2021年中考物理微專題復習專題08摩擦力及其實驗中考問題（教師版含解析）

1、專題08 摩擦力及其實驗問題知識點1：摩擦力概念：兩個相互接觸的物體，當它們做相對運動時，在接觸面上產生的阻礙相對運動的力叫摩擦力。(1)摩擦分為滑動摩擦和滾動摩擦，滾動摩擦比滑動摩擦小得多。(2)滑動摩擦和滾動摩擦既跟作用在物體表面的壓力有關，又跟接觸面的粗糙程度有關?；瑒幽Σ亮Φ姆较蚋矬w相對運動方向相反。(3)我們應增大有益摩擦，減小有害摩擦。增大摩擦的方法：增加接觸面的粗慥程度，增加壓力，變滾動為滑動；減小摩擦的方法：減小接觸面的粗慥程度(使接觸面光滑)，減小壓力，使兩個互相接觸的表面分開，變滑動為滾動。知識點2：探究摩擦力實驗F1甲（木板表面）F2乙（木板表面）F3丙（毛巾表面）(1

2、)實驗原理：二力平衡(2)實驗方法：把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊，使木塊勻速運動，讀出這時的拉力就等于滑動摩擦力的大小。應用轉換法。(3)實驗結論：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大滑動摩擦力越大；壓力相同時，接觸面越粗糙滑動摩擦力越大。該研究采用了控制變量法。由前兩結論可概括為：滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。實驗還可研究滑動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度，拉力大小等無關。【例題1】(2020湖南常德)如圖，物體重50N靜止在豎直的墻壁上，F壓=30N，若物體與墻壁的接觸面積為0.2m2，下列分析正確的是()A. 物體受到豎直向上的摩擦力大小等于50NB.

3、 物體對墻壁的壓強為250PaC. 物體受到的壓力越大，摩擦力越大D. 若物體受到的力全部消失，則物體向下運動【答案】A【解析】A物體靜止在豎直的墻壁上，則即物體處于平衡狀態(tài)，所受的是平衡力，那么物體在豎直方向上所受的兩個力：重力和摩擦力是一對平衡力，所以摩擦力的大小等于50N，故A正確；B物體對墻壁的壓強故B錯誤；C物體是被壓在豎直墻壁上并處于靜止狀態(tài)，其摩擦力的大小與重力的大小有關，故C錯誤；D若物體所受的力全部消失，則物體會保持原來的運動狀態(tài)不變，而物體原是靜止的，那么還會保持靜止不動，故D錯誤。【對點練習】如圖所示的各種做法中，屬于增大摩擦的是() A自行車上的滾動軸承 B體操運動員手

4、上涂有防滑粉C冰壺運動員用刷子刷冰面D給門軸上的合頁加潤滑油【答案】B【解析】(1)增大摩擦力的方法：增大壓力，增大接觸面的粗糙程度(2)減小摩擦力的方法：減小壓力，減小接觸面的粗糙程度，使接觸面脫離，用滾動代替滑動A自行車上的滾動軸承，是用滾動代替滑動來減小摩擦力故A不符合題意；B體操運動員手上涂有防滑粉，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力故B符合題意；C冰壺運動員用刷子刷冰面，是在壓力一定的情況下，通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦的，故C不符合題意；D給門軸上的合頁加潤滑油，是使接觸面脫離來減小摩擦力故D不符合題意【例題2】(2020湖北武漢)在探究影響滑動摩擦力大小的

5、因素的實驗中，某同學所用器材如圖甲所示其中長木板B的表面比A的表面更粗糙，物塊各表面的粗糙程度均相同，它的長、寬和高分別是10cm、8cm和6cm。將物塊放在水平放置的長木板上，再把砝碼放在物塊上，用彈簧測力計水平拉動物塊，沿長木板做勻速直線運動，實驗記錄如下表:實驗次數物塊放置情況接觸面壓力情況彈簧測力計示數/N1平放A一物塊100g的砝碼放在物塊上2平放B一物塊100g的砝碼放在物塊上2.23平放B一物塊200g的砝碼放在物塊上2.44側放B-物塊100g的砝碼放在物塊上(1)第1次實驗中，彈簧測力計示數如圖乙所示，該示數是_N；(2)由1、2兩次實驗可知：壓力相同時，物塊與長木板的接觸面

