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专题2　摩擦力　二力平衡
摩擦力
1.静摩擦力
（1）定义：一个物体与另一个物体接触时，在它们的接触面上存在相对运动趋势，但没有发生相对运动时受到的摩擦力。如推而未动的桌子与地面之间有静摩擦力。
（2）方向：与物体相对运动趋势的方向相反。
2.滑动摩擦力
定义 两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力
产生条件 ①物体间相互接触并挤压；②接触面粗糙；③物体间有相对运动
影响因素 ①压力一定时，　接触面的粗糙程度　越大，滑动摩擦力越大； ②接触面的粗糙程度一定时，　压力　越大，滑动摩擦力越大
方向 与物体相对运动的方向　相反　
【温馨提示】
（1）摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反，有时也与物体的运动方向相同，如自行车后轮受到的摩擦力。车轮的运动方向向前，车轮转动时和地面接触部分相对地面有向后的运动趋势，所以摩擦力的方向向前。
（2）摩擦力有时会起动力作用，如人走路。
3.增大和减小滑动摩擦力的方法
方法 实例
增大 摩擦 增大　压力　 刹车时用力捏闸
增大　接触面的粗糙程度　 鞋底、轮胎刻有花纹
减小 摩擦 减小压力 在单杠上做动作时，手握单杠不能太紧
减小接触面的粗糙程度 冰壶比赛中，不断摩擦冰面形成水膜，减小摩擦
变滑动摩擦为滚动摩擦 滚动轴承、行李箱底安装轮子
使接触面分离 加润滑油、气垫船、磁悬浮列车
二力平衡
1.平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持　静止　或　匀速直线运动　状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。
2.二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，如果大小　相等　、方向　相反　，并且在　同一直线上　，这两个力就彼此平衡。
3.相互作用力和平衡力
相互作用力 平衡力
相同点 大小　相等　、方向　相反　，且在　同一直线　上
不同点 作用在　不同物体　上 作用在同一物体上
两个力同时存在，同时消失 一个力消失，另一个力可以存在
两个力的性质一定相同 两个力的性质可以不同
力的示意图
同一直线上二力的合成
二力的方向 图示 合力大小 合力方向（状态）
同向 F合＝F1＋F2 与分力方向相同
反向 F1≠F2时，F合＝｜F1－F2｜ 与较大的力的方向相同
摩擦力
1.如图所示，我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨木，下列措施中，改变摩擦力大小的方法与此相同的是（　D　）
A.在结冰的铁轨上洒沙子，保持列车正常运行
B.在车轮上缠铁链，使汽车能在冰雪路面行驶
C.在衣服的拉链上涂蜡
D.滑旱冰的溜冰鞋鞋底装有滚轮
2.2025年2月，第九届亚洲冬季运动会冰壶比赛在哈尔滨举行。如图，冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰，这是通过改变接触面的粗糙程度来　减小　（选填“减小”或“增大”）摩擦的；运动员将冰壶掷出后，冰壶由于　惯性　继续向前运动。
3.如图所示，冰壶运动员的蹬冰鞋底部为橡胶制成，滑行鞋底部为塑料制成，选塑料作为滑行鞋的鞋底是因为塑料与冰面之间的摩擦　较小　（选填“较大”或“较小”），这说明滑动摩擦力的大小与接触面的　粗糙程度　有关。球员掷冰壶时，蹬冰脚踏在起蹬器上用力后蹬，脚受到的摩擦力方向是向　前　的。
4.如图所示，重5N的物体在水平地面上，受到弹簧测力计水平向右拉力F的作用，当F＝1N时，物体没动，物体受到的摩擦力为　1　N。当F＝3N时，弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力为　3　N。
平衡力与相互作用力
5.如图所示，甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态，下列关于它们受力的说法正确的是（　D　）
A.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力
B.乙物体受到甲、乙两物体的重力和桌面的支持力
C.乙物体受到的重力与桌面对乙的支持力是一对平衡力
D.乙物体受到重力、甲物体对乙物体的压力和桌面对乙物体的支持力
　　　
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
1.实验思路
猜想：滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度、压力大小有关，因此在探究时要采用控制变量法，分别探究每个因素对滑动摩擦力的影响。
注：探究滑动摩擦力与压力大小的关系可参考上述思路。
2.实验装置（如图）
3.实验操作要点
（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做　匀速直线运动　；根据二力平衡可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小　相等　；这里用到的物理研究方法是　转换法　。
（2）实验中要多次更换不同质量的砝码和粗糙程度不同的接触面，以获得多组实验数据。
4.实验结论
（1）滑动摩擦力的大小与　压力　大小和接触面的　粗糙程度　有关，跟物体运动的速度和接触面积的大小　无关　。
（2）当接触面的粗糙程度　相同　时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越　大　；当接触面所受的　压力大小　相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
　某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，用同一木块分别做了如图1所示的三次实验。
（1）本次实验前，应在　水平　方向上对弹簧测力计进行调零。
（2）实验时，用弹簧测力计拉木块在水平木板（或毛巾）面上做　匀速直线　运动，根据　二力平衡　可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（3）比较图1甲和乙两组数据得出结论：　压力　一定时，　接触面越粗糙　，滑动摩擦力越大。
（4）比较图1甲和丙两组数据得出结论：压力越大，滑动摩擦力就越大。老师指出这样得出的结论是不对的，理由是　没有控制接触面的粗糙程度不变　。
