第06講 摩擦力（解析版）

學而優(yōu)教有方第06講摩擦力（解析版）【學習目標】1.理解摩擦力的概念；2.熟悉影響滑動摩擦力大小的因素；3.會進行影響滑動摩擦力大小因素的實驗探究；4.了解生活中應用與防止摩擦力的現(xiàn)象?！净A知識】一、摩擦力1.認識：阻礙物體相對運動的力相互接觸的物體的兩個面，有時用肉眼看起來很光滑，但是放到顯微鏡下觀察，就會發(fā)現(xiàn)實際上像如圖所示的那樣是凹凸不平的。在壓力的作用下，這些凹凸不平的部位會相互嚙合，當兩者發(fā)生相對滑動時，嚙合部分就會彼此阻礙，產(chǎn)生阻礙作用。兩個相互接觸的物體，當它們做相對運動（或有相對運動趨勢）時，在接觸面產(chǎn)生一種阻礙相對運動（或相對運動趨勢）的力，這種力叫做摩擦力。2.滑動摩擦力的定義兩個相互接觸的物體，當它們之間有相對滑動時，在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力，這種力叫做摩擦力。3.摩擦力產(chǎn)生的條件（1）兩物體相互接觸，且接觸面粗糙不平；（2）兩物體之間發(fā)生相對運動或具有相對運動的趨勢；（3）兩物體之間相互擠壓發(fā)生彈性形變，接觸面上有壓力產(chǎn)生。這三個條件缺一不可。4.滑動摩擦力和靜摩擦力（1）當兩個相互接觸的物體發(fā)生相對運動時，在接觸面上會產(chǎn)生滑動摩擦力；（2）當兩物體沒有發(fā)生相對運動，但有相對運動趨勢時，在接觸面上會產(chǎn)生靜摩擦力，如用力推箱子但未推動時，雖然箱子處于靜止狀態(tài)，但箱子在推理作用下已有了“要發(fā)生”相對運動的趨勢，此時地面對箱子的摩擦力就是靜摩擦力。5.摩擦力的作用效果摩擦力的作用總是阻礙物體相對運動（或相對運動趨勢）。“相對運動”（“或相對運動趨勢”）是以相互接觸的物體作為參照物的。6.摩擦力的作用點實際上，摩擦力是作用在這個物體接觸面上的，但為了研究方便可以把摩擦力的作用等效到一個點上，可以把這個點等效在接觸面上，也可以取在物體的重心上。7.摩擦力的方向（1）摩擦力的方向：總是與物體相對運動或相對運動趨勢方向相反。（2）相對運動方向的理解“相對運動方向”不是“運動方向”。水平地面上的物體前進時，物體相對地面向前運動（相對運動方向向前），物體受到地面對它向后的摩擦力（摩擦力方向向后）；人走路時，腳向后蹬地，腳相對于地面有向后運動的趨勢，地面給鞋底的摩擦力方向向前，有利于人向前運動。摩擦力有時阻礙運動，有時有利于運動，無論哪種情況，摩擦力的方向與相對運動方向或相對運動趨勢的方向相反。（3）判斷摩擦力方向的三種方法由摩擦力概念判斷摩擦力的方向與物體相對運動方向或相對運動趨勢方向相反由假設法判斷此方法通常用來判斷相對靜止的物體間所受靜摩擦力的方向。首先假設接觸面光滑、無摩擦，分析兩物體的相對運動情況，然后根據(jù)摩擦力阻礙物體相對運動確定摩擦力的方向由二力平衡的條件判斷一對平衡力的方向相反，可以通過與摩擦力相互平衡的另一個力的方向來判斷摩擦力的方向8.摩擦力的分類常見摩擦除了滑動摩擦和靜摩擦，還有滾動摩擦。滾動摩擦是物體在接觸面上滾動時所受的摩擦。在情況相同時，一般滾動摩擦會遠小于滑動摩擦。種類定義示例滑動摩擦力一個物體在另一個物體上面滑動時產(chǎn)生的摩擦力在粗糙地面上滑動的物體受到滑動摩擦力滾動摩擦力一個物體在另一個物體表面上滾動時產(chǎn)生的摩擦力沿水平方向運動的小車車輪受到滾動摩擦力靜摩擦力兩個相互接觸的物體，當它們要發(fā)生而未發(fā)生相對運動時，在它們的接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對運動趨勢的力兩個力共同作用在同一物體上，使物體保持平衡二、探究影響摩擦力大小的因素1.實驗探究：影響摩擦力大小的因素【提出問題】滑動摩擦力大小與哪些因素有關？【猜想與假設】（1）滑動摩擦力的大小可能與接觸面所受壓力有關；（2）滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關?！緦嶒炘怼坑脧椈蓽y力計水平拉動木塊做勻速直線運動，此時木塊在水平方向上受到的拉力和滑動摩擦力為一對平衡力，這樣讀出彈簧測力計的示數(shù)，就可以知道滑動摩擦力的大小（滑動摩擦力大小不能直接測量，是根據(jù)二力平衡知識間接測量出的）?！