3.6 摩擦力（解析版）

3.6摩擦力知識點(diǎn)一、摩擦力滑動摩擦力：兩個相互接觸的物體，當(dāng)它們相對滑動時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙物體相對運(yùn)動的力，這種力叫滑動摩擦力滑動摩擦力的方向：與物體相對運(yùn)動的方向相反滑動摩擦力產(chǎn)生的條件：兩個物體相互接觸、相互間存在壓力、接觸面粗糙、有相對運(yùn)動摩擦力分類摩擦力摩擦力動摩擦力靜摩擦力（兩個物體相對靜止時，接觸面間產(chǎn)生的阻礙相對運(yùn)動趨勢的力）滑動摩擦力滾動摩擦力知識點(diǎn)二、影響摩擦力大小的因素乙組和丙組的結(jié)論：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大甲組和乙組的結(jié)論：滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān)，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大知識點(diǎn)三、增大或減小摩擦的方法增大有益摩擦的方法：增大壓力，增大接觸面的粗糙程度，變滾動為滑動（如圖1）等減小有害摩擦的方法：減小壓力，減小接觸面的粗糙程度，用滾動代替滑動（如圖1），使兩個相互接觸的摩擦面彼此分離（如氣墊（下圖右）、磁懸浮、加潤滑油）等（2023春?拱墅區(qū)期末）如圖所示是實(shí)驗室中的毛玻璃片，一面磨砂，一面平滑。為了分辨這兩個面，下列方法中不可行的是（）A．用手去觸摸，粗糙的一面是磨砂面 B．透過毛玻璃片看不清遠(yuǎn)處物體，朝向眼睛的一面是磨砂面 C．用激光筆照射表面，反射后可在光屏上成一個亮點(diǎn)的一面是平滑面 D．壓力相同時，與同一水平桌面之間滑動摩擦力較大的一面是磨砂面【解答】解：A、用手去觸摸，粗糙的一面是磨砂面，光滑的一面是平滑面，故A可行；B、毛玻璃片不透明，所以通過毛玻璃無法看去遠(yuǎn)處的物體，故B不可行；C、用激光筆照射表面，反射后可在光屏上成一個亮點(diǎn)，這說明發(fā)生了鏡面反射，該反射面是平滑面，故C可行；D、壓力相同時，與同一水平桌面之間滑動摩擦力較大，說明接觸面較粗糙，是磨砂面，故D可行。故選：B。（2023春?拱墅區(qū)期末）人走路時兩只腳的前后位置會交替變化，后腳離開地面前要蹬地，這時，地面對它會產(chǎn)生一個摩擦力f1；而前腳踩到地面時，地面對它會產(chǎn)生一個摩擦力f2。這兩個摩擦力的方向應(yīng)是（）A．f1向前，f2向后 B．f1向后，f2向前 C．f1、f2都向前 D．f1、f2都向后【解答】解：人走路時兩只腳的前后位置會交替變化，后腳離開地面前要蹬地，有向后運(yùn)動的趨勢，因而這時地面對它會產(chǎn)生一個向前的摩擦力f1；而前腳踩到地面時，有向前滑動的趨勢，地面對它會產(chǎn)生一個向后的摩擦力f2。這兩個摩擦力的方向應(yīng)是f1向前，f2向后，故A正確，BCD錯誤。故選：A。（2023春?義烏市月考）雪橇在水平拉力作用下沿水平雪地滑行時，要減小摩擦力，下列措施可行的是（）A．增大拉力 B．減小拉力 C．多裝一些貨物 D．少裝一些貨物【解答】解：AB、摩擦力的大小與拉力的大小無關(guān)。故A、B錯誤。C、多裝貨物，增大了雪橇對地面的壓力，增大了摩擦。故C錯誤。D、少裝貨物，減小了雪橇對地面的壓力，減小了摩擦。故D正確。故選：D。（2023春?玉環(huán)市校級月考）小明擦黑板時，發(fā)現(xiàn)黑板擦兩面的粗糙程度不同，于是小明想利用黑板擦研究摩擦力的大小。