擦力也越大；电动机拉力不变的情况下，拉力与摩擦力的差值不同，也就是木块的前进力不相同。 （4）见答案 知识点 增大摩擦和减小摩擦 1．增大有益摩擦的方法 （1）增大接触面的粗糙程度；例如：鞋底凹凸花纹、轮胎花纹、守门员戴防滑手套、二胡琴弓擦松香。 （2）增大压力；例如：用力捏自行车刹车、用力攥住物体。 2．减小有害摩擦的方法 减小接触面的粗糙程度；减小压力；使接触面彼此分离；例如：加润滑油、气垫船形成空气垫、磁浮列车悬浮。变滑动为滚动（滚动摩擦远小于滑动摩擦）。 特别提醒 摩擦并不都是有害的，很多摩擦是有益的，比如走路、拿东西都需要摩擦；我们要增大有益摩擦，减小有害摩擦。 随学随练 1．随着人形机器人技术快速发展，机器人行走、抓握、关节运转都用到摩擦力知识。下列机器人相关设计中，目的是增大摩擦力的是（     ） A．机器人关节内部加装精密滚珠轴承 B．给机器人转动部件涂抹专用润滑油 C．机器人脚掌设计凹凸不平的防滑纹路 D．机器人内置滚轮实现平稳滑行 【答案】C 【解析】A．机器人关节内部加装精密滚珠轴承，是将滑动摩擦变为滚动摩擦，目的是减小滑动摩擦力，故A不符合题意； B．给机器人转动部件涂抹专用润滑油，通过使接触面分离的方法减小摩擦力，故B不符合题意； C．机器人脚掌设计凹凸不平的防滑纹路，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C符合题意； D．机器人内置滚轮实现平稳滑行，是将滑动摩擦变为滚动摩擦，目的是减小滑动摩擦力，故D不符合题意。 故选C。 2．如图所示是人体的关节结构示意图，密闭的关节腔内含有滑液，可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是（     ） A．推动课桌时，先将书搬出 B．移动重物时，在下方安装滚轮 C．打羽毛球时，手握紧球拍 D．在门的转轴处添加润滑油 【答案】D 【解析】关节腔内的滑液使接触面分离，从而减小摩擦； A．先将书搬出再推动课桌，是在接触面的粗糙程度不变时，通过减小压力来减小摩擦，A不符合题意； B．移动重物时，在下方安装滚轮，是通过变滑动为滚动来减小摩擦，B不符合题意； C．打羽毛球时，手握紧球拍，是在接触面的粗糙程度不变时，通过增大压力来增大摩擦，C不符合题意； D．在门的转轴处加润滑油，是通过使接触面分离来减小摩擦，D符合题意。 故选D。 题型 控制变量法的实验数据分析 核心思路：控制变量法中，探究哪个因素，就改变哪个因素，控制其他因素相同；对比两组实验数据，变量唯一才能得出结论。 活学活用 1．在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，实验器材为：一个弹簧测力计、一个木块、一个钩码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板，实验中第1次和第2次用同一个长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 （1）实验时用弹簧测力计沿水平方向在水平长木板上___________拉动木块，根据___________原理可知拉力的大小等于滑动摩擦力的大小； （2）小英做第2次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间的图像如图丙所示，则木块在0~2s时做___________运动，第7s时受到的摩擦力为___________N。 （3）同一组的小芳同学将实验方法进行改进，实验装置如图丁所示：弹簧测力计左侧固定，木块下面是另一长木板，实验时水平拉着长木板沿水平地面运动，木块相对于地面静止，该装置的优点___________（写一条即可）；弹簧测力计示数如图丁所示，则上面木块受到的摩擦力为___________N。 【答案】（1）匀速直线 二力平衡；（2）加速 3；（3）不需要匀速拉动木板 2.2 【解析】（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。故实验时，应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，此时摩擦力的大小等于拉力大小即弹簧测力计的示数。 （2）由图丙可知，0~2s内，物体的速度变大，故木块在0~2s内做加速运动。 由图丙知，2~6s内物体做匀速运动，此时物体处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，由图乙知此过程的拉力为3N，所以滑动摩擦力为3N；6~8s内物体做减速运动，但由于压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为3N，故第7s时，摩擦力为3N。 （3）如图丁所示，弹簧测力计左侧固定，实验时水平拉着长木板沿水平地面运动，木块相对于地面始终静止，始终处于平衡状态，弹簧测力计的拉力始终等于木块受到的摩擦力大小，故该装置的优点是不需要匀速拉动木板，便于操作。 弹簧测力计的分度值为0.2N，示数大小为2.2N；木块受到的弹簧测力计对它的拉力与滑动摩擦力为一对平衡力，故上面木块受到的摩擦力大小为2.2N。 2．某小组利用以下器材探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关：粗糙程度均匀的长木板一块、质量相等的木块和砝码各一个、弹簧测力计一只。 （1）如图甲，将木块平放在长木板上，用弹簧测力计匀速拉动木块，此时弹簧测力计示数为2.4N，则木块受到的滑动摩擦力为__________N。 （2）在木块上叠放砝码，如图乙，重复 （1）的操作，弹簧测力计示数__________（选填 “大于”“小于”或“等于”）2.4N，由此可知：______________________________。 （3）将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，如图丙，发现弹簧测力计示数变小，由此得出：滑动摩擦力大小与接触面积大小有关。你认为此结论__________（选填“正确”或“错误”），理由是____________________。 （4）若在图甲实验中，木块运动过程中速度突然变大，则滑动摩擦力__________（选填 “变大”“变小”或“不变”）。为了操作方便，你对该实验有什么改进建议：____________________。 【答案】（1）2.4；（2）大于 当接触面的粗糙程度相同时，接触面所受到的压力越大，滑动摩擦力越大；（3）错误 没有控制压力大小相等；（4）不变 将弹簧测力计一端固定，另一端连木块，拉动木板 【解析】（1）将木块放在水平木板上，使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，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数，此时弹簧测力计示数为2.4N，则木块受到的滑动摩擦力为2.4N。 （2）在甲、乙两次实验中，接触面粗糙程度相同，乙实验中木块对接触面的压力大于甲实验中木块对接触面的压力，乙实验中弹簧测力计示数大于2.4N，乙实验中木块所受到的摩擦力大于甲实验中木块所受到的摩擦力，比较这两次实验可得出结论：当接触面的粗糙程度相同时，接触面所受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时，应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，虽然接触面的粗糙程度没变，但木块对接触面的压力减小了，所以得出了错误的结论。 （4）若在甲装置中，木块在运动过程中所受拉力突然变大，滑动摩擦力的大小只跟压力和接触面的粗糙程度有关，压力和接触面的粗糙程度都不变，滑动摩擦力不变； 为了操作方便，将弹簧测力计一端固定，另一端连木块，拉动木板。木板不管是不是匀速运动，木块始终静止，受力平衡，测力计示数就等于滑动摩擦力，操作简单，读数稳定。 题型 摩擦力方向与作用的辨析 核心思路：摩擦力阻碍相对运动，方向与相对运动方向相反；区分"运动"和"相对运动"，摩擦力可以是动力。 活学活用 1．为了“探究滑动摩擦力大小的影响因素”，小明提出了以下猜想，并依据猜想，小华进行了如下实验： （1）可能与压力的大小有关； （2）可能与接触面的粗糙程度有关。 （1）下列实例中，支持猜想（2）的是___________（填字母）； A．人走在湿滑的路上容易摔倒； B．推箱子时，箱子越重越难推； C．体操运动员上杠前在手上涂镁粉； D．拥挤道路上捏刹把刹车。 （2）实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其在水平桌面做___________运动，目的是为了使___________等于滑动摩擦力； （3）图乙中弹簧测力计示数是___________N，小明将之与图丙中示数比较，得出滑动摩擦力与压力有关的初步结论。请你指出小明的不足之处：___________； （4）我们平时走路时脚向后蹬，鞋底受到地面摩擦力的方向是___________（向前/向后），此摩擦力充当了___________（动力/阻力）的作用； （5）在同一探究活动中，另一组同学发现测力计示数时大时小，对于此现象产生原因的分析，错误的是___________（填字母）。 A．木板表面不同位置的粗糙程度可能是不同的； B．木块的运动可能不是匀速直线运动； C．木块对木板不同的位置产生的压力可能变化了。 【答案】（1）AC；（2）匀速直线 拉力；（3）3.4 未控制接触面粗糙程度相同；（4）向前 动力；（5）C 【解析】（1）A．人走在湿滑的路上，表面粗糙程度小，摩擦力小，容易摔倒，故A符合题意； B．推箱子时，箱子越重越难推，是压力大小增大，摩擦力增大，故B不符合题意； C．体操运动员上器械前，手上涂防滑粉，是通过增大接触面的粗糙程度来增大滑动摩擦力的，故C符合题意； D．