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专题17 摩擦力
本专题包括摩擦力的影响因素及摩擦力的判断和分析。摩擦力的影响因素常以实验探究的形式考查，而摩擦力的判断和分析常结合生活生产中的实际情况进行考查。摩擦力是初中科学力学部分的重点和难点之一。
专题一、探究影响摩擦力的因素
摩擦力的大小不能直接测量，通常我们使物体做匀速直线运动或处于静止状态，根据力的平衡条件得到摩擦力的大小。
小明利用相同的铁块和木板探究影响摩擦力大小的因素。他用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块或木板，速度大小如图所示。甲、乙、丙三次实验中铁块与木板之间的摩擦力分别为f1、f2、f3，则它们的大小关系为(　　)
A．f1C．f1＝f3变式训练
1.如图所示，物体A在B的牵引下沿水平桌面向右运动，从物体B触地开始到物体A刚好静止下来这段时间内，物体A受水平桌面的摩擦力大小f随时间t变化关系的图象是（　　）
A． B．
C． D．
2.利用身边的物品可以进行许多科学实验。小明用饮料罐代替小车，文件夹当成斜面，探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响。关于本实验，下列分析中错误的是（　　）
A．饮料罐从相同高度滚下，是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度
B．饮料罐会停下来是因为它和接触面之间有摩擦
C．饮料罐在水平面上滚动时，受到的重力和支持力是一对平衡力
D．该实验可以直接得出牛顿第一定律
3.探究滑动摩擦力的大小时，将木块A放置在水平木板B上，并在A上放一个砝码，把弹簧测力计系在A上，如图所示。当向左拉动B时，弹簧测力计的指针稳定。下列说法中，错误的是(　　)
A．此装置可探究滑动摩擦力的大小与压力的关系
B．A受到B的摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力
C．A受到B的摩擦力的大小为2.4牛，方向向左
D．若增大拉动B的速度，则弹簧测力计的示数会变大
4.小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
（1）实验中，他应将弹簧测力计沿______方向拉动木块，使木块在水平面上做______运动，并记下弹簧测力计的示数；
（2）比较步骤______可得：摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关，且压力越大，摩擦力越大。比较步骤甲与丙可得：摩擦力的大小跟接触面的______有关，且接触面越______，摩擦力越大；
（3）小明在实验中还发现：在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动木块为止。该现象表明：物体在静止时也可能受到______力的作用，且该力的大小与______力的大小有关；
（4）上学路上，小明看见一辆汽车陷进了泥坑里，司机将一些稻草塞进后轮底下，汽车很快就爬上来了，这是利用增大______的方法增大摩擦力。
5.为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组的同学们设计了如图甲所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端分别与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上。后来经过讨论，完善了实验装置，如图乙所示。
　
(1)在理想情况下，B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计________(填“C”或“D”，下同)的示数，A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计________的示数。
(2)在B下面放细圆木条的目的是_________________________，在A上放砝码的目的是________。
(3)实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对________(填“运动”或“静止”)，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F1、F2。
(4)分析实验数据，若________，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
6.小明利用如图所示的装置，分别在水平面上匀速拉动两个同种材料制成的正方体A和B(各面粗糙程度均相同，其中一面带有拉环)，他发现匀速拉动体积大的物体A时，所用的拉力大，于是他认为接触面积大的物体所受的摩擦力大。请利用给定的实验器材设计一个实验，证明小明的观点是错误的。