局贫ㄓ媱澟c設計實驗】影響滑動摩擦力大小的因素有多個，因此在探究過程中要應用控制變量法，如探究壓力對滑動摩擦力大小的影響時，要保持接觸面的粗糙程度不變；在探究接觸面粗糙程度對滑動摩擦力大小影響時，應控制壓力不變。【實驗步驟】（1）如圖甲所示，用彈簧測力計水平勻速拉動木塊，使其在較光滑的長木板上勻速滑動，記下此時彈簧測力計的示數(shù)，其示數(shù)大小等于滑動摩擦力的大小。（2）如圖乙所示，在木塊上放砝碼，從而改變木塊對長木板的壓力，測出此時勻速拉動木塊時的滑動摩擦力的大?。唬?）如圖丙所示，在長木板上鋪上較粗糙的毛巾，保持木塊上砝碼不變，測出此時勻速拉動木塊時的滑動摩擦力大小?！緦嶒灁?shù)據(jù)】實驗序號實驗條件摩擦力f/N壓力情況接觸面情況1等于木塊的重力木板表面較光滑0.92等于木塊和砝碼的總重力木板表面較光滑1.63等于木塊和砝碼的總重力表面較粗糙2.1【分析與論證】（1）由實驗1、2可知，接觸面粗糙程度相同，壓力越大，彈簧測力計的示數(shù)越大，即滑動摩擦力越大；（2）由實驗2、3可知，壓力大小相同，接觸面越粗糙，彈簧測力計示數(shù)越大，即滑動摩擦力越大?！緦嶒灲Y(jié)論】（1）滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。當接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；當壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。（2）滑動摩擦力的大小與物體運動的速度、物體的接觸面積大小等因素無關。2.注意事項（1）實驗時所用的木板要足夠長，以保證木塊在木板上滑動時由勻速直線運動的過程；（2）實驗時應保持拉動彈簧測力計的方向與長木板平行；（3）實驗中要做到勻速拉動木塊不好實現(xiàn)，建議采用如下操作：將彈簧測力計的掛鉤與木板相連，拉環(huán)處固定，拉動長木板進行實驗（如圖所示），這樣不但方便讀數(shù)，而且長木板也不需要做勻速直線運動。三、增大或減小摩擦的方法1.有益摩擦和有害摩擦（1）摩擦有時是有益的。如用手拿物體時，手與物體間的摩擦；人行走時，鞋底與地面間的摩擦；剎車時，剎車裝置的摩擦以及車輪與地面間的摩擦等。（2）摩擦有時是有害的。如機器運轉(zhuǎn)時各部件之間的摩擦會使機器磨損，進而使機器喪失原有的精度和功能等。2.增大或減小摩擦的方法類別方法應用舉例增大有益摩擦增大接觸面間的壓力自行車車閘增大接觸面的粗糙程度汽車、拖拉機、自行車車輪上有凹凸不平的花紋，運動員往手上涂防滑粉變滾動摩擦為滑動摩擦火車、汽車在緊急剎車時，制動系統(tǒng)使車輪變滾動為滑動減小有害摩擦減小接觸面的壓力推動熄火的汽車使其再次啟動時，讓車內(nèi)乘客都下車以減小車重減小接觸面的粗糙程度冰壺比賽中用冰壺刷擦冰變滑動摩擦為滾動摩擦輪滑鞋使接觸面分離給機械部件加潤滑油，氣墊船、磁懸浮列車【考點剖析】考點一：摩擦力的產(chǎn)生【答題技巧】產(chǎn)生摩擦力必須同時滿足三個條件：（1）接觸面粗糙；（2）接觸并相互擠壓；（3）發(fā)生相對運動或有相對運動趨勢。【例1】關于摩擦力的說法中不正確的是（）。A.凡是相互接觸的物體間一定有摩擦力；B.兩物體保持相對靜止時也有可能有摩擦力；C.摩擦力的方向不一定與物體運動的方向相反；D.只有接觸才有可能產(chǎn)生摩擦【答案】A。【解析】兩個相互接觸的物體，要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時，在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙物體相對運動的力，這種力是摩擦力。A、如果兩個物體接觸沒有運動，也沒有運動趨勢兩個物體之間就沒有摩擦力。符合題意；B、例如斜面上靜止的物體，雖然相對斜面來講物體是靜止的，但是物體在斜面上有向下運動的趨勢，兩者之間也存在摩擦力。不符合題意；C、摩擦力的方向總是跟物體的相對運動方向相反，有時跟物體運動方向是相同的，有時是相反的。