16.“摩擦力综合”-2024年中考物理重难点突破及题类归类总复习

16“摩擦力综合”重难点突破及题型归类 一、摩擦力 1 定义：两个相互接触的物体，当它们已经发生或将要发生相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对 运动或相对运动趋势的力。 2 产生条件 （1）接触并挤压 （2）有相对运动或相对运动趋势 （3）接触面粗糙 3 分类 （1）静摩擦：推桌子没推动、静止在斜面上的物体、人走路、猴爬树、车启动…… 木块静止在斜面上，但有相对斜面向下运动的趋势，斜面会给木块一个沿斜面向上的摩擦力阻碍这 种趋势。 （2）滑动摩擦：滑滑梯、滑雪、钢笔写字…… 小孩推着木箱向左运动，地面会给木箱一个向右的摩擦力阻碍这种相对运动。 （3）滚动摩擦：行李箱、滑板、旱冰鞋、汽车行驶中…… 注意：摩擦力不一定全是阻力，也有可能是动力。如：人走路、猴爬树、车启动…… 4 另一种分类 （1）有害摩擦：机器转动时轴受到的摩擦、人拉物体时物体与地面间的摩擦、船与水面间的摩擦… … （2）有益摩擦：夹取食物时筷子与食物的摩擦、走路时鞋与地面间的摩擦、爬竿时手与竿的摩擦… … 5 方向判断 （1）方法一：定义法——与相对运动或相对运动趋势方向相反。 （2）方法二：受力分析法——抓住平衡状态，分析平衡力。 6 作用点：接触面上 注意：受力分析只画摩擦力，作用点画在接触面上，多力同时画，作用点画重心上。 7 大小： （1）静摩擦力：二力平衡 （2）滑动摩擦：f 滑 = μ （μ 动摩擦因数：代表接触面的粗糙程度；物体对接触面的压力大小） （3）滚动摩擦力：f 滚 << f 滑 远远小于 例1（经典题）如图所示： （1）当F 拉1=2 时，没拉动，则物体受到的f1= 2 ； （2）当F 拉2=8 时，没拉动，则物体受到的f2 = 8 ； （3）当F 拉3=10 时，物体刚好做匀速直线运动，则物体受到的f3= 10 ； （4）当F 拉4=20 时，物体受到的f4 = 10 ，此时物体向右 加速 。 解析：（1）（2）静摩擦力： f=F 拉（二力平衡） （3）∵ 匀速直线运动 ∴ f3=F 拉=10 （4）∵ f3和f4都是滑动摩擦力，压力大小和接触面粗糙程度都不变，故f 滑不变。 注意：滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关。 滑动摩擦力的大小与接触面积、拉力大小、物体运动速度大小均无关！ 8 减小摩擦的方法 （1）减小压力 （2）减小接触面粗糙程度 （3）变滑动为滚动 （4）分离接触面，如：磁悬浮列车、气垫船、肥皂水、润滑油…… 二、探究滑动摩擦力大小影响因素实验 1 操作：实验时，必须拉着物块做匀速直线运动。 根据二力平衡的知识可知，只有这时，物块受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力。 2 实验结论： （1）对比甲、乙，可得结论；当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （2）对比甲丙，可得结论：当压力大小相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 3 实验方法：控制变量法 4 实验不足：①很难控制物块做匀速直线运动；②弹簧测力计不固定，读数不方便。 5 实验改良： 关键点： （1）拉动长木板B，待弹簧测力计示数稳定后，物块相对地面静止， 根据二力平衡， 测力计示数F 拉= B 给的滑动摩擦力f（F 拉=f）。 （2）加速或用更大的力去拉B，弹簧测力计示数都不变。 （弹簧测力计测的是B 给滑动摩擦力的大小，压力和接触面粗糙程度都没变，故f=F 拉不变）。 三、摩擦力经典题型 例2 物块在拉力F 的作用下做匀速直线运动的过程中，对桌面的压力 不变 ， 受到的摩擦力 不变 。 解析：对桌面的压力与接触面积无关（单、双脚站立对地压力不变）；压力没变、接触面粗糙程度 没变，故摩擦力不变。 注意：滑动摩擦力的大小与接触面积无关。 [例2]运动员用双手握住竖直的竹竿匀速上爬和匀速下滑时，他受到的摩擦力分别为f1和f2，则（ ） f1方向向上，f2方向向上，且f1=f2 B f1方向向上，f2方向向下，且f1>f2 f1方向向下，f2方向向上，且f1=f2 D f1方向向上，f2方向向上，且f1<f2 解析：（1）上爬时，运动员受到向上的f 静，为他提供动力。 匀速→平衡状态→平衡力→f1=G （2）下滑时，运动员受到向上的f 滑，阻碍他的运动 匀速→平衡状态→平衡力→f2=G 注意：“人爬竿”、“猴爬树”这种模型，利用二力平衡判断摩擦力。 例3 如图所示，在水平桌面上叠放着两个长方形木块甲和乙，甲、乙间及乙与桌面间的接触都是粗 糙的，乙用水平细线拴住，用F=10 的水平拉力拉乙，使甲、乙一起向右匀速运动（ D ） 细线对甲的拉力为10 B 细线对甲的拉力不为零，但一定小于5 乙受到的摩擦力大小为5 D 甲所受的摩擦力一定小于乙所受的摩擦力 解析：假设甲、乙之间有f，对甲水平方向受力分析，不管该f 方向朝左还是右，都没有另一个力来 平衡它使甲做匀速直线运动，因此甲乙之间无摩擦。 对乙和分析： 注意：不确定摩擦力是否存在时，可使用假设法。 例4 如图所示，叠放在一起的、B 两物体在水平力F 的作用下，沿水平方向一起以某一速度运动， 下列说法正确的是（ ） B 之间无摩擦力 B 受到的摩擦力水平向右 B 受到的摩擦力水平向右 D 条件不足，无法判断 解析： B 之间有摩擦力，否则无法平衡，错误；； B 受到的摩擦力水平向左，B 错误； B 受到的摩擦力水平向右，正确； D 条件不足，无法判断，D 错误。 注意：叠加体分析时，抓住相互作用力： 四、传送带模型（拓展） 阶段一：物体刚放上去（υ 物<υ 带），物体相对于传送带向左运动，传送带会给物体一个向右的摩擦 力，为物体提供前进的动力。 阶段二：物体加速到和传送带一起匀速直线运动（υ 物=υ 带），此时二者相对静止，也没有相对运动 趋势，故物体不受摩擦力。 阶段三：若传送带开始减速，此时υ 物>υ 带，物体相对于传送带向右运动，传送带会给物体一个向左 的摩擦力。