8.3摩擦力（知识解读）（原卷版）

83 摩擦力（知识解读）（原卷版） •知识点1 摩擦力产生的条件 •知识点2 摩擦力大小的影响因素 •知识点3 增大或者减小摩擦力的方法 •知识点4 摩擦力的种类和应用 •知识点5 探究影响摩擦力大小因素实验 •作业 巩固训练 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。 【典例1-1】（2023•兴宁区开学）下列关于摩擦力的说法，正确的是（ ） ．静止的物体不受摩擦力 B．滑动摩擦力的方向与物体的相对运动方向相反 ．滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反 D．发生相对运动的两个物体间一定会产生滑动摩擦力 【典例1-2】（2023 春•黄冈期末）物理老师在课堂上做了个有趣的实验，学生称赞其“真 有两把刷子”。如图所示，他将两支牙刷相互交叉，居然能轻松吊起一瓶水，且牙刷不 会脱落。牙刷为何如此大力呢？原来，两支牙刷相互交叉，细密的的刷毛紧密接触、相 互挤压产生的 力使牙刷不会轻易脱落，因此能向上提起重物。当它们在空中静止 不动时，这个力和 （选填“水瓶的重力”、“黑色牙刷和水瓶的总 重力”）是一对平衡力。 摩擦力产生的条件 知识点1 【变式1-1】（2023 春•凤阳县校级期中）如图所示，一长方体木块放置在斜面上处于静止 状态，下列关于木块受力说法中正确的是（ ） ．木块受到的重力和支持力是一对平衡力 B．木块受到的重力和摩擦力是一对平衡力 ．木块对斜面的压力与木块受到的支持力是作用力与反作用力 D．木块受到的摩擦力有可能为零 【变式1-2】（2023 春•淮安区期中）河水总是向低处流、抛出的物体总会落向地面，这些 现象产生的原因是河水和物体受到 力的作用，手掌压在桌面上，沿水平桌面向前 推，会感到手掌受到桌面 其运动的力。 1、影响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度。 2、接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大，例如当自行车车胎气不足的时候，骑 起来更费力一些。 3、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）。 摩擦力大小的影响因素 知识点2 【典例2-1】（2023 春•青秀区期中）如图所示，用力F 将一木块静止压在竖直墙壁上，下 列说法不正确的是（ ） ．手对木块的压力F 和墙对木块的弹力是一对平衡力 B．手对木块的压力F 和木块对手的弹力是一对相互作用力 ．木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力 D．手对木块的压力F 增大，木块受到的摩擦力也随之增大 【典例2-2】（2023•前郭县四模）山体滑坡是一种极易发生的自然灾害。强降雨时，由于 雨水浸入，造成不够稳固的山体的不同地质层（板块）之间摩擦力 ，部分山体在 的作用下向下滑动而导致山体滑坡。 【变式2-1】（2023 春•桐城市期末）为响应“绿色环保，低碳出行”的号召，我们常骑自 行车出行。骑行中若刹车减速，则（ ） ．车的惯性减小 B．车的运动状态不变 ．车受到的是非平衡力 D．车受到的摩擦力变小 【变式2-2】（2023 春•淮北期中）如图所示，水平地面上B 段和B 段的粗糙程度不同，用 弹簧测力计拉着物体由向做直线运动，全过程弹簧测力计的示数保持不变。若物体在B 段做匀速直线运动，在B 段做速度不断增加的直线运动，则 （选填“B”或“B”） 段更粗糙。 1、增大有益摩擦的方法 增大或者减小摩擦力的方法 知识点3 （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。 【典例3-1】（2023 秋•五华区期末）下列说法正确的是（ ） ．一块砖切成体积相等的两块后，其中一块砖的密度变为原来的一半 B．