6、越粗糙，物塊受到的滑動摩擦力_(填“越小”或“越大” )；由2、3兩次實驗可知：增加物塊上砝碼的質量，從而增大_(填“砝碼對物塊”“砝碼對長木板”或“物塊對長木板”)的壓力，這樣就可以探究接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力大小跟壓力的關系；(3)第4次實驗中，彈簧測力計示數是_N?！敬鸢浮?(1) 1.8 (2) 越大 物塊對長木板 (3)2.2【解析】(1)由圖乙知，彈簧測力計的分度值為0.2N，示數為1.8N。(2)由1、2兩次實驗數據分析知，當壓力相同時，物塊與長木板的接觸面越粗糙，物塊受到的滑動摩擦力越大。由2、3兩次實驗可知：增加物塊上砝碼的質量，從而增大物塊對長木板的壓力。

7、(3)由2、4兩次實驗可知，物塊對長木板的壓力相同，接觸面的粗糙程度相同，故木塊兩受到摩擦力相同，故彈簧測力計示數是2.2N。【對點練習】在探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關時，用完全相同的木塊分別作了如圖所示的實驗。1.5N2.5N2.5NAAA甲(木板表面)乙(木板表面)丙(毛巾表面)(1)實驗中，當彈簧測力計拉木塊沿水平方向做_運動時，木塊受到的摩擦力大小等于彈簧測力計的示數；(2)甲、乙兩圖的實驗說明了滑動摩擦力的大小與_有關；(3)甲、丙兩圖的實驗說明了滑動摩擦力的大小與_有關；(4)當所要研究的物理量與多個因素有關時，采用的探究方法應是_法。【答案】勻速直線 壓力的大小 接觸面的粗糙

8、程度 控制變量法【解析】(1)木塊受到的摩擦力大小等于彈簧測力計的示數，木塊在水平方向受到平衡力作用，木塊做勻速直線運動。(2)木塊接觸的表面不同彈簧讀數不同，摩擦力與接觸面粗糙程度有關。木塊接觸的對接觸面壓力不同彈簧讀數不同，摩擦力與壓力有關。(3)壓力一定，接觸面粗糙程度不同，摩擦力不同。(4)讓一個物理量保持不變，研究另外兩個物理量之間的關系的方法稱為控制變量法。一、選擇題1(2020黑龍江龍東農墾森工)如圖所示，物體A和B疊放在一起放在水平地面上，在大小為F的恒力作用下，沿水平面做勻速直線運動，則下列結論錯誤的是()A甲乙兩圖中A物體所受摩擦力大小均為FB甲乙兩圖中B物體受到地面對它的

9、摩擦力均為FC甲圖中物體A受到的摩擦力為F，物體B受到地面對它摩擦力為FD乙圖中物體A受到的摩擦力為F，物體B受到地面對它摩擦力為F【答案】AD【解析】A.甲圖中，A做勻速直線運動，在水平方向受拉力F和B對它的摩擦力作用，根據二力平衡條件可知fF，即A物體所受的摩擦力大小為F；乙圖中A物體與B相對靜止，A物體在水平方向沒有力的作用，A物體所受的摩擦力為0；故A錯誤；B.以AB整體為研究對象，在水平方向受地面的摩擦力和拉力F，這兩個力相互平衡，則fF，所以兩種情況下B物體受到地面對它的摩擦力均為F，故B正確；C.甲圖中以A為研究對象，A做勻速直線運動，在水平方向受拉力F和B對它的摩擦力作用，且f

10、F，故C正確；D.乙圖，AB同時向前做勻速直線運動，所以AB之間沒有相對運動的趨勢，A不受摩擦力的作用，故D錯誤。2.(2020江蘇連云港)如圖所示，某同學進行爬竿訓練，爬上竿頂后，再從竿頂順竿滑到地面，每次所用時間各不相同，下列說法正確的是()A. 向上爬竿過程中動能轉化為重力勢能B. 下滑過程中摩擦力的大小一定保持不變C. 向上爬竿時受到的摩擦力方向向上D. 下滑時間短的那次速度大，重力做的功多【答案】C【解析】A向上爬竿過程中，速度變化，動能可能增大，可能不變，可能減小，重力勢能增大，動能沒有轉化為重力勢能，故A錯誤；B下滑過程中，速度變化，受到的重力和摩擦力不一定是平衡力，摩擦力不一定