用力捏车闸，车容易停下来，是通过增大压力来增大滑动摩擦力的，故D不符合题意。 故选AC。 （2）[1][2]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，即拉力等于摩擦力。 （3）[1][2]图中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.4N；比较如图乙和丙两次实验可知，两次实验中压力大小和接触面的粗糙程度都不相同，没有控制接触面的粗糙程度不变，不能得出滑动摩擦力的大小跟压力有关的结论。 （4）[1][2]当人向后蹬地面时，蹬地面脚相对于地面有向后运动的趋势，所受地面的摩擦力方向向前，所以此时摩擦力是动力。 （5）A．木板表面不同位置的粗糙程度可能是不同的，造成摩擦力变化，测力计示数时大时小，故A正确，不符合题意； B．木块的运动可能不是匀速直线运动，拉力不等于摩擦力，拉力可能时大时小。故B正确，不符合题意； C．木块对木板的压力大小等于物体的重力，大小不变，故C错误，符合题意。 故选C。 2．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，一定受到水平向右的摩擦力 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，一定受到向上的摩擦力 【答案】D 【解析】A．图甲中，物体随传送带一起向右匀速行驶过程中，虽然两个物体相互接触，但是没有相对运动的趋势，所以此时物体和传送带之间没有摩擦力，故A不符合题意； 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，即受到水平向左的摩擦力，故B不符合题意； 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不符合题意； 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，故一定受到向上的摩擦力，故D符合题意。 故选D。 题型 生活中摩擦现象的综合分析 核心思路：结合增大、减小摩擦的方法，分析生活实例的原理，能提出改进建议。 活学活用 1．小明在家打扫卫生时，发现拖动地毯上的茶几需要用很大的力。他为了寻找更容易拖动茶几的方法，研究影响滑动摩擦力大小的因素。    （1）小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。 ①将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其沿长木板做______运动，根据____知识可知，此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力大小； ②甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与_____有关；______两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关； （2）小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切成两块，相互叠加后继续进行实验，如图丁所示，读出弹簧测力计示数后与甲图对比，这种做法是_____（选填“合理”或“不合理”）的； （3）小明在老师的指导下对实验装置进行改进，如图戊所示，在用力将木板向左拉出过程中，弹簧测力计_____（选填“A”或“B”）的示数反映了木块和木板间的滑动摩擦力大小。拉木板的过程______（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动； （4）根据实验结论，你认为小明为了更容易拖动茶几可以采取哪些措施______（写出一条即可）。 【答案】匀速直线 二力平衡 压力大小 甲丙 合理 A 不一定 拿掉茶几上物品减小压力 【解析】（1）①[1][2]将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使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，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。 ②[3]甲、乙两个实验，接触面粗糙程度相同，压力不同，测力计示数不同，说明滑动摩擦力的大小与压力有关。 [4]研究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关，要控制压力大小相同，故甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。 （2）[5]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，要控制压力和接触面粗糙程度相同，将木块沿竖直方向切成两块，相互叠加后继续进行实验，压力大小不变，接触面粗糙程度也不变，故这种做法是合理的。 （3）[6]小明在老师的指导下对实验装置进行改进，如图戊所示，在用力将木板向左拉出过程中，木块与弹簧测力计固定不动，拉动木板运动，因木块处于静止状态，故在水平方向上受到测力计的拉力与受到的摩擦力为一对平衡力，大小相同；故弹簧测力计A的示数反映了木块和木板间的滑动摩擦力大小。 [7] 只要木板相对木块向左运动，木块就受到向左的滑动摩擦力，又因木块始终处于静止状态，所以拉木板的过程不一定要匀速拉动。 （4）[8]滑动摩擦力的大小跟压力和接触面的粗糙程度有关，可以减小压力或者使接触面更光滑，所以小明为了更容易拖动茶几可以拿掉茶几上物品减小压力。 2．如图，自行车是一种绿色出行的交通工具。 （1）自行车上有许多利用摩擦的知识，其中增大摩擦的有：___________；减少摩擦的有：___________；（请各举1例） （2）刹车时用力捏刹车手柄，是通过增大___________办法，从而增大摩擦力； （3）刹车后，自行车不会立即停止，而继续向前运动一段距离，这是因为自行车具有___________，它的速度越来越小，是因为受到阻力改变了它的___________； （4）画出自行车（用图中正方形代替）刹车后在水平路面上向前滑行时所受的力； （5）自行车超重会出现很多问题，某次小明用自行车带了3位同学，结果导致爆胎，那么使轮胎爆炸的力的施力物体是___________。（选填：小明等同学或地面） 【答案】（1）轮胎有花纹 给链条加润滑油；（2）压力；（3）惯性 运动状态；（4）；（5）地面 【解析】（1）[1][2]自行车轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦；给链条加润滑油，是通过使接触面分离的方法减小摩擦。 （2）刹车时用力捏刹车手柄，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力。 （3）[1][2]刹车后，自行车由于具有惯性，仍要向前运动，所以不能马上停下来；力可以改变物体的运动状态，它的速度越来越小，是因为受到阻力改变了它的运动状态。 （4）不考虑空气的阻力，自行车刹车后在水平路面上向前滑行时，在竖直方向上受到重力和支持力的作用，在水平方向上受到向后的摩擦力作用。从自行车的重心开始，分别沿各力的方向画一条有向线段，并分别用G、F和f表示，如图所示： （5）某次小明用自行车带了3位同学，他们对自行车轮胎的压力增大，同时地面对轮胎的压力也增大，受力面积不变，压强增大，导致爆胎，使轮胎爆炸的力的施力物体是地面。 基础通关 1．如图所示，冰壶运动员两只鞋的鞋底不同，滑行时全身只由滑行鞋支撑，需要停下时用蹬冰鞋进行控制。冰壶运动员改变自身所受冰面摩擦力的主要方式是改变（    ） A．接触面的粗糙程度 B．接触面的面积 C．对冰面的压力 D．滑行的速度 【答案】A 【解析】A．蹬冰鞋鞋底是橡胶，滑行鞋鞋底是塑料，两种鞋底材料的粗糙程度不同；运动员滑行时用滑行鞋支撑，停下时用蹬冰鞋控制，故A正确； BD．滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，与接触面面积、滑行速度无关，故BD错误； C．运动员对水平冰面的压力等于自身重力，压力大小基本不变，故C错误。 故选A。 2．下列关于弹力和摩擦力的说法，正确的是（　　） A．相互接触的物体一定产生弹力 B．摩擦力方向总是与物体运动方向相反 C．物体静止时不受摩擦力 D．压力越大，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力越大 【答案】D 【解析】A．相互接触的物体之间，如果没有相互作用，就不会产生弹力，故A错误； B．摩擦力的方向与物体间的相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反，当摩擦力为动力时，摩擦力的方向与受力物体的运动方向相同，例如人向前走路，故B错误； C．物体静止时，可能受到静摩擦力，如手握水杯静止时，水杯受竖直向上的静摩擦力，故C错误； D．滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关。当接触面粗糙程度不变时，压力越大，滑动摩擦力越大，故D正确。 故选D。 3．骑自行车出行，是低碳环保的出行方式。如图所示，自行车使用一段时间后要给链条和轴承加润滑油，这样做是为了（　　） A．增大车重 B．增大摩擦 C．减小摩擦 D．改变施力的方向 【答案】C 【解析】给链条和轴承加润滑油，是通过使接触面分离的方式，来减小摩擦，让自行车骑行起来更顺畅。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．