误差是由于测量的方法不正确引起的 ．下雪天在学楼门口铺防滑垫是为了减小摩擦 D．声呐系统是利用超声波工作的 【典例3-2】（2023 春•旌阳区校级月考）劣质橡皮质硬，擦字时打滑，字擦不干净，这是 由于物体表面越光滑，摩擦力越 的缘故。小星用橡皮轻轻擦字没擦干净，然后它 稍加用力就擦干净了，这是通过增大 来增大橡皮与纸间摩擦的。 【变式3-1】（2023 秋•昌平区期末）如图所示，自行车的零部件设计或骑行过程的操作中 主要为了减小摩擦的是（ ） ． 自行车把套上有花纹B． 车轴处装有滚动轴承 ． 刹车时用力捏闸 D． 脚凳表面凹凸不平 【变式3-2】（2023•长沙模拟）冰壶是北京冬奥会第一个开赛项目。如图，运动员推着冰 壶向前一起运动，当冰壶离手后，冰壶由于 继续向前运动，队友扫冰使冰面产生 薄薄的水层，这是通过 的方法减小摩擦，使冰壶能滑行更远。 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，但它们之间处于相对静止 时产生的摩擦力。 【典例4-1】（2023•黄浦区二模）写字时笔尖与纸面间的摩擦属于滚动摩擦的是（ ） ．铅笔 B．毛笔 ．水彩笔 D．圆珠笔 【典例4-2】（2023 春•卢龙县期中）爬杆是一项有益的体育运动，王明同学在爬杆的过程 中手紧紧地握住杆向上爬，则他的手受到的摩擦力是 （填“滑动”或“静”）摩 擦力，方向 。 【变式4-1】（2023 春•启东市期中）下列有关力和运动的几种说法中，正确的是（ ） ．只受重力的物体不可能向上运动 B．人走路时，鞋底与地面之间的摩擦是有益摩擦 ．相互平衡的两个力的三要素可能相同 D．摩擦力总是阻碍物体的运动 【变式4-2】（2023 春•闵行区校级期末）李老师用粉笔在黑板上写字过程中，粉笔的密度 将 ，质量将 。粉笔与黑板之间的摩擦属于 摩擦。 摩擦力的种类和应用 知识点4 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。 探究影响摩擦力大小因素实验 知识点5 【典例5-1】（2023 春•绵阳期中）如图所示，在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，将木 块置于水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动。下列说法中正确的是（ ） ．实验时，一定要把弹簧测力计放在竖直方向上进行校零 B．弹簧测力计的示数就是木块所受摩擦力的大小 ．实验中难以做到匀速拉动木块，这会导致木块所受滑动摩擦力的大小发生变化 D．其他条件不变时，当以不同的速度匀速拉动木块时，弹簧测力计的示数相同 【典例5-2】（2023 秋•西山区期末）为探究影响滑动摩擦力大小的因素，创新小组设计了 如图所示的装置（水平传送带的速度可以调节）。当弹簧测力计的示数稳定时，其示数 反映了滑动摩擦力的大小。 （1）启动传送带后，当弹簧测力计的示数稳定时，图中的示数为 ，木块受到摩 擦力方向水平 。 （2）如果在木块上加放一个重物，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变 小”或“不变”）。 （3）改变传送带的速度，发现弹簧测力计的示数没有改变，说明木块所受滑动摩擦力 的大小与传送带的速度 （选填“有关”或“无关”）。 【变式5-1】（2023 秋•五华区期末）小明同学注意到很多公共场所都有“地面潮湿，小心 地滑”的提示牌，他就此提出问题：摩擦力会因接触面变潮湿而变化吗？为了探究这一 问题，他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和装水的喷雾器。用弹簧测力计水平 拉着鞋子在地板砖上做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数；接下来的操作是 ，如果 ，则说明摩擦力会因接触面变潮湿而变化。 