中考物理專題《摩擦力》考題歸類

摩擦力是中考的常考點(diǎn)主要考判斷摩擦力的方向變摩擦力大小的方法比或計(jì)算摩擦力的大小及其有關(guān)問題及對摩擦力的正確認(rèn)識和相關(guān)知識的綜合應(yīng)用將摩擦力考題整合歸類，以供復(fù)習(xí)備考參考。一判摩力方依據(jù)摩擦力的定義判斷擦力是阻礙物體相對運(yùn)動(dòng)的力方向與相對運(yùn)動(dòng)的方向相反分析相互接觸的物體發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)或有相對運(yùn)動(dòng)趨勢時(shí)物相對于接觸物體施力物體)的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢的方向;由“方向相反”確定摩擦力的方向。例1·衡)如圖1示，一方形木塊從斜面上滑下，請畫出木塊下滑時(shí)所受摩擦力的示意圖。解析:木塊從斜面上下，木塊與斜面接觸且相對于斜面向下運(yùn)動(dòng)，故木塊下滑時(shí)受到斜面的摩擦力方向沿斜面向上，如圖示。例圖甲所示是快遞分揀輸送機(jī)，圖所示為它的工作過程簡化圖，轉(zhuǎn)動(dòng)輪帶動(dòng)水平傳送帶向右運(yùn)行。當(dāng)傳送帶上的貨物A加運(yùn)動(dòng)時(shí)貨A所的摩擦是(選填“阻力”或“動(dòng)力。解析:動(dòng)力是使物體動(dòng)的力、其方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同;阻是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力，其方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。貨物A與送帶接觸傳送帶水平向右運(yùn)行相于傳送有向左滑動(dòng)的趨勢A所受的摩擦力的方向水平向右;A與送帶一起向右做加速直線動(dòng)，摩擦力的方向與A的運(yùn)動(dòng)方向相同，故貨物A所的摩擦辦是動(dòng)力。例汽加運(yùn)動(dòng)時(shí)，前、后輪所受地面的摩擦力方向()前后輪均向前前后均向后C.前輪向后，后輪向前前向前，后輪向后解析:一汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)是通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)后輪工作的(后驅(qū))，汽加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，后(驅(qū)動(dòng)輪)轉(zhuǎn)動(dòng)相對于地面有向后運(yùn)動(dòng)的趨勢，因而地面與后輪之間會產(chǎn)生阻礙這種相對運(yùn)動(dòng)趨勢的摩擦力，方向向;當(dāng)汽車向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，前輪(動(dòng)輪隨整車一起向前運(yùn)動(dòng)，相對于地面有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢，所受摩擦力方向向后。答:C【點(diǎn)撥】(1)兩物體相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，們之間產(chǎn)生的摩擦力為滑動(dòng)摩擦兩物體相對靜止1

時(shí)們間產(chǎn)生的摩擦力為靜擦力擦的方向與相對運(yùn)動(dòng)的方向或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。(2)注意“運(yùn)動(dòng)方向”與“相對運(yùn)的方向”的區(qū)別，滑動(dòng)摩擦力的方向一定與物體相對運(yùn)動(dòng)的方向相反，但不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。二比摩力大依據(jù)增大或減小摩擦力的方法，應(yīng)用控制變量法分析比較對于處于平衡狀態(tài)的物體，根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和平衡力的條件分析比較。例如4所示同一物塊在水平拉力

的作用下在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)于圖甲、乙中物塊受到水平面的摩擦力f和f的大小關(guān)系，正確的()甲乙>f甲乙

f甲

=

f乙

f甲

<

f乙無判斷.解析:物塊在水平拉力采用兩種方法分析解:

的作用下向右運(yùn)動(dòng)，水平面對物塊的滑動(dòng)摩擦力水平向左。可(1)由甲、乙的圖示情景可知，同物塊的兩種不同放置方式中，物塊對接觸面的壓力相同等于物塊的重力)接觸面的粗糙程度相同，接觸面積(受力面積)小不同，甲中的受力面積比乙中的大;滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，而與接觸面的大小無關(guān)，故圖甲、乙中物塊受到水平面的摩擦力的大小相等，即f。甲乙(2)圖甲、乙中，物塊受到的拉力