小明练习书法时，如图甲，将具有一定重量的镇纸放在书写纸张上，可使纸张不易滑动，这是通过增大_______的方式增大摩擦；写“一”字时发现笔毫向左弯曲，笔对纸张的摩擦力方向向_______（选填“左”或“右”）。 【答案】压力 右 【解析】将具有一定重量的镇纸放在书写纸张上，通过增大压力，从而增大摩擦力，使纸张不易滑动； 在纸上写字，笔运行中受到纸面的摩擦力，笔毫向左弯曲，说明笔毫向右运动，此时笔毫所受摩擦力的方向与相对运动方向相反，故笔毫所受摩擦力的方向向左；由于笔对纸张的摩擦力与纸张对笔的摩擦力是一对相互作用力，方向相反，所以笔对纸张的摩擦力方向向右。 5．小明同学利用牙刷做实验，当用力沿水平方向匀速拖动牙刷时，刷毛发生了如图所示的弯曲。这个现象说明此时牙刷受到了__________力，这个力的方向向__________（选填“左”或“右”）。 【答案】摩擦 左 【解析】[1][2]当用力沿水平方向匀速拖动牙刷时，刷毛向左弯曲说明牙刷受到了与运动方向相反的力的作用，这个力是摩擦力；刷毛向左弯曲，说明摩擦力的方向与牙刷的运动方向相反，即摩擦力的方向向左。 6．塑料瓶盖的外缘常有一些竖纹，是通过____________来增大摩擦；刹车时用力捏车闸，是通过_____来增大摩擦；气垫船利用压缩气体使船体与水面_______，使摩擦明显减小。 【答案】增大接触面的粗糙程度 增大压力 分离 【解析】[1][2][3]塑料瓶盖的外缘常有一些竖纹，这样做是为了：在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；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的；气垫船利用压缩气体使船体与水面分离，是通过使接触面分离，使摩擦明显减小。 7．小宁在“探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中，他利用如图所示的装置进行实验。 （1）如图甲，用弹簧测力计沿水平方向拉动盛有水的水杯，使其在水平长木板上做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，水杯所受滑动摩擦力大小为_____________N。 （2）水杯中加入适量水后，重复步骤（1）实验，观察到弹簧测力计示数变大，由此说明：滑动摩擦力大小与_____________有关；下列实例中，利用该结论的是___________（填字母）。 A．骑自行车刹车时用力捏车闸    B．足球守门员戴有防滑手套 （3）实验过程中直接拉动水杯很难使其保持匀速直线运动，弹簧测力计示数不稳定，读数不方便，为此小宁更换图乙装置：将弹簧测力计固定不动，水平拉动长木板，此时水杯所受滑动摩擦力的方向水平向______________（选填“左”或“右”）。 【答案】（1）2.8；（2）压力大小 A；（3）左 【解析】（1）弹簧测力计分度值为0.2N，指针指向2.8N的位置；根据二力平衡，水杯匀速直线运动时，滑动摩擦力与拉力大小相等，因此滑动摩擦力为2.8N。 （2）加水后水杯对木板的压力变大，接触面粗糙程度不变，拉力变大，即滑动摩擦力变大，说明滑动摩擦力大小与压力大小有关； 用力捏车闸，是在接触面粗糙程度不变时，通过增大压力来增大摩擦，故A符合题意；防滑手套是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，故B不符合题意，故选A。 （3）水平向左拉动长木板时，水杯相对于长木板向右运动，滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，因此水杯受到的滑动摩擦力水平向左。 8．如图所示，用同一个木块进行“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，木板均放置在水平桌面上。 （1）小明用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为____________N。 （2）探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，应选择____________两图。 （3）比较甲和____________两图，可得结论：在其他条件一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （4）在上述实验操作中发现弹簧测力计示数不稳定，这会影响测量滑动摩擦力的大小，于是改进了实验装置，如图丁所示，实验时长木板____________（选填“一定”或“不一定”）要做匀速直线运动。 【答案】（1）1.2；（2）甲、乙；（3）丙；（4）不一定 【解析】（1）物体做匀速直线运动，此时物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡原理，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数，甲图中弹簧测力计的分度值是0.2N，示数是1.2N，则滑动摩擦力大小为1.2N。 （2）要探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，应控制接触面的粗糙程度相同，改变压力，因此选择甲、乙两图。 （3）要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，根据控制变量法，应控制压力大小相同，改变接触面的粗糙程度，因此选甲、丙两图实验。 （4）图丁所示，拉动下方长木板时，无论长木板是否做匀速直线运动，木块与木板之间产生的均为滑动摩擦力，且木块相对于地面静止，处于平衡状态，因此该实验中长木板不一定要做匀速直线运动。 9．人工智能逐渐融入我们的生活，一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人送餐情况，其质量为50kg，机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。求：送餐机器人所受摩擦力的大小。（g取10N/kg） 【答案】40N 【解析】送餐机器人的重力 根据题意，机器人受到的摩擦力f是其总重力的0.08倍，即 10．小明新买的电动平衡车，整车质量14kg。小明的重力是500N，当他骑着这辆平衡车在平直路面上匀速行驶时，平衡车受到的阻力是总重的0.05倍，g取10N/kg。求： （1）小明的质量； （2）该车空载时所受重力； （3）小明骑行该车时受到的阻力。 【答案】（1）50kg；（2）140N；（3）32N 【解析】（1）小明的质量为 （2）该车空载时所受重力 （3）小明骑行该车时平衡车总重为 小明骑行该车时受到的阻力为 素养提升 11．如图所示，在生产和生活中，人们需要根据不同的情况来增大有益摩擦或减小有害摩擦。下列说法不正确的是（　　） A．图甲：足球比赛中守门员戴上手套是为了增大摩擦力 B．图乙：运动鞋鞋底通常都有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦力 C．图丙：二胡琴师演奏时会在琴弓上抹上松香是为了减小摩擦力 D．图丁：磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起，从而减小摩擦力 【答案】C 【解析】A．图甲中，守门员戴上手套，是通过增大接触面的粗糙程度来增大手与足球之间的摩擦力，从而更容易接住球。故A正确，不符合题意； B．图乙中，运动鞋鞋底有凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大鞋底与地面之间的摩擦力，以防止滑倒。故B正确，不符合题意； C．图丙中，二胡是靠弓与弦的摩擦产生振动而发声的。在琴弓上抹松香，是为了增大弓毛与琴弦之间的粗糙程度，从而增大摩擦力，使二胡发声更响亮。故C错误，符合题意； D．图丁中，磁浮列车是利用磁极间的相互作用，使列车悬浮在轨道上方，从而使车体与轨道脱离接触，极大地减小了列车受到的摩擦力。故D正确，不符合题意。 故选C。 12．喜迎元旦，育才学校组织了拔河比赛，如图甲乙两队在比赛，最终甲队获胜。以下说法正确的是（　　） A．甲队受到地面的摩擦力小于乙队受到地面的摩擦力 B．甲队受到地面的摩擦力等于乙队受到地面的摩擦力 C．甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力 D．甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力 【答案】D 【解析】AB．双方之间的拉力并不是决定胜负的因素，哪边能获胜取决于哪边的摩擦力大，甲队获胜，则甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力，故AB错误； CD．力的作用是相互的，甲队对乙队的拉力和乙队对甲队的拉力是一对相互作用力，大小相等，故C错误，D正确。 故选D。 13．如图所示，将其中一本书抽出时，发现越往下的书抽出越困难。下列实例中改变摩擦力大小的方法与此相同的是（　　） A．在衣服的拉链上涂蜡 B．用力压住橡皮，擦去写错的字 C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木 D．在结冰的路面行驶时，车轮上缠绕铁链 【答案】B 【解析】A．在衣服的拉链上涂蜡，是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力，故A不符合题意； B．用力压住橡皮，擦去写错的字，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大橡皮和纸之间的摩擦力，故B符合题意； C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木，是用滚动代替滑动来减小摩擦力，故C不符合题意； D．