微专题一探究摩擦力

微专题一探究摩擦力一、摩擦力的综合应用要熟练掌握摩擦力的概念、种类、方向、影响摩擦力大小的因素，这些知识往往综合起来考查，有一定的难度。【例1】(2013，广州)如图甲所示，小明顺着竖起的杆匀速下滑。(1)图乙是代表小明的圆点A，画出其竖直方向受到的力。(2)小明再沿此杆匀速下滑，其沿绳受到的摩擦力为f滑，沿杆下滑受到的摩擦力为f杆，f滑____f杆(选填“＞”“＝”或“＜”)。(3)若小明沿杆匀速向上爬，他受到的摩擦力的方向____。【解析】(1)小明在沿绳匀速下滑，小明受到竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f。(2)此处虽然绳比杆粗糙，仿佛摩擦力会变大，但是，注意题目中“匀速下滑”是解题关键点，说明二力平衡，均为重力G。因此答案为f滑＝f杆。(3)小明沿杆匀速向上爬，他受到的摩擦力为静摩擦力，判断静摩擦力方向是根据相对运动趋势方向相反，此处相对运动趋势方向是竖直向下，因此摩擦力方向为竖直向上。【答案】(1)如图所示：(2)＝(3)竖直向上【对应练习】1．(2013，德阳)如图甲所示，物体甲重40N，被50N的水平压力F甲压在竖直墙壁上保持静止。如图乙所示，物体乙重60N，在35N的水平拉力F乙作用下，沿水平桌面匀速向右运动。则物体甲受到的摩擦力f甲为__40__N，物体乙受到的摩擦力f乙为__35__N。2．将一袋大米放在匀速向右运动的输送带上，开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动，然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时，米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答下列小题请选填以下合适的字母代号)A．受到方向向右的摩擦力B．受到方向向左的摩擦力C．不受力(1)米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为__A__。(2)当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受力情况为__C__。(3)当将输送带突然制动时，米袋在水平方向上受力情况为__B__。3．(2014，潍坊)(多选)如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同(mPmQ)的两个木块，按照甲、乙、丙、丁四种方式放置，分别在水平力F1、F2、F3和F4的作用下，做匀速直线运动，则下列关系式正确的是(BD)A．F1F2B．F2F3C．F3F4D．F3＝F4二、探究滑动摩擦力跟哪些因素有关本实验的原理是二力平衡，实验所用的方法是转换法和控制变量法。本实验是一个典型的探究实验，应重点掌握。【例2】(2014，苏州)在学过摩擦力知识后，小明想探究：摩擦力大小是否与压力、重力都有关系？他利用如图所示的装置进行探究实验。实验步骤如下：①把金属盒放在质量不计的白纸上，读出台式测力计示数；在拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数。②将质量不计的氢气球系在金属盒上，重复步骤①的实验。③再往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计的示数为4.8N，重复步骤②的实验。实验步骤台式测力计示数F/N金属盒重力G/N弹簧测力计示数f/N①4.84.81.9②3.21.2③4.86.41.9(1)此实验是根据____原理测出摩擦力大小的。(2)与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，具体体现在：____。(写出一条即可)(3)请你补齐上表中空格处的数据，其值为____N。(4)实验中是通过____来改变金属盒总重力的。(5)比较实验步骤____(填序号)的数据，说明摩擦力大小与重力无关。【解析】在拉动白纸的过程中，金属盒处于静止状态，所以白纸对金属盒的摩擦力与弹簧测力计的拉力平衡，二力大小相等，实验中就是根据二力平衡的原理测出摩擦力大小的。直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力时，不容易使金属盒做匀速直线运动，弹簧测力计示数不稳定，不容易准确读出摩擦力的大小；而拉动白纸进行实验，不需要匀速拉动白纸，弹簧测力计不动，示数稳定，容易读数。在金属盒重力相同时，改变重力的大小，探究摩擦力和压力的关系。本实验可通过往金属盒中注入适量的沙子使压力相同，改变金属盒的重力，来探究摩擦力与重力的关系，比较步骤①与③，可以看出在压力相同时，摩擦力与重力无关。【答案】(1)二力平衡(2)不需要匀速拉动白纸(3)4.8(4)往金属盒内注入沙子(5)①③【对应练习】4．(2014，南京)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。(1)将物体A置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使其做__匀速直线__运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小。(2)小明设计了如图所示的实验方案，通过实验得到了正确的结论，①下列各种现象中，利用了该实验结论的是__B__(选填字母代号)。A．汽车在结冰的路面行驶时，在车轮上缠绕铁链B．用力压住橡皮，擦去写错的字C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木②图甲中物体运动的速度大小为v1，图乙中物体运动的速度大小为v2。实验过程中，关于v1和v2的大小，下列说法正确的是__D__(选填字母代号)。A．v1一定大于v2B．v1一定小于v2C．v1一定等于v2D．v1可能大于、等于或小于v25．(2013，长春)如图是测量滑动摩擦力大小的实验。(1)如图甲所示，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在木板上做匀速直线运动，根据__二力平衡__知识可以知道摩擦力大小。(2)在图甲操作的基础上，再次沿水平方向拉着木块做直线运动，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时木块所受的摩擦力为__2__N。(3)如图丙为了便于操作，将弹簧测力计的右端固定，向左水平加速直线拉动木板，弹簧测力计的示数稳定后读数为F1；然后在木块上放一个钩码，向左水平匀速直线拉动木板，弹簧测力计的示数稳定后读数为F2，则F1____F2。6．(2014，济宁)摩擦现象广泛存在于人们的生活和生产中。小梦对此很感兴趣，围绕生活中的摩擦现象进行了探究。(1)小梦分别对物体在静止状态和运动状态下受摩擦力情况进行了研究，并绘制了图象，如图所示。请比较图象中A、B两点处力的大小(选填“”“”“＝”或“不能确定”)：①FA__＝__fA；②FB__＝__fB。(2)摩擦知识在生活中的应用非常广泛，并不断地进行改进。火柴的擦燃就是一例，如图所示。火柴盒侧面已由以前的图(a)替换成图(b)的式样，这样设计的现实意义是__增大摩擦__。新课标第一网新课标第一网