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第八章 運動和力
8.3 摩擦力
一、摩擦力概況
概念 兩個互相接觸的物體，當它們要發生或已經發生相對運動時，就會在接觸面產生一種阻礙相對運動的力，這種力就叫摩擦力。
產生條件 （1）接觸面粗糙。 （2）相互接觸且相互擠壓。 （3）兩個物體間發生相對運動或有相對運動趨勢。
種類 滑動摩擦、滾動摩擦、靜摩擦。滾動摩擦力遠小于滑動摩擦力。
作用效果 阻礙物體相對運動或相對運動趨勢
二、摩擦力的三要素
作用點 受力物體的接觸面上
大小 （1）滑動摩擦力的大小與物體間的壓力及接觸面的粗糙程度有關，壓力越大、接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。 （2）靜摩擦力的大小不是一個定值，與壓力無關，一般會隨外力的變化而變化。
方向 與相對運動或相對運動趨勢方向相反。
三、摩擦的利用與防止
增大有益摩擦的方法 （1）增大接觸面的粗糙程度，如汽車輪胎做上花紋； （2）增大壓力，如騎自行車捏閘的力越大，摩擦力越大； （3）變滾動為滑動，如汽車急剎車時車只滑不滾； （4）變濕摩擦為干摩擦。
減小有害摩擦的方法 （1）使接觸面變光滑，如在冰壺比賽中用冰壺刷擦冰； （2）減小壓力； （3）用滾動代替滑動，如輪滑鞋； （4）使接觸面分離，如加潤滑油、使接觸面間形成氣墊、磁懸浮等 （5）變干摩擦為濕摩擦。
四、影響滑動摩擦力大小的因素
滑動摩擦力的影響因素 （1）與物體間的壓力及接觸面的粗糙程度有關，而與物體的運行速度、接觸面積的大小等無關。 （2）壓力越大、接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。
【題型1】 對摩擦力的理解
方法點撥 1．兩個相互擠壓的物體只有發生相對運動或者有相對運動趨勢時，物體間才會產生摩擦力，所以產生摩擦力需要同時滿足三個條件，如果兩個物體相對靜止且沒有相對運動趨勢，則物體間不會產生摩擦力。 2．區分滑動摩擦力和靜摩擦力的關鍵是，判斷兩個相互接觸的物體間是否發生相對運動，若發生相對運動，是滑動摩擦力，若只有相對運動趨勢，則是靜摩擦力。 3．對摩擦力的錯誤理解 （1）受靜摩擦力的物體不一定靜止。如受拿水杯走路，水杯是運動的，它受到手的靜摩擦力。 （2）受滑動摩擦力的物體不一定運動。力是相互的，受到滑動摩擦力的兩個物體，可能是“一動一靜”。 （3）摩擦力不一定是阻力，也可能是動力。
（2023春 安陽期末）對于摩擦力，下列敘述中錯誤的是（　　）
A．只要兩個物體接觸并相互擠壓，且接觸面不光滑，它們之間一定產生摩擦力
B．運動的物體可能不受摩擦力的作用
C．摩擦力的方向可能與物體運動的方向相同
D．靜止的物體可能受到摩擦力的作用
【答案】A
【分析】摩擦力是阻礙物體間相對運動或相對運動趨勢的力。
【解答】解：A、物體間若沒有發生相對運動或相對運動趨勢，則物體間就不會產生摩擦力，此選項符合題意；
B、運動的物體可能不受摩擦力的作用，比如木塊B放在木塊A上，A與B一起在地面上做勻速運動，木塊B與木塊A之間沒有相對運動或相對運動趨勢，故木塊B不受摩擦力作用，此選項不符合題意；
C、摩擦力的方向與物體間相對運動方向或相對運動趨勢方向相反，摩擦力的方向可能與物體運動的方向相同，如人走路時腳向后蹬地，腳相對與地面有向后的運動趨勢，地面對腳施加向前的摩擦力，故此選項不符合題意；
D、靜止在斜面上的木塊，木塊相對與斜面由向下滑的趨勢，故斜面對木塊有沿斜面向上的靜摩擦力，故此選項不符合題意。
【點評】摩擦力是阻礙物體間相對運動或相對運動趨勢，不一定阻礙物體的運動或運動趨勢。
【變式1-1】（2023春 東坡區期中）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
C．摩擦力的方向可能與物體運動的方向相同
D．只有接觸才有可能產生摩擦
【答案】A
【分析】兩個相互接觸的物體，要發生或已經發生相對運動時，在接觸面上產生一種阻礙物體相對運動的力，這種力是摩擦力。