11、等于重力，摩擦力大小可能變化，故B錯誤；C向上爬竿時，手相對于竿向下運動，受到的摩擦力方向向上，故C正確；D下滑到底端，運動的距離相等，由v=可知時間短的那次速度大，由W=Gh可知各次重力做的功相等，故D錯誤。3(2020甘肅天水)如圖所示，下列四幅圖對應的說法正確的是()A圖甲中某同學沿桿勻速向上爬升時，該同學受到的摩擦力方向向下B圖乙中筷子提米在空中靜止時，筷子所受米給它的摩擦力方向向上C圖丙中在力F拉動木板B使其速度逐漸變大的過程中，彈簧測力計的示數保持不變D圖丁小球可在A、B兩點間來回擺動，當小球擺到最高點B點時，細線恰好斷開，則小球將保持靜止【答案】C【解析】(1)摩擦力包括靜摩擦力

12、、滑動摩擦力以及滾動摩擦力；先分析圖中現象，然后根據物體受到摩擦力的種類和二力平衡的條件確定力的大小和方向。(2)分析小球到達B點的運動狀態(tài)及受力情況，便可得出結論。A.圖(甲)中某同學沿桿勻速向上爬升時，受重力和摩擦力作用，因為重力豎直向下，故該同學受到的摩擦力方向向上；故A錯誤；B.圖(乙)中筷子提米在空中靜止時，受重力和摩擦力作用，筷子對米的摩擦力豎直向上，所以米對筷子的摩擦力方向向下；故B錯誤；C.圖(丙)中在力F拉動木板B使其速度逐漸變大的過程中，A受到滑動摩擦力作用，由于A、B間的壓力和接觸面的粗糙程度不變，即摩擦力不變，故彈簧測力計的示數不變；故C正確；D.由于小球可在A、B兩點

13、間來回擺動。當小球擺到B點時，小球速度恰好為零，此時若細線恰好斷開，則小球只受重力作用而豎直下落。所以，將沿BE方向運動。故D錯誤?！军c評】此題考查了摩擦力的種類、力和運動之間的關系，關鍵是分析出物體發(fā)生的相對運動是何種運動方式滑動、滾動、有運動趨勢(相對靜止)；然后結合二力平衡的條件判斷摩擦力的大小和方向。4.(2020云南模擬)下列實例中，屬于增大摩擦的是( )A往自行車軸承中加潤滑油 B行李箱下安裝滾動輪子C騎自行車剎車時用力捏閘 D將滑梯的滑道做得光滑【答案】C【解析】增大摩擦的方法有：增大壓力或增加接觸面的粗糙程度。A往自行車軸承中加潤滑油，是為了使接觸面分離而減小摩擦，故A不符合題

14、意；B行李箱下安裝滾動輪子，是變滑動摩擦為滾動摩擦，從而大大減小摩擦，故B不符合題意；C騎自行車剎車時用力捏閘，是通過增大壓力來增大摩擦的，故C符合題意；D將滑梯的滑道做得光滑，是通過減少接觸面的粗糙程度來減小摩擦的，故D不符合題意。5(2020牡丹江模擬)關于重力、彈力和摩擦力，下列說法中正確的是()A因為物體本身就有重力，所以重力沒有施力物體B物體受到的重力的方向總是豎直向下，有時還垂直于接觸面C物體間如果有相互作用的彈力，就定存在摩擦力D摩擦力的方向定與物體運動的方向相反【答案】B【解析】A.物體本身沒有重力(只有質量)，重力是由于地球的吸引而產生的；故A錯誤；B.重力的方向總是豎直向下

15、的，當接觸面水平時，則重力的方向垂直于接觸面，故B正確；C.物體間有相互作用的彈力時，如果沒有相對運動或相對運動的趨勢，或接觸面光滑，則物體也不受摩擦力；故C錯誤；D.滑動摩擦力的方向與物體的相對運動方向相反；如傳送帶的物體，當加速運動時摩擦力的方向與運動方向就相同，故D錯誤。二、填空題6(2020黑龍江龍東農墾森工)自行車的設計中有很多地方利用了物理知識。如車座設計得寬大是為了減小 ；車把上有花紋是為了增大 。【答案】壓強；摩擦力?！窘馕觥寇囎O計得寬大，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強。自行車的車把上有花紋，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力。7.如圖所示，在水

16、平拉力F1=10N作用下，木板甲在水平地面上勻速向右運動，同時物塊乙相對于地面靜止，已知此時墻壁對物塊乙的拉力F2=4N則木板甲與地面間的摩擦力是 N。 【答案】6【解析】此時墻壁對物塊乙的拉力F2=4N，方向向左；乙水平方向上受拉力和摩擦力，由二力平衡可得，摩擦力與拉力應大小相等，方向相反，故摩擦力大小為4N；摩擦力水平向右；以甲為研究對象，它受到向右的拉力為10N，同時受到地面對它的摩擦力和物體乙對它的摩擦力，二者之和為10N，所以地面對物體甲的摩擦力為f=10N4N=6N。8.(2020蘇州模擬)物體放在水平面上，受到水平力F1=10N和F2=4N的作用處于靜止狀態(tài)，如圖所示。此時物體受