不符合題意；D、兩個物體之間要產(chǎn)生摩擦力一定是接觸的，不接觸是沒有摩擦力的。不符合題意。故選A?？键c二：摩擦力的大小和方向【答題技巧】根據(jù)二力平衡判斷摩擦力的大小和方向：（1）確定研究對象的運動狀態(tài)為平衡狀態(tài)；（2）分析摩擦力以外的力的大小和方向；（3）根據(jù)平衡力的條件（大小相等、方向相反）來判斷摩擦力的大小和方向。【例2】如圖所示，物體重60N，在20N的水平拉力F作用下，沿水平桌面勻速向右運動。則物體受到的摩擦力f是（）。A．60N，向上B．40N，向下C．20N，向左D．20N，向右【答案】C。【解析】由題意可知，物體向右做勻速直線運動，物體處于平衡狀態(tài)，受力平衡；物體在水平方向上受水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力f，二力平衡，作用在同一物體上，方向相反，大小相同，作用在同一直線上，所以物體受到的摩擦力f大小為20N，方向向左，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。考點三：靜摩擦力的大小和方向【答題技巧】靜摩擦力總是與引起相對運動趨勢的外力大小相等、方向相反，故靜摩擦力會隨著外力的變化而變化，不是定值?！镆族e警示“推了但沒有推動”的兩種誤區(qū)：（1）“沒推動”就是推力太小，小于物體所受靜摩擦力；（2）“沒推動”就是不受摩擦力。正確理解：（1）“沒推動”=“物體靜止”=“物體受力平衡”，即推力大小等于摩擦力；（2）“沒推動”，物體只是沒有相對運動，但存在相對運動趨勢，此時有靜摩擦力。【例3】如圖，A、B兩同學用甲、乙兩種方式推墻。甲中A向前推B，B向前推墻；乙中A、B同時向前推墻，墻均未動。假如用甲、乙兩種方式推時每人與地面的摩擦力大小都為F，則以下說法中正確的是（）。A．甲方式中墻受到的力為2F；B．乙方式中墻受到的力為2F；C．甲方式中兩位同學受到地面的摩擦力大小都為F；D．乙方式中兩位同學受到地面的摩擦力大小都為2F【答案】B?！窘馕觥緼C．甲方式中，先對A同學水平方向受力分析，受B對A的向左的彈力和地面對A的向右的靜摩擦力F，A對B的推力水平向右，大小為F，根據(jù)力的作用是相互的，B對A的向左的彈力大小是F；再對B同學水平方向受力分析，受A對B向右的推力和墻壁對B向左的彈力，A對B向右的推力為F，B對墻壁的推力是F，力的作用是相互的，墻壁對B向左的彈力是F，A對B向右的推力和墻壁對B向左的彈力大小相等，方向相反，這兩力是一對平衡力，地面對B不再有摩擦力，所以，A對B向右的推力和墻壁對B向左的彈力大小均為F，則甲方式中墻受到的力為F，B同學不受摩擦力，故AC錯誤；BD．乙方式中，AB兩同學均受水平向左墻壁的彈力和地面向右的靜摩擦力作用處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可知，地面對兩同學的摩擦力都為F，此時墻受到的推力為2F，故B正確，D錯誤。故選B?？键c四：結(jié)合運動圖像分析摩擦力的大小【答題技巧】1.熟練讀圖了解橫軸和縱軸分別表示哪些物理量；2.結(jié)合運動分析物體的受力情況；3.根據(jù)平衡狀態(tài)由物體的平衡條件求出力的大小。（1）分析運動物體所受滑動摩擦力時，若物體做勻速直線運動，則可根據(jù)二力平衡知識直接解答；（2）若物體做加速運動或減速運動，此時物體不處于平衡狀態(tài)，則分析物體與接觸面之間的壓力及接觸面的粗糙程度是否發(fā)生變化（一般均不變），若不變，則滑動摩擦力的大小不變。【例4】物塊A靜止在粗糙程度均勻的水平桌面上，如圖甲所示，物塊A受到水平拉力F的作用，拉力F隨時間t變化關系如圖乙所示．小萍從t＝0開始，每隔2s記錄一次物塊A的位置（用“?”表示物塊A），如圖丙所示，6s～12s內(nèi)物塊所受的摩擦力為_____N，10s～14s內(nèi)物塊的平均速度為_____cm/s．【答案】6；5.5?！窘馕觥浚?）