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1、摩擦力模块一 静摩擦力一、知识点1摩擦力定义:两个相互接触、相互挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫摩擦力。 脚和地面存在相对运动的趋势轮子和地面存在相对运动2摩擦力分类:静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。3静摩擦力定义:一个物体相对于另一个物体静止,但有相对运动趋势时产生的摩擦力,叫静摩擦力。4静摩擦力的方向:沿着接触面,与物体相对运动趋势的方向相反。5静摩擦力的大小:当木块相对静止时,木块所受静摩擦力与外力等值反向,且随着引起静摩擦力的外力的增大而增大。人推箱子没推动,但箱子相对于地面有向右运动的趋势,所以箱子受到
2、地面对它方向向右、大小与人的推力相等的静摩擦力手握杯子,杯子静止在空中,杯子相对于手有向下运动的趋势,所以杯子受到手对它方向上大小与杯子(包括水)重力相等的静摩擦力6静摩擦力产生条件:(1)接触面不光滑(2)相互接触且有挤压,发生形变(3)两个物体有相对运动的趋势7最大静摩擦力:静摩擦力的最大值叫最大静摩擦力,在数值上等于物体刚刚开始运动时的推力。假设最大静摩擦力为Fmax则滑动摩擦力F:0FFmax(在现实生活中,FmaxF)。二、例题精讲【例1】下列有关摩擦力的说法正确的是()A人走路时,脚与地面摩擦力的方向与人前进方向相同B机动车启动时,机车的车轮与钢轨之间的摩擦是有益摩擦C在用卷笔刀削
3、铅笔时,铅笔和卷笔刀内孔之间的摩擦是滚动摩擦D钉入木板的钉子不易拔出来,是因为钉子受到板较大的吸引力缘故考点:摩擦力产生的条件;摩擦力的种类4653054解析:A、脚与地面间的摩擦力包括地面对脚的摩擦力和脚对地面的摩擦力,人走路时,脚向后蹬,相对于地面向后运动,所以受到向前的摩擦力,即地面对脚的摩擦力向前,与人运动方向相同,A正确;B、机动车启动时,机车的车轮相对于地面向后转动,钢轨给车轮向前的摩擦力,从而向前运动,所以此摩擦力是有意摩擦力,B正确;C、在用卷笔刀削铅笔时,铅笔在里面转动时,铅笔与卷笔刀之间是滑动摩擦力,C错误;cD、钉入木板的钉子,由于与木板之间存在很大的摩擦力,所以不易拔出
4、来,D错误答案:B【测试题】关于摩擦力,下列说法中正确的是()A只有相互接触的物体间,才有可能有摩擦力B物体只有在运动时才受摩擦力的作用C摩擦力随物体的重力增大而增大D在皮带传动中,往皮带上涂皮带蜡是为了减小摩擦考点:摩擦力产生的条件4653054解析:A、因为摩擦力时在相接触的面之间产生的,因此只有相互接触的物体间,才有可能有摩擦力,故A正确;B、摩擦力保护静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力,即静止的物体也可能受摩擦力作用,故B错误;C、影响滑动摩擦力大小的因素有接触面的粗糙程度和压力大小,与重力无关,故C错误;D、皮带传动时,在皮带上涂“皮带蜡”,这是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力的,
5、故D错误答案:A【例2】如图所示,木块放在粗糙的水平桌面上,外力F1、F2沿水平方向作用在木块上,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N若撤去力F1,则木块受到的摩擦力是()A8N,方向向右B8N,方向向左C2N,方向向右D2N,方向向左考点:摩擦力的大小;摩擦力的方向4653054解析:如图所示,木块放在粗糙的水平桌面上,外力F1、F2沿水平方向作用在木块上,木块处于静止状态,受的是平衡力,受力如图:所以此时的摩擦力为f=F1-F2=10N2N=8N;撤去F1后,木块仍处于静止状态,受的仍是平衡力作用,受力如图:此时物体受的摩擦力为f=F2=2N,方向向右答案:C【测试题】如图所示,