【解答】解：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。
【點評】掌握摩擦力產生的條件、方向、大小影響因素、作用點。
【變式1-2】（2023春 金牛區校級期中）下列有關摩擦力的說法中正確的是（　　）
A．只有相互接觸的物體間才可能產生摩擦力
B．只要兩個物體相互接觸，則這兩個物體間一定存在摩擦力
C．摩擦力總是與物體的運動方向相反
D．摩擦力總是有害的
【答案】A
【分析】摩擦力定義是兩個互相接觸的物體，當它們要發生或已經發生相對運動時，就會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力，這種力就叫做摩擦力，摩擦力既可以作為動力也可以作為阻力，當摩擦力做為動力時方向和物體的運動方向相同，而做為阻力時方向和物體的運動方向相反；滑動摩擦力與物體相對運動的方向相反；生活中的摩擦力有些對人們是有益的，有益的摩擦要增大；有些摩擦對人們是有害的，有害的摩擦要減小。
【解答】解：AB、摩擦力產生的條件是：兩個物體相互接觸擠壓，且有一個相對運動的趨勢，故A正確，B錯誤；C、滑動摩擦力阻礙相對運動，與物體相對運動的方向相反，有時會和物體的運動方向相同，故C錯誤；D、有些摩擦對人們有益，例如人走路時，鞋底和地面之間的摩擦，自行車的車把和手之間的摩擦等等都是有益摩擦，故D錯誤。
【點評】此題考查產生摩擦力的條件、摩擦力的方向和摩擦力的作用，是一道綜合性題目。
【變式1-3】（2023春 樂陵市校級月考）下列關于摩擦的說法中，正確的是（　　）
A．爬樹時，手與樹皮之間的摩擦是靜摩擦
B．自行車的鋼圈與剎車閘皮之間的摩擦是滾動摩擦
C．人在正常行走時，腳與地面之間的摩擦是滑動摩擦
D．劃火柴時，火柴頭和砂紙之間的摩擦是滾動摩擦
【答案】A
【分析】根據兩個物體的運動情況不同，可將摩擦力分為三種：當一個物體在另一個物體表面滑動時，產生的摩擦力叫滑動摩擦力；當一個物體在另一個物體表面滾動時，產生的摩擦力叫滾動摩擦力；當兩個物體未發生相對運動，但有相對運動趨勢時，產生的摩擦力叫靜摩擦力。
【解答】解：A、爬樹時，手相對于樹皮有向下滑動的趨勢，則手與樹皮之間的摩擦是靜摩擦，故A正確；B、自行車的鋼圈與剎車閘皮之間發生的是相對滑動，它們之間的摩擦是滑動摩擦，故B錯誤；C、人在正常行走時，腳向后蹬地，腳相對于地面有向后運動的趨勢，地面給人的腳一個向前的摩擦力，使人向前運動，則腳與地面間的摩擦是靜摩擦，故C錯誤；D、劃火柴時，火柴頭和砂紙之間發生的是相對滑動，它們之間的摩擦是滑動摩擦，故D錯誤。
【點評】此題考查了摩擦力的種類，關鍵是分析出物體發生的相對運動是何種運動方式﹣﹣滑動、滾動、有運動趨勢（相對靜止）。
【題型2】 摩擦力的大小
方法點撥 對于初中摩擦力的大小不需要利用公式計算，摩擦力大小只要求求出靜摩擦力和滑動摩擦力，這兩種摩擦力一般與平衡力相結合出題，例如：靜摩擦力，要根據受力的情況來分析，而不要想當然或跟著思維定勢走。
（2023春 平桂區 期中）如圖所示，用水平力F＝30N按住一重G＝10N的木塊在豎直墻壁上保持靜止，若將力F增大5N，木塊受到的摩擦力的大小是（　　）
A．45N B．35N C．25N D．10N
【答案】D
【分析】當物體處于靜止狀態或勻速直線運動時，物體受到的力是平衡力，根據二力平衡的條件：等大、反向、共線、共物，知道其中的一個力可以確定另一個力。
【解答】解：豎直墻壁上保持靜止的木塊，具有向下的運動趨勢，此時重力和摩擦力是一對平衡力，所以摩擦力大小等于重力大小為10N。若將力F增大5N，木塊仍然在豎直墻壁上保持靜止，重力和摩擦力仍然是一對平衡力，摩擦力大小仍然為10N。故D正確，ABC不正確。
【點評】此題考查了二力平衡的條件的應用，靜止的物體或勻速直線運動的物體受平衡力的作用。
【變式2-1】（2023春 撫順期末）如圖所示，用手握住重10N的瓶子保持靜止，手的握力為15N，下列說法正確的是（　　）
A．此時瓶子受到的摩擦力大小為15N
B．摩擦力的方向水平向右
C．手對瓶子的壓力增大，瓶子受到的摩擦力不變
D．手上涂洗潔精后，再用力握緊瓶子不動，瓶子受到的摩擦力減小
【答案】C
