8.3摩擦力

第八章 运动和力 第3 节 摩擦力 材考点梳理 一、摩擦力（f） 1 定义：两个互相接触的物体，当它们做相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上会产生一种阻碍 相对运动的力，这个力叫摩擦力。 2 摩擦力产生条件： （1）两物体相互接触，并且相互挤压。 （2）两物体的接触面粗糙。 （3）两物体有相对运动或相对运动趋势。 3 摩擦力的方向： 跟相对运动或相对运动趋势的方向相反。 4 摩擦力种类：（1）静摩擦： 产生条件：两个物体之间只有相对运动趋势，而没有相对运动。 B 静摩擦方向：跟物体相对运动趋势的方向相反。 大小：始终等于使它有运动趋势的力。 （2）滑动摩擦： 一个物体在另一个物体表面滑动时，产生的摩擦力。 B 方向：跟物体间相对运动的方向相反。 （3）滚动摩擦： 一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。 B 当压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦小很多。 5 摩擦力有时是阻力，也有可能是动力。 二、实验：探究影响滑动摩擦力大小的因素 1 滑动摩擦力的测量方法： 用弹簧测力计水平拉动物块，使其做匀速直线运动，根据二力平衡 可 知，滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。（转换法） 2 实验原理：二力平衡。 3 实验方法：（1）转换法。（2）控制变量法： 探究滑动摩擦力与压力的关系：控制接触面的粗糙程度不变，改变物块对接触面的压力，比较弹簧 测力计的示数变化。 B 探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系：控制压力不变，改变接触面粗糙程度，比较弹簧测力 计的示数变化。 4 实验结论： 滑动摩擦力的大小只跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，而与物重、运动速度、接触面积、拉 力大小等因素均无关。 （1）当接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）当压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 5 原实验存在的不足： (1)很难让木块一直做匀速直线运动。 (2)弹簧测力计在运动中不方便读数，误差较大。 6 实验改进：将弹簧测力计一端固定，拉动长木板，木块处于静止状态，受到的拉力和摩擦力是一对 平衡力，弹簧测力计示数等于摩擦力。 优点：无论长木板怎样运动，木块相对于地面静止，便于读数、操作。 三、 摩擦力的利用与防止 1 有益摩擦要增大： （1）增大压力：用力捏车闸、 把 皮 带张紧、用力擦黑板等。 （2）增大接触面的粗糙程度：鞋底刻花纹、轮胎装防滑链等。 （3）变滚动为滑动。 2 有害摩擦要减小： （1）减小压力。 （2）使接触面变光滑。 （3）变滑动代替滚动。（行李箱底部装轮子、车轴处按滚珠） （4）使接触面彼此分离。（加润滑油、气垫船、磁悬浮列车） 重难点突破 1．（2023 四川内江）如图所示，重力为100 的木箱放可能水平地面上，某同学用20 的力水平向左推木箱， 没有推动，木箱受到地面的摩擦力为________，方向是__________。 2．（2023 四川南充）如图甲所示，各个面粗糙程度相同的、b 两个铁块叠放在水平桌面上，在水平拉力 F1=10 的作用下，一起向右做匀速直线运动，则受到的摩擦力为________；如图乙所示，将、b 并排放于同 一桌面上，在水平推力F2的作用下，一起向右做匀速直线运动，则F2=________。 3．（2023 四川成都）尊老爱是中华民族的传统美德，初三（1）班全体同学深入社区养老院，开展志愿者 服务活动，下图是小文同学打扫卫生时推移沙发的情景。