如圖所示，小明用相同的力F分別將同一黑板擦如甲、乙兩圖壓在豎直黑板上，使黑板擦處于靜止?fàn)顟B(tài)。圖中甲、乙黑板擦所受摩擦力的大小為f甲、f乙。則它們的大小關(guān)系是（）A．f甲大于f乙 B．f甲小于f乙 C．f甲等于f乙 D．無法確定【解答】解：由題意可知，黑板擦始終是靜止?fàn)顟B(tài)，處于平衡狀態(tài)，所以摩擦力與重力是一對平衡力，圖中板擦受到的摩擦力都與重力相同，即兩側(cè)摩擦力相等，故C正確，ABD錯誤。故選：C。（2023春?溫州期末）鎮(zhèn)紙（如圖）是中國古代傳統(tǒng)工藝品，在書寫作畫時，用鎮(zhèn)紙壓住紙張防止紙張移動。制作鎮(zhèn)紙的材料比較常見的有玉、石、銅、烏木等?；卮鹣旅鎲栴}。放上鎮(zhèn)紙后，寫字作畫時紙張不易水平移動。阻礙紙張移動的力是（）A．紙張受到的重力 B．紙張受到的支持力 C．紙張受到的壓力 D．紙張受到的摩擦力【解答】解：摩擦力是阻礙物體相對運(yùn)動的力，用鎮(zhèn)紙壓住紙張防止紙張移動是接觸面粗糙程度一定時，增大了壓力來增大摩擦，因而阻礙紙張移動的力是紙張受到的摩擦力，故D正確，ABC錯誤。故選：D。（2023春?余杭區(qū)期末）如圖所示，用手給木塊一個水平向右的推力，木塊脫手后以v0的初速度在水平面上做直線運(yùn)動，然后沖上粗糙斜面后最終靜止在A點(diǎn)，以下關(guān)于木塊受到摩擦力的說法正確的是（）A．木塊在水平面上受到的摩擦力大小與推力相等 B．木塊在斜面上受到的摩擦力先沿著斜面向下，后沿著斜面向上 C．木塊在水平面上受到的摩擦力大小隨著速度的減小而減小 D．木塊在A點(diǎn)時受到的摩擦力等于木塊的重力【解答】解：A、木塊在水平面上的運(yùn)動狀態(tài)未知，故受到的摩擦力大小與推力大小關(guān)系無法判斷，故A錯誤；B、木塊沖上粗糙斜面的過程中，摩擦力沿斜面向下，當(dāng)靜止在斜面上有沿斜面下滑的趨勢，因此摩擦力的方向沿斜面向上，故B正確；C、一個木塊在水平面上以v0的初速度做直線運(yùn)動，受摩擦力，當(dāng)速度減小時，壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力不變，故C錯誤；D、木塊在A點(diǎn)靜止時，重力沿斜面向下的分力與木塊受到的摩擦力平衡，因此木塊受到的重力大于此時的摩擦力，故D錯誤；故選：B。（2023春?拱墅區(qū)期末）小樂用刷鞋子的毛刷來展示摩擦力對物體的作用情況，回答下列相關(guān)問題：（1）將一個毛刷分別靜置在水平面和斜面上（如圖甲和乙），則圖乙顯示出毛刷受到了摩擦力的作用。（2）小樂發(fā)現(xiàn)用不同速度勻速拉動圖甲的毛刷，觀察到刷毛的形變程度都相同。但在毛刷上放一個砝碼，繼續(xù)拉動，會觀察到刷毛的彎曲程度更大了，可知摩擦力大小與壓力大小有關(guān)。（3）小樂將毛刷A放在B物體上，用力拉著B向右運(yùn)動時，觀察到的現(xiàn)象如圖丙所示，可推知A不是做勻速直線運(yùn)動，這是因為A水平方向只受到摩擦力（或受力不平衡）?！窘獯稹拷猓海?）小樂將一個毛刷分別靜置在水平面和斜面上，在圖甲中，毛刷沒有相對運(yùn)動的趨勢，故不受摩擦力；圖乙中毛刷發(fā)生了形變，故受到了摩擦力的作用；（2）小樂發(fā)現(xiàn)用不同的速度拉動圖甲的毛刷觀察到毛刷的形變程度都相同，說明摩擦力與速度無關(guān)，他在長毛刷上放一個砝碼，繼續(xù)拉動，他觀察到毛刷的彎曲程度更大了，根據(jù)力能使物體發(fā)生形變，相同條件下，形變程度越大，說明力越大，即摩擦力變大了，據(jù)此可得出結(jié)論：摩擦力大小與壓力大小有關(guān)。