【分析】瓶子靜止懸在空中處于平衡狀態，符合二力平衡條件：大小相等，方向相反，作用在同一直線上。所以，瓶子受到手豎直向上的摩擦力始終等于瓶子的重力。
【解答】解：AB、瓶子靜止，此時手與瓶子間的摩擦力是靜摩擦力，在豎直方向上受到的靜摩擦力與重力相等，方向相反，其大小為10N，方向為豎直向上，故AB錯誤；C、因為瓶子始終靜止，所受摩擦力與重力仍是一對平衡力，大小相等，所以手對瓶子的壓力增大，瓶子受到的摩擦力不變，故C正確；D、手上涂洗潔精后，再用力握緊瓶子不動時，瓶子所受摩擦力與重力仍是一對平衡力，大小相等，即瓶子變到的摩擦力不變，故D錯誤。
【點評】本題考查學生對摩擦力和二力平衡條件的理解和運用，理解相關概念和原理是解答的關鍵。
【變式2-2】（2022 荊門）星期天小明參加社區志愿服務活動。如圖他用200N的水平力推動質量為50kg的垃圾箱，使其沿水平地面做勻速直線運動。停止用力后，垃圾箱繼續向前滑行時受到的摩擦力為（　　）
A．50N B．100N C．200N D．500N
【答案】C
【分析】物體處于靜止或者勻速直線運動狀態時，受到的力是平衡力，相互平衡的兩個力大小相等；滑動摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關。
【解答】解：用200N的水平力推動質量為50kg的垃圾箱，使其沿水平地面做勻速直線運動，推力與滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，所以滑動摩擦力為f＝200N；停止用力后，垃圾箱繼續向前滑行時，垃圾箱對地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，受到的滑動摩擦力大小不變，仍為200N。故選：C。
【點評】本題考查了二力平衡條件的應用、影響滑動摩擦力大小的因素，屬于基礎題。
【變式2-3】（2023春 工業園區校級期中）如圖所示，用彈簧測力計兩次水平拉同一木塊，使它在同一水平木板上做勻速直線運動，已知第二次的速度是第一次速度的兩倍，下列說法正確的是（　　）
A．圖中的木塊受到的拉力為3.2N
B．木塊兩次受到的滑動摩擦力之比為2：1
C．木塊兩次受到的拉力之比為1：1
D．若加速拉動木塊，滑動摩擦力也隨之變大
【答案】C
【分析】（1）根據彈簧測力計的分度值讀出彈簧測力計的示數；
（2）影響摩擦力的因素：壓力和接觸面的粗糙程度。
【解答】解：A、從圖甲知，彈簧測力計的分度值為0.2N，彈簧測力計的示數為3.4N，即圖甲中木塊受到的拉力為3.4N，故A錯誤；BCD、兩次接觸面的粗糙程度相同、壓力相同，滑動摩擦力相同，即木塊兩次受到滑動摩擦力之比為1：1，木塊兩次受到的拉力之比為1：1，故C正確；滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度、壓力大小有關，兩者不變，加速拉動木塊，滑動摩擦力也不變，故BD錯誤。
【點評】本題考查了二力平衡的條件、彈簧測力計的讀數、影響摩擦力的因素，常見題目。
【題型3】 摩擦力的方向
方法點撥 1．判斷的依據：摩擦力的方向與物體相對運動或相對運動趨勢方向相反。 2．摩擦力的作用是阻礙相互接觸的兩個物體間的相對運動或相對運動趨勢，所以研究摩擦力的方向時一定要取與研究對象接觸的那個物體為參照物，并判斷研究對象與參照物之間是否存在相對運動或相對運動趨勢。若有，則被研究物體所受的摩擦力一定與此相對運動或相對運動趨勢方向相反。 3．判斷步驟： （1）明確研究對象（受力物體）和參照物（施力物體）； （2）判斷研究對象與參照物之間是否存在相對運動或相對運動趨勢。 （3）若有，則被研究物體所受的摩擦力一定與此相對運動或相對運動趨勢方向相反。 4．靜摩擦力的方向，除了利用摩擦力概念判斷，還可以采用下面的方法進行判斷： （1）假設法：就是假設接觸面是光滑的，確定兩物體的相對滑動方向，從而確定靜摩擦力的方向。 判斷步驟：明確研究對象及參照物→假設接觸面光滑，判斷研究對象相對參照物發展怎樣的相對運動→判斷出靜摩擦力的方向。 （2）用平衡條件判斷：有些物體間的相對滑動趨勢不明顯，用假設法也不易判斷靜摩擦力的方向，但如果物體處于平衡狀態．則可用物體平衡條件來判斷物體是否受靜摩擦力，其方向如何。