【变式5-2】（2023 秋•内黄县校级期末）在学习了滑动摩擦力后，小聪和小明想用所学的 知识比较浴室防滑垫（如图）的防滑效果。他们准备了不同品牌的两个防滑垫，一个弹 簧测力计和一条细线，实验装置如图甲所示。 （1）小聪为了准确地测量滑动摩擦力的大小，应该让防滑垫沿水平方向做 运 动。 （2）小明将防滑垫平铺在水平桌面上，按正确的方法拉动弹簧测力计时，发现摩擦力 过大，超过了弹簧测力计的量程。经过讨论，他俩决定借助木块来比较两个防滑垫的防 滑效果。如图乙，将垫子的防滑面向上，拉动木块，读出弹簧测力计的示数为 ， 如果拉动的过程中速度越来越大，则木块受到的滑动摩擦力大小 （选填“改 变”或“不变”）。 （3）小聪经过思考改进了小明的实验，让弹簧测力计和木块保持静止，拉动防滑垫进 行测量（如图丙所示），这样做的好处是 ，操作更方便。 （4）换用另一品牌的防滑垫，仍用同一木块重复图丙实验过程，测出摩擦力的大小并 比较。实验中比较“防滑效果”实际上是比较影响滑动摩擦力的因素中的哪一个？答： 。使用同一木块的主要目的是 。 （5）画出图丙中木块所受摩擦力的示意图。 1．（2023•自贡模拟）校运动会爬杆比赛，小明第一个爬到杆顶。如图所示，小明紧紧握 住杆子保持静止，此时他受到的摩擦力为f1；片刻后，小明适度减小握杆子的力量使自 己匀速滑下，此时他受到摩擦力为f2，则（ ） ．f1竖直向上，f2竖直向上，f1＞f2 B．f1竖直向上，f2竖直向上，f1＝f2 ．f1竖直向上，f2竖直向下，f1＞f2 D．f1竖直向上，f2竖直向下，f1＝f2 2．（2023•通城县开学）学习了摩擦力一节课后，小雪同学迫不及待地将自己的字典和直 尺拿出来在水平桌面上体验摩擦力，如图所示。下面是她实验探究后记录的一些心得体 会，其中说法错误的是（ ） ．手对字典的压力越大，匀速拉动直尺的力越大 B．表面越光滑的尺，匀速拉动时所用的力越小 ．当匀速拉动时，手对直尺的拉力大于直尺受到的摩擦力 D．当直尺被拉而未动时，直尺受到的摩擦力等于直尺受到的拉力 3．（2023 春•浑南区月考）如图所示，用手握住一个盛有水的保温杯始终处于竖直方向且 静止不动，下列说法中正确的是（ ） ．手的握力与保温杯和水的总重力是一对平衡力 B．手受到保温杯施加的摩擦力的方向竖直向下 ．若松开手的一瞬间一切外力都消失，保温杯会向下运动 D．保温杯受到的摩擦力大于保温杯与水的总重力 4．（2023•单县一模）自行车是人们常用的绿色交通工具，低碳环保。如图所示。下列说 法正确的是（ ） ．普通自行车的重力约为1000 牛顿 B．自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力是一对平衡力 ．正常骑行自行车时，自行车轮胎与地面的摩擦是滑动摩擦 D．把自行车部分部件做成空心，可以减小自行车的质量，便于骑行 5．（2023 春•沈阳月考）关于体育活动项目，下列说法正确的是（ ） ．图甲跳远项目中，助跑是为了增大运动员的惯性 B．图乙单杠活动中，运动员手涂防滑粉是为了增大摩擦 ．图丙拔河比赛中，获胜方对绳子的拉力大于另一方对绳子的拉力 D．图丁举重过程中，地面对运动员的支持力和运动员自身的重力是一对平衡力 6．（2023•凤凰县三模）如图所示，是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验装置。如 果要研究滑动摩擦力与接触面所受的压力的关系，应该选图中的（ ） ．甲和乙 B．甲和丙 ．乙和丙 D．甲、乙、丙 7．（2023 春•大冶市期末）乘坐动车进站时，行李常用传送带运送过安检，水平传送带以 01m/s 的速度匀速向右运动，行李放到传送带上后，速度随时间变化的图像如图所示， 则下列说法正确的是（ ） ．0 t ﹣1内，行李受到平衡力的作用 B．0 t ﹣1内，行李受到向左的摩擦力 ．行李的惯性t2时刻比0 t ﹣1内要大 D．t2时，行李与传送带之间无摩擦力 8．（2023 秋•肇源县期末）如图所示，当推力增大到8 时，物体做匀速直线运动，物体所 受摩擦力为 ；当推力增大到10 时，物体所受摩擦力为 。 