6、用水平力F=40N将m=3kg的物体压在竖直墙面上静止,则墙面给物体的摩擦力是()A30N,竖直向上B3kg,竖直向上C40 N,竖直向上D70 N,竖直向上考点:摩擦力的大小;摩擦力的方向4653054解析:据公式G=mg可知,G=mg=3 kg10 N/kg =30 N,即物体所受重力是30 N,受到一个水平向右的40 N的压力,并在竖直墙面上处于静止时,所以物体受力平衡在竖直方向,物体受竖直向下的重力和墙对物体竖直向上的摩擦力,这两个力是一对平衡力,所以f=G=30 N答案:A【例3】如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是()
7、A甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为FB甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为FC甲图中物体A受到的摩擦力为0,物体B受到地面对它的摩擦力为FD乙图中物体A受到的摩擦力为F,物体B受到地面对它的摩擦力为F考点:摩擦力的大小4653054解析:乙图,以A为研究对象,AB同时向前做匀速直线运动,所以没有相对运动的趋势,A不受摩擦力的作用,A错误,D错误;以AB整体为研究对象,在水平方向受地面的摩擦和拉力F,这两个力相互平衡,则f=F,两种情况下B受到的摩擦力相等,B正确;甲图以A为研究对象,A相对于B有向右运动的趋势,在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用,由于A做匀速直线运动,所以f=
8、F,C错误答案:B【测试题】如图所示,A、B两长方体木块放在水平面上,它们的高度相等,长木板C放在它们上面用水平力F拉木块A,使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动,则()AA对C的摩擦力向右BC对A的摩擦力向右CB对C的摩擦力向右DC对B的摩擦力向左考点:摩擦力的方向4653054解析:由于用水平力F拉木块A,使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动,即若把ABC看做一个整体,即该整体向右运动,故该整体所受的摩擦力是向左的;对于C来说,是由于A的摩擦力导致C向右运动,故A对C的摩擦力是向右的,据物体间力的作用是相互的,所以C对A的摩擦力是向左的;对于C和B来说,B是在C的摩擦力的作用下向右运动,故
9、C对B的摩擦力是向右的,同理,B对C的摩擦力是向左的答案:A模块二 滑动摩擦力一、知识点1滑动摩擦力的定义:两个有相对滑动的物体间,在接触面上产生的阻碍它们相对滑动的力,此力就为滑动摩擦力。2理解滑动摩擦力的注意点:(1)不要把“物体的相对运动方向”与“物体的运动方向”等同。(2)滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反,也可能跟运动方向相同。(3)静止的物体可以受到滑动摩擦力。(4)滑动摩擦力可以是阻力,也可以是动力。3滑动摩擦力产生的条件:(1)接触面不光滑(2)两物体相互接触且有挤压(3)两物体间有相对运动4滑动摩擦力的方向:沿着接触面,并且与物体相对运动的方向相反。5影响滑动摩擦力大小
10、的因素:(1)压力:接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。(2)接触面粗糙程度:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。6增大有益摩擦的方法:(1)增大压力;(2)使接触面更粗糙;(3)变滚动为滑动 鞋底的花纹 给轮胎套上链子7减小有害摩擦的方法:(1)减小压力;(2)使接触面更光滑;(3)变滑动为滚动;(4)加润滑油 用滚动代替滑动一、例题精讲【例4】以下事例中,属于有害摩擦的是()A走路时鞋底与路面间的摩擦B机械运转时轴承与滚珠间的摩擦C拿东西时手与物品间的摩擦D写字时粉笔与黑板间的摩擦考点:增大或减小摩擦的方法4653054解析:A、人走路时,鞋底与地面之间的摩擦力是人前进
11、的动力,鞋底刻有花纹,就是为了增大鞋与地面之间的摩擦,这是一种有益的摩擦故A错误;B、机械运转时,我们需要机械的运动,而两者之间存在的摩擦是阻碍这种相对运动的,所以这是一种有害的摩擦为了减小这种摩擦,人们并且利用滚珠变滑动摩擦为滚动摩擦、加润滑油等措施来减小这种摩擦故B正确;C、手抓着物体,物体受重力作用没有掉下来,就是手与物体之间的摩擦力平衡了重力,这是一种有益的摩擦;D、写字时,要想让粉笔粉末留在黑板上,就需要增大两者之间的摩擦故D错误答案:B【测试题】摩擦有利也有弊。下列事例中,属于需要减小的有害摩擦是()A爬杆时,人与杆的摩擦B板书时,粉笔与黑板的摩擦C拉二胡时,弓弦与琴弦的摩擦D汽油