相等，均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，拉力與摩擦力為一對平衡力由二力平的條件可知甲中，

f甲

;乙中，

乙

故

f甲

=

f乙

。例5(2017·西寧在研究滑動(dòng)摩擦力時(shí)，小王同學(xué)利用同一塊進(jìn)行了如圖5所的三次實(shí)驗(yàn)。當(dāng)用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別F、F、F，F(xiàn)、F、F大關(guān)系正確的()31

>>

FF

>>

FFC.FFF

>

F

=

F解析用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊在水平方向上受到的彈簧測力計(jì)的拉力和木板對它的滑動(dòng)摩擦力是一對平衡力力平衡的條件可知大相等、2

方向相反作在同一條直線上故彈簧測力計(jì)的示數(shù)等于滑動(dòng)摩擦力的大小。因此比較滑動(dòng)摩擦力的大小可知彈簧測力計(jì)示數(shù)的大小。由圖示情景可知，

與

F

相比，接觸面所受的壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，毛巾的粗糙程度大，摩擦力大，故F>F；F與F相，接觸面的粗糙程度相同，接觸面所受的壓力不同，木塊上放砝碼的壓力大，摩擦力大，故

F

>

F

。答案A?！军c(diǎn)撥】比較摩擦力大小的兩種方法如下。(1)根據(jù)影響摩擦力大小的因素比。壓力一定時(shí)，比接觸面的粗糙程度，接觸面粗糙的摩擦力大接面粗糙程度一定時(shí)，比壓力，壓力大的擦力大。(2)根據(jù)平衡力的條件比較。物體于平衡狀態(tài)時(shí)，物體所受的力為平衡力，由動(dòng)力比較摩擦力的大小，反之，由摩擦力比較動(dòng)力的大小。三判摩力大變依據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力的因素判斷析接觸面所受的壓力接觸面粗糙程度的變化確定摩擦力大小的變化情況通過改變壓力和接觸面粗糙程度改變摩擦力的大小。例(2017·長沙班級大掃除，小天發(fā)現(xiàn)許多現(xiàn)象與摩擦有關(guān)，其中減小摩擦措施是)擦璃時(shí)把抹布壓緊在玻璃上去擦?xí)掠袧L輪便于移動(dòng)位置C.黑板擦的刷面選用更粗糙的材制成水的手柄上刻有凹凸不平的紋解析擦玻璃時(shí)把抹布壓緊壓緊增大壓力大摩;柜下裝有滾輪“輪”變滑動(dòng)為滾動(dòng)，減小摩擦黑板擦的刷面選用更粗糙的材、手柄上刻有凹凸不平的花紋，通過“粗糙”和“凹凸不平的花紋”增大接觸面的粗糙程度，增大摩答案:。例(2016·黃岡山體滑坡是一種強(qiáng)降雨天氣極易發(fā)生的自然災(zāi)害，強(qiáng)降雨時(shí)由于雨水浸入，有些本來不夠穩(wěn)固的山體的不同地質(zhì)板塊)間摩擦力，分山體在作下向下滑動(dòng)而導(dǎo)致山體滑坡。請你提出二項(xiàng)避免山體滑坡的措施