17、到的靜摩擦力是 N；如果將F1撤去，物體所受合力為 N。 【答案】6；0【解析】先對物體進行受力分析，然后根據物體受力情況計算出摩擦力的大??；再確定物體的狀態(tài)，即物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，物體受到的合力為0，否則根據力的合成計算合力的大小。因為物體在水平力F1=7N和F2=3N的作用時，物體靜止，所以物體受平衡力作用，則物體還受到一個水平向左的摩擦力f=F1F2=10N4N=6N；如果將 F1撤去，物體受到10N水平向左的力，此時物體對水平面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，故受到的摩擦力不變，仍為4N，且水平向右，所以物體仍然靜止，故合力為0。9.(2020杭州模擬)如圖A物體放

18、在水平桌面上，用大小為20N的水平拉力F拉著物體勻速運動，則物體受到的摩擦力為 N，撤去力F后，物體由于會繼續(xù)運動，物體受到的摩擦力將 (選填“變大”“變小”或“不變”)。 【答案】20；不變【解析】(1)首先對物體進行受力分析，根據勻速直線運動的物體受到平衡力的作用，根據平衡力條件，判斷滑動摩擦力大小。物體勻速運動時，豎直方向上受到重力和支持力，水平方向上受到拉力和滑動摩擦力作用，重力和支持力是一對平衡力，拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，拉力大小是20N，所以滑動摩擦力大小是20N。(2)滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，跟物體的運動速度、接觸面積大小都沒有關系。撤去力F后，壓力不

19、變，接觸面粗糙程度不變，滑動摩擦力保持20N不變。三、實驗探究題10.(2020江蘇連云港)學習過摩擦力以后，小明同學想探究“滑動摩擦力的大小與物體運動速度大小”之間的關系，為了提高實驗的精準度，小明選用了如圖甲所示的裝置，該裝置通過驅動裝置帶動傳送帶運動，木塊保持不動，其中力傳感器可以代替彈簧測力計精確顯示拉力的大小。驅動裝置的電路如圖乙所示。(1)在實驗過程中，要增大傳送帶運動的速度，可以將滑動變阻器滑片向_(選填“ 左”或“右”)移動實現；(2)在實驗過程中讓同一木塊在同一傳送帶上進行實驗是為了_；(3)圖丙是不同速度下滑動摩擦力與時間的關系圖，觀察該圖可知，滑動摩擦力的大小與物體運動速

20、度大小_( 選填“有關”或“無關”)，理由是_。【答案】 (1)左 (2) 控制壓力和接觸面的粗糙程度相同 (3)無關 (4)當速度變化時，滑動摩擦力的大小不變【解析】(1)由圖乙可知，要增大傳送帶運動的速度，需要增大電動機的速度，可以增大電路中的電流，變阻器連入電路的電阻變小時，由I=可知通過電路的電流變大，所以將滑動變阻器滑片向左移動，變阻器連入電路的電阻變小。(2)讓同一木塊在同一傳送帶上進行實驗，這樣可以控制壓力和接觸面的粗糙程度相同。(3)由圖丙可知，當速度變化時，滑動摩擦力的大小不變，說明滑動摩擦力的大小與物體運動速度大小無關。11.(2020廣東模擬)科學探究活動通常包括以下要素

21、：提出問題，猜想與假設，設計實驗與制訂計劃，進行實驗與收集證據，分析與論證，評估，交流與合作某班物理課外學習小組在進行探究-摩擦力的大小與什么有關的課題研究時，同學們提出“滑動摩擦力大小可能與接觸面間的壓力有關”(1)這屬于科學探究活動的_要素(2)他們用如圖1所示的實驗裝置來探究木塊A受到的滑動摩擦力與壓力的關系，已測得木塊A的質量為100g，測定木板B在拉力作用下發(fā)生相對于木塊A運動時彈簧測力計的示數F，得到一組F與相應的放在木塊A上的砝碼重力G的數據(如表)請在表格中的空格內填上合理的數據，并根據表中的數據在如圖2所示的方格坐標紙中作出滑動摩擦力Ff與壓力FN的關系圖象 (&#