（5）在图1甲实验中，若弹簧测力计示数增大到4N，此时木块所受的滑动摩擦力是　3.4　N。
（6）兴趣小组的同学利用图1乙实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变拉动木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4
运动速度（m/s） 0.3 0.4 0.5 0.6
测力计的示数（N） 5.4 5.4 5.4 5.4
分析实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度　无关　（选填“有关”或“无关”）。
（7）本实验产生误差的原因是　很难控制木块做匀速直线运动　。（写一条即可）
【拓展设问】
（8）学校在运动会上要举行拔河比赛。小华根据上述实验现象在班上选体重大的同学参加比赛，同时在比赛时号召大家脚穿图2中　甲　（选填“甲”“乙”或“丙”）种鞋，使班级赢得比赛。
（9）实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图3所示的实验装置。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中不正确的是　C　（填序号）。
A.改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作
B.改进后，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值
C.改进后，木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
（10）从本实验的器材中，选取长方体、木块和　砝码　，再添加　海绵　还可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
　　　
探究二力平衡的条件
　如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
（1）如图甲的装置中滑轮的作用是　改变力的方向　。
（2）当物体处于　静止　状态或匀速直线运动状态时，它受到的力是相互平衡的。
（3）把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力　大小相等　。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力　方向相反　。
（4）把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车扭转回来，这说明相互平衡的两个力作用在　同一直线上　。
（5）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较　大　（选填“大”或“小”）的砝码进行实验。
【拓展设问】
（6）老师鼓励小明尝试用轻质硬纸片代替小车，用如图乙中的装置进行实验。请你写出图乙装置的两个优点：①　可忽略硬纸片重力对实验的影响　；②　可以减小摩擦力对实验的影响　。
（7）在图乙的基础上继续实验，为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡时，小明的操作应该是　用剪刀从中间剪断硬纸片　，并观察硬纸片能否静止。
（8）实验中小明发现硬纸片两端的滑轮不在同一高度，则实验结果　可信　（选填“可信”或“不可信”）。
（9）如果将图甲中的小车换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为　B　。（填序号）
A.10N　　B.5N　　C.0N专题2　摩擦力　二力平衡
摩擦力
1.静摩擦力
（1）定义：一个物体与另一个物体接触时，在它们的接触面上存在相对运动趋势，但没有发生相对运动时受到的摩擦力。如推而未动的桌子与地面之间有静摩擦力。
（2）方向：与物体相对运动趋势的方向相反。
2.滑动摩擦力
定义 两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力
产生条件 ①物体间相互接触并挤压；②接触面粗糙；③物体间有相对运动
影响因素 ①压力一定时， 越大，滑动摩擦力越大； ②接触面的粗糙程度一定时， 越大，滑动摩擦力越大
方向 与物体相对运动的方向
【温馨提示】
（1）摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相反，有时也与物体的运动方向相同，如自行车后轮受到的摩擦力。车轮的运动方向向前，车轮转动时和地面接触部分相对地面有向后的运动趋势，所以摩擦力的方向向前。
（2）摩擦力有时会起动力作用，如人走路。
3.增大和减小滑动摩擦力的方法
方法 实例
增大 摩擦 增大 刹车时用力捏闸
增大 鞋底、轮胎刻有花纹
减小 摩擦 减小压力 在单杠上做动作时，手握单杠不能太紧
减小接触面的粗糙程度 冰壶比赛中，不断摩擦冰面形成水膜，减小摩擦
变滑动摩擦为滚动摩擦 滚动轴承、行李箱底安装轮子
使接触面分离 加润滑油、气垫船、磁悬浮列车
二力平衡
1.平衡状态：物体受到几个力作用时，如果保持 或 状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态。
2.二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，如果大小 、方向 ，并且在 ，这两个力就彼此平衡。
3.相互作用力和平衡力
相互作用力 平衡力
相同点 大小 、方向 ，且在 上
不同点 作用在 上 作用在同一物体上
两个力同时存在，同时消失 一个力消失，另一个力可以存在
两个力的性质一定相同 两个力的性质可以不同
力的示意图
同一直线上二力的合成
二力的方向 图示 合力大小 合力方向（状态）
同向 F合＝F1＋F2 与分力方向相同
反向 F1≠F2时，F合＝｜F1－F2｜ 与较大的力的方向相同
摩擦力
1.如图所示，我们的祖先曾用滚木巧妙地移动巨木，下列措施中，改变摩擦力大小的方法与此相同的是（　 　）
A.在结冰的铁轨上洒沙子，保持列车正常运行
B.在车轮上缠铁链，使汽车能在冰雪路面行驶
C.在衣服的拉链上涂蜡
D.滑旱冰的溜冰鞋鞋底装有滚轮
2.2025年2月，第九届亚洲冬季运动会冰壶比赛在哈尔滨举行。如图，冰壶运动员在比赛过程中不断地擦冰，这是通过改变接触面的粗糙程度来 （选填“减小”或“增大”）摩擦的；运动员将冰壶掷出后，冰壶由于 继续向前运动。