当他推动沙发向左运动时，地面对沙发的摩擦力 方向是向______的。小文觉得如果给沙发装上轮子，推起来会更省力，他这样思考的依据是：在一般情况 下，滚动摩擦______滑动摩擦。 4．（2023·内蒙古通辽）如图所示，用6 的水平拉力F 拉动木板在水平地面上向右做匀速直线运动，物体 B 相对地面静止不动，弹簧测力计示数为2，则B 所受摩擦力的大小为 ，方向为 （选填“水平向 左”或“水平向右”），地面对的摩擦力大小为 。 5．（2023·黑龙江龙东）如图所示，当右端挂一个重为10 的物体时，物体B 在水平桌面上恰好能向右做匀 速直线运动，若现在要使物体B 水平向左做匀速直线运动，则应在物体B 上施加一个水平向 、大小是 的拉力。 6．（2023·北京）如图所示的实例，目的是为了减小摩擦的是（ ） ． 轮滑鞋装有滚轮 B． 运动鞋底有凹凸的花纹 ． 脚蹬面做得凹凸不平D． 守门员戴着防滑手套 7．（2023·广东深圳）琴琴同学握笔如图所示。下列关于铅笔的描述正确的是（ ） ．铅笔的长度约50m B．铅笔的质量约为50g ．静止在桌面上的铅笔受平衡力 D．写字时铅笔和纸间的摩擦力是滚动摩擦力 8．（2023 湖北随州）邓老师在《摩擦力》新课学时，为了情境化引入新课激发同学们的兴趣设计了一个 小游戏：轻松翻动两本物理书的书页，让书页彼此交错穿插后平放在桌上（如图）。邓老师让大家推荐两 个“大力士”把这两本书拉开，体育委员和篮球队长信心百倍走上讲台，邓老师给他们加一点难度把一盒 粉笔压在书上，两男生使出洪荒之力也没拉开两本书。以下说法正确的是（ ） ．两本书很难被拉开是因为书页之间产生了巨大的静电吸引力 B．两本书的纸面越粗糙越容易被拉开 ．要想拉开两本书，拉力的大小需要大于书页间的摩擦力大小 D．两本书交错穿插的页面越多、书上所压的粉笔盒等物越重越容易被拉开 9．（2023·广东深圳）小白同学用斜向右上的拉力拉动物体向右做匀速运动，请在图中： ①画出绳子对手的拉力F， ②物块受到的摩擦力f。 10．（2023·辽宁抚顺、铁岭）小智发现妈妈购买的防滑地垫的面比B 面更粗糙，为了比较、B 两个面的防 滑性，小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究： （1）如图甲、乙，分别将B、面与同一水平地面接触，用弹簧测力计水平 拉动小块地垫，根据 原理可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数； （2）小智发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小，比较不出、B 两个面的防滑性，于是又找来 一个铁块，在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过比较甲、丙两次实验，发现当接触面粗糙程度 相同时， 越大，滑动摩擦力越 ； （3）为了完成探究，保持其他条件不变，在丙图实验的基础上小智只将 ，测出滑动摩擦力的大小为 22，通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比，选择地垫 （填“”或“B”）面铺在地面上，能更有效 地防止地垫在地面上滑动。 参考答 1【答】20 水平向右 【解析】木箱受到20 的推力，木箱处于静止状态，木箱水平方向上受到水平向左的推力和水平向右的静摩 擦力作用，这两个力是平衡力，大小相等，方向相反，即摩擦力为20，水平向右。 2【答】0 10 【解析】、b 一起向右做匀速直线运动，所以、b 没有相对运动的趋势，、b 间没有摩擦力，则木块受到的 摩擦力大小为0。 甲图，和b 整体在水平方向上受到水平向右的推力F1和水平向左的滑动摩擦力，整体做匀速直线运动，这 两个力是平衡力，大小相等，F1是10，所以整体受到地面的滑动摩擦力是10；从甲图到乙图，改变和b 的 放置情况，压力大小不变，接触面粗糙程度不变，和b 整体受到的滑动摩擦力不变，所以乙图的滑动摩擦 力大小还是10；整体仍然做匀速直线运动，故乙图中推力F2大小是10。 