由圖丙知，12s～18s內(nèi)物塊在相同時間內(nèi)通過的路程相等，所以此時間內(nèi)物塊做勻速直線運動，物塊受到的摩擦力為滑動摩擦力，由圖乙可知此時的拉力F=6N，由二力平衡條件可得，滑動摩擦力；由圖丙可知，6～10s內(nèi)，物塊處于運動狀態(tài)，物塊受到的摩擦力為滑動摩擦力，滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、物體間的壓力大小有關，由于接觸面的粗糙程度與物體間的壓力都不變，所以滑動摩擦力大小不變，即6s～12s內(nèi)物塊所受摩擦力仍等于6N；（2）由圖丙知，10s～14s內(nèi)物塊的平均速度：。故答案為6；5.5?？键c五：探究影響摩擦力大小的因素【答題技巧】1.要測出摩擦力大小物體應做什么運動：勻速直線運動；2.如何確定摩擦力大小：勻速運動時，彈簧測力計讀數(shù)與摩擦力大小相等（二力平衡）；3.可說明摩擦力大小與壓力有關的實驗步驟：1和2；4.摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關的實驗步驟：1和3或1和4之間；5.測量誤差產(chǎn)生原因：很難做到勻速運動、彈簧測力計在運動中讀數(shù)會有誤差；6.根據(jù)實驗結(jié)論找出生活中利用摩擦力的例子：汽車輪胎、自行車把、膠鞋等；7.添加鉤碼的目的：為了探究摩擦力大小與壓力的關系；8.探究實驗的物理方法：控制變量法?！纠?】在探究“影響滑動摩擦力大小因素”的實驗中，實驗裝置如圖所示，選取三個相同的木塊分別放在不同的接觸面上，其中甲、乙兩圖的接觸面是相同的木板，丙圖的接觸面是棉布。（1）實驗中用彈簧測力計拉著木塊在水平木板上做_____運動。根據(jù)_____條件可知，木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)；（2）由_____兩圖可以探究滑動摩擦力大小與接觸面所受壓力大小關系；（3）由_____兩圖可以探究滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度關系；（4）若乙裝置中，木塊在運動過程中拉力突然變大，滑動摩擦力將_____（選填“不變”“變大”或“變小”）；（5）評估此實驗方案的不足之處是_____。【答案】勻速直線；二力平衡；甲乙；乙丙；不變；見詳解?！窘馕觥浚?）[1][2]根據(jù)二力平衡條件可知，當彈簧測力計拉著木塊在水平木板上做勻速直線運動時，拉力與摩擦力平衡，此時木塊所受摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)。（2）[3]圖甲和圖乙，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，可探究摩擦力大小與壓力大小的關系。（3）[4]圖乙和圖丙，壓力大小相同，接觸面的粗糙程度不同，可探究摩擦力大小與接觸面的粗糙程度的關系。（4）[5]由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，即使拉力增大，滑動摩擦力也不變。（5）[6]實驗中需拉動木塊做勻速直線運動時進行讀數(shù)，而很難保證其一直做勻速直線運動，會造成測力計的讀數(shù)困難?？键c六：摩擦力的防止和利用【答題技巧】1.減小摩擦的方法：（1）減小壓力；（2）減小粗糙程度；（3）變滑動為滾動；（4）使接觸面分離。2.增大摩擦的方法：（1）增大壓力；（2）增大粗糙程度；（3）變滾動為滑動?！纠?】以下可以增大摩擦的是（）。A．軸承中裝有滾珠；B．旋鈕側(cè)面制有條紋；C．給自行車加潤滑油；D．磁懸浮列車車身懸浮【答案】B?！窘馕觥緼．軸承中裝有滾珠，是用滾動代替滑動的方法來減小摩擦力。故A不符合題意；B．旋鈕側(cè)面制有條紋，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。故B符合題意；C．給自行車加潤滑油，是通過使接觸面脫離的方法減小摩擦力，故C不符合題意；D．磁懸浮列車車身懸浮，是通過使接觸面脫離的方法減小摩擦力，故D不符合題意。故選B?！菊骖}演練】1．（2021·湖南懷化市）某人用水平方向的力推物體，使物體在粗糙程度相同的水平面上做勻速直線運動，下列說法正確的是（）。A．人對物體的推力等于水平面對物體的摩擦力；B．若增大推力，物體仍做勻速直線運動；C．