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第3节 摩 擦 力一、滑动摩擦力一、滑动摩擦力1.1.定义定义两个两个_的物体，当它们的物体，当它们_时，在接触面上会产时，在接触面上会产生一种生一种_的力。一般用的力。一般用f f表示。表示。2.2.条件条件（1 1）两个物体）两个物体_。（2 2）接触面）接触面_。（3 3）发生）发生_运动。运动。互相接触互相接触相对滑动相对滑动阻碍相对运动阻碍相对运动相互接触相互接触凹凸不平凹凸不平相对相对3.3.滑动摩擦力测量原理滑动摩擦力测量原理根据根据_的原理测量。的原理测量。4.4.影响因素影响因素压力和接触面的粗糙程度压力和接触面的粗糙程度（1 1）粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力）粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力_。（2 2）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力_。二力平衡二力平衡越大越大越大越大二、增大和减小摩擦的方法二、增大和减小摩擦的方法1.1.增大有益摩擦增大有益摩擦（1 1）增大）增大_。（2 2）增大接触面的）增大接触面的_。2.2.减小有害摩擦减小有害摩擦（1 1）减小压力。）减小压力。（2 2）减小接触面的粗糙程度。）减小接触面的粗糙程度。（3 3）变滑动摩擦为）变滑动摩擦为_摩擦。摩擦。（4 4）使两个互相接触的表面）使两个互相接触的表面_。压力压力粗糙程度粗糙程度滚动滚动隔开隔开 研究影响滑动摩擦力大小的因素研究影响滑动摩擦力大小的因素在实验中，注意观察压力大小和接触面粗糙程度的变化，并结在实验中，注意观察压力大小和接触面粗糙程度的变化，并结合合“研究影响滑动摩擦力大小的因素研究影响滑动摩擦力大小的因素”，思考下列问题，思考下列问题:1.1.实验利用的物理研究方法是实验利用的物理研究方法是_。提示：提示：因为摩擦力的大小和多个因素有关，故在设计实验时，因为摩擦力的大小和多个因素有关，故在设计实验时，需利用控制变量法。需利用控制变量法。参考答案：参考答案：控制变量法控制变量法2.2.实验中为什么使木块做匀速直线运动？如何显示摩擦力的大实验中为什么使木块做匀速直线运动？如何显示摩擦力的大小？小？提示：提示：由于做匀速直线运动的物体受平衡力的作用，用弹簧测由于做匀速直线运动的物体受平衡力的作用，用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数和摩力计水平拉动木块做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数和摩擦力大小相等，读出弹簧测力计的读数擦力大小相等，读出弹簧测力计的读数F F，摩擦力，摩擦力f=Ff=F。参考答案：参考答案：只有木块做匀速直线运动时只有木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数和摩弹簧测力计的示数和摩擦力的大小才相等擦力的大小才相等 可用弹簧测力计的读数可用弹簧测力计的读数F F来显示摩擦力的来显示摩擦力的大小。大小。3.3.若若1 1、2 2、3 3次实验测得的摩擦力分别为次实验测得的摩擦力分别为f f1 1=1.6 N,f=1.6 N,f2 2=2.4 N,=2.4 N,f f3 3=3.0 N=3.0 N。（1 1）比较）比较1 1、2 2两次实验可得出的结论是两次实验可得出的结论是_。（2 2）比较）比较2 2、3 3两次实验可得出的结论是两次实验可得出的结论是_。（3 3）能比较）能比较1 1、3 3两次实验来探究影响滑动摩擦力大小的因素吗？两次实验来探究影响滑动摩擦力大小的因素吗？