3.如图所示，冰壶运动员的蹬冰鞋底部为橡胶制成，滑行鞋底部为塑料制成，选塑料作为滑行鞋的鞋底是因为塑料与冰面之间的摩擦 （选填“较大”或“较小”），这说明滑动摩擦力的大小与接触面的 有关。球员掷冰壶时，蹬冰脚踏在起蹬器上用力后蹬，脚受到的摩擦力方向是向 的。
4.如图所示，重5N的物体在水平地面上，受到弹簧测力计水平向右拉力F的作用，当F＝1N时，物体没动，物体受到的摩擦力为 N。当F＝3N时，弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力为 N。
平衡力与相互作用力
5.如图所示，甲、乙两物体在水平桌面上处于静止状态，下列关于它们受力的说法正确的是（　 　）
A.甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力
B.乙物体受到甲、乙两物体的重力和桌面的支持力
C.乙物体受到的重力与桌面对乙的支持力是一对平衡力
D.乙物体受到重力、甲物体对乙物体的压力和桌面对乙物体的支持力
　　　
探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
1.实验思路
猜想：滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度、压力大小有关，因此在探究时要采用控制变量法，分别探究每个因素对滑动摩擦力的影响。
注：探究滑动摩擦力与压力大小的关系可参考上述思路。
2.实验装置（如图）
3.实验操作要点
（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做 ；根据二力平衡可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小 ；这里用到的物理研究方法是 。
（2）实验中要多次更换不同质量的砝码和粗糙程度不同的接触面，以获得多组实验数据。
4.实验结论
（1）滑动摩擦力的大小与 大小和接触面的 有关，跟物体运动的速度和接触面积的大小 。
（2）当接触面的粗糙程度 时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越 ；当接触面所受的 相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
　某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时，用同一木块分别做了如图1所示的三次实验。
（1）本次实验前，应在 方向上对弹簧测力计进行调零。
（2）实验时，用弹簧测力计拉木块在水平木板（或毛巾）面上做 运动，根据 可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（3）比较图1甲和乙两组数据得出结论： 一定时， ，滑动摩擦力越大。
（4）比较图1甲和丙两组数据得出结论：压力越大，滑动摩擦力就越大。老师指出这样得出的结论是不对的，理由是 。
（5）在图1甲实验中，若弹簧测力计示数增大到4N，此时木块所受的滑动摩擦力是 N。
（6）兴趣小组的同学利用图1乙实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变拉动木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4
运动速度（m/s） 0.3 0.4 0.5 0.6
测力计的示数（N） 5.4 5.4 5.4 5.4
分析实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 （选填“有关”或“无关”）。
（7）本实验产生误差的原因是 。（写一条即可）
【拓展设问】
（8）学校在运动会上要举行拔河比赛。小华根据上述实验现象在班上选体重大的同学参加比赛，同时在比赛时号召大家脚穿图2中 （选填“甲”“乙”或“丙”）种鞋，使班级赢得比赛。
（9）实验后，小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流，改进了实验方案，设计了如图3所示的实验装置。针对实验改进，同学们提出了以下观点，其中不正确的是 （填序号）。
A.改进后，拉动长木板时不必保持匀速运动，更易于操作
B.改进后，弹簧测力计示数较稳定，容易读出正确的数值
C.改进后，木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力
（10）从本实验的器材中，选取长方体、木块和 ，再添加 还可以做“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
　　　
探究二力平衡的条件
　如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
（1）如图甲的装置中滑轮的作用是 。
（2）当物体处于 状态或匀速直线运动状态时，它受到的力是相互平衡的。
（3）把小车放在比较光滑的水平桌面上，用手按住小车不动，在两托盘中放入质量相等的砝码，放手后小车静止；在两托盘中放入质量不相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力 。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力 。
（4）把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车扭转回来，这说明相互平衡的两个力作用在 。
（5）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较 （选填“大”或“小”）的砝码进行实验。
【拓展设问】
（6）老师鼓励小明尝试用轻质硬纸片代替小车，用如图乙中的装置进行实验。请你写出图乙装置的两个优点：① ；② 。
（7）在图乙的基础上继续实验，为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡时，小明的操作应该是 ，并观察硬纸片能否静止。
（8）实验中小明发现硬纸片两端的滑轮不在同一高度，则实验结果 （选填“可信”或“不可信”）。
（9）如果将图甲中的小车换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为 。（填序号）
A.10N　　B.5N　　C.0N

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