若撤去推力，物體所受摩擦力增大；D．若撤去推力，物體的運動狀態(tài)不會發(fā)生改變【答案】A。【解析】A．由于物體在粗糙程度相同的水平面上做勻速直線運動，處于平衡態(tài)，故推力等于摩擦力，故A正確；B．若增大推力，推力大于摩擦力，故不是平衡態(tài)，故物體不做勻速直線運動，故B錯誤；C．若撤去推力，物體所受摩擦力不變，摩擦力此時為滑動摩擦力，其大小只與接觸面的粗糙程度和壓力有關，這兩者都不變，故摩擦力的大小不變，故C錯誤；D．若撤去推力，只受摩擦力，故不是平衡態(tài)，故物體的運動狀態(tài)會發(fā)生改變，故D錯誤。故選A。2．（2021·四川廣安市）小王同學參加了2021年廣安市中考體育測試，下列說法正確的是（）。A．小王跳繩時手對繩施加了力的作用，繩對手沒有施加力的作用；B．小王投擲實心球時，球離手后在空中運動的過程中受到重力和推力的作用；C．小王跑步穿的運動鞋鞋底有凹凸不平的花紋是為了增大摩擦；D．小王勻速跑過彎道時，運動狀態(tài)不變【答案】C?！窘馕觥緼．物體間力的作用是相互的，小王跳繩時手對繩施加了力的作用，同時繩對手施加力的作用，故A錯誤；B．小王投擲實心球時，球離手后在空中運動的過程中，手對球沒有力的推力的作用，球只受到重力的作用，故B錯誤；C．小王跑步時穿的運動鞋鞋底有凹凸不平的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，故C正確；D．小王勻速跑過彎道時，運動的方向發(fā)生了變化，運動狀態(tài)發(fā)生了變化，故D錯誤。故選C。3．（2021·湖南岳陽市）如圖是孩了們玩權車的情景，蹬地后，人和車一起沿水平路面向前運動下列分析正確的是（）。A．人對車的壓力和人的重力是一對平衡力；B．滑板車輪胎上有凹凸不平的花紋，是為了減小摩擦力；C．停止蹬地后，車由于受到摩擦力會慢慢停下來；D．車快速滑行時，若所有外力突然消失，車會立即停下來【答案】C?！窘馕觥緼．人對車的壓力作用點在車上，人的重力作用點在人上，這兩個力沒有作用在同一物體上，這兩個力不是一對平衡力，故A錯誤；B．滑板車輪胎上有凹凸不平的花紋，是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，故B錯誤；C．停止蹬地后，車受到摩擦阻力，阻力改變了車的運動狀態(tài)，使車停下來，故C正確；D．根據(jù)牛頓第一定律可知，原本靜止的物體不受力會一直保持靜止，原本運動的物體不受力會做勻速直線運動。車快速滑行時，處于運動狀態(tài)，若所有外力突然消失，它將做勻速直線運動，故D錯誤。故選C。4．（2021·天津中考真題）在平直的路面上，一個人沿水平方向用20N的力推一輛重為150N的小車勻速向西運動，則小車所受阻力的大小和方向分別為（）。A．20N，向西 B．20N，向東 C．150N，向西 D．150N，向東【答案】B?！窘馕觥啃≤囎鰟蛩僦本€運動，因此受力平衡。在水平方向受向西的推力和向東的摩擦力阻力，二力平衡，所以f=F=20N故ACD錯誤，B正確。故選B。5．（2021·新疆中考真題）國產(chǎn)運一20大型運輸機在跑道上加速滑行的過程中，隨著飛機受到的升力的變化，跑道對運輸機的支持力F1和摩擦力F2的大小變化情況是（）。A．F1變大，F(xiàn)2變大 B．F1變小，F(xiàn)2變小C．F1變大，F(xiàn)2變小 D．F1變小，F(xiàn)2變大【答案】B。【解析】國產(chǎn)運一20大型運輸機在跑道上加速滑行的過程中，運輸機受到的升力的逐漸變大，運輸機滑行過程中，受到豎直向上的升力和豎直向上的支持力，以及豎直向下的重力，升力和支持力大小的和等于重力大小，重力不變，升力變大，所以支持力變小，即F1變小，運輸機對跑道的壓力與支持力為相互作用力，大小相等，所以運輸機對跑道的壓力變小，所以運輸機受到的摩擦力變小，即F2變小。故選B。6．（2021·安徽中考真題）如圖，小雯在做家務勞動時，用平行于水平地面的力推沙發(fā)，沙發(fā)有相對地面運動的趨勢，但它沒有被推動。在上述過程中（）。A．地面對沙發(fā)沒有摩擦力的作用；B．人對沙發(fā)的推力與地面對沙發(fā)的摩擦力大小相等；C．