为什么？为什么？提示：提示：（1 1）1 1、2 2两次实验中两次实验中,接触面的粗糙程度相同，第接触面的粗糙程度相同，第1 1次实次实验中接触面受到的压力较小，第验中接触面受到的压力较小，第2 2次实验中接触面受到的压力较次实验中接触面受到的压力较大，滑动摩擦力大，故可得出结论：接触面粗糙程度相同时，大，滑动摩擦力大，故可得出结论：接触面粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。（接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。（2 2）2 2、3 3两次实验两次实验中，接触面受到的压力相同，第中，接触面受到的压力相同，第3 3次实验接触面较粗糙，滑动摩次实验接触面较粗糙，滑动摩擦力较大，故可得出结论：接触面受到的压力相同时，接触面擦力较大，故可得出结论：接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（越粗糙，滑动摩擦力越大。（3 3）探究影响滑动摩擦力大小的因）探究影响滑动摩擦力大小的因素时，应采用控制变量的方法，素时，应采用控制变量的方法，1 1、3 3两次实验中，接触面受到两次实验中，接触面受到的压力大小和接触面的粗糙程度都不同，故无法探究影响滑动的压力大小和接触面的粗糙程度都不同，故无法探究影响滑动摩擦力大小的因素。摩擦力大小的因素。参考答案：参考答案：（1 1）接触面粗糙程度相同时，接触面受到的压力越）接触面粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大大，滑动摩擦力越大 （2 2）接触面受到的压力相同时，接）接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大触面越粗糙，滑动摩擦力越大 （3 3）不能）不能 1 1、3 3两次两次实验中，接触面受到的压力大小和接触面的粗糙程度都不同。实验中，接触面受到的压力大小和接触面的粗糙程度都不同。【归纳提升归纳提升】（1 1）摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗）摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关，压力越大，接触面越粗糙，摩擦力越大。糙程度有关，压力越大，接触面越粗糙，摩擦力越大。（2 2）在叙述影响摩擦力大小的因素时，）在叙述影响摩擦力大小的因素时，“在在相同（一定）相同（一定）时时”这个前提条件不可忽略。这个前提条件不可忽略。【拓展延伸拓展延伸】滑动摩擦力滑动摩擦力f f的大小跟正压力成正比，即的大小跟正压力成正比，即f=Nf=N。为动摩擦因数，与接触面的材料、粗糙程度有关。为动摩擦因数，与接触面的材料、粗糙程度有关。【针对训练针对训练】同学们以同学们以“探究摩擦力大小与哪些因素有关探究摩擦力大小与哪些因素有关”为课题进行了如为课题进行了如下探究：表中是某小组同学利用长木板、毛巾、下探究：表中是某小组同学利用长木板、毛巾、2 2块完全相同的块完全相同的带钩立方体木块、弹簧测力计等器材，在实验探究时得到的一带钩立方体木块、弹簧测力计等器材，在实验探究时得到的一组实验数据：组实验数据：（1 1）你认为表中哪个数据是不合理的，并指出在弹簧测力计正）你认为表中哪个数据是不合理的，并指出在弹簧测力计正常使用下导致数据不合理的原因：常使用下导致数据不合理的原因：_；_。（2 2）分析第）分析第1 1次和第次和第4 4次两组实验数据，在次两组实验数据，在_相同时，相同时，_越大，摩擦力越大。这种研究问题的方法叫控制变越大，摩擦力越大。这种研究问题的方法叫控制变量法。量法。