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第三节 摩擦力
三口中学 黄世华
- 认识生活中摩擦力，知道摩擦力方向、摩擦力产生条件。
- 能根据二力平衡条件，用弹簧测力计粗略地测量水平运动物体所受的滑动摩擦力。（难点）
- 通过实验探究，知道滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。（重点）
知识点一
摩擦力
答案：桌子受到：重力、支持力、推力、阻力。
- 摩擦力定义：两个互相 接触 的物体，当它们做 相对运动 时，在接触面上会产生一个阻碍 相对运动 的力，这个力叫滑动摩擦力。
3、摩擦力产生条件：①两个物体 接触 且有压力；②有 相对运动 ；③接触面不光滑。
4、摩擦力的方向：与 相对运动方向 相反
例：关于摩擦力，下列说法正确的是（ B ）
A .相互接触的物体间一定存在摩擦力 B .有摩擦力时必定存在弹力
C .摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反 D .静止的物体一定受到静摩擦力
【解析】摩擦力产生条件是：①两个物体接触且有压力；②有相对运动；③接触面不光滑。A错误，“一定”错了，应该是“不一定”；B正确；C错误，摩擦力方向是与物体相对运动方向相反；D错误，静止的物体有发生相对运动的趋势，才可能受到静摩擦力。故该选B
知识点二
探究摩擦力大小可能与哪些因素有关？
1、如何测量滑动摩擦力
①测量工具：弹簧测力计
②测量原理：二力平衡
③测量方法：用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿木板做匀速直线运动。
④测量结果：摩擦力等于弹簧测力计的示数。
2、探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
根据上图实验现象，得出结论： 压力 相同时，接触面越 粗糙，滑动摩擦力越 大 。
根据上图实验现象，得出结论： 接触面粗糙程度 相同时，压力越 大 ，滑动摩擦力越 大 。
4、探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系
实验中需要控制 压力 大小相同， 接触面粗糙程度 相同，只改变接触面积 大小，观察摩擦力的变化情况。具体操作是把木块分别平放和侧放。
实验结论：滑动摩擦力与接触面积大小 无 关。（填“有”或“无”）
知识点三
摩擦的利用和防止
1、摩擦力的利用：传送带传送物品、走路、拔河
2、增大摩擦的方法：① 增大压力 ；② 增大接触面粗糙程度 。
3、减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面粗糙程度；③用滚动代替滑动；④使两个相互接触的表面隔开；⑤加润滑油
4、生活中减小摩擦力的实例：如滚动轴承、气垫船
知识点四
静摩擦力
1、想想议议：如图手持杯子静止时，杯子受到什么力？
答案：杯子受竖直向下的重力，杯子静止，根据二力平衡条件，杯子还受到一个手施加的竖直向上的力，这个力就是摩擦力。
2、静摩擦力定义：两个互相接触的物体，当它们要发生相对运动时，在接触面上会产生一个阻碍要发生相对运动的力，这个力叫静摩擦力。
3、静摩擦力产生条件：①两个物体接触且有压力；②有相对运动趋势；③接触面不光滑。
4、静摩擦力的方向：与要发生运动方向相反。
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1、下列几种情况中，分别属于哪种摩擦力？
①用圆珠笔写字时，滚珠与纸之间的摩擦？__滚动摩擦力____；
②手握杯子时、手与杯子之间的摩擦？_____静摩擦力___；
③小孩从滑梯上滑下，小孩与滑梯之间的摩擦？__滑动摩擦力___；
④用卷笔刀削铅笔，刀口与铅笔之间的摩擦？_____滑动摩擦力__。
2、滑动摩擦力的大小与__压力_的大小以及接触面的__粗糙程度__有关，滑动摩擦力的大小与接触面积的大小___无关__。
3、（2019•日照）小物块在水平面上以2m/s的速度匀速前进时，受到的滑动摩擦力大小为5N．当它在同一水平面上以4m/s的速度前进时，受到的滑动摩擦力大小为___5___N；如果小物块在运动过程中受到的所有力突然消失，它将做__匀速直线运动____。
【解析】摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，这两个因素不变，摩擦力大小就不变，所以物块速度变了后，受到的摩擦力大小仍为5N；根据牛顿第一定律，原来运动的物体，不受外力后，将做匀速直线运动，因此它将做匀速直线运动。
4、关于摩擦力，下列说法正确的是（ D ）
A．相互压紧的粗糙物体间一定存在摩擦力
B．运动的物体一定受到滑动摩擦力
C．静止的物体一定受到静摩擦力,
D．相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时才受滑动摩擦力