7.某品牌上市了两款登山鞋X型和Y型，小温想要比较这两款登山鞋的防滑能力。鞋子防滑能力是指鞋子在没有滑动前，阻止鞋子向任何方向移动的最大力，即最大静摩擦力。且最大静摩擦力会随着鞋子对地面的压力和鞋子与地面接触的粗糙程度增大而增大。小温设计的方案如下：
步骤一：采购每款的登山鞋各三双，且都是崭新的；
步骤二：每款各选一只鞋子，进行如图实验：分别将两只鞋如图叠加后，持续拉动鞋子底下的木板，待鞋子稳定静止，读出弹簧测力计示数，并进行对比；
步骤三：每款都换一只鞋子，重复上述实验。
（1）小温选择的登山鞋都是崭新的理由是 __________；
（2）步骤二中小温将两只鞋按如图所示叠加目的是__________；
（3）小外提出质疑，小温这实验研究的是鞋子的滑动摩擦力，并不是最大静摩擦力，无法比较登山鞋的防滑能力。你是否认同小外？并说明理由。 __________。
专题二、增大或减小摩擦的方法
1．滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关，与接触面积的大小、物体运动的速度无关。
2．增大有益摩擦的方法：增大压力、增加接触面的粗糙程度、用滑动代替滚动等。减小有害摩擦的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使两个互相接触的摩擦面彼此分离(如形成气垫)等。
小金和爸爸自驾游，汽车行至多沙的山坡时，车轮打滑，无法前行。爸爸让小金下车，便于汽车爬坡，小金否定了爸爸的提议，并邀请路边的行人上车，车果然不再打滑，开上了山坡。下列做法中，蕴含的原理与小金的做法相同的是(　　)
A．给机器安装滚动轴承
B．给轮滑鞋的转轴加润滑剂
C．在二胡的弓毛上涂抹松香
D．自行车刹车时，用力握车闸
变式训练
1.如图所示，我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石。下列措施中，改变摩擦力大小的方法与此相同的是（　　）
A．在衣服的拉链上涂些蜡
B．自行车转轴处装有滚珠轴承
C．用力压住橡皮，来回擦去写错的铅笔字
D．汽车在冰雪路面行驶，车轮上绕有铁链
2.“低碳环保，绿色出行”已成为共识。自行车是便捷环保的交通工具，以下设计和操作，可以减小摩擦的是（　　）
A．轮胎表面有凹凸不平的花纹
B．给轴承加润滑油
C．用力捏闸，使车更快地停下来
D．刹车时，使车轮由滚动变为滑动
3.在2022年冬奥会冰壶运动中，为了改变冰壶的运动速度和方向，运动员常用冰壶刷刷冰（如图所示），其作用是（　　）
A．减小冰壶与冰面之间的摩擦 B．减小冰壶对冰面的压强
C．增大冰壶与冰面之间的摩擦 D．增大冰壶对冰面的压强
4.如图所示，有两个相同的梯形物体(各面粗糙程度相同)，它们在力的作用下，以如图所示的四种方式沿相同的水平面向右运动，则物体所受摩擦力的大小关系是(　　)
A． 丙＞ 甲＝ 丁＞ 乙 B． 乙＞ 丙＞ 丁＞ 甲
C． 乙＞ 丁＞ 甲＞ 丙 D． 乙＞ 甲＝ 丁＞ 丙
5．如图所示，在两个大小相等的力F1和F2的作用下，质量为m的木块可在两块长木板间以速度v匀速下落，若保持F1和F2的大小和方向不变，要使木块m以2v的速度匀速向上滑动，则木块受到向上的推力应为(　　)
A．mg B．2mg C．3mg D．F1＋F2
6．拔河是一项简单的体育运动，在赛场上我们经常会看到两支参赛队伍相持的精彩画面。为了探究拔河取胜的秘密，小明与小科穿上相同的鞋子，在操场上进行拔河比赛。当双方所用的水平拉力较小时，双方处于相持状态；当双方对绳子的水平拉力增大到一定大小时，小明被拉动，最终小科获胜。已知小明的体重小于小科的体重，请结合图示和所学知识对拔河比赛中相持及取胜的原因进行解释。
专题三、摩擦力的大小及方向分析
分析摩擦力的大小时往往先确定物体的运动状态。当它做匀速直线运动或静止时，根据力的平衡条件可以间接地求出摩擦力的大小。
如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同(mP＜mQ)的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平推力F1、F2、F3和F4的作用下做匀速直线运动，则下列关系式正确的是(　　)
A．F1＞F2　　 B．F2＜F3
C．F3＞F4 D．F3＜F4
如图所示，重为10牛的物体在15牛的水平压力F的作用下，静止在竖直的墙上，此时物体受到的摩擦力的大小为________牛，方向为________。若减小水平压力F，使物体相对于墙面匀速下滑，则此时物体受到的摩擦力的大小________(填“大于”“等于”或“小于”，下同)物体静止时受到的摩擦力的大小；当水平压力F再次减小，使物体由匀速下滑变为加速下滑时，物体受到的摩擦力的大小________物体匀速下滑时受到的摩擦力的大小。
变式训练