（3 3）雪后，人们常在汽车轮胎上缠绕防滑链，这样可以减少交）雪后，人们常在汽车轮胎上缠绕防滑链，这样可以减少交通事故的发生，请你从影响摩擦力大小的因素角度说明此做法通事故的发生，请你从影响摩擦力大小的因素角度说明此做法的道理：的道理：_。【教你解题教你解题】分析题目的关键点分析题目的关键点关键点关键点1 1：二力平衡条件的应用。：二力平衡条件的应用。关键点关键点2 2：利用控制变量法分析表格中的数据。：利用控制变量法分析表格中的数据。【精讲精析精讲精析】（1 1）比较）比较2 2、3 3两组数据，第两组数据，第2 2次的大于第次的大于第3 3次的，次的，不合理。在使用弹簧测力计测摩擦力时，要注意弹簧测力计要不合理。在使用弹簧测力计测摩擦力时，要注意弹簧测力计要沿水平方向匀速拉动木块，否则会使弹簧测力计的示数偏大。沿水平方向匀速拉动木块，否则会使弹簧测力计的示数偏大。（2 2）从这组同学设计的实验数据表格可知，）从这组同学设计的实验数据表格可知，1 1、4 4次实验时，接次实验时，接触面的材料相同，接触面积相同，只是压力不同，根据控制变触面的材料相同，接触面积相同，只是压力不同，根据控制变量法，可以判断该实验的目的是探究摩擦力的大小与压力的关量法，可以判断该实验的目的是探究摩擦力的大小与压力的关系，由数据看出压力大，摩擦力也大，即可得出结论：在接触系，由数据看出压力大，摩擦力也大，即可得出结论：在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。面的粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。（3 3）汽车轮胎上缠绕防滑链，在压力相同的情况下增加接触面）汽车轮胎上缠绕防滑链，在压力相同的情况下增加接触面的粗糙程度，来增加摩擦力。的粗糙程度，来增加摩擦力。参考答案：参考答案：（1 1）2.9 2.9 没有匀速拉动木块造成的没有匀速拉动木块造成的（2 2）接触面的粗糙程度）接触面的粗糙程度 压力压力（3 3）压力相同时增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力）压力相同时增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力 增大和减小摩擦的方法增大和减小摩擦的方法从影响摩擦力大小的因素出发去研究具体的方法，思考下列问从影响摩擦力大小的因素出发去研究具体的方法，思考下列问题题:1.1.增大有益摩擦的方法有哪些？增大有益摩擦的方法有哪些？提示：提示：增大压力和增加接触面的粗糙程度都可以增大有益摩擦。增大压力和增加接触面的粗糙程度都可以增大有益摩擦。参考答案：参考答案：（1 1）在压力大小不变时，增大接触面的粗糙程度；）在压力大小不变时，增大接触面的粗糙程度；（2 2）在接触面的粗糙程度不变时，增大压力。）在接触面的粗糙程度不变时，增大压力。2.2.减小有害摩擦的方法有哪些？减小有害摩擦的方法有哪些？提示：提示：减小压力和减小接触面的粗糙程度都可以减小有害摩擦。减小压力和减小接触面的粗糙程度都可以减小有害摩擦。变滑动为滚动使两个互相接触的表面隔开也可以减小有害摩擦。变滑动为滚动使两个互相接触的表面隔开也可以减小有害摩擦。参考答案：参考答案：（1 1）在压力大小不变时，减小接触面的粗糙程度；）在压力大小不变时，减小接触面的粗糙程度；（2 2）在接触面的粗糙程度不变时，减小压力；）在接触面的粗糙程度不变时，减小压力；（3 3）变滑动摩擦为滚动摩擦；）变滑动摩擦为滚动摩擦；（4 4）使两个互相接触的表面隔开。）使两个互相接触的表面隔开。3.3.你能举出生活中哪些增大和减小摩擦的例子？并说明应用的你能举出生活中哪些增大和减小摩擦的例子？并说明应用的方法。方法。提示：提示：可以分析生活中的实例。可以分析生活中的实例。