22、160;g取10N/Kg)(3)根據你作出的圖象所得出的結論判斷：當放在木塊A上的砝碼重力G為3.00N，木板B在拉力作用下發(fā)生相對于木塊A運動時，木塊A所受滑動摩擦力應為_N【答案】(1)猜想與假設(2)如下表：圖象如圖：(3)1.2【解析】(1)科學探究的七個環(huán)節(jié)依次是：提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與搜集數據、分析與論證、評估、交流與合作同學們提出“滑動摩擦力大小可能與接觸面間的壓力有關”屬于七個環(huán)節(jié)中的猜想與假設環(huán)節(jié)(2)木塊A的質量為100g，則木塊A的重力GA=mg=0.1kg×10N/kg=1N木塊A對木塊B的壓力等于鉤碼重力和物體A的重力之和，即F

23、N=GA+G，就可以分別計算出表中壓力的大小本題中摩擦力的大小是通過彈簧測力計拉力的大小體現的，無論木塊B是否做勻速直線運動，彈簧測力計的示數都等于摩擦力的大小(3)由記錄的數據和圖象可以看出，摩擦力與壓力大小成正比，并且滿足Ff=0.3FN；當放在木塊A上的砝碼重力G為3.00N，木塊A對B的壓力為FN=1N+3.00N=4N，因此木塊A所受滑動摩擦力Ff=0.3FN=0.3×4N=1.2N12.(2020深圳模擬)探究影響滑動摩擦力大小因素的實驗裝置如圖所示。在小桶內裝入適量的沙子,滑塊恰好在水平木板上做勻速直線運動。(1)為測量滑塊受到的滑動摩擦力的大小,應測量_,所需測量儀器

24、是_。(2)把毛巾鋪在木板上,發(fā)現需要裝入更多的沙子,滑塊才能做勻速直線運動,說明_。(3)小明想用鉤碼代替沙桶,請你對此作出評價:_?！敬鸢浮?1)沙和桶的重力彈簧測力計(2)壓力一定時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大(3)方便得出鉤碼重力,但無法連續(xù)改變拉力大小(難于調整平衡)【解析】本題考查二力平衡的探究。(1)由實驗裝置可以看出,當滑塊在木板上做勻速直線運動時,滑塊受力平衡,滑塊受到的摩擦力大小和小桶與沙子的總重力相等,為測量滑塊受到的摩擦力測出沙和桶的重力即可,測量它們的重力應用到彈簧測力計。(2)把毛巾鋪在木板上,在壓力不變的情況下,使得滑塊和接觸面之間的粗糙程度變大,此時需要加更多

25、的沙子滑塊才會做勻速直線運動,說明滑塊受到的摩擦力變大,因此結論為壓力一定時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。(3)用鉤碼代替沙桶后,鉤碼的重力可直接讀出,但相對沙桶,鉤碼不能連續(xù)地改變自身的重力,這樣對滑塊的拉力可能大于摩擦力,也可能小于摩擦力,很難做到恰好平衡。13.(2020無錫模擬)如圖所示是某物理小組探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關”的實驗。F1甲（木板表面）F2乙（木板表面）F3丙（毛巾表面）(1)實驗過程中，必須用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做_運動，這樣做便于測量滑動摩擦力的大小。(2)觀察圖甲、乙，發(fā)現彈簧測力計的示數F1F2，由此可知：在接觸面粗糙程度相同時，_越大，滑動摩

26、擦力越大。(3)觀察圖甲、丙，發(fā)現彈簧測力計的示數F1F3，說明：壓力一定時，接觸面粗糙程度_，滑動摩擦力越大。(4)在實驗后交流的過程中，小華發(fā)現有同學設計的實驗裝置如圖所示，實驗時，在托盤中放入適量的砝碼，使木塊做勻速直線運動。請回答下列問題：托盤砝碼定滑輪木塊木板為了測量木塊的滑動摩擦力，需要測量的物理量是_(填選項目前的編號)。A木板的質量m1 B木塊的質量m2C砝碼的質量m3 D托盤和砝碼的總質量m4木塊的滑動摩擦力表達式為f=_(用已知和測量的物理量符號表示)。小華猜想：摩擦力的大小可能跟接觸面的面積有關。于是，他在上述實驗的基礎上，將木塊沿豎直方向切去一部分后。用剩下的部分繼續(xù)進行實驗，測得的滑動摩擦力變小。由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。你認為她的探究過程存在的問題是_。正確的做法是：小華將木塊沿豎直方向切去一部分后，_，進行實驗?！敬鸢浮?1)勻速直線(2)壓力(3)越大(4)Dm4g沒有控制木板受到的壓力不變 把截去的部分疊在剩下部分的上面。【解析】(1)用彈簧測力計沿水平方向拉著