人對沙發(fā)的推力與沙發(fā)對人的推力是一對平衡力；D．沙發(fā)受到的重力與地面對沙發(fā)的支持力是一對相互作用力【答案】B?！窘馕觥緼．推沙發(fā)時，雖然沒有被推動，但沙發(fā)有相對地面運動的趨勢，所以地面對沙發(fā)有摩擦力的作用，故A不符合題意；B．沙發(fā)沒有被推動，處于平衡狀態(tài)，人對沙發(fā)的推力與地面對沙發(fā)的摩擦力為一對平衡力，大小相等，故B符合題意；C．人對沙發(fā)的推力與沙發(fā)對人的推力大小相等、方向相反、作用在同一直線上，但是分別作用在兩個物體上，是一對相互作用力，故C不符合題意；D．沙發(fā)在豎直方向上靜止，受到的重力與地面對沙發(fā)的支持力是一對平衡力，故D不符合題意。故選B。7．（2021·湖北中考真題）如圖所示用手握住重4N的瓶子靜止不動，此時瓶子受到摩擦力的方向______（選填“豎直向上”或“豎直向下”）。當對瓶底施加一個豎直向上20N的推力時，瓶子仍然保持靜止，此時瓶子受到的摩擦力大小為______N?！敬鸢浮控Q直向上；16?！窘馕觥縖1]用手握住重4N的瓶子靜止不動，瓶子受到的重力和摩擦力是平衡力，重力的方向豎直向下，此時瓶子受到摩擦力的方向豎直向上。[2]當對瓶底施加一個豎直向上20N的推力時，瓶子仍然保持靜止，此時瓶子受到的摩擦力大小f=F-G=20N-4N=16N。8．（2021·寧夏中考真題）如圖甲所示，物體受水平拉力F的作用，在同一水平地面上運動。從開始，物體的運動情況如圖乙所示。關于這個過程描述正確的是（______）A．物體一直做勻速直線運動；B．物體在內(nèi)通過的路程是；C．時，若，則物體受到的摩擦力大于；D．從到的過程中，物體受到的摩擦力不變理由：______【答案】D；見解析?！窘馕觥縖1]對ABCD分析如下：A．由圖乙可知，物體在0～3s內(nèi)速度為零，處于靜止狀態(tài)，3～6s物體處于加速運動狀態(tài)，6～9s物體處于勻速直線運動狀態(tài)，故A錯誤；B．若9s內(nèi)物體一直做勻速直線運動，9s內(nèi)物體通過的路程是s=vt=2m/s9s=18m由A分析可知，物體在內(nèi)通過的路程不是18m，故B錯誤；C．當t=1s時，F(xiàn)=2N，由圖乙可知，物體靜止，靜摩擦力等于拉力為2N，故C錯誤；D．從到的過程中，物體受拉力和滑動摩擦力，物體對地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，滑動摩擦力的大小不變，故D正確。故描述正確的是D。[2]綜合以上分析，D選項正確，理由是：滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關，物體對地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，滑動摩擦力的大小不變。9.（2022·湖北宜昌）如圖所示，木塊正在水平地面上向右滑動并壓縮彈簧，請在O點畫出木塊水平方向受力的示意圖。【解析】木塊正在水平地面上向右滑動，會受到地面水平向左的摩擦力f；同時木塊向右壓縮彈簧，使彈簧發(fā)生彈性形變，彈簧對木塊產(chǎn)生一個水平向左的彈力F彈。所以在水平方向，木塊同時受到水平向左的摩擦力和彈力，如圖所示：10.（2022·本溪鐵嶺遼陽）小奇用木板、棉布、木塊、砝碼和彈簧測力計探究影響滑動摩擦力大小因素。（1）如圖所示的三次實驗中，用彈簧測力計拉動木塊沿水平方向做______運動，此時彈簧測力計對木塊的拉力______（填“大于”“小于”或“等于”）木塊受到的摩擦力。丙實驗中砝碼受到的摩擦力為______N。（2）①對比甲、乙實驗可知：壓力一定，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越______。②對比______實驗可知：接觸面粗糙程度一定，壓力越大，滑動摩擦力越大。雪后由于路面濕滑，為避免學生滑倒，學校工作人員在校門口撒上沙子。這一事例可用結(jié)論______（填“①”或“②”）來解釋?！敬鸢浮竣賱蛩僦本€；②等于；③0；④大；⑤甲、丙；⑥①?！窘馕觥浚?）