摩擦力(提高)-知识讲解

摩擦力（提高）
【学习目标】
1、知道摩擦力是如何产生的，知道摩擦力的大小和什么因素有关；
2、知道增大和减小摩擦的方法；
3、用平衡的观点解决有关摩擦力的问题。

【要点梳理】
要点一、摩擦力
两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。

要点诠释：
1、摩擦力的方向总是跟物体相对运动的方向相反；摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。

2、滑动摩擦与滚动摩擦的区别：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。

一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。

在相同条件下，滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。

要点二、影响摩擦力大小的因素
1、实验探究影响摩擦力大小因素：压力越大、接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

实验重点是测滑动摩擦力大小。

根据二力平衡的条件，用弹簧测力计沿水平方向拉着物体，在水平面上作匀速直线运动。

此时，拉力与摩擦力平衡，其大小相等，弹簧测力计的读数跟摩擦力的大小相等。

所以，从弹簧测力计的示数中就知道摩擦力的大小。

注意：决定摩擦力大小的因素中没有“接触面积”，物体间摩擦力的大小跟接触面的“大小”无关，而是跟接触面的“粗糙程度”有关。

2、增大和减小摩擦力的方法：
增大摩擦减小摩擦
方法举例方法举例
增大压力用力捏闸减小压力推轻箱子
使接触面粗糙鞋底刻花纹使接触面光滑磨光刀面
变滚动为滑动刹车过程变滑动为滚动车轮
使摩擦面分离加润滑油给机器点油加气垫气垫船
【典型例题】
类型一、摩擦力
1、下列关于摩擦的说法正确的是：
A. 摩擦力肯定是阻碍物体运动的
B. 摩擦力的方向总是与物体运动方向相反
C. 相互接触的物体之间一定存在摩擦力
D. 一个物体对另一个物体有摩擦力作用时，它自身也会受摩擦力的作用
【答案】D
【解析】摩擦力的定义是初中物理比较难的一个知识点，可以分解成三点，
条件①两个互相接触的物体，
条件②做相对运动时，
特点：摩擦力产生的位置，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。

【总结升华】相对运动的理解，相对运动包含两种情况：一是两物体之间发生运动，另一种情况是两物体之间要发生运动，分离的趋势，但实际没有运动分开。

例如：放在斜面上静止的物体，若斜面很光滑，物体将下滑，而实际上物体并没有下滑。

这就是属于要发生相对运动。

摩擦力可能是动力，也可能是阻力；摩擦力的方向既可能与物体运动方向相同，也可能与物体运动方向相反。

举一反三：
【变式】如图所示：物体与地面（或斜面）间的接触面是粗糙的，图中没有受到摩擦力的是：
【答案】A
2、假设一切物体间的摩擦力突然消失，下列哪些现象是不可能发生的（）
A．我们将无法走路，脚与地面间要打滑
B．我们将无法写字，因为笔会从手中滑下来
C．传送带将可以更快速地传递货物
D．沿铁轨方向的微风能吹动火车
【答案】C
【解析】A、人走路是依靠鞋底与地面间的摩擦，当摩擦力消失后，人将无法行走。

B、写字时，如果没有摩擦力，笔会从手中滑下导致无法写字。

C、若没有摩擦力，传送带传送时货物仍停留在原地，不会带动货物前进。

D、若没有摩擦力，火车与铁轨之间绝对光滑，沿铁轨方向的风就能把火车吹动。

【总结升华】要求学生会判断物体是否受摩擦力作用，会根据摩擦力的作用分析摩擦力的重要性。

类型二、影响摩擦力大小的因素
3、小明在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，实验过程如图所示。

测木块摩擦力时，弹簧测力计必须拉着木块做。

比较甲、乙两图能说明。

比较甲、丙两图能说明。

【答案】：（1）匀速直线运动；
（2）在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；
（3）压力一定时，摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。

【解析】（1）要使测力计的示数与摩擦力相等，木块必须处于平衡状态，使拉力与摩擦力是一对平衡力。

（2）比较甲、乙两图发现：接触面的粗糙程度相同，而压力大小不同，由此可知研究的是摩擦力与压力大小的关系。

故结论为：在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大。

（3）比较甲、丙两图发现：压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，由此可知研究的是摩擦力与接触面粗糙程度的关系。