1.一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。下列选项中，正确的是(　　)
A．0～2秒物体所受摩擦力为0
B．2～6秒物体所受摩擦力为3牛
C．8～10秒物体所受摩擦力为2牛
D．物体4秒时所受摩擦力大于9秒时所受摩擦力
2.如图所示，一个木块在光滑水平面上以速度v0做匀速直线运动，冲上粗糙斜面后最终静止在A点。下列关于木块在斜面上受到摩擦力的说法，正确的是(　　)
A．木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B．木块在A点时受到的摩擦力的大小等于木块的重力
C．木块在斜面上受到的摩擦力的方向始终沿斜面向下
D．木块在斜面上受到的摩擦力的方向会发生改变
3.如图所示，A、B、C三个物块叠放在一起，B受到一个水平向左的拉力F1＝10牛，C受到一个水平向右的拉力F2＝15牛，它们均静止，则B对A的摩擦力f1＝________；地面对C的摩擦力f2＝________。
4.某同学想要探究汽车向前运动的推动力的施力物体是发动机还是地面。
(1)该同学利用玩具汽车设计对比实验：如图甲所示，将玩具汽车用细绳悬吊于空中，开动电动机，玩具汽车不前进；将玩具汽车放置在木板上，开动电动机(如图乙所示)，玩具汽车前进。据此得出玩具汽车向前运动的推动力的施力物体是________。
(2)该同学继续进行实验：如图丙所示，开动电动机，将玩具汽车放在垫有易滚动的笔管(或轮子)的木板上运动，观察到木板后退。根据实验现象得出玩具汽车向前运动的推动力是_____________________，并阐述其理由：____________________________________________________________________________。
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专题17 摩擦力
本专题包括摩擦力的影响因素及摩擦力的判断和分析。摩擦力的影响因素常以实验探究的形式考查，而摩擦力的判断和分析常结合生活生产中的实际情况进行考查。摩擦力是初中科学力学部分的重点和难点之一。
专题一、探究影响摩擦力的因素
摩擦力的大小不能直接测量，通常我们使物体做匀速直线运动或处于静止状态，根据力的平衡条件得到摩擦力的大小。
小明利用相同的铁块和木板探究影响摩擦力大小的因素。他用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块或木板，速度大小如图所示。甲、乙、丙三次实验中铁块与木板之间的摩擦力分别为f1、f2、f3，则它们的大小关系为(　　)
A．f1C．f1＝f3【解析】　实验甲与实验丙中铁块对木板的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，则甲、丙两次实验中铁块对木板的摩擦力大小相等，即f1＝f3。实验乙中在铁块上增加了一个砝码，铁块对木板的压力变大，接触面粗糙程度不变，则实验乙中铁块与木板之间的摩擦力最大，即f1＝f3＜f2。
【答案】　C
变式训练
1.如图所示，物体A在B的牵引下沿水平桌面向右运动，从物体B触地开始到物体A刚好静止下来这段时间内，物体A受水平桌面的摩擦力大小f随时间t变化关系的图象是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】B触地后，A由于惯性继续在桌面上运动，直至静止，在A运动的过程中，A受水平桌面对它的滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小与物体间的正压力及接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关，所以，在A运动过程中，A受水平桌面对它的摩擦力大小不随时间变化，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2.利用身边的物品可以进行许多科学实验。小明用饮料罐代替小车，文件夹当成斜面，探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响。关于本实验，下列分析中错误的是（　　）
A．饮料罐从相同高度滚下，是为了保证它刚滚到水平面时具有相同的速度
B．饮料罐会停下来是因为它和接触面之间有摩擦
C．饮料罐在水平面上滚动时，受到的重力和支持力是一对平衡力
D．该实验可以直接得出牛顿第一定律
【答案】D
【详解】A，探究粗糙程度不同的接触面对物体运动的影响是通过饮料罐运动的距离来体现的，而影响其运动距离长短的因素不仅有摩擦力的大小，还有物体的初始速度，让饮料罐从相同高度滚下，是为了保证饮料罐每次刚滚到水平面时具有相同的速度，故A正确，不符合题意;B.饮料罐会停下来是因为它和接触面之间有摩擦力，是摩擦力改变了饮料罐的运动状态，故B正确，不符合题意;C.饮料罐在水平面上滚动时，在竖直方向上，饮料罐没有移动距离，受到的重力和支持力是一对平衡力，故C正确，不符合题意;D、牛顿第一定律是在实验的基础上进行科学推理得到的，通过该实验不能直接得出牛顿第一定律，故D错误，符合题意;故选D。