[1][2]實驗中用彈簧測力計拉動木塊沿水平方向做勻速直線運動，木塊受力平衡，彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的摩擦力是一對平衡力，大小相等。[3]實驗中砝碼與木塊相對靜止，沒有相對運動或相對運動的趨勢，所受摩擦力為0。（2）[4]對比甲、乙實驗，物體對接觸面的壓力相同，乙中彈簧測力計的示數(shù)大于甲，說明壓力一定，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。[5]甲、丙實驗中，接觸面的粗糙程度相同，丙中物體對接觸面的壓力大于甲，丙中彈簧測力計的示數(shù)大于甲，說明接觸面粗糙程度一定，壓力越大，滑動摩擦力越大。[6]在雪地上撒沙子，是通過增大接觸面粗糙程度方式來增大摩擦，這一事例可用結(jié)論①解釋。【過關檢測】1.2022年2月4日至20日在北京市和張家口市聯(lián)合舉行了第24屆冬奧會。如圖所示，是中國女子冰壺隊比賽的情景。下列說法中正確的是（）。A．運動員將冰壺推出后，冰壺能在冰面上繼續(xù)滑行，說明力是維持物體運動狀態(tài)的原因；B．運動員不停地刷冰面，是為增大冰壺與冰面的摩擦力；C．運動員推冰壺時，手對冰壺的推力和冰壺的重力是一對平衡力；D．靜止在水平冰面上的冰壺，受到冰面的支持力和冰壺的重力是一對平衡力【答案】D。【解析】A．運動員將冰壺推出后，冰壺由于具有慣性能在冰面上繼續(xù)滑行，最終在摩擦力的作用下停下來，故A錯誤；B．運動員不停地刷冰面，是通過做功的方式增大冰塊內(nèi)能，冰塊溫度升高后會熔化成水，是為減小冰壺與冰面的摩擦力，故B錯誤；C．運動員推冰壺時，手對冰壺的推力在水平方向，冰壺的重力豎直向下，方向不是在同一直線，故不是一對平衡力，故C錯誤；D．靜止在水平冰面上的冰壺，受到冰面的支持力和冰壺的重力大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在同一直線上，是一對平衡力，故D正確。故選D。2.如圖所示，放在M、N兩水平桌面上的A、B兩物體，分別在F1=3N、F2=5N的水平拉力作用下做勻速直線運動，下列判斷正確的是（）。A．物體A受到的摩擦力一定小于物體B受到的摩擦力；B．桌面M一定比桌面N粗糙；C．物體A的質(zhì)量一定大于物體B的質(zhì)量；D．物體A的速度一定大于物體B的速度【答案】A。【解析】A．對于物體A來講，在拉力作用下做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，水平方向上受水平向右的拉力和水平向左的滑動摩擦力作用，這兩個力是一對平衡力，大小相等。拉力大小是3N，所以滑動摩擦力也是3N；對于物體B來講，在拉力作用下做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑動摩擦力作用，這兩個力是一對平衡力，大小相等，拉力大小是5N，所以滑動摩擦力大小也是5N。因此物體A受到的摩擦力一定小于物體B受到的摩擦力。故A正確；BC．滑動摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，物體A受到的滑動摩擦力小于物體B受到的滑動摩擦力，物體A受到的滑動摩擦力小有可能是因為桌面N比桌面M粗糙造成的，也有可能是因為物體A的質(zhì)量小于物體B的質(zhì)量，物體B對桌面的壓力較大造成的。故BC錯誤；D．滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，跟物體的運動速度無關。故D錯誤。故選A。3.下列實例中為了減小摩擦的是（）。A．衛(wèi)生間地面鋪防滑瓷磚；B．下雪天給汽車輪胎加裝防滑鏈；C．給行李箱底部安裝滾輪；D．下雪天教學樓門口鋪防滑墊【答案】C?！窘馕觥緼．衛(wèi)生間地面鋪防滑瓷磚，在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，故A不符合題意；B．下雪天給汽車輪胎加裝防滑鏈，在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，故B不符合題意；C．給行李箱底部安裝滾輪，利用滾動摩擦代替滑動摩擦來減小摩擦，故C符合題意；D．