（3）小樂將長毛刷A放在B物體上，拉著B向右運(yùn)動時，根據(jù)毛刷發(fā)生了形變，可知B對A施加了水平方向的摩擦力，受到非平衡力的作用，運(yùn)動狀態(tài)一定改變；即A沒有做勻速直線運(yùn)動。故答案為：（1）乙；（2）壓力大??；（3）A水平方向只受到摩擦力（或受力不平衡）。（2023?金華模擬）小明同學(xué)對影響滑動摩擦力大小的因素進(jìn)行探究?！緦?shí)驗器材】氫氣充氣機(jī)（氫氣球可充氣）、臺式測力計、彈簧測力計、白紙、金屬盒、細(xì)線若干。【提出猜想】猜想一：接觸面的粗糙程度相同時，重力越大，滑動摩擦力越大猜想二：接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大【實(shí)驗裝置】【操作步驟】步驟①：金屬盒放在質(zhì)量不計的白紙上（如圖1），讀出臺式測力計示數(shù)；拉動白紙的過程中，讀出彈簧測力計的示數(shù)。步驟②：將質(zhì)量不計的氫氣球系在金屬盒上（如圖2），讀出臺式測力計示數(shù)；拉動白紙的過程中，讀出彈簧測力計的示數(shù)。步驟③：再往金屬盒注入適量的沙子，用氫氣充氣機(jī)繼續(xù)往氫氣球中充氣，使臺式測力計示數(shù)與步驟①中的示數(shù)相等，拉動白紙的過程中，讀出彈簧測力計的示數(shù)?！緦?shí)驗數(shù)據(jù)】實(shí)驗次數(shù)金屬盒總重力G/N臺式測力計示數(shù)F1/N彈簧測力計示數(shù)F2/N14.84.81.824.83.21.236.44.81.8（1）實(shí)驗中不需要（選填“需要”或“不需要”）勻速拉動白紙。（2）實(shí)驗中是通過注入沙子來改變金屬盒總重力的。（3）步驟③中繼續(xù)往氫氣球充氣的目的是保持壓力不變。（4）整個實(shí)驗證明猜想二正確?！窘獯稹拷猓海?）物體間滑動摩擦力的大小只與物體間壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，與相對速度無關(guān)，所以不論是否勻速拉動白紙，都可以準(zhǔn)確測出金屬盒所受的摩擦力。（2）本實(shí)驗是通過往金屬盒中注入沙子來改變金屬盒的總重力的。（3）步驟③中繼續(xù)往氫氣球充氣，金屬盒總重力變大，但臺式測力計示數(shù)，所以使用氫氣球是為了保持壓力不變。（4）由表格中實(shí)驗次數(shù)1、2可知，兩次實(shí)驗中，金屬盒的重力相同，但是對白紙的壓力不同，兩次實(shí)驗中金屬盒所受的滑動摩擦力大小不同；由表格中實(shí)驗次數(shù)1、3可知，兩次實(shí)驗中，金屬盒的重力不同，但是對白紙的壓力相同，兩次實(shí)驗中金屬盒所受的滑動摩擦力大小相同?？偨Y(jié)可以，我們可以得出結(jié)論：在接觸面粗糙程度相同的情況下，物體所受滑動摩擦力的大小與物體的重力無關(guān)，與物體間的壓力有關(guān)，壓力越大，滑動摩擦力越大。故答案為：（1）不需要；（2）注入沙子；（3）保持壓力不變；（4）二。（2023春?上城區(qū)校級期末）生活中有很名地方涉及科學(xué)知識，下列說法正確的是（）A．甲：AB兩人在小車上靜止，A推B，兩人都后退，說明力的作用是相互的 B．乙：乒乓球能被球拍擊回，是因為乒乓球太輕沒有慣性 C．丙：如圖的過程中，摩擦力會變大 D．