3.探究滑动摩擦力的大小时，将木块A放置在水平木板B上，并在A上放一个砝码，把弹簧测力计系在A上，如图所示。当向左拉动B时，弹簧测力计的指针稳定。下列说法中，错误的是(　　)
A．此装置可探究滑动摩擦力的大小与压力的关系
B．A受到B的摩擦力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力
C．A受到B的摩擦力的大小为2.4牛，方向向左
D．若增大拉动B的速度，则弹簧测力计的示数会变大
【解析】　A、B间的摩擦是滑动摩擦，滑动摩擦力与物体间接触面的粗糙程度和物体受到的压力有关，与物体的运动速度无关，若增大拉动B的速度，则弹簧测力计的示数不变，故D错误。
【答案】　D
4.小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
（1）实验中，他应将弹簧测力计沿______方向拉动木块，使木块在水平面上做______运动，并记下弹簧测力计的示数；
（2）比较步骤______可得：摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关，且压力越大，摩擦力越大。比较步骤甲与丙可得：摩擦力的大小跟接触面的______有关，且接触面越______，摩擦力越大；
（3）小明在实验中还发现：在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动木块为止。该现象表明：物体在静止时也可能受到______力的作用，且该力的大小与______力的大小有关；
（4）上学路上，小明看见一辆汽车陷进了泥坑里，司机将一些稻草塞进后轮底下，汽车很快就爬上来了，这是利用增大______的方法增大摩擦力。
【答案】水平 匀速直线 甲、乙 粗糙程度 粗糙 摩擦 拉 接触面粗糙程度
【详解】(1)[1][2]用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块时，木块受到的拉力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数等于摩擦力大小。(2)[3]比较步骤甲与乙知道，滑动摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关，且压力越大，滑动摩擦力越大。[4][5]甲、丙两图中，压力相等，接触面的粗糙的不同，丙图中接触面比较粗糙，弹簧测力计的示数较大，摩擦力较大，可以得到摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大。(3)[6][7]在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，因为物体虽然处于静止状态，但有运动趋势，受到静摩擦力的作用，物体受平衡力，静摩擦力与弹簧测力计的拉力相等，且随拉力的增大而增大。(4)[8]在车轮下垫稻草是增大了接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦力。
5.为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组的同学们设计了如图甲所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端分别与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上。后来经过讨论，完善了实验装置，如图乙所示。
　
(1)在理想情况下，B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计________(填“C”或“D”，下同)的示数，A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计________的示数。
(2)在B下面放细圆木条的目的是_________________________，在A上放砝码的目的是________。
(3)实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对________(填“运动”或“静止”)，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F1、F2。
(4)分析实验数据，若________，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
