7.3.6.1摩擦力和影響摩擦力大小的因素（解析版）

第6節(jié)摩擦力第1課時摩擦力和影響摩擦力大小的因素A知識要點分類練夯實基礎1、將手掌緊壓在桌面上,并慢慢拖動,使手在桌面上滑動,在接觸面上會產生一種▲的力,這種力叫摩擦力?！敬鸢浮孔璧K相對運動【解析】根據滑動摩擦力的定義可直接做出解答?！痉治觥勘绢}主要考查了對滑動摩擦力的定義的了解，其定義當中也同時揭示了滑動摩擦力產生的條件?！驹斀狻坑苫瑒幽Σ亮Φ亩x可知，兩個相互接觸的物體，當它們做相對滑動時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，這種力就叫做滑動摩擦力。故答案為：阻礙相對運動2、學習摩擦力時,老師做了如圖3-6-1所示的實驗：將牙刷放在木板上,向左拉動牙刷,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。圖3-6-1（1）無論是向左拉牙刷還是向右拉木板,刷毛均會向右彎曲,表明刷毛受到的摩擦力方向都是向▲的。（2）當向右拉木板時,以木板為參照物,牙刷向左運動,說明滑動摩擦力的方向與物體▲相反?！敬鸢浮浚?）右（2）相對運動的方向【解析】摩擦力的性質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，摩擦力的方向總是與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反?！痉治觥磕Σ亮Φ姆较蚝臀矬w相對運動方向相反，不是和物體運動方向相反，主要區(qū)分?！驹斀狻浚?）無論是向左拉牙刷還是向右拉木板，有一個阻礙牙刷運動的力，這個力是摩擦力，刷毛均會向右彎曲，表明刷毛受到的摩擦力方向都是向右的。（2）當向右拉木板時，若以木板為參照物，也可把牙刷看成向左運動，而滑動摩擦力的方向是向右的，所以滑動摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反。故答案為：（1）右（2）相對運動的方向。3、如圖3-6-2所示,重力為4N的鐵塊,被水平吸引力吸附在足夠大的豎直磁性平板上處于靜止狀態(tài),這時鐵塊受到的摩擦力大小為▲,方向為▲。圖3-6-2【答案】4N豎直向上【解析】（1）處于平衡狀態(tài)的物體受平衡力作用；（2）根據二力平衡的條件進行分析，即大小相等，方向相反，作用在一條直線上，作用在一個物體上?！痉治觥看祟}主要考查學生對二力平衡條件的掌握和應用。首先，我們可以判斷物體是否受力平衡；其次，根據所求力的方向、以及平衡力的大小和方向準確求出力的大小和方向。【詳解】因為鐵塊處于靜止狀態(tài)，因此鐵塊受平衡力作用，鐵塊在豎直方向上受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力，其大小相等，方向相反，作用在一條直線上，是一對平衡力；故鐵塊受到摩擦力大小等于鐵塊的重力，即4N；方向豎直向上。故答案為：4N豎直向上知識點2影響滑動摩擦力大小的因素4、探究”影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗過程如圖3-6-3所示,記錄的結果如下表所示。實驗次數接觸面壓力/N滑動摩擦力/N①較光滑木板20.4②較光滑木板40.8③粗糙木板20.6①較光滑木板②較光滑木板③粗糙木板圖3-6-3（1）實驗中用彈簧測力計拉動木塊沿水平方向做▲,根據▲的知識可知,木塊受到的拉力與滑動摩擦力大小相等。（2）改變木板受到壓力的大小可以通過改變▲來實現(xiàn)；為探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系,應選擇粗糙程度▲（填“相同”或“不同”）的水平面。（3）比較①②兩次實驗得到的結論：當接觸面粗糙程度一定時,▲越大,滑動摩擦力越大。（4）比較①③兩次實驗得到的結論：當壓力大小一定時,▲,滑動摩擦力越大。（5）綜上所述,滑動摩擦力大小與▲和▲有關。（6）評估交流：為了探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系,選擇②和③兩次實驗正確嗎?▲（填“正確”或“不正確”）,理由是▲。（7）某同學發(fā)現(xiàn)在實驗中彈簧測力計的示數經常不穩(wěn)定。為此,他做了如圖3-6-4所示的改進,這樣改進的好處：不需要▲拉動長木板,且彈簧測力計處在相對▲狀態(tài),方便讀數。圖3-6-4【答案】（1）勻速直線運動二力平衡（2）木板上砝碼的質量不同（3）壓力（4）接觸面越粗糙（5）壓力大小接觸面的粗糙程度（6）不正確沒有控制壓力大小一定（7）勻速靜止【解析】（1）根據二力平衡的條件分析；（2）本實驗中木塊對支持面的壓力大小等于物體的重力大小，據此回答；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，據此分析回答；（3）（4）（5）根據控制變量法分析回答；（6）木塊相對地面處于靜止狀態(tài)，根據二力平衡的條件分析?！痉治觥勘绢}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改進的評估，體現(xiàn)了對過程和方法的考查。【詳解】（1）實驗中用彈簧測力計拉動木塊在水平方向做勻速直線運動，木塊在水平方向上受到平衡力的作用，根據二力平衡的知識可知，木塊受到的拉力與滑動摩擦力大小相等；（2）本實驗中木塊對支持面的壓力大小等于物體的重力大小，改變木板受到壓力的大小可以通過改變木塊上放置鉤碼質量來實現(xiàn)；為探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系，要控制壓力相同，故應選擇粗糙程度不同的水平面；（3）比較①②兩次實驗可知，接觸面粗糙程度相同，②中壓力大，測力計示數大，得到的結論：當接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大；（4）比較①③兩次實驗可知，壓力大小相同，③中接觸面粗糙程度大，測力計示數大，故得到的結論：當壓力大小一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；（5）綜上所述，滑動摩擦力大小與壓力大小和接觸面粗糙程有關；（6）為了探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系,選擇②和③兩次實驗正確,因為沒有控制壓力大小一定；（7）如圖2所示，木塊相對地面處于靜止狀態(tài)，受到測力計的拉力與受到的滑動摩擦力為一對平衡力，大小相等，這樣改進的好處：不需要勻速直線拉動長木板，且彈簧測力計處在相對靜止狀態(tài)，方便讀數。故答案為：（1）勻速直線運動二力平衡（2）木板上砝碼的質量不同（3）壓力（4）接觸面越粗糙（5）壓力大小接觸面的粗糙程度（6）不正確沒有控制壓力大小一定（7）勻速靜止B規(guī)律方法綜合練提升能力5、如圖3-6-5所示,重為500N的小科沿著豎直的直桿勻速上爬,此階段他受到的摩擦力為f1；小科停在A處稍作休息,此階段他受到的摩擦力為f2；之后沿桿勻速下滑,此階段他受到的摩擦力為f3。下列說法正確的是（▲）圖3-6-5A、f1＞500N,方向豎直向下B、f2=500N,方向豎直向下C、f3＜500N,方向豎直向上D、f1=f2=f3,方向均豎直向上【答案】D【解析】對小科進行受力分析，明確其在豎直方向上受到的力，再根據小科的運動狀態(tài)，判斷兩個力的大小關系。【分析】在此題中，明確重力與摩擦力是一對平衡力，是判斷摩擦力的大小和方向的關鍵所在?！驹斀狻啃】圃谘貤U勻速上爬時，處于平衡狀態(tài)，受到的是豎直向下的重力G和豎直向上的摩擦力為f1,這兩個力是一對平衡力，大小相等，即f1=G；小科停在A處休息，處于平衡狀態(tài)，受到的是豎直向下的重力G和豎直向上的摩擦力為f2,這兩個力是一對平衡力，大小相等，即f2=G；沿桿勻速下滑時，處于平衡狀態(tài)，受到的是豎直向下的重力G和豎直向上的摩擦力f3,這兩個力是一對平衡力，大小相等，即f3=G；綜合分析：f1=f2=f3,方向都豎直向上，故D正確。故選：D。6、冰壺運動員的鞋底一只是塑料的,另一只是橡膠的。他滑行時,橡膠底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大。如圖3-6-6所示,他用b腳蹬冰面后,只用a腳向前滑行,可以確定的是（▲）圖3-6-6A、滑行時冰對a鞋的摩擦力向前B、蹬冰面時冰對b鞋的摩擦力向前C、a鞋底是橡膠的,會滑得更遠D、b鞋底是塑料的,會滑得更遠【答案】B【解析】阻礙物體相對運動的力叫摩擦力；摩擦力的方向與物體相對運動方向相反；物體運動時，所受摩擦力越小，物體運動的越遠。【分析】此題考查摩擦力的定義、方向以及影響因素，熟知知識是解題關鍵?！驹斀狻坑深}知，橡膠底的鞋比塑料底的鞋受到的摩擦力大；A、滑行時，a鞋相對于地面向前運動，故冰對a鞋的摩擦力向后，故A錯誤；B、蹬冰時，b鞋相對于地面向后運動，故冰對b鞋的摩擦力向前，故B正確；C、a鞋底如果是橡膠的，其表面更粗糙，所以摩擦力相對較大，會滑得更近，故C錯誤；D、b腳蹬冰面，a腳滑行，則b腳受到的摩擦力應較大，而a腳受到的摩擦力應較小，所以b腳應該穿橡膠底的鞋，a腳應該穿塑料底的鞋，故D錯誤。故選：B。7、如圖3-6-7所示,在水平拉力F1=10N的作用下,木板甲在水平地面上勻速向右運動,同時物塊乙相對于地面靜止,已知此時墻壁對物塊乙的拉力F2=4N,則物塊乙受到的摩擦力方向為▲（填“水平向左”或“水平向右”）,木板甲與地面間的摩擦力是▲N。圖3-6-7【答案】水平向右6【解析】物體乙處于平衡狀態(tài)，據此判斷其所受摩擦力的大小，根據摩擦力的概念可判斷其所受摩擦力的方向；對甲進行受力分析，再進一步確定地面對甲的摩擦力大小?！痉治觥勘绢}考查摩擦力的大小計算與方向的判斷，要學會對物體進行受力分析，知道各個力之間的關系是正確解答的關鍵?！驹斀狻课飰K乙相對于地面靜止，乙處于平衡狀態(tài)，則乙在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，此時墻壁對物塊乙的拉力F2=4N,方向向左；由二力平衡條件可知，摩擦力與拉力應大小相等，方向相反，故物體乙與木板甲間的摩擦力大小為4N,摩擦力方向水平向右；以甲為研究對象，它受到向右的拉力F1=10N,同時受到地面對它的摩擦力和物體乙對它的摩擦力，二者之和為10N,即f地+f=10N所以地面對物體甲的摩擦力為f地=10N-f=10N-4N=6N。故答案為：水平向右68、物體M放在水平桌面上,連接物體M兩端的輕質細繩分別繞過定滑輪與物體A、B相連,細繩恰好水平,如圖3-6-8所示。當A重3N、B重5N時,M恰好做勻速直線運動,若不計滑輪摩擦,此時M受到的摩擦力大小為▲N,方向是▲。當B剛觸地時,若A、M都不會與滑輪相碰,M受到的摩擦力方向為▲。圖3-6-8【答案】2水平向左水平向左【解析】【分析】【詳解】當物體A重3N,B重5N時，物體M恰好做勻速直線運動，此時物體M在水平方向上受到三個力的作用處于平衡狀態(tài)，則物體M受到的摩擦力的大小為f=5N-3N=2N,方向水平向左。當物體B剛觸地時，物體M由于慣性仍然會向右運動，則物體M受到的摩擦力的方向水平向左。故答案為：2水平向左水平向左9、如圖3-6-9所示是探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗裝置,水平桌面上的兩個木塊材料和質量相同,木塊1表面很光滑,木塊表面粗糙；彈簧測力計被豎直吊起,繩子經過定滑輪后分別連接掛鉤和木塊1,并將木塊放在長木板上。請回答下列問題。圖3-6-9（1）實驗時,先將彈簧測力計調零,然后用力F拉著長木板沿水平方向勻速向左運動,繩子繃緊,木塊1保持靜止不動,記錄彈簧測力計的示數F1（如放大圖所示）,在長木板向左運動的過程中,木塊1受到的摩擦力為▲N。（2）將木塊2疊放在木塊1上,水平向左拉動長木板,記錄彈簧測力計的示數F2,則F2▲（填“＞”“=”或“＜”）F1。（3）將木塊1取下,用繩子連接好木塊2,水平向左拉動長木板,記錄彈簧測力計的示數F3,則F3▲（填“＞”“=”或“＜”）F1。（4）本實驗是根據▲原理,得到木塊所受到的摩擦力大小的。（5）由實驗可知,滑動摩擦力的大小跟▲和▲有關?！敬鸢浮浚?）2（2）＞（3）＞（4）二力平衡（5）壓力大小接觸面的粗糙程度【解析】【分析】【詳解】（1）木塊1保持靜止不動，此時木塊1受到木板對其摩擦力和彈簧測力計的拉力是一對平衡力，所以木塊1受到的摩擦力