12、机工作时,活塞与气缸壁的摩擦考点:增大或减小摩擦的方法4653054解析:A、爬杆时,人就依靠人与杆间的摩擦,因此人与杆的摩擦属于有益摩擦,需要增大;B、板书时,留下粉笔字就是依靠粉笔与黑板间的摩擦,因此粉笔与黑板间的摩擦属于有益摩擦,需要增大;C、拉二胡时,声音的产生来自弓弦与琴弦的摩擦,因此弓弦与琴弦间的摩擦属于有益摩擦,需要增大;D、汽油机工作时,需要克服活塞与气缸壁的摩擦,因此活塞与气缸壁间的摩擦属于有害摩擦,需要减小答案:D【例5】在以下几个实例中,属于增大摩擦的是()A磁力把磁悬浮列车从轨道上微微托起,使接触面分离B气垫船的船底与水面之间有一层空气C在轴承中加润滑剂D在鞋底、轮胎上
13、做上凹凸不平的花纹考点:增大或减小摩擦的方法4653054解析:A、磁力将磁悬浮列车从轨道上微微托起,减小了列车对轨道的压力,从而减小了摩擦故A不和题意,A错误;B、气垫船的船底与水面之间有一层空气,使船体与水面分离,减小了两者之间的摩擦故B不合题意,B错误;C、在轴承中,加入润滑油,减小了车轴与滚珠之间的摩擦力故C不合题意,C错误;D、鞋底上凹凸不平的花纹,增大了鞋底与地面间的粗糙程度,从而增大了两者之间的摩擦故D正确答案:D【测试题】如图所示的做法中,目的是为了减小摩擦的是()A运动鞋底装鞋钉B轴承中装有滚珠C汽车轮胎刻有花纹D 用力握紧球拍考点:增大或减小摩擦的方法4653054解析:A
14、、运动鞋底装鞋钉,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大鞋和地面之间的摩擦力,防止滑倒不符合题意;B、轴承中装有滚珠,是用滚动代替滑动减小轴承转动时的摩擦力符合题意;C、汽车轮胎刻有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大轮胎和地面之间的摩擦力不符合题意;D、打球时用力握紧球拍,这是通过增大压力来增大手和球拍之间的摩擦力,防止滑掉不符合题意答案:B【例6】小明观察如下漫画,总结了四个观点,错误的是()A甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力B乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力C丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力D丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小
15、不变考点:摩擦力的大小4653054解析:A、甲图中人用水平推力推木箱,但没有推动,即此时木箱处于平衡状态,此时所受的推力和摩擦力是一对平衡力,故这两个力大小相等;故A正确;B、乙图中表示人用更大的推力,但木箱仍然没有推动,即仍处于平衡状态,所受的推力和摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等,此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力;故B正确;C、丙图中表示木箱在水平地面上已运动起来,但人已经摔倒,不在对木箱施加推力,故C错误,符合题意;D、丙图中木箱在水平地面上运动,由于木箱和水平地面没有改变,所以受到的摩擦力大小不变,故D正确答案:C【测试题】一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速
16、直线运动时受到的摩擦力为40N,若物体运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动,此时它受到的摩擦力()A大于40 NB小于40 NC等于40 ND无法确定考点:摩擦力的大小4653054解析:一物体以1m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动,所以摩擦力与拉力是一对平衡力,f=F=40 N,方向与拉力方向相反;物体运动的速度增加到3m/s时仍在该桌面上做匀速直线运动,此时压力和接触面的粗糙程度都未变化,所以摩擦力仍不变,为40 N答案:C【拓展题】A、B、C叠放在一起,在水平力FA=FB=10 N的作用下,以相同的速度v沿水平方向向左匀速滑动,如图所示,那么此时物体B受到的摩擦力大小