9．（2022 秋•鼓楼区校级期末）如图所示，在14 的水平拉力F 作用下，木板在水平地面匀 速向右运动的过程中，物体B 相对于地面静止，此时弹簧测力计的示数为5，则B 所受 滑动摩擦力方向向 。现将水平拉力F 增大为25 使木板水平向右运动，此时受到地 面的滑动摩擦力大小为 。 10．（2023•瑶海区校级模拟）如图所示，艾东瑞同学用25 的水平压力F 将重为20 的物体 压在竖直墙壁上，物体左表面光滑，此时物体恰好匀速下滑，若水平压力增大为30 时， 物体速度逐渐减速小直到静止，则物体保持静止时受到的摩擦力 （选填“大 于”、“等于”或“小于”）物体减速时受到的摩擦力。 11．（2023•武侯区校级三模）小明把一本厚厚的书放在桌面上，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铅笔，再次拉动它匀速前进，可以发现橡皮筋伸 长量比前一次 ，比较两种情况下摩擦力大小，可得出 可以减小物 体间摩擦。 12．（2023 秋•黄埔区期中）如图甲所示，峰峰在桌面上，用一条橡皮筋水平向右拉动木 块，橡皮筋对的拉力大小为2，在拉力的作用下，木块向右做匀速直线运动，请问摩擦 力的大小为 ，如图乙，撤掉橡皮筋，在同一桌面，同一木块向右运动的过程中， 有一个水平向左的拉力F 拉＝3 作用在木块上，木块仍保持向右运动，请在点画此物块 在水平方向上受到的力，请问能否知道此时摩擦力的大小？若能，请写出具体大小；若 不能，请写出原因 。 13．（2023 春•六盘水期中）如图所示，一木块在水平面上运动，然后以一定的速度冲上 粗糙的斜面最终停在斜面上，请作出木块在斜面上上滑时经过点和最终停在B 点时所受 摩擦力的示意图。 14．（2023 春•清江浦区校级期末）画出图中物块在水平向右滑行过程中受到摩擦力的示 意图。 15．（2023 秋•昌平区期末）小华想探究滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度 是否有关，进行了如图甲、乙所示的实验。 （1）他用弹簧测力计水平拉动木块，应使木块沿水平桌面做 直线运动。 （2）如图乙所示，取一个木块B 放在木块上，仿照步骤（1）再做一次实验，读出弹簧 测力计的示数。此实验探究的是滑动摩擦力的大小与 （选填“压力大小”或 “ 接触面粗糙程度” ）是否有关，在此实验过程中，控制不变的量是 （选填“压力大小”或“接触面粗糙程度”）。 16．（2022 秋•鼓楼区校级期末）在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，同 学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有： ①接触面所受的压力； ②接触面的粗糙程度。 根据猜想，同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验： （1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做 运动，根据二力平衡的知 识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。如图乙所示，木 块受到的摩擦力大小为 ； （2）甲、丙两图是为了研究滑动摩擦力大小与 的关系； （3）根据甲、乙两图可得结论是 ； （4）有同学提出滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关，于是设计了以下两种实验 方： 将木块竖直切去一半，如图丁，重复（1）的操作过程；比较图甲和图丁 B 将木块竖放，如图戊，重复（1）的操作过程，比较图甲和图戊 你认为合理的实验方是 （选填“”或“B”），另一方不合理的原因是 ； （5）有同学用如图己所示装置测物体B 的摩擦力。拉力F 水平向左拉动木板时，（不 计弹簧测力计重）。将甲图测量摩擦力大小装置改为如图己装置的好处是 。