（2023 婁底）如圖所示，長方體物塊A在拉力8N的作用下沿水平面勻速向右運動，此時彈簧測力計示數為6N且保持不變，則物塊B對A的摩擦力方向是向　 　，地面對A的摩擦力為　 　N。
【答案】左；2。
【分析】滑動摩擦力的方向與物體的相對運動方向相反，據此判斷摩擦力方向。
分別對AB進行受力分析，根據二力平衡的條件得出摩擦力的大小。
【解答】解：如圖所示，長方體物塊A在拉力8N的作用下沿水平面勻速向右運動，此時A相對于B是向右運動，因而B對A的摩擦力阻礙其運動，摩擦力的方向向左；
B始終靜止受力平衡，受到彈簧測力計的拉力與A對B的摩擦力平衡，此時彈簧測力計示數為6N且保持不變，則A對B的摩擦力為6N，根據相互作用力大小相等，則B對A的摩擦力也是6N，方向水平向左，A做勻速直線運動，受力平衡，向右的拉力與B對A向左的摩擦力和地面對A向左的摩擦力平衡，則地面對A的摩擦力f＝8N﹣6N＝2N。
【點評】本題考查摩擦力的方向和大小，關鍵是運用二力平衡分析摩擦力。
【變式3-1】（2023春 邢臺期中）關于摩擦力的方向，下列說法正確的是（　　）
A．摩擦力的方向一定與物體運動方向相反
B．摩擦力的方向一定與物體運動方向相同
C．摩擦力的方向一定與物體的運動方向在同一條直線上
D．摩擦力的方向總是與物體相對運動方向或相對運動趨勢方向相反
【答案】D
【分析】摩擦力有靜摩擦力、滑動摩擦力與滾動摩擦力之分，它們的方向與相對運動或相對運動趨勢方向相反．
【解答】解：AB、摩擦力的方向一定與相對運動方向相反，可能與物體的運動方向相同，可能與物體的運動方向相反，例如剛放上傳送帶的行李包受到的摩擦力與運動方向相同，故AB錯誤；C、摩擦力的方向不一定與物體的運動方向在同一條直線上，例如隨水平圓盤一起做勻速圓周運動的物體，摩擦力的方向與運動方向垂直，故C錯誤；D、物體受的摩擦力的方向總是和物體的相對運動或相對運動趨勢的方向相反，故D正確；
【點評】考查摩擦力的類型：靜摩擦力與滑動摩擦力方向問題，要注意明確摩擦力的方向總是阻礙物體間的相對運動或相對運動的趨勢。
【變式3-2】（2023 日照）書法教育是對中小學生進行書法基本技能的培養和書法藝術欣賞，是傳承中華民族優秀傳統文化，培養愛國情懷的重要途徑。如圖所示，在某次書法課上，小明同學在水平桌面上平鋪一張白紙，然后在白紙的左側靠近邊緣處放鎮紙，防止書寫過程中白紙在桌面上打滑。書寫“一”字時，在向右行筆的過程中鎮紙和白紙都處于靜止狀態。則（　　）
A．毛筆受到白紙的摩擦力的方向水平向左
B．鎮紙受到白紙的摩擦力的方向水平向右
C．白紙受到毛筆的摩擦力的方向水平向左
D．白紙只受到向左的摩擦力
【答案】A
【分析】摩擦力的方向與物體的相對運動方向相反，對鎮紙進行受力分析即可；對白紙進行受力分析，判斷白紙受到的摩擦力；結合對白紙的受力分析判斷桌面受到的摩擦力的方向。
【解答】解：A、白紙始終處于靜止狀態，毛筆相對于紙向右運動的過程中受到紙的摩擦力的方向向左，故A正確；B、白紙始終處于靜止狀態，鎮紙靜止在白紙上只受重力和支持力，一定不受到摩擦力，故B錯誤；CD、白紙始終處于靜止狀態，則白紙在水平方向受到的毛筆對白紙的向右摩擦力與桌面對白紙的向左摩擦力處于平衡狀態；故CD錯誤。
【點評】本題考查摩擦力的方向以及二力平衡的應用，屬于中檔題。
【變式3-3】（2023春 武漢期中）如圖所示，一個木塊在從水平面沖上斜面后，最終靜止在A點。若水平面和斜面的粗糙程度相同，下列說法正確的是（　　）
A．木塊在斜面上受到的摩擦力方向會發生改變
B．木塊在斜面上受到的摩擦力方向始終沿斜面向下
C．木塊在A點時受到的摩擦力大小等于木塊的重力
D．木塊在滑動的過程中，受到的摩擦力大小不變
【答案】A
【分析】（1）摩擦力的方向總是與物體相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反；
（2）對物體進行受力分析，比較摩擦力和重力的大小關系；
（3）滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關；