17、和C受到的摩擦力大小分别为()A20牛,0B20牛,10牛C10牛,20牛D10牛,0考点:摩擦力产生的条件;摩擦力的大小4653054解析:(1)物体A受到水平向右、大小为10 N的拉力,因为处于静止状态,所以A受到B对A水平向左、大小为10 N的摩擦力作用;因为力的作用是相互的,因此A对B一个水平向右、大小也为10 N摩擦力作用(2)由于B和A一起向左做匀速直线运动,并且B受到水平向左的力和A对B水平向右的摩擦力大小相等,因此C对B的摩擦力大小为零,即B对C的摩擦力大小也为零答案:D【例7】如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在12N的水平拉力F1作用下,A、B一起作匀速直线
18、运动,若将A、B紧靠着放在同一水平桌面上,用水平力F2推A使它们一起匀速运动(如图乙所示),则推力F2 ()A小于12 NB大于12 NC等于12 ND无法判断考点:二力平衡条件的应用;摩擦力大小的影响因素4653054解析:A和B叠放在水平桌面上和A、B紧靠着放在同一水平桌面上,两种情况下A和B对水平桌面的压力大小都等于A和B的重力大小,重力不变,压力不变两种情况下木块和水平桌面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变;推动木块匀速直线运动,水平方向的推力和滑动摩擦力是平衡力,滑动摩擦力不变,推力不变,F2=F1=12 N答案:C【测试题】如图所示,放在M、N两水平桌面上的P、Q两物体,分别在FP=5
19、N、FQ=3 N的水平拉力作用下做匀速直线运动,可以确定()A桌面M一定比桌面N粗糙BP的速度一定大于Q的速度CP的质量一定大于Q的质量DP受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力考点:二力平衡条件的应用;摩擦力大小的影响因素4653054解析:(1)物体P、Q分别在FP=5 N、FQ=3 N的水平拉力作用下做匀速直线运动,根据二力平衡条件得,物体P、Q受到的摩擦力分别是5 N、3 NP受到的摩擦力一定大于Q受到的摩擦力故D符合题意;(2)P受到的摩擦力大于Q受到的摩擦力,摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,P受到的摩擦力大,可能是因为桌面M比桌面N粗糙造成的;可能是P的质量大,重力大,对桌面的
20、压力大造成的故A和C不符合题意;(3)摩擦力大小跟物体的运动速度无关故B不符合题意答案:D【例8】在水平桌面上有一质量为1kg的长方体用4 N的水平拉力向右拉,长方体静止不动,此时它所受的摩擦力为 N;拉力增大至6 N时长方体做匀速直线运动;若拉力增大至8N时长方体所受的摩擦力为 N。考点:二力平衡条件的应用;摩擦力大小的影响因素4653054解析:用4N的水平拉力向右拉,长方体静止不动,所以物体所受的拉力与摩擦力相互平衡,大小相等都为4 N拉力增大至6 N时长方体做匀速直线运动,所以物体仍处于平衡状态,受拉力与滑动摩擦力相互平衡,都为6 N若拉力增大至8 N时,由于压力大小和接触面的粗糙程度
21、不变,所以所受滑动摩擦力大小不变仍为6 N 答案:4;6【测试题】张老师用2 N的力沿水平方向推一辆在水平桌面上的小车,小车以较慢的速度沿力的方向做匀速直线运动,小车受到的摩擦力是 N;当他推小车以较快的速度沿力的方向做匀速直线运动时,所用的推力应该 2 N(选填“大于”、“小于”或“等于”)。考点:二力平衡条件的应用;摩擦力大小的影响因素4653054解析:小车在水平方向上做匀速直线运动,处于平衡状态,所以其在水平方向上受到平衡力的作用小车在水平方向上受到的力有推力和摩擦力,根据二力平衡的条件可知摩擦力等于推力都等于2 N小车的速度虽然加快,但仍是匀速直线运动,仍处于平衡状态,所以受到的力仍