故结论为：压力一定时，接触面的越粗糙摩擦力的越大。

【总结升华】此题要把握两个方法：①利用二力平衡的条件的转换法；②控制变量法的应用。

举一反三：
【变式】在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验时，必须使木块做匀速直线运动的理由是（）
A．运动稳定，不会使砝码掉下来
B．避免损坏弹簧测力计，读数较准确
C．运动稳定，弹簧测力计读数较准确
D．使摩擦力和拉力平衡
【答案】D
4、（2011•泰州）自行车是人们常用的交通工具，其中包含许多物理知识，下列有关说法不正确的是（）
A．车轮转轴内装有小滚珠是为了减小摩擦
B．把手上刻有花纹是为了减小摩擦
C．轮胎用橡胶制作是因为它的弹性较好
D．车架用钢铁制作是因为它的硬度较大
【思路点拨】逐个分析选择项中的各个部件，然后与对应的物理知识相结合，从而确定答案。

【答案】B
【解析】A、车轮转轴内装有小滚珠是为了变滑动为滚动，减小了摩擦力。

B、把手上刻有花纹是为了增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力。

C、橡胶的弹性好，用来制作轮胎，可以减轻汽车的震动和颠簸。

D、车架用钢铁制作是因为它的硬度大，不易发生变形。

【总结升华】自行车是日常生活中最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，应用了非常多的物理知识，包括力学、声现象、光现象、杠杆等方面，平时多注意观察，将其知识活学活用。

举一反三：
【变式】(2011北京)如图所示的四个实例中，目的是为了减小摩擦的是
【答案】B
类型三、综合应用
5、用弹簧测力计沿水平方向拉一个质量为500g 的小车在桌面上向右做匀速直线滑动，此时弹簧测力计的示数为2N 时，则小车受到的摩擦力为__________N ，方向__________。

当弹簧测力计的示数增大为4N 时， 小车受到的摩擦力大小__________。

（“变大”、“不变”、“变小”）
【答案】2N 水平向左 不变
【解析】当弹簧拉力突然变大时，并没有说明还做匀速直线运动。

而决定滑动摩擦力大小的压力大小以及粗糙程度都没有改变，所以摩擦力大小不变。

【总结升华】本题考查了摩擦力的方向、以及决定滑动摩擦力大小的因素。

特别最后一空，同学们易犯错误的原因是没有搞清楚物体的运动状态，就急于下结论。

举一反三：
【变式】用弹簧测力计拉着重8N 的物体在水平面上以2.5m/s 的速度做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为2N 。

当绳子突然断开时，则（ ）
A ．物体速度保持不变，受到的摩擦力小于2N
B ．物体速度逐渐减小，受到的摩擦力等于2N
C ．物体速度逐渐减小，受到的摩擦力等于8N
D ．物体立即停止，受到的摩擦力为零
【答案】B
6、小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受的摩擦力分别为f 上和f 下那么它们的关系是（ ）
A ．f 上向上，f 下向下，且f 上=f 下
B ．f 上向下，f 下向上，且f 上＞f 下
C ．f 上向上，f 下向上，且f 上=f 下
D ．f 上向上，f 下向下，且f 上＞f 下
轮滑鞋装有滚轮 A B C
D 旅游鞋底有凹凸的花纹
浴室脚垫做得凹凸不平
防滑地砖表面做得较粗糙
【思路点拨】（1）摩擦力是阻碍物体运动的一种力，它的方向总是与物体相对运动的方向相反；（2）物体静止或做匀速直线运动时，受到的力是平衡力。

【答案】C
【解析】（1）小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上时，受到的摩擦力向上，因为匀速f上=G；
（2）小猴用双手握住竖直的竹竿匀速滑下时，受到的摩擦力向上，因为匀速f下=G。

【总结升华】本题考查学生对物体的受力分析，以及应用二力平衡知识解决实际问题的能力。

举一反三：
【变式】如图所示，物块A的重力G A=20N，物块B的重力G B=10N，水平推力F作用在A上，A 与竖直墙面接触，A和B均静止，则墙面受到的摩擦力（）
A．大小为20N，方向向上
B．大小为20N，方向向下
C．大小为30N，方向向上
D．大小为30N，方向向下
【答案】D
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