。解析;摩擦力與接觸的粗糙程度有關(guān)，強(qiáng)降雨時(shí)，由于雨水浸入，有些本來不夠穩(wěn)固的山體的不同地質(zhì)層(板塊)之間滲入水使得接觸面變光擦力變;平時(shí)不夠穩(wěn)固的部分山體在其重力與所受的摩擦力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)降雨時(shí)摩擦力變小重力作用下向下滑動(dòng)而導(dǎo)致山體滑坡。避免山體滑坡的措施是:固山體、植樹造林、合理導(dǎo)流、定期檢查上坡地表的變化、增加植被等。例(2017蘭州)平直的路面上用N的沿水平向推物體物靜止不動(dòng)增大推力使物體開始運(yùn)動(dòng)、當(dāng)推力為時(shí)物體做勻速直線動(dòng)。撤去推力后，物體運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小。下列判斷正確的()A.用10N力沿水平方向推物體時(shí)，物體所受摩擦力為零撤推后，物體所受摩擦力逐漸減小C.物體運(yùn)動(dòng)速度減小的過程中，受摩擦力逐漸增大物在該路面運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦大小始終不變解析用10N的力推物體時(shí)，物體靜止不動(dòng)，物體水平方向上受到推力和摩擦力的作用而處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可知，物體所受的摩擦力等于推力，為1當(dāng)推力增3

大到N時(shí)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，物體所受的滑動(dòng)摩擦力等于推力，為30N;由影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素可知?jiǎng)硬亮Φ拇笮∨c物運(yùn)動(dòng)的快慢無關(guān)物體運(yùn)動(dòng)速度減小的過程中所受的摩擦力大小不變;物體在該路面運(yùn)動(dòng)時(shí)，因路受到的壓力及路面的粗糙程度均不變，故所受摩擦力大小始終不變。答?！军c(diǎn)撥】判斷摩擦力的大小變:(1)從壓力和接觸面粗糙程度兩個(gè)素分析。增大壓力、增加接觸面的粗糙程度、變滾動(dòng)為滑動(dòng)，則摩擦力變大:小壓力減小接觸面的粗糙程度、變滑動(dòng)為滾動(dòng)、使物體接觸面分離加潤滑油、使物體接觸面形成一層氣墊、磁懸，則摩擦力變小。(2)物體靜止時(shí)，摩擦力的大小和向與物體的實(shí)際受力情況有直接關(guān)系，摩擦力隨動(dòng)力的增大而增大，且二力大小相等。四計(jì)摩力明確研究對象，對其進(jìn)行受力分析;清物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，依據(jù)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，利用平衡力的條件求出摩擦力的大小。例如6甲所示為的正方形鐵塊被水平吸引力吸附在足夠大的豎直磁性平板上處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)鐵塊受到的摩擦力大小為N;若鐵塊施加一個(gè)豎直向上的拉力

拉

的用，鐵塊將該平板勻速向上運(yùn)動(dòng)，如圖所示，此時(shí)鐵塊受到的摩擦力大小為N。解析甲中塊受到豎直向下的力

G

而有豎直向下運(yùn)動(dòng)的趨勢平板對鐵塊的摩擦力方向豎直向;因鐵塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力與摩擦力為一對平衡力，由二力平衡的條件可知，鐵塊受到的摩擦力

f4N甲

。乙中，鐵塊沿平板向上運(yùn)動(dòng)，平板對鐵塊的摩擦力方向豎直向下;時(shí)，鐵塊在豎直向下的重力G、直向下的摩擦力f和豎直向上的拉力F的用下，平板向上做勻速直乙拉線運(yùn)動(dòng)力平衡力平力的知識可知塊受到的向上的一力與向下的力大小相等，即

f拉乙

，故此時(shí)鐵塊受到的摩擦力

f9N拉乙拉

。例10(2016重如圖7所在N的水平拉力

作用下木板A在平地面上勻速向右運(yùn)動(dòng)的過程中，物體B對于地面靜止，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3N，則所受滑動(dòng)摩擦力方向水平向(選“左”或“右”)，A受到地面的摩擦力大小為N。解析:以B為究對象，彈測力計(jì)的示數(shù)為3N，則彈簧測力計(jì)對B拉力為N方向向左A右運(yùn)動(dòng)B相于A向運(yùn)動(dòng)，故B受的摩擦力的方向向右。由于B相于地面靜止，在水平方向上，彈簧測力計(jì)對B的力與AB的擦力為一對衡力，由二力平衡條件可知，摩擦力的大小為N以A為究對象，它受到水平向右的拉力

