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第八章 运动和力
第3节 摩擦力
教材考点梳理
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：
A.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。
C.大小：始终等于使它有运动趋势的力。
（2）滑动摩擦：
A.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：
A.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：
A.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100N的木箱放可能水平地面上，某同学用20N的力水平向左推木箱，没有推动，木箱受到地面的摩擦力为________N，方向是__________。
2．（2023四川南充）如图甲所示，各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上，在水平拉力F1=10N的作用下，一起向右做匀速直线运动，则a受到的摩擦力为________N；如图乙所示，将a、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=________N。
3．（2023四川成都）尊老爱幼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6N的水平拉力F拉动木板A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2N，则B所受摩擦力的大小为 N，方向为 （选填“水平向左”或“水平向右”），地面对A的摩擦力大小为 N。

5．（2023·黑龙江龙东）如图所示，当右端挂一个重为10N的物体A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 N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（　　）
A．轮滑鞋装有滚轮 B．运动鞋底有凹凸的花纹
C．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（ ）

A．铅笔的长度约50cm B．铅笔的质量约为50g
C．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》新课教学时，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（　　）
A．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
C．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A面比B面更粗糙，为了比较A、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、A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A、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2.2N，通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比，选择地垫 （填“A”或“B”）面铺在地面上，能更有效地防止地垫在地面上滑动。
参考答案
1.【答案】20 水平向右
【解析】木箱受到20N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20N，水平向右。
2.【答案】0 10
【解析】a、b一起向右做匀速直线运动，所以a、b没有相对运动的趋势，a、b间没有摩擦力，则木块a受到的摩擦力大小为0N。
甲图，a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10N，所以整体受到地面的滑动摩擦力是10N；从甲图到乙图，改变a和b的放置情况，压力大小不变，接触面粗糙程度不变，a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10N；整体仍然做匀速直线运动，故乙图中推力F2大小是10N。
3.【答案】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.【答案】 2 水平向右 4
【解析】[1][2]由图中可知，物体B相对于木板A向左运动，故可知物体B受到水平向右的木板A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=2N，方向水平向右。
[3]由力的作用的相互性可知，木板A受到水平向左的物体B的摩擦力f′，且对木板A受力分析可知，木板A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A的摩擦力为f地=F-f′=6N-2N=4N，方向水平向左。
5.【答案】 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A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10N，即f右=10N。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.【答案】A
【解析】A．轮滑鞋装有滚轮，用滚动代替滑动，减小了摩擦，故A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；
C．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C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A。
7.【答案】C
【解析】A．铅笔的长度约为20cm，故A错误；
B．铅笔的质量约为0.01kg，合10g，故B错误；
C．静止在桌面上的铅笔，是一种平衡状态，受平衡力，故C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C。
8.【答案】C
【解析】A．两本书很难被拉开，是因为书页之间有摩擦，故A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；
C．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C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C。
9.【答案】
【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.【答案】 匀速直线 二力平衡 压力 大 A、B两个面对调 A
【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A、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A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。

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