【解答】解：AB、木塊沖上粗糙斜面的過程中，木塊相對于斜面向上運動，因此摩擦力沿斜面向下，當靜止在斜面上時，木塊有沿斜面下滑的趨勢，因此摩擦力的方向沿斜面向上，故摩擦力在斜面上受到的摩擦力方向會發生改變，故A正確，B錯誤；
C、木塊靜止在斜面上的A點時，其受到三個力的作用：重力、支持力和摩擦力，三個力的合力為0，此時木塊受到的摩擦力大小等于木塊受到的重力和支持力的合力，故C錯誤；D、木塊在滑動的過程中，在水平面和在斜面上木塊對接觸面的壓力大小不同，則木塊受到的摩擦力大小不同，故D錯誤。
【點評】本題考查了摩擦力的大小和方向，掌握摩擦力方向的判斷方法即可正確解題，有一定難度。
【題型4】 摩擦力的利用與防止
方法點撥 1．區分有益摩擦和有害摩擦 （1）摩擦有時是有益的。如手拿東西、人能走路、輪胎刻有花紋、剎車等。 （2）摩擦有時是有害的。如機器運轉時各部件之間的摩擦會使機器磨損。 2．增大有益摩擦、減小有害摩擦的現象在我們的日常生活中隨處可見，學習中要注意理論聯系實際，用所學物理知識對生活中的物理現象作出解釋，這樣才能做到舉一反三，活學活用。
（2023 煙臺）自行車是一種常用的交通工具，它的結構和使用涉及了許多物理知識。下列說法正確的是（　　）
A．給車軸加潤滑油是為了增大摩擦
B．軸承內裝有滾珠是為了減小摩擦
C．剎車時通過增大壓力來減小摩擦
D．輪胎表面有凹凸不平的花紋是為了減小摩擦
【答案】B
【分析】增大摩擦力的方法：增大壓力，增大接觸面的粗糙程度；
減小摩擦力的方法：減小壓力，減小接觸面的粗糙程度，使接觸面脫離，用滾動代替滑動。
【解答】解：A、自行車軸加潤滑油，是在壓力一定時，使得接觸面分離來減小摩擦力，故A錯誤；B、在軸承內裝有滾珠是通過變滑動為滾動，來減小摩擦的，故B正確；
C、剎車時用力捏車閘是為了在接觸面粗糙程度一定時，增大壓力，從而增大摩擦，故C錯誤；D、自行車外胎有凹凸不平的花紋，是在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度，目的是增大摩擦，故D錯誤。
【點評】本題考查了對增大和減小摩擦的方法在生活中的應用，能將知識與實際應用相結合，是解答的關鍵。
【變式4-1】（2023 曲陽縣期末）如圖所示的四個實例中，目的是為了增大摩擦的是（　　）
A．自行車腳蹬上有花紋
B．給車軸加潤滑油
C．磁懸浮列車懸浮行駛
D．給木箱裝上輪子
【答案】A
【分析】（1）增大摩擦力的方法：增大壓力，增大接觸面的粗糙程度。
（2）減小摩擦力的方法：減小壓力，減小接觸面的粗糙程度，使接觸面脫離，用滾動代替滑動。在此題中，只需要將這四個實例與以上方法對比即可。
【解答】解：A、自行車腳踏板上有花紋是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力的，符合題意。B、車軸加潤滑油是通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力的，不符合題意。C、磁懸浮列車懸浮行駛是通過使接觸面脫離接觸來減小摩擦力的，不符合題意。D、給木箱裝上輪子是通過將滑動摩擦變為滾動摩擦的方法來減小摩擦的，不符合題意。
【點評】如何增大摩擦力在日常生活中有多種方法，如何將其與理論聯系在一起是解決這類問題的關鍵，在生活中摩擦力有些是對我們有利的，這些我們要增大，有害的我們就要減小。
【變式4-2】（2023春 安達市校級月考）下列幾種現象中屬于有害摩擦的是（　　）
A．刷牙時牙刷與牙齒之間的摩擦
B．手拿物體時手與物體之間的摩擦
C．神舟五號載人飛船升空時，飛船與空氣之間的摩擦
D．自行車剎車時，剎車皮和鋼圈之間的摩擦
【答案】C
【分析】（1）有益摩擦要增大，增大摩擦力的方法：增大壓力和增大接觸面的粗糙程度。（2）有害摩擦要減小，減小摩擦的方法：減小壓力，減小接觸面的粗糙程度，使接觸面脫離，用滾動代替滑動。