在结冰的路面行驶时，车轮上缠绕铁链，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D不符合题意。 故选B。 14．摩擦力无处不在，它体现在人们生活的各个领域，下列常见摩擦现象：①走路时鞋底与地面之间的摩擦；②汽车行驶时，汽车与空气之间的摩擦；③骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦；④写字时笔尖与纸张之间的摩擦；⑤拖地时拖布与地板之间的摩擦；⑥滑冰时冰刀与冰面之间的摩擦，其中属于有益摩擦的是______，属于有害摩擦的是______；（均填写对应的序号）。请写出1种减小有害摩擦的方法________。 【答案】①④⑤ ②③⑥ 给自行车的车轮和轴之间加润滑油 【解析】[1][2]①人走路时，使人前进的动力是地面对脚的摩擦力，为了防止人走路时摔倒，也要用到鞋底与地面的摩擦，因此鞋底与地面的摩擦是有益的摩擦； ②汽车行驶时，汽车与空气之间的摩擦也就是空气阻力，它将影响汽车的行驶速度，故属于有害摩擦； ③骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦阻碍自行车前行，因此这个摩擦属于有害摩擦； ④写字时笔尖与纸张之间的摩擦是有益的，正因为这个摩擦才能使字写在纸板上，属于有益摩擦； ⑤拖地时拖布与地板之间的摩擦是有益摩擦，正是因为摩擦力才能将地面清理干净，属于有益摩擦； ⑥滑冰时冰刀与冰面之间的摩擦，阻碍冰刀前行，属于有害摩擦力； 综合上述分析，属于有益摩擦的是①④⑤；属于有害的摩擦力是②③⑥。 [3]根据影响摩擦力的因素可以，可以适当的给自行车的车轮和轴之间加润滑油使接触面分离，从而减小摩擦力。 15．物重为50N的物体静止在粗糙的水平地面上，这个物体所受到的摩擦力为________N；用大小为15N的力水平向左拉物体，物体静止，此时摩擦力的大小为________N；当把拉力F增大为20N时，物体做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力为________N。 【答案】0 15 20 【解析】[1]重为50N的物体静止在粗糙的水平地面上，此时物体没有相对运动或相对运动的趋势，因此不受摩擦力的作用，即摩擦力为0N。 [2]用大小为15N的力水平向左拉物体，物体静止，此时物体处于平衡状态，受到的静摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，则此时受静摩擦力的作用，大小为15N。 [3]当把拉力F增大为20N时，物体做匀速直线运动，此时物体处于平衡状态，受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，则此时物体受到的滑动摩擦力为20N。 16．如图甲所示，完全相同的两个木块A和B叠放在水平桌面上，在20N的水平推力的作用下，一起做匀速直线运动；如图乙所示，再将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力推A使它们一起做匀速直线运动。则图甲中，A受到的摩擦力为______N，图乙中，的大小为______N。 【答案】0 20 【解析】[1]在甲图中，木块A和B叠放在水平桌面上，在20N的水平推力作用下，A、B一起做匀速直线运动。由于A、B一起做匀速直线运动，因此A、B整体处于平衡状态，受到的推力和地面对B的摩擦力是一对平衡力，大小相等，方向相反，即地面对B的摩擦力大小为20N，方向与推力方向相反，为水平向左。 A在水平方向上处于平衡状态，因此A在水平方向上不受力或者受力平衡。由于A与B一起运动，且A与B之间没有相对运动的趋势，所以A不受B的摩擦力，即木块A受B的摩擦力大小为0N。 [2]如图乙所示，A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力推A使它们一起做匀速直线运动，接触面的粗糙程度不变，压力不变，则A和B所受桌面的滑动摩擦力不变，仍为20N，所以的大小为 17．在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验： （1）将木块放在水平木板上，用弹簧测力计应沿水平方向_________拉动木块，根据________知识可知，此时木块受到的滑动摩擦力大小_________（选填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 （2）甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与______________有关；__________两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 （3）同学们在老师的指导下对实验装置进行改进，发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好。图丁实验中_____________（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。 （4）若在甲装置中木块运动过程中速度突然变大，滑动摩擦力将______________。（填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】（1）匀速直线 二力平衡 等于；（2）接触面所受压力 甲、丙；（3）不一定；（4）不变 【解析】（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）由甲、乙两图可知，接触面的粗糙程度相同，都是木板，但是乙图中木块上放了一个砝码，因此压力比甲图大，弹簧测力计的示数较大，滑动摩擦力较大，说明滑动摩擦力的大小与压力有关。 要探究摩擦力和接触面粗糙程度的关系，必须控制压力相同，改变接触面的粗糙程度，符合要求的有甲、丙两图。 （3）图丁中，木块相对于地面位置没有改变，处于静止状态，受到摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力，摩擦力和拉力大小相等，故用如图丁的方式测量滑动摩擦力时不一定要匀速拉动长木板。 （4）若在甲装置中，木块在运动过程中所受拉力突然变大，压力和接触面的粗糙程度都不变，滑动摩擦力不变。 18．在学校冬季运动会上举行拔河比赛，体育委员组队时，和同学们有不同意见。为解决问题，同学们进行了分析和实验探究： （1）理论分析：拔河比赛过程中，假如甲队获胜，则甲队受到地面的摩擦力___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙队受到地面的摩擦力； （2）为研究滑动摩擦力和压力的关系，同学们进行了如丙图的实验。但是弹簧测力计示数达到最大值时，木块依旧没有运动，为了使用现有器材顺利完成这个实验的探究，可采取的方法是___________，从而得出滑动摩擦力和压力的关系。 （3）成果应用：根据以上探究可知，在组队时，应选体重___________（选填“大”或“小”）的同学参加比赛，同时在比赛时脚穿下图中___________（选填“A”、“B”或“C”）种鞋。 A．轮滑鞋  B．鞋底花纹较浅的鞋  C．鞋底花纹较深的鞋 【答案】（1）大于；（2）把棉布换成木板；（3）大 C 【解析】（1）拔河时，甲乙两队之间的拉力是一对相互作用力，大小相等。甲队获胜，是因为甲队受到地面的摩擦力大于绳子拉力，乙队受到地面摩擦力小于绳子拉力，所以甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力。 （2）丙图中木块不动，是因为接触面的最大静摩擦力太大，超过弹簧测力计量程。可将棉布换成木板减小接触面粗糙程度，之后保持接触面为木板不变，多次改变木块上的砝码质量进行实验，即可探究滑动摩擦力与压力的关系。 （3）根据以上探究可知，在组队时，应选体重大的同学参加比赛，通过增大压力增大摩擦； A．轮滑鞋受到的摩擦为滚动摩擦，相同条件下，滚动摩擦小于滑动摩擦，故不能穿轮滑鞋，故A不符合题意； BC．在比赛时脚穿图中鞋底花纹较深的鞋，通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦，故B不符合题意，C符合题意。 故选C。 19．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 【解析】（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。 20．如图所示，一辆自重为4×104N的中型卡车上载有160包化肥，每包化肥的质量为50kg，卡车正在通过一座桥。结合桥头标志牌，请完成以下问题：（g取10N/kg） （1）卡车空载时停在水平地面时受到的支持力为多大？ （2）车上化肥所受的总重力是多少？ （3）通过计算说明该车过桥时是否超载。 （4）若卡车在匀速行驶的过程中所受的摩擦力是总重的，则此时卡车匀速直线行驶的过程中所受的牵引力是多少？ （5）卡车遇到意外情况时紧急刹车，使卡车在水平路面上做减速运动，此时汽车受到的摩擦力是多大？ 【答案】（1）4×104N；（2）80000N；（3）该车超载；（4）6000N；（5）6000N 【解析】（1）因为支持力和重力是平衡力，所以卡车空载时停在水平地面时受到的支持力为F支=G=4×104N （2）车上化肥的总质量为m=160×50kg=8000kg 车上化肥的总重力为G=mg=8000kg×10N/kg=80000N （3）桥上“10t”表示允许通过车辆的最大质量为10t=1×104kg 车的总重力G总=4×104N+80000N=12×104N 车的总质量 该车超载。 （4）卡车在匀速行驶的过程中所受的摩擦力是总重的，摩擦力为 因为卡车在平直的马路上匀速行驶，所以卡车的牵引力与受到的摩擦力是一对平衡力，则此时卡车匀速直线行驶的过程中所受的牵引力 （5）因为卡车对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此卡车与地面间的摩擦力不变，大小仍然为6000N。 迁移创新 21．如下列图片所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同的两个木块，它们按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力、、和的作用下，做匀速直线运动，则下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A.甲、乙两图中，接触面的粗糙程度相同，木块P对接触面的压力小于木块Q对接触面的压力，所以，故A错误； B.乙、丙两图中，木块Q对接触面的压力小于木块P、Q整体对接触面的压力，所以，故B错误； CD.丙、丁两图中，接触面的粗糙程度相同，压力的大小相同，它们受到的摩擦力相同，所以，故C错误，D正确。 故选D。 22．某工人用300N的水平推力推水平地面上的大木箱，但没有推动，此时木箱受到的阻力为_______N；若改用400N的力推仍然没推动，则木箱受到的阻力为_______N。若用500N的力推动木箱做匀速直线运动，则木箱受到的阻力为_______N；若用600N的力推着木箱运动，则木箱受到的阻力为_______N。 【答案】300 400 500 500 【解析】[1]木箱静止处于平衡状态，在水平方向上的阻力与推力平衡，二者大小相等，故阻力大小为300N。 [2]木箱静止处于平衡状态，在水平方向上的阻力与推力平衡，二者大小相等，故阻力大小为400N。 [3]木箱做匀速直线运动处于平衡状态，在水平方向上的推力与阻力平衡，二者大小相等，故阻力大小为500N。 [4]木箱在水平地面上运动，受到的阻力是地面给木箱的摩擦力，滑动摩擦力大小与接触面间压力与接触面粗糙程度有关。木箱做匀速直线运动时受到的摩擦力为500N，受到推力为600N时，接触面间压力与粗糙程度不变，故摩擦力不变，依然是500N。 23．在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明设计了如下实验。（实验所用铁块的长、宽、高不同。每个面的粗糙程度都相同：两小车上表面材料不同） 步骤一：如图甲所示。小明用水平向左的拉力拉动放在水平面上的平板小车1，观察并记录内拉力传感器的示数，绘制了如图乙所示的图像； 步骤二：将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上，如图丙，用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2，再用弹簧测力计竖直向上拉铁块，读出弹簧测力计和拉力传感器的示数，记录在表格中。 实验次数 铁块重力/N 弹簧测力计示数/N 拉力传感器示数/N 1 5 0 1.5 2 5 1.0 1.2 3 5 2.0 0.9 （1）在步骤一中，小明_________（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动平板小车。当平板小车1开始运动时，铁块受到的摩擦力为___________N； （2）比较两组实验发现，步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小，由此可知滑动摩擦力的大小与_________有关； （3）通过分析步骤二表中数据，可得出结论：_________； （4）若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，他的操作应是________； （5）小明认为：该实验中水平面应尽量光滑，否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法__________（选填“合理”或“不合理”），请说明理由：________。 【答案】（1）不一定 2.0；（2）接触面的粗糙程度；（3）在接触面粗糙程度相同时，压力越小，滑动摩擦力越小；（4）将铁块分别以不同的面放在同一平板小车上，重复步骤一的实验，比较拉力传感器的示数；（5）不合理 拉力传感器测的是铁块与小车之间的摩擦力，水平面的光滑程度不影响该摩擦力 【解析】（1）在步骤一中，铁块相对于地面静止，受到的摩擦力与拉力传感器的示数始终平衡，所以小明不一定要匀速拉动平板小车； 由图乙可知，1s~4s内拉力传感器示数稳定在2.0N，此时铁块受到的摩擦力与拉力平衡；当平板小车1开始运动时，铁块与小车之间的压力和接触面粗糙程度不变，所以摩擦力为2.0N。 （2）步骤二第1次实验与步骤一1s~4s内的实验，铁块对小车的压力相同，但小车表面材料不同（接触面粗糙程度不同），拉力传感器示数不同（滑动摩擦力不同），由此可知滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 （3）步骤二中，接触面粗糙程度相同，弹簧测力计示数越大（铁块对小车的压力越小），拉力传感器示数越小（滑动摩擦力越小），可得出结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越小，滑动摩擦力越小。 （4）探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，需控制压力和接触面粗糙程度相同，改变接触面积。操作应是：将铁块分别以不同的面（不同接触面积）放在同一平板小车上，重复步骤一的实验，比较拉力传感器的示数。 （5）本实验中拉力传感器测的是铁块与小车之间的摩擦力，水平面的光滑程度不影响铁块与小车之间的摩擦力，只影响拉动小车的力，所以小明的说法不合理。 24．一杯水放在运动的汽车内，汽车突然刹车，水面发生了如图1所示的变化，根据该现象可以知道汽车原来是向________运动的（选涂“A左”“B右”）。如图2所示，传送带上的轮胎正匀速向右运动，轮胎与传送带保持相对静止，轮胎在水平方向________静摩擦力的作用（选涂“A受到”“B不受到”），在图3中画出轮胎所受重力的示意图________。 【答案】B右 B不受到 【解析】[1]列车向右运动过程中突然刹车，水杯由于受到摩擦力会随列车一起向右减速运动，而水杯中的水由于惯性还将保持原来的速度运动，此时水面会向右倾斜。 [2]传送带上的轮胎正匀速向右运动，说明轮胎与传送带之间没有相对运动或相对运动趋势，轮胎在水平方向不受到静摩擦力的作用。 重力的作用点在重心，方向竖直向下，如图所示： 25．如图所示，小明锻炼时在水平路面上拉一体积为1m3，密度为0.5×103kg/m3的长方体木块，此长方体木块在路面上滑动时，所受摩擦力是木块重的0.1倍。（g取10N/ kg） （1）小明一开始用100N的水平拉力，未拉动，此时木块受到的摩擦力是__________（“动摩擦力”或“静摩擦力”）；木块在水平路面上做匀速直线运动，则小明给木块施加的拉力为_______N； （2）水平路面对长方体木块的支持力为多少? （3）小明想要加强锻炼强度，想用更大的力拉动木块，下列措施可行的是 。 A．在木块的上方再增加重物 B．在水平面上增加木块的数量并将其连在一起 C．将水平拉力改为斜向下的推力 D．在木块下方增加圆木 【答案】（1）静摩擦力 500；（2）5000N；（3）ABC 【解析】（1）[1][2]小明一开始用100N的水平拉力拉物块，木块没有拉动，木块处于静止状态，受到的摩擦力是静摩擦力；木块的质量m=ρV=0.5×103kg/m3×1m3=500kg 木块的重力G=mg=500kg×10N/kg=5000N 在路面上滑动时，所受阻力是木块重的0.1倍，此时木块受到的阻力f=0.1G=0.1×5000N=500N 木块能做匀速直线运动时，水平方向上木块受到的阻力和拉力是平衡力，所以木块受到的拉力F=f=500N （2）木块在水平面上受到的重力和支持力是平衡力，大小相等，所以水平面对长方体木块的支持力为F支=G=5000N （3）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度； A．在木块的上方再增加重物，增大了压力，从而增大了滑动摩擦力，故A符合题意； B．在水平面上增加木块的数量并将其连在一起，增大了压力，从而增大了滑动摩擦力，故B符合题意； C．将水平拉力改为斜向下的推力，增大了压力，从而增大了滑动摩擦力，故C符合题意； D．在木块下方增加圆木，变滑动为滚动，减小摩擦力，故D不符合题意。 故选ABC。 26．如图所示，水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重为500N的一袋大米静止放到传送带上，当传送带运行时，米袋先在传送带上滑动，此时的摩擦力大小是所受重力的，请在图中画出米袋所受摩擦力的示意图___________，稍后米袋会随传送带一起匀速运动，此时米袋受到的摩擦力大小为___________N。 【答案】 0 【解析】[1]当传送带开始运行时，由于惯性，米袋先在传送带上向左滑动，此时米袋相对于传送带向左运动，因此米袋受到的摩擦力方向向右，其大小为，据此作图。 [2]当米袋随传送带匀速运动时，米袋相对于传送带没有运动趋势，不受摩擦力，摩擦力为0。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 熟悉而陌生的力 第四节 探究：滑动摩擦力大小与哪些因素有关 课标要点 1．理解滑动摩擦力的概念，知道滑动摩擦力的方向，了解静摩擦的含义。 2．通过实验探究滑动摩擦力大小的影响因素，掌握控制变量法的实验思想。 3．理解滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度的关系，能根据实验数据得出结论。 4．知道增大有益摩擦和减小有害摩擦的方法，能解释生活中的摩擦现象。 5．