=15N;A分與B和面接觸BA的摩擦力與A對B的摩擦力為一對相互作用力，二力大相等，方向相反，A受到B的擦力

f

B

=3N，向向左A相對于地面向右運(yùn)動(dòng)，則地面對A的擦力

f

地

方向向左。因此A水平方向上受到向右的拉力

和對向左的摩擦力

f

B

地對它向左的摩擦力4

f

地

三個(gè)力的作用，因A在水平地面上勻速向右運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，三力平，即fB

地

，故A受地面的摩擦力

fFf15N3N地

。例11(2017·襄陽)如所，三個(gè)同的物體疊放在一起，當(dāng)B受5N的水平拉力時(shí)，三個(gè)物體一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，則A與B之、B與C之的摩擦力大小分別為NN。解析以A為究對象，三物體疊放一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)A與B相對靜止，且沒有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢，故A受摩擦力，即AB之間的摩擦力

f

。以B為研究對象B在平拉力

F

的作用下，相對于C有右運(yùn)動(dòng)的趨勢，故C的摩擦力水平向;三物體一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，故B、之間的摩擦力等于拉力，即

f

5N

。例·德)圖甲示，完全相同的A、B兩物塊疊放在水平桌面上。用30N1

的水平力作用在B物塊上，一做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)B塊所受的摩擦力為

N;若將

50N

的水平力按如圖9乙所示作用在A物上，它們?nèi)砸黄鹱鲋本€運(yùn)動(dòng)，則桌面對A塊的摩擦力為

N解析甲中，AB疊，推力

作用在B上以B為研究對象，B相于A向右運(yùn)動(dòng)的趨勢則B受到A摩擦力

f

水平向左;向做勻速直線運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài)在水平方向上B受到的推力F與摩擦力為一對平衡力B所的擦力

f30N11

。分析桌面對A物塊的摩擦力時(shí)可AB兩塊為一個(gè)整體。以AB整為研究對象，甲中AB一做勻速直線運(yùn)動(dòng)于平衡狀態(tài)推力

與桌面對整體的摩擦力

f

為一對平衡力，故

fF

乙中，推力作在A物上，此時(shí)桌面與A之的接觸5

面的粗糙程度不變，壓力不變，故A所的擦力的大小不變，即桌面對A塊的摩擦力ff21

?！军c(diǎn)撥計(jì)算滑動(dòng)摩擦力時(shí)，對于在水平方向上運(yùn)動(dòng)的且處于平衡狀態(tài)的物體、可不考慮物體在豎直方向上的受力在豎直方向所受的力為平衡分析運(yùn)動(dòng)方向水平方)上的受力情;再由平衡力的條件得摩擦力的大小。)物體受到個(gè)力處于平衡狀態(tài)靜止或速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài))時(shí)，二力為平衡力，二力大小相等物受到多個(gè)力處于平衡狀態(tài)時(shí)，多個(gè)力為平衡力，此時(shí)，物體在運(yùn)動(dòng)方向上所受的力之和與運(yùn)動(dòng)反方向上所受的力之和大小相等。例13如10甲示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力

的作用，其

和

v

圖象分別如圖10乙丙所示。由圖象知，當(dāng)

t

s時(shí)物體受到的擦力是N;當(dāng)

t

s時(shí)，物體受到的摩力是N。解析:由圖確定物體各段的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);由圖象知各時(shí)刻的力大小;用平衡力的條件求出摩擦力。在水平方向上物受到水平向的拉力

的作用地面對物體的摩擦力

f

水平向右。由兩圖象可知，ts時(shí)拉力

3N

，物體的速度為零，處于靜止?fàn)顟B(tài)，由二力平衡的條件可知，摩擦力

fF3N

；在4s6s內(nèi)拉力

F

，物體以2m/s的度做勻速直線運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài)滑動(dòng)摩擦力

f5N

；t

s時(shí)物做加速直線動(dòng)，因滑動(dòng)摩擦力與拉力大小和運(yùn)狀無關(guān)，故此時(shí)物體受到的為滑動(dòng)摩擦力，即f

