6.5科學(xué)探究摩擦力（原卷版）

滬科版八年級(jí)第六章《熟悉而陌生的力》6.5科學(xué)探究：摩擦力【知識(shí)梳理】一、滑動(dòng)摩擦力1.定義：一物體在另一物體表面滑動(dòng)時(shí)所受到的阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力叫做滑動(dòng)摩擦力。2.產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件：①相互接觸；②相互擠壓；③接觸面粗糙；④做相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢。3.滑動(dòng)摩擦力的方向：與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反。二、影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素1.滑動(dòng)摩擦力的大小跟接觸面的粗糙程度大小有關(guān)，在其他條件相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。2.滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力有關(guān)，在其他條件相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大。三、增大摩擦和減小摩擦的方法1.增大摩擦的方法：增大壓力、增大接觸面的粗糙程度、變滾動(dòng)為滑動(dòng)。2.減小摩擦的方法：減小壓力、減小接觸面的粗糙程度、變滑動(dòng)為滾動(dòng)、使兩個(gè)互相接觸的表面分離?！疽族e(cuò)點(diǎn)】1.摩擦力的方向不一定總是與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反。摩擦力的方向有時(shí)與物體的方向相同，如傳送帶傳送貨物時(shí)，如傳送帶傳送貨物時(shí)，貨物剛開始由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)受的摩擦力方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同。2.摩擦力不一定是阻力，有時(shí)也是動(dòng)力，如人運(yùn)動(dòng)時(shí)腳與地面之間的摩擦力就是人前進(jìn)的動(dòng)力。【規(guī)律總結(jié)】1.滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力和接觸面的粗糙程度大小有關(guān)，壓力越大，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。2.減小摩擦有四種方法：①在接觸面粗糙程度不變的情況下減小壓力；②在壓力不變的情況下減小接觸面的粗糙程度；③用滾動(dòng)代替滑動(dòng)；④使接觸面彼此分離。增大摩擦有三種方法：①在接觸面粗糙程度不變的情況下增大壓力；②在壓力不變的情況下增大接觸面的粗糙程度；③用滑動(dòng)代替滾動(dòng)?！镜淅治觥浚?022·河北·中考真題）小明在做“研究影響摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用一套器材依次完成圖所示的實(shí)驗(yàn)，其中甲、乙圖中長木板正面朝上，丙圖中長木板反面朝上，長木板的反面比正面粗糙。（1）小明提出如下猜想：①滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關(guān)：②滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)。如果小明要驗(yàn)證猜想①，他應(yīng)該選擇___________兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作；如果小明要驗(yàn)證猜想②，他應(yīng)該選擇___________兩圖所示的實(shí)驗(yàn)來操作；（2）實(shí)驗(yàn)中，小明用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它沿水平長木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測力計(jì)對(duì)木塊的拉力與木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小相等，這是利用了___________的知識(shí)；（3）小明分別對(duì)猜想①②進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在圖甲、丙實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為0.8N、1.2N，在圖乙實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖所示，示數(shù)為___________N。小明多次實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論：接觸面所受的壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大；接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大；（4）許多情況下摩擦是有用的，人們常常設(shè)法增大它。請(qǐng)寫出一個(gè)通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實(shí)例：___________；（5）實(shí)驗(yàn)后，小明和同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行了交流，改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：將彈簧測力計(jì)固定不動(dòng)，木塊掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上：不拉木塊，改為拉動(dòng)長木板，使長木板與木塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)。再次驗(yàn)證了猜想①②得出相同結(jié)論。針對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，同學(xué)們提出了以下觀點(diǎn)，其中不正確的是___________（選填序號(hào)）。