【解答】解：A、刷牙時牙刷與牙齒之間的摩擦使牙齒變干凈，是有益摩擦，不合題意；B、手拿物體時手與物體之間的摩擦，使物體不會掉落，是有益摩擦，不合題意；C、神舟五號載人飛船升空時，飛船與空氣之間的摩擦阻礙飛船的升空，且會使其內能增加，有一定危害性，屬有害摩擦，符合題意；D、自行車剎車時，剎車皮和鋼圈之間的摩擦，使車子盡快停下來，是有益摩擦，不合題意。
【點評】掌握摩擦力大小的影響因素。掌握增大和減小摩擦力的方法，能解釋生活中的摩擦力問題。
【變式4-3】（2023 懷化）生活中有的摩擦是有用的，有的摩擦是有害的，下列情況屬于減小摩擦的是（　　）
A．甲圖：自行車剎車時用力捏車閘
B．乙圖：體操運動員上器械前，手上要涂防滑粉
C．丙圖：在冰壺運動中，運動員不斷擦拭冰面
D．丁圖：礦泉水瓶瓶蓋上刻有豎條紋
【答案】C
【分析】（1）增大摩擦力的方法：在接觸面粗糙程度一定時，增大壓力來增大摩擦力；在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力。
（2）減小摩擦力的方法：在接觸面粗糙程度一定時，減小壓力來減小摩擦力；在壓力一定時，減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦力；使接觸面脫離；用滾動摩擦代替滑動摩擦。
【解答】解：A、自行車剎車時，閘皮緊壓在鋼圈上，是在接觸面粗糙程度一定時，通過增大壓力來增大摩擦力，故A錯誤；B、體操運動員上器械前在手上涂防滑粉，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錯誤；C、在冰壺運動中，刷冰使冰熔化，在冰壺和冰之間產生水，使冰壺與冰面分離，減小摩擦，故C正確；D、礦泉水瓶瓶蓋上刻有豎條紋，在壓力一定時增大了接觸面的粗糙程度，從而增大摩擦力，故D錯誤。
【點評】此題主要考查增大和減小摩擦力的方法，考查了學生知識聯系生活實際的能力，平時多觀察、多思考。
【題型5】 探究影響滑動摩擦力大小的因素
方法點撥 1．滑動摩擦力的大小不能直接測量，是根據二力平衡知識間接測量的，測量方法（轉換法）：實驗時，一定要用彈簧測力計水平拉動物體做勻速直線運動，這樣物體受力平衡，f＝F拉。 2．控制變量法的應用： （1）探究滑動摩擦力與壓力大小的關系時，控制接觸面的粗糙程度不變，改變壓力大小。 （2）探究滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度關系時，控制壓力不變，改變接觸面的粗糙程度。 3．實驗中很難保持物體做勻速直線運動，改進方法： 測力計固定，拉動木塊下面的長木板，這樣既便于讀數，也方便操作。
（2023 遼寧）小智發現媽媽購買的防滑地墊的A面比B面更粗糙，為了比較A、B兩個面的防滑性，小智利用商家贈送的小塊地墊樣品和彈簧測力計進行了下列探究：
（1）如圖甲、乙，分別將B、A面與同一水平地面接觸，用彈簧測力計水平
　　拉動小塊地墊，根據 　原理可知滑動摩擦力大小等于彈簧測力計示數。
（2）小智發現完成甲、乙兩次實驗測得的滑動摩擦力都很小，比較不出A、B兩個面的防滑性，于是又找來一個鐵塊，在原水平地面上進行了如圖丙所示的實驗。通過比較甲、丙兩次實驗，發現當接觸面粗糙程度相同時，
　　 越大，滑動摩擦力越 　。
（3）為了完成探究，保持其他條件不變，在丙圖實驗的基礎上小智只將　 　 ，測出滑動摩擦力的大小為2.2N，通過與丙圖實驗測得的滑動摩擦力相比，選擇地墊　 　 （填“A”或“B”）面鋪在地面上，能更有效地防止地墊在地面上滑動。
【答案】（1）勻速直線；二力平衡；（2）壓力；大；（3）A、B兩個面對調；A。
【分析】（1）根據二力平衡的條件分析；（2）（3）影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度，研究與其中一個因素的關系時，要控制另外一個因素不變，根據圖中現象得出結論。
【解答】解：（1）實驗時用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊，使其在水平桌面上做勻速直線運動，根據二力平衡原理，可知滑動摩擦力的大小等于拉力的大小；
（2）比較甲、丙兩次實驗，得出結論：接觸面粗糙程度相同時，丙中壓力大，測力計示數也大，即壓力越大，滑動摩擦力越大；