。例14小經(jīng)常與同學(xué)進(jìn)行爬桿比賽，如圖11甲示，在某次比賽中，小明向上爬的速度—時(shí)間圖象如圖所示但他所受的摩擦力——時(shí)間圖漏畫了一部分圖所示，若將之補(bǔ)充完整，應(yīng)是圖12中()圖6

圖解析:爬桿時(shí)人受到直向下的重力和豎直向上的摩擦力的作用，根據(jù)人各段運(yùn)動(dòng)情況分析摩擦力與重力的大小關(guān)系，確定摩擦力—時(shí)間的圖象。由速度—時(shí)間圖象可知，在

0:t1

時(shí)間內(nèi)，人做加速向上運(yùn)動(dòng)，故fG；t:

時(shí)間內(nèi)，人做勻速直線運(yùn)動(dòng)，人所受的重力和摩擦力是一對平衡力，故f在t:

時(shí)間內(nèi)，人做減速向上運(yùn)動(dòng)，故

f

。由此可知一，在

0:t1

時(shí)間內(nèi)，

f

最大；

t:t

時(shí)間內(nèi)，

f

最小；t:t

時(shí)間內(nèi)，

f

大小不變且介于

0:t1

與

t:t

二者之間答案:C?！军c(diǎn)撥于涉及

圖象和

v

圖象的摩擦力問題須清物體各段的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，找出對應(yīng)的相關(guān)力之間的大小關(guān)系，利用平衡狀態(tài)的條件分析解答。五與擦相的合用在綜合應(yīng)用題中，作為物體受力之一的摩擦力，往往需要綜合應(yīng)用相關(guān)知識分析解答。這類考題多為中考壓軸題。例如13所，一個(gè)重為

的物體放在水平地面上，在水平向右的拉力

F

作用下，沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知

G

，

10N

。(1)求運(yùn)動(dòng)過程中物體受到的滑動(dòng)擦力

f

的大小;(2)我們知道動(dòng)擦力f的大小是由物體接觸面間的壓力F和接觸面的粗糙程度決定的。物理學(xué)中用動(dòng)摩擦因數(shù)

表示接觸面的粗糙程度，則有關(guān)系式

f

成立。求圖中物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)解析:物做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向上受力平衡，摩擦力與拉力為一對平衡力，故滑動(dòng)摩擦力

f

。(2)接觸面間的壓力等于重力，

40N由

f

可得，動(dòng)摩擦因數(shù)7

阻牽阻牽

f10N0.25FN

。例·臨沂)沂城區(qū)快公交一號線，共設(shè)14對站點(diǎn)(其中北京路站到天津路站路面水平間為km)如已知配備的專用公交(圖所示的滿載總質(zhì)量為kg發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為280kW某次運(yùn)營中，滿載的BRT用公交車以額定功率勻速行駛，從北京路站到天津路站用時(shí)1分秒此過程中車輪受的滾動(dòng)阻力為車輛所受總阻力的g10N/kg)。求:(1)公交車從北京路站到天津路站平均速;(2)車輪的滾動(dòng)阻力系數(shù)(滾動(dòng)阻與車重的比)解析:公車的平均速度

t80s

。(2)解法一由

P

t

可得，公交車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功W280kW2.24由W可，公交車所受總阻力

。WF2.880s

4

N

。公交車受到的滾動(dòng)阻力F滾阻

4

N3

N

。公交車的重力10N/kg車輪的滾動(dòng)阻力系數(shù)

。f

F5.6N滾G2.85

0.02

。解法二8

牽牽由

P

FsFvtt

可得公交車的牽引力P280kWF10m/s

4

N

。因車勻速行駛，牽引力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，故公交車所受的摩擦力FF4N阻牽

。因車輪受到的滾動(dòng)阻力為車輛所受總阻力的20%，故車輪到的滾動(dòng)阻力F4N3N滾阻公交車的重力

。10N/kg

5

。車輪的滾動(dòng)阻力系數(shù)f

F5.6N滾G2