丁：推箱子不動，是因為推力小于摩擦力【解答】解：A、AB兩人在小車上靜止，A推B，A對B施加一個推力，因力的作用是相互的，所以B會對A施加一個反作用力，則兩人都會向后退，故A正確；B、乒乓球質(zhì)量小，慣性小，其運(yùn)動狀態(tài)容易改變，所以乒乓球能被球拍擊回，故B錯誤；C、如圖的過程中，物體受水平向左的推力在桌面上向左運(yùn)動，雖然接觸面積增大，但壓力大?。ㄊ冀K等于物體的重力）和接觸面的粗糙程度都不變，所以摩擦力大小不變，故C錯誤。D、推箱子不動，箱子處于靜止?fàn)顟B(tài)，在水平方向上所受的推力與摩擦力是一對平衡力，所以推力與摩擦力大小相等，故D錯誤。故選：A。（2023春?義烏市校級月考）考試時，許多同學(xué)有一個不良習(xí)慣，將筆放在手指上不停地轉(zhuǎn)圈，筆會經(jīng)常掉到地面或桌面上發(fā)出噪聲。下列說法正確的是（）A．筆在下落過程中不受力的作用 B．筆停在靜止的手指上時受到平衡力作用 C．筆在手指撥動時才會連續(xù)轉(zhuǎn)圈，說明力是維持物體運(yùn)動的原因 D．手指不撥動筆，筆也會在手指上繼續(xù)轉(zhuǎn)動一段時間，說明筆與手指間不存在摩擦力【解答】解：A、筆在下落過程中會受到重力和空氣阻力，故A錯誤；B、筆停在靜止的手指上時處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到的力是平衡的，故B正確；C、力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，所以筆在手指撥動時才會連續(xù)轉(zhuǎn)圈。物體不受力也能運(yùn)動，所以力不是維持物體運(yùn)動的原因，故C錯誤；D、手指不撥動筆，筆也會在手指上繼續(xù)轉(zhuǎn)動一段時間，這說明筆具有慣性，而不能說明筆與手指間沒有摩擦，故D錯誤。故選：B。（2022秋?鎮(zhèn)海區(qū)校級期中）如圖所示，P、Q兩物體分別放在同一桌面上，分別在FP＝5N、FQ＝3N的水平拉力作用下做勻速直線運(yùn)動，可以確定（）A．物體P的速度一定大于物體Q的速度 B．若mP＝mQ，則物體P一定比物體Q粗糙 C．物體P受到的摩擦力可能等于物體Q受到的摩擦力 D．物體Q對桌面的壓力一定大于物體P對桌面的壓力【解答】解：P和Q都做勻速直線運(yùn)動，水平方向受到的拉力與摩擦力是一對平衡力，A、P和Q都做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動速度與力的大小無關(guān)，故A錯誤；BC、水平方向受到的拉力與摩擦力是一對平衡力，所以FP＝fP＝5N，F(xiàn)Q＝fQ＝3N，故C錯誤；P、Q兩物體分別放在同一桌面上，若mp＝mQ，因為壓力F＝G，則對桌面壓力相同，而fP＞fQ，所以P的比Q粗糙，故B正確；D、摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度兩個因素有關(guān)，fP＞fQ，可能是因為P的壓力大也可能是其接觸面更粗糙，故D錯誤。故選：B。（2022春?余杭區(qū)期末）下列四幅圖呈現(xiàn)的是小明在探究影響滑動摩擦力大小因素時設(shè)計的幾種實(shí)驗方案，則下列說法中正確的是（）A．通過甲、乙對比，可探究壓力大小對滑動摩擦力大小的影響 B．通過乙、丙對比，可探究壓力大小對滑動摩擦力大小的影響 C．通過乙、丙對比，可探究接觸面的粗糙程度對滑動摩擦力大小的影響 D．