参考答案：参考答案：（1 1）增大有益摩擦：）增大有益摩擦：鞋底凹凸不平的花纹鞋底凹凸不平的花纹增大接触面的粗糙程度。增大接触面的粗糙程度。猴子用力抓住杆向上爬猴子用力抓住杆向上爬增大对杆的压力。增大对杆的压力。（2 2）减小有害摩擦：）减小有害摩擦：气垫船气垫船使接触面彼此分离。使接触面彼此分离。滚动轴承滚动轴承变滑动摩擦为滚动摩擦。变滑动摩擦为滚动摩擦。【归纳提升归纳提升】增大和减小摩擦的方法增大和减小摩擦的方法增大有益摩擦增大有益摩擦减小有害摩擦减小有害摩擦增大压力增大压力减小压力减小压力使接触面粗糙使接触面粗糙使接触面光滑使接触面光滑使接触面彼此分离使接触面彼此分离变滚动摩擦为变滚动摩擦为滑动摩擦滑动摩擦变滑动摩擦为滚动摩擦变滑动摩擦为滚动摩擦【针对训练针对训练】如图所示的四个实例中，为了增大摩擦的是（如图所示的四个实例中，为了增大摩擦的是（）【教你解题教你解题】分析题目的关键点分析题目的关键点关键点关键点1 1：分析题干中压力和接触面粗糙程度的改变情况。：分析题干中压力和接触面粗糙程度的改变情况。关键点关键点2 2：分析摩擦形式（滑动摩擦或滚动摩擦）。：分析摩擦形式（滑动摩擦或滚动摩擦）。【精讲精析精讲精析】选选B B。本题主要考查影响摩擦力大小的因素。本题主要考查影响摩擦力大小的因素。对摩擦力的理解对摩擦力的理解1.1.种类种类（1 1）滑动摩擦：两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，）滑动摩擦：两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。在接触面上产生一种阻碍相对运动的力。（2 2）滚动摩擦：轮子或球状物体滚动时产生的摩擦。）滚动摩擦：轮子或球状物体滚动时产生的摩擦。（3 3）静摩擦：两个互相接触的物体，当它们有相对运动的趋势）静摩擦：两个互相接触的物体，当它们有相对运动的趋势时，在接触面上产生一种阻碍相对运动趋势的力。时，在接触面上产生一种阻碍相对运动趋势的力。2.2.产生条件：（产生条件：（1 1）两接触面粗糙。）两接触面粗糙。（2 2）物体间相互接触且挤压。）物体间相互接触且挤压。（3 3）两物体间发生相对运动或有相对运动的趋势。）两物体间发生相对运动或有相对运动的趋势。3.3.方向方向跟物体相对运动的方向（或相对运动趋势的方向）相反。跟物体相对运动的方向（或相对运动趋势的方向）相反。4.4.大小大小（1 1）滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定。）滑动摩擦力的大小由压力大小和接触面的粗糙程度决定。（2 2）静摩擦力的大小可根据二力平衡来求。）静摩擦力的大小可根据二力平衡来求。【特别提醒特别提醒】（1 1）摩擦力的方向不一定与物体实际运动方向相）摩擦力的方向不一定与物体实际运动方向相反，如人走路时，受到的摩擦力的方向是向前的，跟实际运动反，如人走路时，受到的摩擦力的方向是向前的，跟实际运动方向相同。方向相同。（2 2）接触面完全光滑）接触面完全光滑,摩擦力等于摩擦力等于0 0。【典例典例】（20122012凉山中考）画出静止在斜面上的物体所受到凉山中考）画出静止在斜面上的物体所受到的摩擦力的摩擦力f f。【思路点拨思路点拨】【精讲精析精讲精析】（1 1）力的方向：物体静止在斜面上，有向下滑动）力的方向：物体静止在斜面上，有向下滑动的趋势，因此受到的摩擦力沿斜面向上。（的趋势，因此受到的摩擦力沿斜面向上。（2 2）力的作用点：摩）力的作用点：摩擦力的作用点在物体的重心。（擦力的作用点在物体的重心。（3 3）力的大小：用）力的大小：用f f表示。表示。答案：答案：如图所示如图所示1.1.（20112011徐州中考）如图所示，两本书的书页交叉叠放在一徐州中考）如图所示，两本书的书页交叉叠放在一起后很难拉开，是因为拉书时书页间会产生较大的（起后很难拉开，是因为拉书时书页间会产生较大的（）A A重力重力 B B弹力弹力 C C压力压力 D D摩擦力摩擦力【解析解析】选选D D。