【解析】摩擦力产生条件是：①两个物体接触且有压力；②有相对运动；③接触面不光滑。A错误，相互压紧的粗糙物体间不一定存在摩擦力，还要有相对运动；B错误，运动的物体不一定受到摩擦力，还要满足摩擦力产生的条件；C错误，不一定；D正确。故该选D
5、（2018•北京）下列实例中，为了减小摩擦的是（ D ）
A．足球守门员戴有防滑手套 B．骑自行车刹车时用力捏闸
C．运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹 D．给自行车的车轴加润滑油
【解析】A错误，足球守门员戴有防滑手套，是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力的；B错误，骑自行车刹车时用力捏闸，是通过增大压力的方法来增大摩擦力的；C错误，运动鞋的底部制有凹凸不平的花纹，是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力的；D正确。故该选D
6、（2018•长春）下列实例中，增大摩擦的方法与其他三个不同的是（ D ）
A．举重运动员手涂防滑粉 B．足球守门员戴防滑手套
C．长跑运动员的鞋底有花纹 D．自行车运动员捏闸刹车
【解析】A是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力的；B是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力的；C是通过增大接触面粗糙程度的方法来增大摩擦力的；D是通过增大压力的方法来增大摩擦力的。故该选D
7、以下安全提示中与摩擦力知识有关的是( B )
A．请驾驶员系好安全带 B．雨天路滑，驾驶员小心行驶
C．天干物燥，注意防火 D．在火车站站台上候车的旅客请站在安全线以外
【解析】A是防止惯性带为的安全事故；B雨天，摩擦力小；C是天干，物体易燃；D是关于流速与压强之间的关系。故该选B
8．假如没有摩擦，下列现象不可能发生的是( C )
A．人无法走路 B．火柴头难以划燃
C．老师仍能用粉笔在黑板上写字 D．自行车刹车失灵
【解析】A能发生，人能走路，靠的是摩擦力；B能发生，火柴划燃，是摩擦生热；C不可能发生，写字需要摩擦力；D能发生，是摩擦力让自行车由运动变为静止，即为刹车。故该选C
9、以下四个实例中，目的是为了增大摩擦的是（ B ）
A．行李箱安装滚动的轮子 B．轮胎上制有花纹
C．车轴加润滑油 D．磁悬浮列车悬浮行驶
【解析】A是变滑动为滚动，减小摩擦力；B是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力；C是加润滑油减小摩擦力；D是使接触面脱离开来，减小摩擦力。故该选B
10、摩擦力大小的测量：
(1)测量原理：___二力平衡___。
(2)测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块做____匀速直线___运动，读出这时的__拉__力就等于滑动摩擦力的大小。
(3)实验中用到的实验方法是：__控制变量__法。
【解析】(2)匀速时，拉力和摩擦力是平衡力，大小相等。
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1、一木块放在水平桌面上，当它受到一个水平向右，大小为4N的拉力时，木块做匀速直线运动，这时木块受到的摩擦力大小是_4 _N, 摩擦力方向是_ 水平向左 _，如果拉力增大到6N时，木块将做 加速 _运动, 这时的摩擦力是_ 4__N
【解析】木块匀速运动，受力相互平衡，摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，所以摩擦力等于拉力等于4N，摩擦力方向与拉力方向相反，该为水平向左；摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，拉力增大，但摩擦力相关的两个因素不变，因此摩擦力大小不变，仍为4N，拉力大于摩擦力，木块会加速运动。
2、用60N的力将重为30N的物体紧压在竖直墙壁上静止不动,则物体受到的摩擦力的为___30___N方向是__竖直向上__。
【解析】物体静止，摩擦力和重力是一对平衡力，大小相等，方向相反。
3、（2019•山亭区期末）木块在20N水平向右拉力F的作用下，沿粗糙水平面做匀速直线运动，该木块受到的摩擦力为___20__N，将水平拉力F增大到30N，该木块受到的摩擦力为__20____N．将木块的三分之一切下后（不考虑接触面粗糙程度的变化），拉着木块在同一桌面上做匀速直线运动，木块受到桌面的摩擦力__减小_（选填“增大”“减小”或“不变”），撤去拉力，木块继续向右运动，这是由于木块具有__惯性__。