【提示】 根据二力平衡和力的作用是相互的，可得弹簧测力计的示数等于物体所受摩擦力的大小。
【解析】　(1)A处于平衡状态，A所受弹簧测力计D的拉力和B对A的摩擦力为一对平衡力，故B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计D的示数。同理，A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计C的示数。
(3)本实验是为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，故实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对静止。
【答案】　(1)D　C　(2)用滚动代替滑动，减小桌面对B的摩擦力对实验造成的影响　增大压力　(3)静止　(4)F1＝F2
6.小明利用如图所示的装置，分别在水平面上匀速拉动两个同种材料制成的正方体A和B(各面粗糙程度均相同，其中一面带有拉环)，他发现匀速拉动体积大的物体A时，所用的拉力大，于是他认为接触面积大的物体所受的摩擦力大。请利用给定的实验器材设计一个实验，证明小明的观点是错误的。
【解析】　实验步骤及实验现象：①将A在上、B在下叠放于图中的水平面上，利用图中的装置匀速拉动A和B，并保持A和B相对静止，观察并记录弹簧测力计的示数F1；②将B在上、A在下叠放于水平面上，利用图中的装置匀速拉动B和A，并保持A和B相对静止，观察并记录弹簧测力计的示数F2；③对比前后两次拉力F1与F2的大小，发现F1＝F2，由于物体做匀速直线运动，故拉力等于滑动摩擦力。虽然两次实验中接触面积不同，但是接触面对物体的摩擦力相同，可见小明的观点是错误的。
【答案】　见解析
7.某品牌上市了两款登山鞋X型和Y型，小温想要比较这两款登山鞋的防滑能力。鞋子防滑能力是指鞋子在没有滑动前，阻止鞋子向任何方向移动的最大力，即最大静摩擦力。且最大静摩擦力会随着鞋子对地面的压力和鞋子与地面接触的粗糙程度增大而增大。小温设计的方案如下：
步骤一：采购每款的登山鞋各三双，且都是崭新的；
步骤二：每款各选一只鞋子，进行如图实验：分别将两只鞋如图叠加后，持续拉动鞋子底下的木板，待鞋子稳定静止，读出弹簧测力计示数，并进行对比；
步骤三：每款都换一只鞋子，重复上述实验。
（1）小温选择的登山鞋都是崭新的理由是 __________；
（2）步骤二中小温将两只鞋按如图所示叠加目的是__________；
（3）小外提出质疑，小温这实验研究的是鞋子的滑动摩擦力，并不是最大静摩擦力，无法比较登山鞋的防滑能力。你是否认同小外？并说明理由。 __________。
【答案】崭新的鞋子没有磨损，测出来的防滑能力最准确 使得压力相同 不认同，见解析
【详解】(1)[1]因为摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，崭新的鞋子没有磨损，测出来的防滑能力最准确。(2)[2]因为每种鞋子的质量不一样，对水平桌面的压力不同，叠加之后测量，使得压力相同，控制了变量。(3)[3]不认同，通常的计算中可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
专题二、增大或减小摩擦的方法
1．滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关，与接触面积的大小、物体运动的速度无关。
2．增大有益摩擦的方法：增大压力、增加接触面的粗糙程度、用滑动代替滚动等。减小有害摩擦的方法：减小压力、减小接触面的粗糙程度、用滚动代替滑动、使两个互相接触的摩擦面彼此分离(如形成气垫)等。
小金和爸爸自驾游，汽车行至多沙的山坡时，车轮打滑，无法前行。爸爸让小金下车，便于汽车爬坡，小金否定了爸爸的提议，并邀请路边的行人上车，车果然不再打滑，开上了山坡。下列做法中，蕴含的原理与小金的做法相同的是(　　)
A．给机器安装滚动轴承
B．给轮滑鞋的转轴加润滑剂
C．在二胡的弓毛上涂抹松香
D．自行车刹车时，用力握车闸
【答案】　D
变式训练
1.如图所示，我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨石。下列措施中，改变摩擦力大小的方法与此相同的是（　　）
A．在衣服的拉链上涂些蜡
B．自行车转轴处装有滚珠轴承
C．用力压住橡皮，来回擦去写错的铅笔字
D．汽车在冰雪路面行驶，车轮上绕有铁链
【答案】B
【详解】A.用滚木巧妙地移动巨石是变滑动为滚动来减小摩擦。在衣服的拉链上涂些蜡，减小接触面的粗糙程度减小摩擦，故A不符合题意;B.自行车转轴处装有滚珠轴承，用滚动代替滑动减小摩擦，故B符合题意;C.用力压住橡皮，来回擦去写错的铅笔字，是在接触面粗糙程度一定时，增大压力来增大摩擦，故C不符合题意;D.汽车在冰雪路面行驶，车轮上绕有铁链是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦，故D不符合题意。故选B。