（3）探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系，要控制壓力大小相同，故將A、B兩個面對調，可探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系，地墊A面鋪在地上時，彈簧測力計的示數大，能更有效地防止地墊在地面上滑動。
【點評】本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關，考查實驗原理、測力計讀數及控制變量法的運用，體現了對過程和方法的考查。
【變式5-1】（2023 海南）如圖是改進的探究影響滑動摩擦力大小的因素的實驗裝置。下列說法不正確的是（　　）
A．實驗時水平拉動長木板A，可測出木塊B所受摩擦力大小
B．拉動長木板A的速度越大，彈簧測力計示數越大
C．在木塊B上增加重物，拉動長木板A時彈簧測力計示數變大
D．在長木板A上鋪毛巾，可探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系
【答案】B
【分析】兩個物體之間有相對運動趨勢時，物體間產生的是靜摩擦力；兩個物體之間發生相對運動時，物體間產生的摩擦力是滑動摩擦力。滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關；物體處于靜止時受力平衡，根據二力平衡分析摩擦力大小與拉力關系。
【解答】解：A．實驗時水平拉動長木板A，AB兩個物體之間發生相對運動，有滑動摩擦力，而B始終相對于地面靜止，受力平衡，彈簧測力計的示數等于木塊B所受摩擦力大小，故A正確； B．拉動長木板A的速度越大，B始終靜止，受力平衡，壓力和接觸面的粗糙程度，滑動摩擦力大小不變，彈簧測力計示數不變，故B錯誤； C．在木塊B上增加重物，保持接觸面粗糙程度不變，增大壓力，滑動摩擦力增大，拉動長木板A時彈簧測力計示數變大，故C正確； D．在長木板A上鋪毛巾，壓力不變，改變接觸面的粗糙程度，故可探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系，故D正確。
【點評】本題考查探究摩擦力的有關因素，關鍵掌握二力平衡條件和摩擦力有關因素進行分析。
【變式5-2】（2023春 東阿縣期中）小宇要探究“影響滑動摩擦力大小的因素”，他猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有：
A．接觸面所受的壓力大小；
B．接觸面的粗糙程度；
C．物體運動的速度；
接下來小宇通過如圖所示的實驗操作開展探究。
（1）進行甲、乙、丙圖實驗時，彈簧測力計必須沿水平方向拉著物體做　 　運動。
（2）要驗證猜想B，需要保持壓力相同，接觸面的粗糙程度不同，則需按照　 　（選填“甲、乙”、“乙、丙”或“甲、丙”）兩個圖進行對比實驗。
（3）比較甲、乙圖的實驗，得到的實驗結論是　 　。
（4）在本次實驗中運用的研究方法是轉換法和 　。
（5）小穎發現小宇上述實驗操作中彈簧測力計的示數并不穩定，于是改進了實驗裝置，如圖丁所示。改進后長木板 　（選填“一定”或“不一定”）要做勻速直線運動。
【答案】（1）勻速直線；（2）甲、丙；（3）接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（4）控制變量法；（5）不一定。
【分析】（1）根據二力平衡的條件分析；（2）（3）（4）影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度，由控制變量法，研究與其中一個因素的關系時，要控制另外一個因素不變，根據圖中現象得出結論；（5）木塊相對地面處于靜止狀態，受到的測力計拉力與受到的摩擦力為一對平衡力。
【解答】解：（1）進行甲、乙、丙圖實驗時，彈簧測力計必須沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，此時物體在水平方向上受到平衡力的作用，由二力平衡的條件，拉力大小才等于摩擦力的大小；
（2）要驗證猜想B，即滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度的關系，要控制壓力大小相同和速度大小相同，改變接觸面的粗糙程度，需按照甲、丙兩個圖進行對比實驗；
（3）比較甲、乙圖的實驗知，接觸面粗糙程度相同，乙中壓力大，彈簧測力計的示數大，乙受到的滑動摩擦力也大，故實驗結論是：接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，滑動摩擦力越大；
（4）由（2）（3）知，本實驗采用了控制變量法，所以在本次實驗中運用的研究方法是轉換法和控制變量法；
（5）如圖丁所示，木塊相對地面處于靜止狀態，受到的測力計拉力與受到的摩擦力為一對平衡力，大小相等，故改進后長木板不一定要做勻速直線運動。
【點評】本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關，考查實驗原理及控制變量法的運用和對實驗方案的改進，體現了對過程和方法的考查。
【變式5-3】（2023 攀枝花）小文同學在做“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中，進行了如下的改進。
如圖甲所示，長、寬、高均不相同的長方體木塊，上表面比下表面更為粗糙，放在由電機驅動的水平傳送帶上，通過水平細繩，繞過定滑輪與豎直懸掛的彈簧測力計相連。
（1）請畫出電機順時針勻速轉動后木塊在水平方向上的受力示意圖，并標注力的符號。
（2）若某次實驗中，彈簧測力計的示數如圖乙所示，則木塊所受摩擦力的大小為
　　N。
（3）先后用上、下表面貼放在傳送帶上，在木塊上放不同質量的砝碼進行實驗，繪制出摩擦力與壓力之間的關系圖象如圖丙所示。由圖象可知，滑動摩擦力的大小不僅與壓力大小有關，還與 　 　有關；當較粗糙的上表面貼放在傳送帶上進行實驗時得到的實驗圖象應為 　 　（選填圖象編號）。
（4）本實驗采用傳送帶的好處是 　 　（答出一條即可）。
【答案】（1）如圖所示；（2）1.2；（3）接觸面粗糙程度；①；（4）木塊處于靜止狀態，便于讀數（或可以探究滑動摩擦力是否與運動速度有關）。
【分析】（1）木塊放在水平傳送帶上且左端細繩通過定滑輪與彈簧測力固定，所以木塊處于靜止狀態，由此分析木塊在水平方向受到的力，再畫出受力示意圖；
（2）認清彈簧測力計的分度值，根據指針對應的刻度讀數；
（3）滑動摩擦力的大小跟物體之間的壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，壓力越大，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；
（4）利用傳送帶根據二力平衡可以較為準確的測出摩擦力或可以探究滑動摩擦力是否與運動速度有關。
【解答】解：（1）由題知，木塊放置在水平傳送帶上，左端細繩通過定滑輪與彈簧測力固定，所以電機順時針勻速轉動時，木塊處于靜止狀態，水平方向木塊的受力有：細繩對它水平向左的拉力，傳送帶對它水平向右的摩擦力，這兩個力是一對平衡力，大小相等；故木塊在水平方向上所受力的示意圖如答案圖所示。
（2）若某次實驗中，彈簧測力計的示數如圖乙所示，彈簧測力計分度值為0.2N，其示數為1.2N；
（3）由圖象可知，圖線為兩個過原點的斜線，說明滑動摩擦力的大小不僅與壓力大小有關，還與接觸面粗糙程度有關；在壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大，故①是較粗糙的上表面貼放在傳送帶上進行實驗時得到的實驗圖象；
（4）利用傳送帶根據二力平衡可知，木塊處于靜止狀態，便于讀數，或可以探究滑動摩擦力是否與運動速度有關。
【點評】本題探究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關實驗，考查力的示意圖、彈簧測力計的讀數、控制變量法和實驗推理法的運用，體現了對過程和方法的考查。

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