能完成完整的探究实验报告，具备实验设计、数据分析与反思的科学素养。 学习重难点 重点：滑动摩擦力的概念；控制变量法探究实验；滑动摩擦力的影响因素；增大与减小摩擦的方法。 难点：实验中匀速拉动木块的原理；控制变量法的应用；摩擦力方向的判断；摩擦现象的辩证分析。 知识点 滑动摩擦力 1．滑动摩擦力的定义 物理学中，把一个物体在另一个物体表面上______时，所受到的阻碍物体间____________的力，叫做滑动摩擦力。 运动的书、冰壶最终停下来，都是因为受到滑动摩擦力的作用。 2．摩擦力的方向 滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向______，阻碍物体的相对运动。 3．拓展：静摩擦力 相互接触的物体之间有相对运动趋势，但还没有产生相对运动时的摩擦力，叫做静摩擦力。 易错提醒 ① 滑动摩擦力阻碍的是"相对运动"，不是"运动"；摩擦力不一定是阻力，也可以是动力。 ② 产生摩擦力的条件：两物体相互接触且挤压、接触面粗糙、发生相对运动（或有相对运动趋势）。 随学随练 1．小明用毛刷清洗家中的地垫，清洗过程中，毛刷水平向右移动，地垫始终保持静止，如图所示，下列说法正确的是（     ） A．毛刷受地垫的摩擦力方向为水平向左 B．毛刷移动速度越快，所受地垫的摩擦力越大 C．地垫在水平方向不受摩擦力 D．地垫始终保持静止，所选参照物是毛刷 2．下列摩擦现象中，属于滑动摩擦的是（     ） A．溜旱冰时，旱冰鞋与地面间的摩擦 B．狗拉雪橇与雪之间的摩擦 C．箱包下方的小轮与地面之间的摩擦 D．油桶在地面滚动，油桶与地面间的摩擦 知识点 探究滑动摩擦力大小的影响因素 1．实验原理 用弹簧测力计____________拉动木块，木块做匀速直线运动时，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，因此弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。 2．实验方法：____________ 探究某一因素对滑动摩擦力的影响时，控制其他因素保持不变。 3．实验器材 弹簧测力计、木块、表面较粗糙的木板、表面较光滑的木板、重物等。 4．实验步骤 （1）探究与接触面粗糙程度的关系：保持____________不变（同一木块），改变接触面粗糙程度，分别水平匀速拉动木块，记录弹簧测力计示数。 （2）探究与压力大小的关系：保持__________________不变（同一桌面），在木块上加重物改变压力，分别水平匀速拉动木块，记录弹簧测力计示数。 5．实验结论 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关：在其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大； 滑动摩擦力的大小还与接触面所受的压力有关：在其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 易错提醒 ① 必须水平匀速直线拉动木块，才能保证拉力与摩擦力平衡，大小相等。 ② 滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体运动速度无关。 随学随练 1．小金和小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，进行了以下实验。请你完成下列内容。 （一）他们通过实验探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。 实验器材：粗糙程度不同的长木板甲和乙、一个木块（质量已知）、若干砝码、弹簧测力计。 实验步骤： ①将木块放在水平长木板甲上进行实验，通过改变木块上砝码的个数改变木块对木板的压力；记录多组滑动摩擦力F及压力FN的大小；作出滑动摩擦力F随压力FN变化的图像，如图1中甲所示； ②换用长木板乙重复上述实验，作出滑动摩擦力F随压力FN变化的图像，如图1中乙所示。 （1）如图2所示，_____（选填“A”或“B”）操作更便于测量滑动摩擦力的大小。 （2）由图1可知：在接触面一定的情况下，滑动摩擦力的大小与压力成_____比；长木板_____（选填“甲”或“乙”）的接触面更粗糙。 （二）他们认为滑动摩擦力的大小除了跟压力大小和接触面粗糙程度有关外，还与接触面积的大小有关。 （3）为了探究这个问题，需要选择合适的木块，你认为他们应该选择_____。（选填字母） A．各面粗糙程度相同的正方体木块 B．各面粗糙程度不相同的正方体木块 C．各面粗糙程度相同、长宽高各不相等的长方体木块 D．各面粗糙程度不相同、长宽高各不相等的长方体木块 （4）在测量摩擦力前，除了观察弹簧测力计的量程和分度值外，还应将弹簧测力计在_______（选填“水平”或“竖直”）方向调零。实验时沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时滑动摩擦力的大小_______（选填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 （5）小金同学正确选择木块后，将木块分别平放、竖放、侧放在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动木块，发现三次弹簧测力计的示数均相等，由此得到的结论是：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小_______（选填“有关”或“无关”）。 2．红灯亮时，所有车辆在停止线前等候，绿灯亮起时，所有车辆同时启动，但很快就会拉开距离，这是由于不同车辆的提速快慢不同。小明发现这一现象后，想要探究“影响物体提速快慢的原因”，先着手研究滑动的物体的提速情况，他提出了如下因素的猜想： 猜想一：物体提速的快慢可能与物体所受拉力大小有关； 猜想二：物体提速的快慢可能与物体总质量有关。 小明准备的实验器材有：质量不同的多个木块、可通过电路控制拉力大小的电动机、电子秒表、粗糙程度均匀的长木板。 （1）在探究“物体提速的快慢可能与物体所受拉力大小有关”时，小明设计了如下两种实验方案，你认为应选用方案________（选填“A”或“B”）。 方案A：选用同一木块，分别用大小不同的拉力拉动，测量木块在2 s内前进的距离； 方案B：选用质量不同的木块，用相同的拉力拉动，测量木块在2 s内前进的距离。 （2）接着，小明要验证“物体提速的快慢可能与物体的总质量有关”。他保持电动机对木块的拉力大小不变，分别选用质量为、、（）的木块进行实验。 为了通过比较路程来反映提速快慢，他在每次实验中必须严格控制木块运动的________相同。 （3）为了验证猜想二，小明在电动机水平拉力大小不变的情况下，更换质量不同的木块进行多次实验，多次拉动木块，测出木块在2 s内前进的距离，并将数据记录在如图表格中。根据表格中的数据，小明得出结论：“物体所受的拉力一定时，物体的质量越大，提速越慢”。老师指出探究因素不全面，老师问小明“电动机拉力可以做到相同，那物块的合外力相同吗？你认为________（选填“相同”或“不相同”），原因是________________________________。 实验次序 1 2 3 木块的质量m/kg 1.0 1.5 2.0 2s内前进的距离s/cm 25.00 15.00 3.50 （4）根据（3）问，为了避免第三因素影响，你将怎样改进实验。________________________。 知识点 增大摩擦和减小摩擦 1．增大有益摩擦的方法 （1）增大__________________；例如：鞋底凹凸花纹、轮胎花纹、守门员戴防滑手套、二胡琴弓擦松香。 （2）增大______；例如：用力捏自行车刹车、用力攥住物体。 2．减小有害摩擦的方法 减小接触面的粗糙程度；减小压力；使接触面____________；例如：加润滑油、气垫船形成空气垫、磁浮列车悬浮。变滑动为滚动（滚动摩擦远小于滑动摩擦）。 特别提醒 摩擦并不都是有害的，很多摩擦是有益的，比如走路、拿东西都需要摩擦；我们要增大有益摩擦，减小有害摩擦。 随学随练 1．随着人形机器人技术快速发展，机器人行走、抓握、关节运转都用到摩擦力知识。下列机器人相关设计中，目的是增大摩擦力的是（     ） A．机器人关节内部加装精密滚珠轴承 B．给机器人转动部件涂抹专用润滑油 C．机器人脚掌设计凹凸不平的防滑纹路 D．机器人内置滚轮实现平稳滑行 2．如图所示是人体的关节结构示意图，密闭的关节腔内含有滑液，可以减小骨与骨之间的摩擦。下列改变摩擦的方法与此相同的是（     ） A．推动课桌时，先将书搬出 B．移动重物时，在下方安装滚轮 C．打羽毛球时，手握紧球拍 D．在门的转轴处添加润滑油 题型 控制变量法的实验数据分析 核心思路：控制变量法中，探究哪个因素，就改变哪个因素，控制其他因素相同；对比两组实验数据，变量唯一才能得出结论。 活学活用 1．在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，实验器材为：一个弹簧测力计、一个木块、一个钩码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板，实验中第1次和第2次用同一个长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。 （1）实验时用弹簧测力计沿水平方向在水平长木板上___________拉动木块，根据___________原理可知拉力的大小等于滑动摩擦力的大小； （2）小英做第2次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间的图像如图丙所示，则木块在0~2s时做___________运动，第7s时受到的摩擦力为___________N。 （3）同一组的小芳同学将实验方法进行改进，实验装置如图丁所示：弹簧测力计左侧固定，木块下面是另一长木板，实验时水平拉着长木板沿水平地面运动，木块相对于地面静止，该装置的优点___________（写一条即可）；弹簧测力计示数如图丁所示，则上面木块受到的摩擦力为___________N。 2．某小组利用以下器材探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关：粗糙程度均匀的长木板一块、质量相等的木块和砝码各一个、弹簧测力计一只。 （1）如图甲，将木块平放在长木板上，用弹簧测力计匀速拉动木块，此时弹簧测力计示数为2.4N，则木块受到的滑动摩擦力为__________N。 （2）在木块上叠放砝码，如图乙，重复 （1）的操作，弹簧测力计示数__________（选填 “大于”“小于”或“等于”）2.4N，由此可知：______________________________。 （3）将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，如图丙，发现弹簧测力计示数变小，由此得出：滑动摩擦力大小与接触面积大小有关。你认为此结论__________（选填“正确”或“错误”），理由是____________________。 （4）若在图甲实验中，木块运动过程中速度突然变大，则滑动摩擦力__________（选填 “变大”“变小”或“不变”）。为了操作方便，你对该实验有什么改进建议：____________________。 题型 摩擦力方向与作用的辨析 核心思路：摩擦力阻碍相对运动，方向与相对运动方向相反；区分"运动"和"相对运动"，摩擦力可以是动力。 活学活用 1．为了“探究滑动摩擦力大小的影响因素”，小明提出了以下猜想，并依据猜想，小华进行了如下实验： （1）可能与压力的大小有关； （2）可能与接触面的粗糙程度有关。 （1）下列实例中，支持猜想（2）的是___________（填字母）； A．人走在湿滑的路上容易摔倒； B．推箱子时，箱子越重越难推； C．体操运动员上杠前在手上涂镁粉； D．拥挤道路上捏刹把刹车。 （2）实验中用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其在水平桌面做___________运动，目的是为了使___________等于滑动摩擦力； （3）图乙中弹簧测力计示数是___________N，小明将之与图丙中示数比较，得出滑动摩擦力与压力有关的初步结论。请你指出小明的不足之处：___________； （4）我们平时走路时脚向后蹬，鞋底受到地面摩擦力的方向是___________（向前/向后），此摩擦力充当了___________（动力/阻力）的作用； （5）在同一探究活动中，另一组同学发现测力计示数时大时小，对于此现象产生原因的分析，错误的是___________（填字母）。 A．木板表面不同位置的粗糙程度可能是不同的； B．木块的运动可能不是匀速直线运动； C．木块对木板不同的位置产生的压力可能变化了。 2．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，一定受到水平向右的摩擦力 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，一定受到向上的摩擦力 题型 生活中摩擦现象的综合分析 核心思路：结合增大、减小摩擦的方法，分析生活实例的原理，能提出改进建议。 活学活用 1．小明在家打扫卫生时，发现拖动地毯上的茶几需要用很大的力。他为了寻找更容易拖动茶几的方法，研究影响滑动摩擦力大小的因素。    （1）小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。 ①将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其沿长木板做______运动，根据____知识可知，此时弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力大小； ②甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与_____有关；______两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关； （2）小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切成两块，相互叠加后继续进行实验，如图丁所示，读出弹簧测力计示数后与甲图对比，这种做法是_____（选填“合理”或“不合理”）的； （3）小明在老师的指导下对实验装置进行改进，如图戊所示，在用力将木板向左拉出过程中，弹簧测力计_____（选填“A”或“B”）的示数反映了木块和木板间的滑动摩擦力大小。拉木板的过程______（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动； （4）根据实验结论，你认为小明为了更容易拖动茶几可以采取哪些措施______（写出一条即可）。 2．如图，自行车是一种绿色出行的交通工具。 （1）自行车上有许多利用摩擦的知识，其中增大摩擦的有：___________；减少摩擦的有：___________；（请各举1例） （2）刹车时用力捏刹车手柄，是通过增大___________办法，从而增大摩擦力； （3）刹车后，自行车不会立即停止，而继续向前运动一段距离，这是因为自行车具有___________，它的速度越来越小，是因为受到阻力改变了它的___________； （4）画出自行车（用图中正方形代替）刹车后在水平路面上向前滑行时所受的力； （5）自行车超重会出现很多问题，某次小明用自行车带了3位同学，结果导致爆胎，那么使轮胎爆炸的力的施力物体是___________。（选填：小明等同学或地面） 基础通关 1．如图所示，冰壶运动员两只鞋的鞋底不同，滑行时全身只由滑行鞋支撑，需要停下时用蹬冰鞋进行控制。冰壶运动员改变自身所受冰面摩擦力的主要方式是改变（    ） A．接触面的粗糙程度 B．接触面的面积 C．对冰面的压力 D．滑行的速度 2．下列关于弹力和摩擦力的说法，正确的是（　　） A．相互接触的物体一定产生弹力 B．摩擦力方向总是与物体运动方向相反 C．物体静止时不受摩擦力 D．压力越大，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力越大 3．骑自行车出行，是低碳环保的出行方式。如图所示，自行车使用一段时间后要给链条和轴承加润滑油，这样做是为了（　　） A．增大车重 B．增大摩擦 C．减小摩擦 D．改变施力的方向 4．小明练习书法时，如图甲，将具有一定重量的镇纸放在书写纸张上，可使纸张不易滑动，这是通过增大_______的方式增大摩擦；写“一”字时发现笔毫向左弯曲，笔对纸张的摩擦力方向向_______（选填“左”或“右”）。 5．小明同学利用牙刷做实验，当用力沿水平方向匀速拖动牙刷时，刷毛发生了如图所示的弯曲。这个现象说明此时牙刷受到了__________力，这个力的方向向__________（选填“左”或“右”）。 6．塑料瓶盖的外缘常有一些竖纹，是通过____________来增大摩擦；刹车时用力捏车闸，是通过_____来增大摩擦；气垫船利用压缩气体使船体与水面_______，使摩擦明显减小。 7．小宁在“探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验中，他利用如图所示的装置进行实验。 （1）如图甲，用弹簧测力计沿水平方向拉动盛有水的水杯，使其在水平长木板上做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，水杯所受滑动摩擦力大小为_____________N。 （2）水杯中加入适量水后，重复步骤（1）实验，观察到弹簧测力计示数变大，由此说明：滑动摩擦力大小与_____________有关；下列实例中，利用该结论的是___________（填字母）。 A．骑自行车刹车时用力捏车闸    B．足球守门员戴有防滑手套 （3）实验过程中直接拉动水杯很难使其保持匀速直线运动，弹簧测力计示数不稳定，读数不方便，为此小宁更换图乙装置：将弹簧测力计固定不动，水平拉动长木板，此时水杯所受滑动摩擦力的方向水平向______________（选填“左”或“右”）。 8．如图所示，用同一个木块进行“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，木板均放置在水平桌面上。 （1）小明用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动，图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为____________N。 （2）探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系，应选择____________两图。 （3）比较甲和____________两图，可得结论：在其他条件一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （4）在上述实验操作中发现弹簧测力计示数不稳定，这会影响测量滑动摩擦力的大小，于是改进了实验装置，如图丁所示，实验时长木板____________（选填“一定”或“不一定”）要做匀速直线运动。 9．人工智能逐渐融入我们的生活，一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人送餐情况，其质量为50kg，机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。求：送餐机器人所受摩擦力的大小。（g取10N/kg） 10．小明新买的电动平衡车，整车质量14kg。