下雪天教學樓門口鋪防滑墊,在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，故D不符合題意。故選C。4.如圖所示，水平面上疊放著A、B兩個物體，在水平方向力F的作用下，相對靜止，一起向左做勻速直線運動。已知F＝5N，物體B上下表面所受摩擦力大小分別為（）。A．5N0NB．5N5NC．0N5ND．0N0N【答案】C?！窘馕觥緼、B兩個物體一起向左做勻速直線運動，A相對于B保持靜止狀態(tài)，故物體B上表面所受摩擦力大小為0N；物體B向左做勻速直線運動，水平方向上受到向左的拉力F和地面對B水平向右的摩擦力，這兩個力是一對平衡力；即物體B的下表面所受摩擦力的大小也為5N，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。5.如圖所示，水平地面上疊放著A、B兩個物體，在力F1和F2的作用下，以共同的速度v一起水平向右勻速運動，已知F1＝10N，F(xiàn)2＝6N，那么下列有關物體A、B和地面之間的摩擦力大小和方向的說法中正確的是（）。A．A對B的摩擦力為10N，水平向左B．B對A的摩擦力為4N，水平向左C．地面對B的摩擦力為6N，水平向右D．B對地面的摩擦力為4N，水平向右【答案】D?！窘馕觥緼B．兩個物體一起向右做勻速直線運動，水平方向上A受到拉力F1和B對A的摩擦力作用，摩擦力和拉力是一對平衡力，大小相等，方向相反，拉力F1是10N，所以B對A的摩擦力的大小是10N，方向水平向左；根據(jù)物體間力的作用是相互的，A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對相互作用力，大小相等，方向相反，所以A對B的摩擦力大小是10N，方向水平向右。故AB錯誤；C．物體B勻速直線運動，水平方向上受到A對B水平向右的摩擦力、地面對B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2，這三個力是平衡力，所以地面對B水平向左的摩擦力與水平向左的拉力F2之和等于A對B水平向右的摩擦力，所以B下表面受到地面的摩擦力大小為10N-6N=4N，方向水平向左。故C錯誤；D．因為物體間力的作用是相互的，B對地面的摩擦力與地面對B的摩擦力大小相等，方向相反，由C分析知，B對地面的摩擦力為4N，方向水平向右。故D正確。故選D。6.如圖所示，木塊在水平拉力的作用下，在足夠長的水平桌面上做勻速直線運動，下列說法正確的是（）。A．木塊對桌面的壓力和木塊受到的重力是一對平衡力；B．木塊受到的拉力和木塊對桌面的摩擦力是一對平衡力；C．拉力大于木塊受到的摩擦力；D．撤去拉力后，木塊繼續(xù)運動過程中受到的摩擦力大小不變【答案】D?！窘馕觥緼．木塊對桌面的壓力和木塊受到的重力，二力方向相同，所以，不是一對平衡力。故A錯誤；B．木塊受到的拉力和木塊對桌面的摩擦力，分別作用在兩個不同的物體上，所以，不是一對平衡力，故B錯誤；C．木塊在水平桌面上做勻速直線運動，對木塊的拉力與木塊所受的摩擦力，是一對平衡力，二力大小相等、方向相反，故C錯誤；D．滑動摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，所以撤去拉力后，木塊繼續(xù)運動過程中受到的摩擦力大小不變，故D正確。故選D。7.小芳從地面跨步到上行的自動扶梯時，身體適當前傾，這是為了防止由于___________而摔倒。如圖所示，她倚靠在扶梯側(cè)壁固定不動的護欄板上，護欄板會對她施加與電梯運行方向___________（選填“相同”或“相反”）的摩擦力，使她有向后跌倒的危險。同學們乘坐自動扶梯時，嚴禁倚靠電梯！【答案】慣性；相反?！窘馕觥縖1]小芳上扶梯前，以一定的速度向前運動，腳踏上電梯前的速度較小，踏上電梯時，腳隨電梯快速運動，而人的上身由于慣性，要保持原來的低速運動，此時它容易后仰，因此小芳上扶梯時，身體適當前傾，這是為了防止由于慣性而摔倒。[2]小芳倚靠在扶梯側(cè)壁固定不動的護欄板上，她隨扶梯一起上升，護欄板會對她施加與電梯運行方向相反的摩擦力。8.小明上完體育課后，從學校小賣部買了一瓶飲料，喝完后。（1）用手捏瓶壁，瓶子變扁，說明力可以