A．改進(jìn)后，拉動(dòng)長木板時(shí)不必保持勻速運(yùn)動(dòng)，更易于操作B．改進(jìn)后，彈簧測力計(jì)示數(shù)較穩(wěn)定，容易讀出正確的數(shù)值C．改進(jìn)后，木塊穩(wěn)定時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力小于彈簧測力計(jì)對(duì)木塊的拉力【思路小結(jié)】摩擦力大小與壓力和接觸面粗糙程度有關(guān)，在探究摩擦力與哪些因素有關(guān)時(shí)，要使用控制變量法，控制與該探究因素以外的因素不變。在操作過程中，要保持拉動(dòng)物體的速度不變，使物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力大小等于摩擦力大小。【奪冠訓(xùn)練】一、單選題1．（2022·山東青島·中考真題）“低碳環(huán)保，綠色出行”已成為共識(shí)。自行車是便捷環(huán)保的交通工具，以下設(shè)計(jì)和操作，可以減小摩擦的是（）A．輪胎表面有凹凸不平的花紋 B．給軸承加潤滑油C．用力捏閘，使車更快地停下來 D．剎車時(shí)，使車輪由滾動(dòng)變?yōu)榛瑒?dòng)2．（2022·山東日照·中考真題）如圖是探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)，下列可以增加木塊受到滑動(dòng)摩擦力的是（）A．增加水平拉力的大小 B．在木塊上面增加砝碼C．提高木塊勻速運(yùn)動(dòng)的速度 D．換用木塊面積小的一面接觸木板3．（2022·山東·曲阜師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校八年級(jí)期中）關(guān)于摩擦力的說法中不正確的是（）A．相互接觸的物體間一定存在摩擦力B．兩個(gè)物體保持相對(duì)靜止時(shí)物體也可能有摩擦力C．摩擦力的方向不一定與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反D．只有相互接觸的兩物體間才有可能產(chǎn)生摩擦力4．（2022·黑龍江牡丹江·中考真題）小明和小剛是兩個(gè)初三學(xué)生，小明重60kg，小剛重70kg，在上體育課時(shí)，小明和小剛勻速爬桿，以下相關(guān)說法正確的是（）A．小明和小剛受到的摩擦力一定相等 B．小明受到的摩擦力一定較大C．小剛受到的摩擦力一定大 D．小剛受到的摩擦力一定較小5．（2022·重慶梁平·八年級(jí)期中）如圖所示，水平面上疊放著A、B兩個(gè)物體，在水平方向力F的作用下，相對(duì)靜止，一起向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知F＝5N，物體B上下表面所受摩擦力大小分別為（）A．5N0N B．5N5N C．0N5N D．0N0N6．（2022·山東·青島濱海學(xué)校八年級(jí)期中）假設(shè)上物理課時(shí)教室內(nèi)的摩擦力突然消失30s，則下列我們身邊的情境不可能發(fā)生的是（）A．到講臺(tái)上板演的同學(xué)可以更輕松地行走 B．課桌上的物理課本輕輕一吹便可飛出去C．老師在黑板上無法寫粉筆字 D．握在手中寫字的筆從手中滑落了7．（2022·山東煙臺(tái)·八年級(jí)期中）班級(jí)大掃除時(shí)，小明同學(xué)負(fù)責(zé)擺放教室里的書柜，同學(xué)建議他把書柜里的書取出后再推動(dòng)書柜，這樣就省力多了。下列改變摩擦力的做法與他們的做法蘊(yùn)含相同原理的是（）A．順著竹竿往下滑，手不能握太緊B．給自行車鏈條加潤滑油C．給自行車安裝滾動(dòng)軸承D．自行車車胎表面有花紋8．（2022·江蘇·鹽城市初級(jí)中學(xué)八年級(jí)期中）一同學(xué)學(xué)習(xí)摩擦力時(shí)，老師說：汽車是靠摩擦力前進(jìn)的；這個(gè)同學(xué)喜歡動(dòng)腦筋，他想知道汽車前后輪的摩擦力方向是怎樣？在他請(qǐng)教老師時(shí)，老師說：讓我們共同探究一下。他們共同做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，老師在比較光滑的桌面上放兩輛能自由移動(dòng)的小車，把一個(gè)小玩具車，在開動(dòng)馬達(dá)后，拿在手上，然后慢慢的往下放（如圖甲所示），當(dāng)玩具車與下面兩輛小車剛剛接觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)下面的小車運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示（）A．則這個(gè)玩具車的前輪受到的摩擦力方向向后，后輪受到的摩擦力方向向前B．則這個(gè)玩具車的前輪受到的摩擦力方向向前，后輪受到的摩擦力方向向后C．則這個(gè)玩具車的前輪受到的摩擦力是阻礙玩具車向前運(yùn)動(dòng)的D．則這個(gè)玩具車的前后輪都是驅(qū)動(dòng)輪二、填空題9．（2022·廣西柳州·中考真題）如圖，用手壓書本并抽出直尺，當(dāng)手壓書本的力大小不同時(shí)，勻速抽出直尺過程中需要的力的大小也___________。由此，可推測滑動(dòng)摩擦力的大小與___________的大小有關(guān)。10．（2022·廣西貴港·中考真題）如圖甲所示，完全相同的木塊A和B緊靠在一起平放在粗糙程度相同的水平桌面上，在10N的水平推力F1作用下一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若將A、B疊放到該桌面上，用水平力F2拉著B使它們一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)（如圖乙所示），則拉力F2=___________N，此時(shí)木塊A所受的摩擦力為___________N。11．（2022·湖北宜昌·八年級(jí)期末）如圖為水磨，是中國民間一種古老的用水力帶動(dòng)的石磨。上下磨盤多用堅(jiān)硬厚重的石塊制作，同時(shí)刻有相反的螺旋紋，前者是為了___________，后者是為了___________，都是為了達(dá)到增大摩擦的目的。12．（2022·重慶璧山·八年級(jí)期中）某同學(xué)用5N的力沿水平方向推一輛靜止在水平桌面上的小車，小車沿力的方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小車受到的摩擦力大小是________N；若僅把水平推力由5N增大為6N后，則小車受到的摩擦力大小將________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。13．