通過乙、丁對比，可探究接觸面的大小對滑動摩擦力大小的影響【解答】解：A、通過甲、乙對比，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，通過簧測力計示數(shù)表現(xiàn)摩擦力的大小，由此可知，通過甲、乙對比，可探究壓力大小對滑動摩擦力大小的影響，故A正確；BC、通過乙、丙對比，接觸面的粗糙程度不相同，壓力大小不同，兩個變量，因此不能探究壓力大小對滑動摩擦力大小的影響，故BC錯誤；D、通過乙、丁對比，接觸面積的大小不同，壓力大小不同，兩個變量，因此不能探究接觸面的大小對滑動摩擦力大小的影響，故D錯誤；故選：A。（2021春?鹿城區(qū)期中）在學(xué)習(xí)“摩擦力”這節(jié)課時，同學(xué)上臺做了如圖實(shí)驗：將牙刷放在水平木板上，向左拉動牙刷，觀察到刷毛如圖甲所示向右彎曲；保持牙刷不動，向右拉動木板，觀察到刷毛如圖乙所示依然向右彎曲。則圖甲與圖乙中牙刷毛受到的摩擦力方向分別為（）A．都向左 B．都向右 C．甲中向左，乙中向右 D．甲中向右，乙中向左【解答】解：圖甲中牙刷放在水平木板上，向左拉動牙刷，刷毛受到的摩擦力方向向右，所以觀察到刷毛向右彎曲；保持牙刷不動，向右拉動木板，觀察到刷毛還是向右彎曲，這說明圖乙中牙刷毛受到的摩擦力方向還是向右。故選：B。（2021春?拱墅區(qū)校級月考）如圖所示，疊放在一起的物體A和B，在大小為F的恒力作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動，則下列結(jié)論中正確的是（）A．甲、乙兩圖中物體A均受到地面對它的摩擦力大小均為F B．甲、乙兩圖中物體B所受摩擦力大小均為F C．甲圖中物體A受到地面對它的摩擦力為0，物體B受到的摩擦力為F D．乙圖中物體A受到地面對它的摩擦力為F，物體B受到的摩擦力為0【解答】解：以AB整體為研究對象，在水平方向受地面的摩擦和拉力F，這兩個力相互平衡，則f＝F，兩種情況下A受到的摩擦力相等，A正確，C錯誤；甲圖，AB同時向前做勻速直線運(yùn)動，所以AB之間沒有相對運(yùn)動的趨勢，B不受摩擦力的作用，B錯誤；乙圖以A為研究對象，A做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)相互作用力，B也受到A施加的大小相等方向相反的摩擦力，在水平方向受拉力F和B對它的靜摩擦力作用，且f＝F，D錯誤。故選：A。（2021春?濱江區(qū)期末）在研究滑動摩擦力的實(shí)驗中，每次用彈簧測力計沿水平直線方向拉一放在水平桌面上的木塊，木塊的運(yùn)動狀態(tài)及彈簧測力計的示數(shù)如下表所示（每次木塊與桌面的接觸面相同），由表可知（）實(shí)驗次數(shù)木塊運(yùn)動狀態(tài)彈簧測力計示數(shù)（N）1靜止0.32靜止0.43加速直線運(yùn)動0.74勻速直線運(yùn)動0.55減速直線運(yùn)動0..3A．第1、5兩次實(shí)驗中，木塊受到的摩擦力相等 B．第2次實(shí)驗中木塊受到的摩擦力大于第5次的 C．第1、2兩次實(shí)驗中，拉力均小于木塊受到的摩擦力 D．第3、4、5三次實(shí)驗中，木塊受到的摩擦力大小相同【解答】解：由表格中數(shù)據(jù)知，1、2兩次木塊均靜止，所以此時拉力與摩擦力平衡，摩擦力大小分別為0.3N和0.4N；第4次實(shí)驗，木塊做勻速直線運(yùn)動，所以此時滑動摩擦力與拉力平衡，大小相等，為0.5N，所以AB錯誤；3、5兩次實(shí)驗中，雖然運(yùn)動情況不同，但由于壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，所以滑動摩擦力大小不變，仍為0.5N，故D正確、ABC錯誤。故選：D。