小明的重力是500N，当他骑着这辆平衡车在平直路面上匀速行驶时，平衡车受到的阻力是总重的0.05倍，g取10N/kg。求： （1）小明的质量； （2）该车空载时所受重力； （3）小明骑行该车时受到的阻力。 素养提升 11．如图所示，在生产和生活中，人们需要根据不同的情况来增大有益摩擦或减小有害摩擦。下列说法不正确的是（　　） A．图甲：足球比赛中守门员戴上手套是为了增大摩擦力 B．图乙：运动鞋鞋底通常都有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦力 C．图丙：二胡琴师演奏时会在琴弓上抹上松香是为了减小摩擦力 D．图丁：磁浮列车是靠强磁场把列车从轨道上微微托起，从而减小摩擦力 12．喜迎元旦，育才学校组织了拔河比赛，如图甲乙两队在比赛，最终甲队获胜。以下说法正确的是（　　） A．甲队受到地面的摩擦力小于乙队受到地面的摩擦力 B．甲队受到地面的摩擦力等于乙队受到地面的摩擦力 C．甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力 D．甲队对乙队的拉力等于乙队对甲队的拉力 13．如图所示，将其中一本书抽出时，发现越往下的书抽出越困难。下列实例中改变摩擦力大小的方法与此相同的是（　　） A．在衣服的拉链上涂蜡 B．用力压住橡皮，擦去写错的字 C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木 D．在结冰的路面行驶时，车轮上缠绕铁链 14．摩擦力无处不在，它体现在人们生活的各个领域，下列常见摩擦现象：①走路时鞋底与地面之间的摩擦；②汽车行驶时，汽车与空气之间的摩擦；③骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦；④写字时笔尖与纸张之间的摩擦；⑤拖地时拖布与地板之间的摩擦；⑥滑冰时冰刀与冰面之间的摩擦，其中属于有益摩擦的是______，属于有害摩擦的是______；（均填写对应的序号）。请写出1种减小有害摩擦的方法________。 15．物重为50N的物体静止在粗糙的水平地面上，这个物体所受到的摩擦力为________N；用大小为15N的力水平向左拉物体，物体静止，此时摩擦力的大小为________N；当把拉力F增大为20N时，物体做匀速直线运动，此时物体受到的摩擦力为________N。 16．如图甲所示，完全相同的两个木块A和B叠放在水平桌面上，在20N的水平推力的作用下，一起做匀速直线运动；如图乙所示，再将A、B紧靠着放在同一水平桌面上，用水平力推A使它们一起做匀速直线运动。则图甲中，A受到的摩擦力为______N，图乙中，的大小为______N。 17．在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验： （1）将木块放在水平木板上，用弹簧测力计应沿水平方向_________拉动木块，根据________知识可知，此时木块受到的滑动摩擦力大小_________（选填“大于”“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 （2）甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与______________有关；__________两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 （3）同学们在老师的指导下对实验装置进行改进，发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好。图丁实验中_____________（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。 （4）若在甲装置中木块运动过程中速度突然变大，滑动摩擦力将______________。（填“变大”、“变小”或“不变”） 18．在学校冬季运动会上举行拔河比赛，体育委员组队时，和同学们有不同意见。为解决问题，同学们进行了分析和实验探究： （1）理论分析：拔河比赛过程中，假如甲队获胜，则甲队受到地面的摩擦力___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙队受到地面的摩擦力； （2）为研究滑动摩擦力和压力的关系，同学们进行了如丙图的实验。但是弹簧测力计示数达到最大值时，木块依旧没有运动，为了使用现有器材顺利完成这个实验的探究，可采取的方法是___________，从而得出滑动摩擦力和压力的关系。 （3）成果应用：根据以上探究可知，在组队时，应选体重___________（选填“大”或“小”）的同学参加比赛，同时在比赛时脚穿下图中___________（选填“A”、“B”或“C”）种鞋。 A．轮滑鞋  B．鞋底花纹较浅的鞋  C．鞋底花纹较深的鞋 19．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； 20．如图所示，一辆自重为4×104N的中型卡车上载有160包化肥，每包化肥的质量为50kg，卡车正在通过一座桥。结合桥头标志牌，请完成以下问题：（g取10N/kg） （1）卡车空载时停在水平地面时受到的支持力为多大？ （2）车上化肥所受的总重力是多少？ （3）通过计算说明该车过桥时是否超载。 （4）若卡车在匀速行驶的过程中所受的摩擦力是总重的，则此时卡车匀速直线行驶的过程中所受的牵引力是多少？ （5）卡车遇到意外情况时紧急刹车，使卡车在水平路面上做减速运动，此时汽车受到的摩擦力是多大？ 迁移创新 21．如下列图片所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同的两个木块，它们按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力、、和的作用下，做匀速直线运动，则下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 22．某工人用300N的水平推力推水平地面上的大木箱，但没有推动，此时木箱受到的阻力为_______N；若改用400N的力推仍然没推动，则木箱受到的阻力为_______N。若用500N的力推动木箱做匀速直线运动，则木箱受到的阻力为_______N；若用600N的力推着木箱运动，则木箱受到的阻力为_______N。 23．在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明设计了如下实验。（实验所用铁块的长、宽、高不同。每个面的粗糙程度都相同：两小车上表面材料不同） 步骤一：如图甲所示。小明用水平向左的拉力拉动放在水平面上的平板小车1，观察并记录内拉力传感器的示数，绘制了如图乙所示的图像； 步骤二：将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上，如图丙，用电动机向左水平拉动放在水平面上的平板小车2，再用弹簧测力计竖直向上拉铁块，读出弹簧测力计和拉力传感器的示数，记录在表格中。 实验次数 铁块重力/N 弹簧测力计示数/N 拉力传感器示数/N 1 5 0 1.5 2 5 1.0 1.2 3 5 2.0 0.9 （1）在步骤一中，小明_________（选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动平板小车。当平板小车1开始运动时，铁块受到的摩擦力为___________N； （2）比较两组实验发现，步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小，由此可知滑动摩擦力的大小与_________有关； （3）通过分析步骤二表中数据，可得出结论：_________； （4）若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，他的操作应是________； （5）小明认为：该实验中水平面应尽量光滑，否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法__________（选填“合理”或“不合理”），请说明理由：________。 24．一杯水放在运动的汽车内，汽车突然刹车，水面发生了如图1所示的变化，根据该现象可以知道汽车原来是向________运动的（选涂“A左”“B右”）。如图2所示，传送带上的轮胎正匀速向右运动，轮胎与传送带保持相对静止，轮胎在水平方向________静摩擦力的作用（选涂“A受到”“B不受到”），在图3中画出轮胎所受重力的示意图________。 25．如图所示，小明锻炼时在水平路面上拉一体积为1m3，密度为0.5×103kg/m3的长方体木块，此长方体木块在路面上滑动时，所受摩擦力是木块重的0.1倍。（g取10N/ kg） （1）小明一开始用100N的水平拉力，未拉动，此时木块受到的摩擦力是__________（“动摩擦力”或“静摩擦力”）；木块在水平路面上做匀速直线运动，则小明给木块施加的拉力为_______N； （2）水平路面对长方体木块的支持力为多少? （3）小明想要加强锻炼强度，想用更大的力拉动木块，下列措施可行的是 。 A．在木块的上方再增加重物 B．在水平面上增加木块的数量并将其连在一起 C．将水平拉力改为斜向下的推力 D．在木块下方增加圆木 26．如图所示，水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重为500N的一袋大米静止放到传送带上，当传送带运行时，米袋先在传送带上滑动，此时的摩擦力大小是所受重力的，请在图中画出米袋所受摩擦力的示意图___________，稍后米袋会随传送带一起匀速运动，此时米袋受到的摩擦力大小为___________N。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $