摩擦力 【知識(shí)梳理+思維導(dǎo)圖+典例引路+拓展提升】中考物理 核心考點(diǎn)高分突破精講精練

摩擦力■知識(shí)點(diǎn)一：摩擦力的概念1.摩擦力：兩個(gè)互相接觸的物體，當(dāng)它們要發(fā)生或已發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力就叫摩擦力。2.摩擦力的方向：摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反；摩擦力有時(shí)起阻力作用，有時(shí)起動(dòng)力作用。3.摩擦力的大小：滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)。接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大滑動(dòng)摩擦力越大；壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙滑動(dòng)摩擦力越大。4.常見摩擦力：（1）滑動(dòng)摩擦：相互接觸的兩個(gè)物體，當(dāng)它們之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的摩擦力。（2）滾動(dòng)摩擦：相互接觸的兩個(gè)物體，當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體上發(fā)生滾動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的摩擦力。（3）靜摩擦力：相互接觸的兩個(gè)物體，當(dāng)它們有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但它們之間處于相對(duì)靜止時(shí)產(chǎn)生的摩擦力?！局R(shí)點(diǎn)詳解】摩擦力1.摩擦力是力學(xué)中經(jīng)常遇到的一種力。它是在互相接觸并且接觸面不光滑的兩個(gè)物體之間產(chǎn)生的。當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，就會(huì)受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這個(gè)阻礙它相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力就是摩擦力。摩擦力的產(chǎn)生必須同時(shí)具備以下三個(gè)條件：①兩物體直接接觸且有相互作用的彈力；②兩接觸面均粗糙；③物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。2.當(dāng)一物體在另一物體上滑動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的摩擦力叫做滑動(dòng)摩擦力。如滑冰運(yùn)動(dòng)員的冰刀和冰面之間的摩擦，黑板擦和黑板之間的摩擦。當(dāng)一物體在另一物體表面發(fā)生滾動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力叫做滾動(dòng)摩擦力。如輪滑鞋的輪和地面之間的摩擦，圓珠筆滾珠和紙張之間的摩擦。在相同情況（壓力和接觸面粗糙程度相同）下，滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小得多。3.所謂動(dòng)力和阻力，是從力的作用效果來命名的。如果物體受到的力的方向與該物體運(yùn)動(dòng)的方向相同，則該力為動(dòng)力；如果物體受到的力的方向與該物體運(yùn)動(dòng)的方向相反，則該力為阻力。在生活中，我們常見的是滑動(dòng)摩擦力與它的運(yùn)動(dòng)方向相反，是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力；但有時(shí)摩擦力也是動(dòng)力，如傳送帶上的貨物受到的靜摩擦力沿斜面向上，與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，是使貨物能向上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，再如人行走時(shí)，人與地面間的摩擦力對(duì)人來說也是動(dòng)力?！疚Ⅻc(diǎn)撥】摩擦力的方向由于摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)），故摩擦力的方向跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)）的方向相反。在判斷摩擦力的方向時(shí)一定要明確“相對(duì)”的含義?！跋鄬?duì)”既不是“對(duì)”地，也不是“對(duì)”觀察者，“相對(duì)”的是與它接觸的物體，即“相對(duì)運(yùn)動(dòng)（或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)）的方向”是以相互摩擦的另外一個(gè)物體作為參照物所確定的。而“物體的運(yùn)動(dòng)方向”是以地面或相對(duì)地面靜止的物體作為參照物確定的。當(dāng)然，平時(shí)所接觸到的摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反的例子很多。比如：人拉著小車在平直公路上向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，車受到的摩擦力方向向后，與小車的運(yùn)動(dòng)方向相反，但這并不能得到摩擦力的方向一定跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相反的結(jié)論。不要把“物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向”與“物體的運(yùn)動(dòng)方向”等同起來。比如：一人勻速向上爬竿，假想接觸面光滑，人相對(duì)竿有向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)物體受到的靜摩擦力的方向與人的運(yùn)動(dòng)方向相同?！鲋R(shí)點(diǎn)二：摩擦力的應(yīng)用1.理論上增大摩擦力的方法有：增大壓力、接觸面變粗糙、變滾動(dòng)為滑動(dòng)。2.理論上減小摩擦的方法有：減小壓力、使接觸面變光滑、變滑動(dòng)為滾動(dòng)（滾動(dòng)軸承）、使接觸面彼此分開（加潤滑油、氣墊、磁懸?。?.在相同條件（壓力、接觸面粗糙程度相同）下，滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小得多。【微點(diǎn)撥】生活中常見的摩擦力1.摩擦力發(fā)生在相互接觸并擠壓的兩個(gè)不光滑的物體之間。如果兩物體之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則有相互作用的滑動(dòng)摩擦力；如果這兩個(gè)物體相對(duì)靜止，并存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，則兩物體間有相對(duì)作用的靜摩擦力。這里所指的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”是兩個(gè)接觸物體之間，一個(gè)物體相對(duì)另一個(gè)物體有位置的變化，并非相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)。人們通常所說的靜止或運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)地面而言的，而相對(duì)靜止則是特定的兩個(gè)物體之間位置不變。2.靜止的物體可以受到靜摩擦力的作用。如：靜止在水平地面上的物體受到F的作用但仍然靜止，物體受到靜摩擦力。一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體靜止，但不一定相對(duì)地面也是靜止的。如：傳送帶上的貨物相對(duì)傳送帶是靜止的，貨物受到傳送帶對(duì)它的靜摩擦力，但貨物相對(duì)地面而言是運(yùn)動(dòng)的，所以靜摩擦力關(guān)鍵是看相互作用的兩個(gè)物體是否是相對(duì)靜止，而不是看此物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止。由此可知運(yùn)動(dòng)的物體也可能受到靜摩擦力的作用。3.摩擦力有不利的一面，例如一些轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，總是希望摩擦力越小越好，為此我們將這些部分做得很光滑，同時(shí)加上一些軸承以減少摩擦，由于靜摩擦力的存在，鞋子磨破，自行車輪胎的花紋也磨平了等等。似乎，摩擦力越小越好，實(shí)際未必盡然，摩擦力也有有利的或不可缺少的一面，沒有鞋子和地面的摩擦力，我們就無法行走?！鲋R(shí)點(diǎn)三：探究影響摩擦力大小的因素【知識(shí)點(diǎn)詳解】影響摩擦力大小的因素實(shí)驗(yàn)探究1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑绊懩Σ亮Υ笮〉囊蛩?。【?shí)驗(yàn)器材】彈簧測(cè)力計(jì)，長木板，棉布，毛巾，帶鉤長方體木塊，鉤碼?！緦?shí)驗(yàn)原理】（1）二力平衡條件：作用在物體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反并作用在一條直線上，這兩個(gè)力就是平衡力；（2）用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)就等于摩擦力大小，這樣就測(cè)出了摩擦力大小。【實(shí)驗(yàn)步驟】實(shí)驗(yàn)裝置如圖。一、用彈簧測(cè)力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，讓木塊在長木板上做勻速滑動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)，即木塊與長木板之間的摩擦力；數(shù)據(jù)計(jì)入表格；二、改變放在木塊上的鉤碼，從而改變木塊對(duì)長木板的壓力，重復(fù)步驟一進(jìn)行試驗(yàn)；三、把棉布、毛巾鋪在長木板上，改變接觸面的粗糙程度，重復(fù)上述試驗(yàn)。四、實(shí)驗(yàn)表格試驗(yàn)次數(shù)接觸面壓力大小彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N1木塊與長木板無鉤碼2木塊與長木板有鉤碼3木塊與棉布無鉤碼4木塊與毛巾無鉤碼五、整理器材?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）摩擦力大小跟作用在物體表面的壓力有關(guān)，壓力越大，摩擦力越大：（2）摩擦力大小跟接觸面粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，摩擦力越大；（3）摩擦力大小跟接觸面大小無關(guān)；（4）摩擦力大小跟運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)?？疾閮?nèi)容考查方向解答思路要測(cè)出摩擦力大小物體應(yīng)做什么運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)如何確定摩擦力大小勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)與摩擦力大小相等可說明摩擦力大小與壓力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟1和2摩擦力大小與接觸面粗糙程度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟1和3或1和4之間測(cè)量誤差產(chǎn)生原因很難做到勻速運(yùn)動(dòng)、彈簧測(cè)力計(jì)在運(yùn)動(dòng)中讀數(shù)會(huì)有誤差根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論找出生活中利用摩擦力的例子汽車輪胎、自行車把、膠鞋等添加鉤碼的目的為了探究摩擦力大小與壓力的關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)的物理方法控制變量法一、考點(diǎn)導(dǎo)圖二、真題再現(xiàn)考向一：摩擦力的概念1．（2021·湖南常德市·中考真題）近年常德市建成了一批足球特色學(xué)校。在足球運(yùn)動(dòng)中涉及到了許多物理知識(shí)。下列說法中錯(cuò)誤的是（）。A．踢出去的足球在向前減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，足球的慣性大小不變；B．用頭頂飛來的足球，說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；C．足球鞋底凹凸不平，是為了減小與地面的摩擦；D．踢出去的足球在草坪上減速運(yùn)動(dòng)是因?yàn)榍蚴艿搅瞬萜簩?duì)它的摩擦力【答案】C?！窘馕觥緼．踢出去的足球在向前減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，足球的質(zhì)量不變，因此慣性大小不變，故A正確，A不符合題意；B．用頭頂飛來的足球，足球運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生變化，說明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故B正確，B不符合題意；C．足球鞋底凹凸不平，是為了增大接觸面粗糙程度來增大與地面的摩擦，故C錯(cuò)誤，C符合題意；D．踢出去的足球在草坪上運(yùn)動(dòng)時(shí)，與草坪發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，受到了草坪對(duì)它的向后摩擦力而減速，故D正確，D不符合題意。故選C。2．（2021·福建中考真題）小華在操場(chǎng)進(jìn)行爬桿鍛煉，在豎直桿上攀爬，勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小為f1，勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小為f2。若小華的自重為G，則（）。A．f1=f2>G B．f1=f2<G C．f1=f2=G D．f1>G>f2【答案】C?！窘馕觥课矬w靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到平衡力作用，合力為0，勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小為f1，此時(shí)小華受到的重力和摩擦力是一對(duì)平衡力，可知f1=G；勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小為f2，此時(shí)小華受到的重力和摩擦力是一對(duì)平衡力，可知f2=G，即f1=f2=G，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C?？枷蚨耗Σ亮Φ膽?yīng)用1．（2021·海南中考真題）如圖所示的四個(gè)實(shí)例中，目的是增大摩擦的是（）。A．墊上滾木搬運(yùn)重物；B．磁懸浮列車懸浮行駛；C．輪胎上有凹凸不平的花紋；D．給車輪的軸加潤滑油【答案】C。【解析】A．墊上滾木搬運(yùn)重物是通過變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦來減小摩擦的，故A不符合題意；B．磁懸浮列車是利用使相互接觸的兩個(gè)面分離來減小摩擦的，故B不符合題意；C．輪胎上有凹凸不平的花紋是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦的，故C符合題意；D．給車輪的軸加潤滑油是通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦的，故D不符合題意。故選C。2．（2021·江蘇泰州市·中考真題）2021年4月13日，中國女足成功拿到東京奧運(yùn)會(huì)門票，為祖國爭得榮譽(yù)。如圖是女足比賽時(shí)的場(chǎng)景。下列關(guān)于足球比賽中涉及到的物理知識(shí)，分析正確的是（）。A．腳對(duì)球施加的力大小相同，其作用效果一定相同；B．踢出去的足球能在空中繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)樽闱蚴艿綉T性；C．足球鞋底凹凸不平，是為了增大人與地面間的摩擦力；D．運(yùn)動(dòng)員用腳踢球，球飛出去，說明力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因【答案】C?！窘馕觥緼．力的大小、方向和作用點(diǎn)都影響力的作用效果，所以，腳對(duì)球施加的力大小相同，其作用效果不一定相同，故A錯(cuò)誤；B．慣性不是力，不能說受到慣性，故B錯(cuò)誤；C．足球鞋底凹凸不平，是在壓力一定時(shí)，增大接觸面的粗糙程度，來增大摩擦力，故C正確；D．運(yùn)動(dòng)員用腳踢球，球飛出去，說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故D錯(cuò)誤。故選C。考向三：探究影響摩擦力大小的因素1．（2021·黑龍江中考真題）某實(shí)驗(yàn)小組在“探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中:（1）如圖甲所示，小睿用彈簧測(cè)力計(jì)沿_______方向，______拉動(dòng)木塊，這樣做的目的是利用______原理間接測(cè)出木塊所受滑動(dòng)摩擦力的大??；（2）由甲、乙兩圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是：______；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小睿仔細(xì)思考了實(shí)驗(yàn)中存在的問題，為了減小誤差，他設(shè)計(jì)了另一種方案，如圖丁所示，將彈簧測(cè)力計(jì)的一端固定，另一端與木塊相連，木塊放在長木板上，彈簧測(cè)力計(jì)保持水平，拉動(dòng)木板水平向左運(yùn)動(dòng)，在此過程中_______（選填“需要”或“不需要”）勻速直線拉動(dòng)木板，木塊穩(wěn)定時(shí)相對(duì)地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，這樣做的好處是_______?！敬鸢浮克?；勻速；二力平衡；在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力的大小越大；不需要；便于讀數(shù)?！窘馕觥浚?）[1][2][3]小睿用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉動(dòng)木塊，因?yàn)槟Σ亮Φ拇笮∈撬椒较蛏系模粍蛩倮瓌?dòng)木塊，木塊處于平衡狀態(tài)，水平方向上受到的拉力等于摩擦力的大??；其原理是二力平衡的原理。（2）[4]接觸面的粗糙程度相同，壓力變大，摩擦力變大，故結(jié)論為在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力的大小越大。（3）[5][6]改進(jìn)后，不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)，因?yàn)槟緣K與木板之間是滑動(dòng)摩擦力，對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，其受到了向左的拉力，和向右的滑動(dòng)摩擦力的大小，只要木塊相對(duì)于地面是靜止的，拉力的大小就等于摩擦力的大小，而滑動(dòng)摩擦力的大小只有接觸面的粗糙程度有關(guān)和壓力有關(guān)，與速度無關(guān)，故不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)木板；木塊穩(wěn)定時(shí)相對(duì)地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)就是穩(wěn)定的，便于讀數(shù)。2．（2021·黑龍江齊齊哈爾市·中考真題）為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與什么因素有關(guān)，小夏設(shè)計(jì)了如圖1所示實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)所用棉布比木板表面粗糙）。（1）實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)沿水平方向拉著物塊做______運(yùn)動(dòng)，根據(jù)______知識(shí)，可知滑動(dòng)摩擦力的大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；（2）在這四次實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)摩擦力最小的是______（選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；（3）比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，是為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與______是否有關(guān)；比較乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)，是為了探究滑動(dòng)摩擦力大小與______是否有關(guān)；（4）比較甲、丁兩次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)甲實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于丁實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，小夏由此得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面積的大小有關(guān)。你認(rèn)為他的結(jié)論是______的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是______；（5）小夏對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)后，如圖2所示，當(dāng)他再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)效果更好。請(qǐng)你說出改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)是______（寫出一條即可）?！敬鸢浮縿蛩僦本€；二力平衡（二力平衡條件）；??；壓力（壓力大?。?；接觸面粗糙程度；錯(cuò)誤；沒有控制壓力（的大小）不變；（沒有控制變量）；不用控制長木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，便于操作。（彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；彈簧測(cè)力計(jì)便于讀數(shù)；彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)準(zhǔn)確）。【解析】（1）[1][2]彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)沿水平方向拉著物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體才處于平衡狀態(tài)，摩擦力才等于接觸面的粗糙程度；這是根據(jù)二力平衡的知識(shí)。（2）[3]壓力最小，接觸面最光滑的木板產(chǎn)生摩擦力最小，即丁實(shí)驗(yàn)中摩擦力最小。（3）[4][5]比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，壓力不同，接觸面的粗糙程度相同，故是為了探究滑動(dòng)摩擦