22、然是平衡力,摩擦力仍然等于推力;由决定摩擦力大小的因素可知,摩擦力不变,所以推力也不变仍然等于2 N 答案:2 N;等于【测试题】当马拉着载有1000kg货物的雪撬在平直的公路上匀速向南行驶时,马对雪橇的水平拉力是500 N,雪撬在水平方向上受到的阻力是 N,方向是 (填“南”或“北”);若雪橇上的货物卸下了500kg,马拉雪橇仍是匀速行驶,马对雪橇的水平拉力将会 (填“增大”、“减小”或“不变”)考点:摩擦力的方向;二力平衡条件的应用;摩擦力大小的影响因素4653054解析:因为雪橇在平直的公路上匀速向南行驶,在水平方向受到拉力和阻力的作用,并且是一对平衡力,因此雪橇在水平方向上受到的阻力与
23、拉力的大小相等,方向相反,即阻力大小为500 N、方向向北因为接触面的粗糙程度不变,而载货量减少,因此雪橇对地面的压力减小,故雪橇受到的摩擦力减小,由于雪橇仍然匀速行驶,因此马对雪橇的水平拉力减小答案:500,向北,减小【例9】在探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,小明的两次实验如图A、B所示。(1)这两次实验是为了探究摩擦力大小是否与 有关。(2)要测量出木块与桌面间摩擦力的大小,应用 沿水平桌面拉木块做 运动这是利用 原理进行的间接测量。(3)本实验得到的结论是: 。(4)若在A图中分别用2 N和3 N的水平力都能拉着木块沿水平桌面运动,则两次木块受到的摩擦力大小 (选填“相同”或
24、“不同”) 。考点:探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验4653054解析:(1)比较A、B两图发现:接触面的粗糙程度相同,但是压力不同,B图中木块对木板的压力比A图中大,弹簧测力计的示数不同,反应了摩擦力的大小不同,因此这两次实验是为了探究摩擦力与压力是否有关(2)要测滑动摩擦力,需利用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等(3)根据本实验的过程可得出结论:在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大(4)若用大小不同的水平力拉着同一个木块沿水平桌面运动,虽然拉力大小变了,但压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小也不变 答案:(1)压力;(2)弹
25、簧测力计;匀速直线;二力平衡;(3)在接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;(4)相同【测试题】在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中:(1)应用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块;实验数据如下:序号接触面压力/ N滑动摩擦力/ N1木块与木板2.00.42木块与木板2.50.53木块与砂纸2.00.6(2)分析 (选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,这种方法称为 ;(3)在序号1的实验中如用0.5 N的力水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力为 N。考点:探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验4653054解析:(1)应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块;(2)由表中实验数据可知,实验序号为1、3的实验,物体间的压力相等而接触面粗糙程度不同,由表中实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系;(3)由表中实验数据可知,在实验序号为1的实验中,物体受到的滑动摩擦力为0.4 N,用0.5 N的力水平拉动木块时,物体间的压力与接触面的粗糙程度不变,木块受到的滑动摩擦力不变,为0.4 N 答案:(1)匀速直线;(2)1、3;(3)0.4
限制150内