2.“低碳环保，绿色出行”已成为共识。自行车是便捷环保的交通工具，以下设计和操作，可以减小摩擦的是（　　）
A．轮胎表面有凹凸不平的花纹
B．给轴承加润滑油
C．用力捏闸，使车更快地停下来
D．刹车时，使车轮由滚动变为滑动
【答案】B
【详解】A.轮胎表面有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故A不符合题意;B.给轴承加润滑油，是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力，故B符合题意;C.用力捏闸，使车更快地停下来，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，故C不符合题意;D，刹车时，使车轮由滚动变为滑动，增大摩擦力，故D不符合题意。故选B。
3.在2022年冬奥会冰壶运动中，为了改变冰壶的运动速度和方向，运动员常用冰壶刷刷冰（如图所示），其作用是（　　）
A．减小冰壶与冰面之间的摩擦 B．减小冰壶对冰面的压强
C．增大冰壶与冰面之间的摩擦 D．增大冰壶对冰面的压强
【答案】A
【详解】在2022年冬奥会冰壶运动中，为了改变冰壶的运动速度和方向，运动员常用冰壶刷刷冰，通过摩擦做功的方式增大冰壶的内能，提升冰壶的温度，这样冰面吸热后会熔化成一层水，从而减小冰壶与冰面之间的摩擦，故A正确，BCD错误。
故选A。
4.如图所示，有两个相同的梯形物体(各面粗糙程度相同)，它们在力的作用下，以如图所示的四种方式沿相同的水平面向右运动，则物体所受摩擦力的大小关系是(　　)
A． 丙＞ 甲＝ 丁＞ 乙 B． 乙＞ 丙＞ 丁＞ 甲
C． 乙＞ 丁＞ 甲＞ 丙 D． 乙＞ 甲＝ 丁＞ 丙
【解析】　甲、丁两图压力大小和接触面的粗糙程度相等，接触面的大小不同，由于摩擦力的大小与接触面的大小无关，因此甲、丁两图摩擦力大小相等，即f甲＝f丁；甲、乙两图接触面的粗糙程度相同，压力的大小不同，图乙的压力较大，因此图乙的摩擦力比图甲的大，即f乙＞f甲；甲、丙两图压力相同，图甲是滑动摩擦，图丙是滚动摩擦，相同情况下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小，即f甲＞f丙。故这四幅图中摩擦力的大小关系是f乙＞f甲＝f丁＞f丙。
【答案】　D
5．如图所示，在两个大小相等的力F1和F2的作用下，质量为m的木块可在两块长木板间以速度v匀速下落，若保持F1和F2的大小和方向不变，要使木块m以2v的速度匀速向上滑动，则木块受到向上的推力应为(　　)
A．mg B．2mg C．3mg D．F1＋F2
【解析】　木块受到的重力G＝mg，当木块匀速下滑时，在竖直方向上受到重力和滑动摩擦力的作用，由二力平衡条件可知，重力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以，木块受到的摩擦力f＝G，摩擦力的方向竖直向上；当木块匀速向上滑动时，在竖直方向上受到向下的重力、向下的滑动摩擦力和向上的推力作用，由力的平衡条件可知F＝G＋f′，木块匀速向上和匀速向下运动时，木板对木块的压力、接触面的粗糙程度均不变，所以摩擦力的大小不变，即f′＝f＝G，则推力F＝G＋f′＝2G＝2mg。
【答案】　B
【归纳】 压力大小和接触面的粗造程度不变时，滑动摩擦力大小不变。
6．拔河是一项简单的体育运动，在赛场上我们经常会看到两支参赛队伍相持的精彩画面。为了探究拔河取胜的秘密，小明与小科穿上相同的鞋子，在操场上进行拔河比赛。当双方所用的水平拉力较小时，双方处于相持状态；当双方对绳子的水平拉力增大到一定大小时，小明被拉动，最终小科获胜。已知小明的体重小于小科的体重，请结合图示和所学知识对拔河比赛中相持及取胜的原因进行解释。
【提示】 拔河时，绳子两端的拉力大小相等，取胜的关键是受地面的摩擦力要更大。
【解析】　当拉力比较小时，他们所受的拉力都等于摩擦力，因二力平衡，故保持静止状态，即处于相持状态。当拉力增大时，在接触面的粗糙程度相同的情况下，压力越大，摩擦力越大，因此，小科受到的摩擦力等于拉力，依然处于静止状态，而小明受到的摩擦力小于拉力，故小明被拉动，因此小科获胜。
【答案】　见解析
专题三、摩擦力的大小及方向分析
分析摩擦力的大小时往往先确定物体的运动状态。当它做匀速直线运动或静止时，根据力的平衡条件可以间接地求出摩擦力的大小。
如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同(mP＜mQ)的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平推力F1、F2、F3和F4的作用下做匀速直线运动，则下列关系式正确的是(　　)
A．F1＞F2　　 B．F2＜F3
C．F3＞F4 D．F3＜F4