（2020春?臺州期中）如圖，a為水平輸送帶，b為傾斜輸送帶。當(dāng)行李箱隨輸送帶一起勻速直線運(yùn)動時，下列幾種判斷中正確的是（）A．a(chǎn)中的行李箱受到向左的摩擦力 B．a(chǎn)中的行李箱受到向右的摩擦力 C．b中的行李箱受到斜向上的摩擦力 D．b中的行李箱受到斜向下的摩擦力【解答】解：AB、在水平傳送帶上，a物體受重力、支持力，兩個力的合力為零，若再受到摩擦力，不可能平衡，所以只受兩個力作用，故AB錯誤；CD、在傾斜傳送帶上，b物體處于平衡狀態(tài)，在重力、支持力、斜向上的靜摩擦力三個力作用下保持平衡，故C正確、D錯誤。故選：C。（2020春?湖州期末）小科在游玩意大利比薩斜塔時買了一個斜塔模型，當(dāng)模型塔傾斜著身子靜止在水平桌面上時，（如圖），對模型塔是否受到摩擦力的作用及方向的分析，正確的是（）A．模型塔未受到摩擦力的作用 B．模型塔受到水平向左的摩擦力 C．模型塔受到水平向右的摩擦力 D．模型塔受到沿塔身向上的摩擦力【解答】解：當(dāng)模型塔傾斜著身子靜止在水平桌面上時，它處于靜止?fàn)顟B(tài)，相對桌面沒有運(yùn)動的趨勢，因此模型塔未受到摩擦力的作用，故A正確，而B、C、D錯誤。故選：A。（2020春?仙居縣月考）如圖，粗糙程度相同的水平地面上，重30牛的物塊在AB段受F＝10牛的水平拉力作用，向右做勻速直線運(yùn)動，到B點(diǎn)時撤去水平拉力，物塊仍繼續(xù)運(yùn)動，到C處靜止。下列說法正確的是（）A．在AB段物塊受到水平向右的摩擦力，大小為10牛 B．在AB段物塊受到水平向左的摩擦力，大小為10牛 C．在BC段物塊受到水平向左的摩擦力，大小為30牛 D．在BC段物塊受到水平向右的摩擦力，大小為30?！窘獯稹拷猓篈B、在AB段物塊做勻速直線運(yùn)動，木塊處于平衡狀態(tài)，拉力與滑動摩擦力相等，物體向右運(yùn)動，受到水平向左的摩擦力，大小為10N，故A錯誤，B正確；C、在BC段物塊做減速運(yùn)動，到C處靜止，BC段滑動摩擦力大小只與壓力和接觸面粗糙程度有關(guān)，故滑動摩擦力不變，還是10N，故C錯誤；D、粗糙程度相同的水平地面上，在C點(diǎn)物塊靜止，在水平方向不受力的作用，故D錯誤。故選：B。（2023春?蕭山區(qū)月考）在探究“影響滑動摩擦力大小因素”的實(shí)驗中，實(shí)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(shí)驗中應(yīng)該用彈簧測力計拉著木塊在水平接觸面上做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡知識可知，木塊所受摩擦力大小等于彈簧測力計的示數(shù)。（2）如果想探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)選擇乙、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗，比較兩圖可得出的結(jié)論是壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。（3）某同學(xué)猜想：滑動摩擦力大小可能與接觸面積大小有關(guān)。于是他將甲圖中木塊切去一半（如圖丁所示），重復(fù)甲圖的實(shí)驗操作。他比較圖甲和圖丁的實(shí)驗結(jié)果，得出結(jié)論：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)。你認(rèn)為他探究過程中