书页交叉叠放后相互接触，并且书页表面比较粗。书页交叉叠放后相互接触，并且书页表面比较粗糙，拉动时会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这个力就是糙，拉动时会在接触面上产生阻碍相对运动的力，这个力就是摩擦力，故选摩擦力，故选D D。2.2.用如图所示的两种方式推动同一个箱子，现象说明（用如图所示的两种方式推动同一个箱子，现象说明（）A.A.压力小时摩擦小压力小时摩擦小 B.B.滚动摩擦比滑动摩擦小滚动摩擦比滑动摩擦小C.C.推力大时摩擦小推力大时摩擦小 D.D.滑动摩擦比滚动摩擦小滑动摩擦比滚动摩擦小【解析解析】选选B B。本题主要考查变滑动为滚动可以减小摩擦。由题。本题主要考查变滑动为滚动可以减小摩擦。由题图知，箱子对地面的压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦省力，图知，箱子对地面的压力相同时，滚动摩擦比滑动摩擦省力，即滚动摩擦比滑动摩擦小。即滚动摩擦比滑动摩擦小。3.3.（20122012泰州中考）在下列事例中，属于有害摩擦的是泰州中考）在下列事例中，属于有害摩擦的是（）A A夹取食物时筷子与食物的摩擦夹取食物时筷子与食物的摩擦B B机器转动时转轴受到的摩擦机器转动时转轴受到的摩擦C C走路时鞋子与地面的摩擦走路时鞋子与地面的摩擦D D爬竿时手与竿的摩擦爬竿时手与竿的摩擦【解析解析】选选B B。本题考查摩擦的有关知识。夹取食物时筷子与食。本题考查摩擦的有关知识。夹取食物时筷子与食物之间必须具有摩擦，否则无法夹取，属于有益摩擦；机器转物之间必须具有摩擦，否则无法夹取，属于有益摩擦；机器转动时转轴受到的摩擦是有害摩擦；走路时鞋子与地面之间必须动时转轴受到的摩擦是有害摩擦；走路时鞋子与地面之间必须具有摩擦，否则寸步难行，属于有益摩擦；爬竿时手与竿之间具有摩擦，否则寸步难行，属于有益摩擦；爬竿时手与竿之间必须存在摩擦，否则无法往上爬，属于有益摩擦。必须存在摩擦，否则无法往上爬，属于有益摩擦。4.4.在在20112011年第年第4343届体操世锦赛上，中国选手届体操世锦赛上，中国选手邹凯和张成龙包揽单杠冠亚军。运动员在上邹凯和张成龙包揽单杠冠亚军。运动员在上单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠单杠之前，总要在手上抹些镁粉；而在单杠上做回环动作时，手握单杠又不能太紧（如上做回环动作时，手握单杠又不能太紧（如图）。这样做的目的是（图）。这样做的目的是（）A.A.前者是增大摩擦，后者是减小摩擦前者是增大摩擦，后者是减小摩擦B.B.前者是减小摩擦，后者是增大摩擦前者是减小摩擦，后者是增大摩擦C.C.两者都是减小摩擦两者都是减小摩擦D.D.两者都是增大摩擦两者都是增大摩擦【解析解析】选选A A。本题考查了摩擦力的有关知识。体操运动员比赛。本题考查了摩擦力的有关知识。体操运动员比赛前在手上抹一些镁粉，是通过增大接触面的粗糙程度的方法来前在手上抹一些镁粉，是通过增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦力，这样有利于运动员握紧器械，提高动作的质量。增大摩擦力，这样有利于运动员握紧器械，提高动作的质量。而做回环动作时，手不能将单杠握得太紧，这是通过减小压力而做回环动作时，手不能将单杠握得太紧，这是通过减小压力的方法来减小摩擦力。的方法来减小摩擦力。5.5.（20122012株洲中考）在株洲中考）在“探究摩擦力的大小与哪些因素有关探究摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，用弹簧测力计匀速拉动物块的三次实验如图所示。