【解析】木块匀速运动，受力相互平衡，摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力等于拉力等于20N；摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，拉力增大，但摩擦力相关的两个因素不变，因此摩擦力大小不变，仍为20N; 将木块的三分之一切下后,压力减小，接触面的粗糙程度不变，摩擦力减小，撤去拉力后，木块由于惯性，要保持原来的运动状态，所以还要继续向前运动。
4、如图所示，用水平外力F将一物体压在竖直的墙面上保持静止，当逐渐增大外力F时，物体对墙面的摩擦力将（ A ）
A．保持不变 B．逐渐增大
C．逐渐减小 D．无法确定
【解析】物体静止，墙面对物体的摩擦力和物体受到的重力是一对平衡力，大小相等，方向相反，物体重力大小不变，物体受到的摩擦力大小就不变，摩擦力始终等于重力，而墙面对物体的摩擦力与物体对墙面的摩擦力是一对相互作用力，大小相等。故该选A
5、小明用力拉动一木块在木板上做匀速直线运动，这时弹簧测力计的示数是6N，如果他用8N的拉力使木块做加速运动，则木块受到的摩擦力是（ A ）
A．6N B．8N C．14N D．无法确定
【解析】木块匀速运动，受力相互平衡，摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力等于拉力等于6N；摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，拉力增大，但摩擦力相关的两个因素不变，因此摩擦力大小不变，仍为6N;。故该选A
6、某同学用水平推力推静止在水平地面上的讲桌，但没有推动（如图所示）。则下列说法正确的是( D )
A．讲桌不受摩擦力
B．推力与讲桌的重力大小相等
C．推力小于地面对讲桌的摩擦力
D．推力与地面对讲桌的摩擦力大小相等
【解析】讲桌静止，受力相互平衡，讲桌受两对平衡力，一对是支持力和重力，另一对是推力和摩擦力。因此，A错误，讲桌受到了摩擦力的；B错误，推力与摩擦力才是一对平衡力；C错误，推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；D正确。故该选D
7、如图所示，是甲、乙两组拔河比赛的场景，不计绳重，下列说法正确的是( D )
A．比赛时，体重较大的一组最终获胜
B．比赛时，运动员身材矮小的一组最终获胜
C．比赛时．拉力较大的一组最终获胜
D．比赛时，受到地面摩擦力较大的一组最终获胜
【解析】同一根绳子，每处张力大小相等，甲队拉绳子的力与乙队拉绳子的力是一样大，获胜的这组向后倒，是因为他们受的摩擦力大于绳子对他们的拉力，而输的这组向前倒，是因为他们受的摩擦力小于绳子对他们的拉力，因此获胜的这组受到地面的摩擦力大。故该选D
8、冰壶比赛时，运动员不断地“刷冰”来减小摩擦力，他采用的方式是（ B ）
A．减小压力 B．减小接触面的粗糙程度
C．变滑动为滚动 D．使接触面脱离开来
【解析】“刷冰”是减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力的。故该选B
9、如图，手握笔静止，下列说法不正确的是（ B ）
A．毛笔受到的摩擦力等于毛笔的重力
B．手指捏笔的力越大，毛笔受到的摩擦力越大
C．毛笔受到的摩擦力的方向竖直向上
D．手指对毛笔的压力和毛笔对手指的压力是一对相互作用力
【解析】毛笔静止，受力相互平衡，毛笔受的摩擦力与重力是一对平衡力，大小相等，方向相反。A正确；B错误，摩擦力大小始终等于重力大小，与手指捏笔的力大小无关，；C正确，摩擦力方向与重力方向相反，为竖直向上；D正确。故该选B
10、在“研究影响滑动摩擦力的大小的因素”的实验中，某同学将图甲实验装置改进为如图乙所示的装置：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动。
①装置改进以后的好处是无论长木板是否做___匀速直线__运动，木块相对于地面都处于静止状态容易读数。
②水平向右拉动长木板，弹簧测力计示数为3牛，根据__二力平衡___知识可知，木块所受的滑动摩擦力为__3___N；
③将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。 小明认为他的结论不正确，理由是：___没有控制压力大小相等___
【解析】②木块静止，受力相互平衡，摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力等于拉力等于3N，③将木块沿竖直方向截去一半后，压力为原来的一半，接触面积也为原来的一半，而探究摩擦力大小跟接触面积关系时，需控制压力大小相等，接触面粗糙程度相同。所以不能说明：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。
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