（2022·湖北十堰·八年級(jí)期中）用60N的壓力F把一個(gè)重力為20N的物體壓在豎直墻壁上，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則此時(shí)物體所受的摩擦力為______N；當(dāng)壓力減小為30N時(shí)，物體沿豎直墻壁勻速下滑，則物體此時(shí)的摩擦力又為______N，方向________。14．（2022·吉林松原·八年級(jí)期中）如圖所示，瓶子和水的總重力為3N，用手握住瓶子，瓶子靜止不動(dòng)，此時(shí)手對(duì)瓶子的摩擦力的方向是______。當(dāng)增大手對(duì)瓶子的握力時(shí)，摩擦力的大小是______N。15．（2022·河南平頂山·八年級(jí)期中）如圖甲所示，放在水平地面上的物體，受到水平向右的拉力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，物體運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示，由圖象可知，當(dāng)t＝1.2s時(shí)，物體受到摩擦力為_____N；若t＝2.4s與t＝4.8s兩個(gè)時(shí)刻，物體受到的摩擦力分別是f1、f2，則f1_____f2（選填“>”、“<”或“＝”）。三、作圖與簡答題16．（2022·湖南岳陽·八年級(jí)期末）滑雪運(yùn)動(dòng)是北京冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目之一。如圖甲所示，是一名滑雪運(yùn)動(dòng)員沿斜面下滑時(shí)的場景，如圖乙是其簡化圖、其中O為滑雪愛好者的重心，請(qǐng)你在如圖乙中畫出運(yùn)動(dòng)員受到的重力和摩擦力的示意圖。17．（2022·福建龍巖·八年級(jí)期末）勞動(dòng)最光榮！如圖所示是小龍同學(xué)在家用搓衣板洗貼身衣物的情景，請(qǐng)你用所學(xué)的物理知識(shí)說明：（1）搓衣板的搓面設(shè)計(jì)成波浪形凹槽的道理；（2）用力搓衣服，衣服洗得更干凈的道理。四、實(shí)驗(yàn)題18．（2022·山東泰安·八年級(jí)期中）完成“探究影響滑動(dòng)摩擦力的因素”實(shí)驗(yàn)中有關(guān)任務(wù)。（1）如圖，應(yīng)在水平方向拉著長方體木塊做________運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力大小等于拉力大小，即等于彈簧測力計(jì)示數(shù)；（2）實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表：序號(hào)木塊放置情況接觸面壓力/N彈簧測力計(jì)示數(shù)/N1平放木板41.22平放木板61.83平放木板82.44側(cè)放木板82.45平放木板上鋪棉布62.66平放木板上鋪毛巾63.2①分析2、5、6三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得滑動(dòng)摩擦力大小與_______________有關(guān)，下列實(shí)例利用該結(jié)論增大摩擦力的是__________；（選填字母代號(hào)）A．用力壓黑板擦擦去黑板上的粉筆字

B．汽車輪胎上有凹凸不平的花紋②分析3、4兩組數(shù)據(jù)，可得滑動(dòng)摩擦力大小與__________無關(guān)；③分析1、2、3三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以寫出滑動(dòng)摩擦力f與壓力F的關(guān)系式為f=_________；（3）交流評(píng)估時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組提出：實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不容易穩(wěn)定，可能的原因是________。（選填字母代號(hào)）A．木板的長度太長

B．木板的粗糙程度不均勻C．彈簧測力計(jì)的分度值太大

D．木塊與木板的接觸面積太大19．（2022·遼寧鞍山·中考真題）小明在做“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用的器材有彈簧測力計(jì)、兩個(gè)相同的鐵塊、長木板。（1）將鐵塊放在長木板上，用彈簧測力計(jì)拉著鐵塊沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖甲所示，則鐵塊受到滑動(dòng)摩擦力的大小等于_______N；（2）如圖乙所示，將兩個(gè)鐵塊疊放在一起，重復(fù)上面的操作。比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，可以得出：在接觸面的粗糙程度相同時(shí)，_______越大，滑動(dòng)摩擦力越_______；（3）小明又將兩個(gè)鐵塊按照?qǐng)D丙所示的方式放在長木板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。比較乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)，可探究滑動(dòng)摩擦力的大小與_______的關(guān)系；（4）實(shí)驗(yàn)后小明和同學(xué)交流討論時(shí)發(fā)現(xiàn)：在實(shí)驗(yàn)中很難使鐵塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。于是小明設(shè)計(jì)了丁圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置_______（選填“需要”或“不需要”）長木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)長木板的運(yùn)動(dòng)速度增大時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)_______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。20．（2022·遼寧沈陽·八年級(jí)期末）在“研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中，小亮做了如圖甲所示的三次實(shí)驗(yàn)，用到了一個(gè)彈簧測力計(jì)、一個(gè)木塊、一個(gè)砝碼、兩個(gè)材料相同但表面粗糙程度不同的長木板，實(shí)驗(yàn)中第1次和第2次用相同的長木板，第