【解析】　图中四种方式木块均做匀速直线运动，将图丙和图丁中P、Q看作一个整体，在水平方向上推力与摩擦力平衡。摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关，两个影响因素相同，故摩擦力相同。甲、乙两图中，因为mP＜mQ，所以GP＜GQ，FP压＜FQ压，又因接触面的粗糙程度相同，所以f甲＜f乙，可得F1＜F2。同理可得，f乙＜f丙＝f丁，所以F1＜F2＜F3＝F4。
【答案】　B
如图所示，重为10牛的物体在15牛的水平压力F的作用下，静止在竖直的墙上，此时物体受到的摩擦力的大小为________牛，方向为________。若减小水平压力F，使物体相对于墙面匀速下滑，则此时物体受到的摩擦力的大小________(填“大于”“等于”或“小于”，下同)物体静止时受到的摩擦力的大小；当水平压力F再次减小，使物体由匀速下滑变为加速下滑时，物体受到的摩擦力的大小________物体匀速下滑时受到的摩擦力的大小。
【答案】　10　竖直向上　等于　小于
变式训练
1.一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。下列选项中，正确的是(　　)
A．0～2秒物体所受摩擦力为0
B．2～6秒物体所受摩擦力为3牛
C．8～10秒物体所受摩擦力为2牛
D．物体4秒时所受摩擦力大于9秒时所受摩擦力
【提示】 滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关。
【解析】　0～2秒物体没有运动，处于静止状态，受到的摩擦力等于拉力，为1牛，故A错误。6～8秒物体做匀速直线运动，受力平衡，受到的摩擦力等于拉力，即摩擦力为2牛，2～6秒物体处于加速状态，受到的摩擦力也为2牛，故B错误。物体4秒时所受摩擦力等于9秒时所受摩擦力，都为2牛，故D错误。
2.如图所示，一个木块在光滑水平面上以速度v0做匀速直线运动，冲上粗糙斜面后最终静止在A点。下列关于木块在斜面上受到摩擦力的说法，正确的是(　　)
A．木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B．木块在A点时受到的摩擦力的大小等于木块的重力
C．木块在斜面上受到的摩擦力的方向始终沿斜面向下
D．木块在斜面上受到的摩擦力的方向会发生改变
【解析】　木块在斜面上运动时，受到滑动摩擦力的方向沿斜面向下，当木块在斜面上静止时，所受的摩擦力为静摩擦力，方向沿斜面向上，故A、C错误，D正确。木块在A点时受到的摩擦力小于木块的重力，故B错误。
【答案】　D
3.如图所示，A、B、C三个物块叠放在一起，B受到一个水平向左的拉力F1＝10牛，C受到一个水平向右的拉力F2＝15牛，它们均静止，则B对A的摩擦力f1＝________；地面对C的摩擦力f2＝________。
【解析】　对A进行受力分析可知，A受到重力、B的支持力的作用，A相对于B处于静止状态，A和B之间没有相对运动，因此之间没有摩擦；将A、B、C看作为一个整体进行研究，在水平方向上受到水平向左的力F1＝10牛与水平向右的力F2＝15牛的作用，因处于平衡状态，则地面对C的摩擦力大小f＝F2－F1＝15牛－10牛＝5牛，方向水平向左。
【答案】　0　5牛
【技法】 分析木块堆叠问题时，注意整体法和隔离法(即分析单个木块)的结合运用。
4.某同学想要探究汽车向前运动的推动力的施力物体是发动机还是地面。
(1)该同学利用玩具汽车设计对比实验：如图甲所示，将玩具汽车用细绳悬吊于空中，开动电动机，玩具汽车不前进；将玩具汽车放置在木板上，开动电动机(如图乙所示)，玩具汽车前进。据此得出玩具汽车向前运动的推动力的施力物体是________。
(2)该同学继续进行实验：如图丙所示，开动电动机，将玩具汽车放在垫有易滚动的笔管(或轮子)的木板上运动，观察到木板后退。根据实验现象得出玩具汽车向前运动的推动力是_____________________，并阐述其理由：____________________________________________________________________________。
【解析】　(1)图甲将玩具汽车用细绳悬吊于空中，开动电动机，玩具汽车不前进，原因是没有施力物体。图乙中玩具汽车的发动机驱动车轮转动，由于车轮和木板间有摩擦，车轮会给木板一个向后的摩擦力，而力的作用是相互的，木板也给车轮一个向前的摩擦力，使玩具汽车前进。可见，使玩具汽车向前运动的推力的施力物体是木板，玩具汽车的牵引力就是这样产生的。(2)图丙中开动电动机后，玩具汽车对木板有一个向后的摩擦力，而一般情况下滑动摩擦力大于滚动摩擦力，因此木板向后运动，根据力的作用是相互的，则木板对玩具汽车的摩擦力向前。
【答案】　(1)木板　(2)木板对玩具汽车的摩擦力　物体间力的作用是相互的，则木板对车的摩擦力是向前的
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