3【答】右 小于 【解析】当他推动沙发向左运动时，沙发相对地面向左运动，地面对沙发的摩擦力方向是向右的。 小文觉得如果给沙发装上轮子，变滑动为滚动，推起来会更省力，他这样思考的依据是：在一般情况下， 滚动摩擦小于滑动摩擦。 4【答】 2 水平向右 4 【解析】[1][2]由图中可知，物体B 相对于木板向左运动，故可知物体B 受到水平向右的木板的摩擦力f， 物体B 同时受到水平向左的弹簧测力计的拉力F 拉，由力的平衡可得，物体B 所受摩擦力的大小为f=F 拉 =2，方向水平向右。 [3]由力的作用的相互性可知，木板受到水平向左的物体B 的摩擦力f′，且对木板受力分析可知，木板在水 平方向上受到向右的拉力F 和向左的地面的摩擦力f 地，由力的平衡可得F=f 地+f′，解得地面对木板的摩擦 力为f 地=F-f =6-2=4 ′ ，方向水平向左。 5【答】 左 20 【解析】[1][2]物体B 水平向右运动时，在水平方向上受到物体对物体B 施加的水平向右的拉力和水平向左 的摩擦力，因物体B 处于匀速直线运动状态，则物体B 所受摩擦力和拉力是一对平衡力，所以水平向左的 摩擦力与向右的拉力大小相等，即 ，物体B 水平向左运动和水平向右运动时，由于压力不变， 接触面粗糙程度不变，物体B 受到的滑动摩擦力不变，所以物体B 水平向左运动时，受到水平向右的摩擦 力也是10，即f 右=10。当物体B 水平向左匀速直线运动时，水平方向上受到水平向左的拉力F2与水平向右 的拉力F1、摩擦力f 右而平衡。即拉力大小为 6【答】 【解析】．轮滑鞋装有滚轮，用滚动代替滑动，减小了摩擦，故符合题意； B．运动鞋底有凹凸的花纹，使鞋底与地面间变得更粗糙，增大了摩擦力，故B 不符合题意； ．脚蹬面做得凹凸不平，使鞋底与踏板间变得更粗糙，增大了摩擦力，故不符合题意； D．守门员戴着防滑手套，使手与足球之间变得更粗糙，增大了摩擦力，故D 不符合题意。 故选。 7【答】 【解析】．铅笔的长度约为20m，故错误； B．铅笔的质量约为001kg，合10g，故B 错误； ．静止在桌面上的铅笔，是一种平衡状态，受平衡力，故正确； D．写字时铅笔和纸间的摩擦力是滑动摩擦力，故D 错误。 故选。 8【答】 【解析】．两本书很难被拉开，是因为书页之间有摩擦，故错误； B．两本书的纸面越粗糙越难拉开，因为压力一定时，纸面越粗糙，摩擦力越大，故B 错误； ．要想拉开两本书，拉力的大小需要大于书页间的摩擦力的大小，其书所受的合力不为0，书才会被拉开， 故正确； D．两本书交错穿插的页面越多，书页之间的压力越大，书上所压的粉笔盒等物体越重，摩擦力便越大， 书越不易被拉开，故D 错误。 故选。 9【答】 【解析】小白同学用斜向右上的拉力拉动物体，根据力的作用的相互性，绳子对手的拉力沿着绳子向下； 物体沿水平面向右匀速运动，物块受到的摩擦力水平向左。 10【答】 匀速直线 二力平衡 压力 大 、B 两个面对调 【解析】（1）[1][2]实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动小块地垫，使其在水平桌面上做匀速直线运动， 根据二力平衡原理，可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 （2）[3][4]比较甲、丙两次实验，接触面粗糙程度相同时，丙中压力越大，测力计示数也越大，摩擦力越 大，可以得到当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）[5][6]探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，要控制压力大小相同，故将、B 两个面对调， 可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，地垫面铺在地上时，弹簧测力计的示数大，摩擦力较 大，能更有效地防止地垫在地面上滑动。