的实验中，用弹簧测力计匀速拉动物块的三次实验如图所示。比较甲、乙两图可知，摩擦力的大小与比较甲、乙两图可知，摩擦力的大小与_有关；比较有关；比较_两图可知，摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关。两图可知，摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关。【解析解析】甲、乙两图都是木板表面，物块的多少不同，压力不甲、乙两图都是木板表面，物块的多少不同，压力不同，乙图压力大，弹簧测力计的示数大，所以比较甲、乙两图同，乙图压力大，弹簧测力计的示数大，所以比较甲、乙两图可知，摩擦力的大小与压力有关；甲、丙两图，压力相同，接可知，摩擦力的大小与压力有关；甲、丙两图，压力相同，接触面粗糙程度不同，所以比较甲、丙两图可知，摩擦力的大小触面粗糙程度不同，所以比较甲、丙两图可知，摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关。还与接触面的粗糙程度有关。答案：答案：压力压力 甲、丙甲、丙6.6.（20122012绥化中考）滑冰时，冰面在冰刀的压力下稍有熔化，绥化中考）滑冰时，冰面在冰刀的压力下稍有熔化，这是用这是用_的方法的方法_（选填（选填“增大增大”或或“减减小小”）摩擦的。）摩擦的。【解析解析】本题考查了减小摩擦力的方法。冰面在冰刀压力作用本题考查了减小摩擦力的方法。冰面在冰刀压力作用下，稍有熔化，冰刀与冰面由于水的存在而分开，这样就减小下，稍有熔化，冰刀与冰面由于水的存在而分开，这样就减小了冰刀与冰面间的摩擦力。了冰刀与冰面间的摩擦力。答案：答案：使两个互相接触的表面分开使两个互相接触的表面分开 减小减小7.7.在在“探究摩擦力大小与哪些因素有关探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提的实验中，同学们提出以下猜想：出以下猜想：A A与压力大小有关与压力大小有关B B与接触面的粗糙程度有关与接触面的粗糙程度有关C C与接触面积大小有关与接触面积大小有关D D与运动的速度大小有关与运动的速度大小有关为了验证以上猜想是否正确，某组同学利用如图所示装置及有为了验证以上猜想是否正确，某组同学利用如图所示装置及有关器材进行实验，实验数据如下：关器材进行实验，实验数据如下：（1 1）由序号为）由序号为1 1、2 2、3 3的三次实验，可验证猜想的三次实验，可验证猜想_（填字母）；（填字母）；（2 2）验证猜想）验证猜想C C，应选取序号为，应选取序号为_的三次实验；的三次实验；（3 3）根据表中信息，能否验证猜想）根据表中信息，能否验证猜想D?_D?_（选填（选填“能能”或或“不能不能”）。）。【解析解析】本题考查用控制变量法探究摩擦力大小与哪些因素有本题考查用控制变量法探究摩擦力大小与哪些因素有关。在序号为关。在序号为1 1、2 2、3 3的三次实验中，接触面积大小和接触面的的三次实验中，接触面积大小和接触面的粗糙程度都相同，只有压力大小不同，是验证摩擦力大小与压粗糙程度都相同，只有压力大小不同，是验证摩擦力大小与压力大小的关系；验证猜想力大小的关系；验证猜想C,C,要保持压力大小和接触面的粗糙程要保持压力大小和接触面的粗糙程度都相同，只有接触面积大小不同，即选取序号为度都相同，只有接触面积大小不同，即选取序号为3 3、4 4、5 5的实的实验。表中信息没有涉及运动的速度大小，所以根据表中信息不验。表中信息没有涉及运动的速度大小，所以根据表中信息不能验证猜想能验证猜想D D。答案：答案：（1 1）A A （2 2）3 3、4 4、5 5 （3 3）不能）不能
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