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第3节摩擦力一、滑动摩擦力1.定义两个_________的物体，当它们_________时，在接触面上会产生一种_____________的力。一般用f表示。2.条件（1）两个物体_________。（2）接触面_________。（3）发生_____运动。互相接触相对滑动阻碍相对运动相互接触凹凸不平相对3.滑动摩擦力测量原理根据_________的原理测量。4.影响因素压力和接触面的粗糙程度（1）粗糙程度相同时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力_____。（2）压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力_____。二力平衡越大越大二、增大和减小摩擦的方法1.增大有益摩擦（1）增大_____。（2）增大接触面的_________。2.减小有害摩擦（1）减小压力。（2）减小接触面的粗糙程度。（3）变滑动摩擦为_____摩擦。（4）使两个互相接触的表面_____。压力粗糙程度滚动隔开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，并结合“研究影响滑动摩擦力大小的因素”，思考下列问题:1.实验利用的物理研究方法是_________。提示：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。参考答案：控制变量法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小？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F，摩擦力f=F。参考答案：只有木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数和摩擦力的大小才相等可用弹簧测力计的读数F来显示摩擦力的大小。3.若1、2、3次实验测得的摩擦力分别为f1=1.6N,f2=2.4N,f3=3.0N。（1）比较1、2两次实验可得出的结论是__________________。（2）比较2、3两次实验可得出的结论是__________________。（3）能比较1、3两次实验来探究影响滑动摩擦力大小的因素吗？为什么？提示：（1）1、2两次实验中,接触面的粗糙程度相同，第1次实验中接触面受到的压力较小，第2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，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。（2）2、3两次实验中，接触面受到的压力相同，第3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，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（3）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，1、3两次实验中，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摩擦力大小的因素。参考答案：（1）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（2）接触面受到的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大（3）不能1、3两次实验中，接触面受到的压力大小和接触面的粗糙程度都不同。【归纳提升】（1）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。（2）在叙述影响摩擦力大小的因素时，“在××相同（一定）时”这个前提条件不可忽略。【拓展延伸】滑动摩擦力f的大小跟正压力成正比，即f=μN。μ为动摩擦因数，与接触面的材料、粗糙程度有关。【针对训练】同学们以“探究摩擦力大小与哪些因素有关”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、2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组实验数据：（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常使用下导致数据不合理的原因：________；__________。（2）分析第1次和第4次两组实验数据，在_________相同时，___________越大，摩擦力越大。这种研究问题的方法叫控制变量法。（3）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的道理：________________________________________。【教你解题】分析题目的关键点关键点1：二力平衡条件的应用。关键点2：利用控制变量法分析表格中的数据。【精讲精析】（1）比较2、3两组数据，第2次的大于第3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）从这组同学设计的实验数据表格可知，1、4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：在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大。（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的粗糙程度，来增加摩擦力。参考答案：（1）2.9没有匀速拉动木块造成的（2）接触面的粗糙程度压力（3）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:1.增大有益摩擦的方法有哪些？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。参考答案：（1）在压力大小不变时，增大接触面的粗糙程度；（2）在接触面的粗糙程度不变时，增大压力。2.减小有害摩擦的方法有哪些？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。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：（1）在压力大小不变时，减小接触面的粗糙程度；（2）在接触面的粗糙程度不变时，减小压力；（3）变滑动摩擦为滚动摩擦；（4）使两个互相接触的表面隔开。3.你能举出生活中哪些增大和减小摩擦的例子？并说明应用的方法。提示：可以分析生活中的实例。参考答案：（1）增大有益摩擦：鞋底凹凸不平的花纹——增大接触面的粗糙程度。猴子用力抓住杆向上爬——增大对杆的压力。（2）减小有害摩擦：气垫船——使接触面彼此分离。滚动轴承——变滑动摩擦为滚动摩擦。【归纳提升】增大和减小摩擦的方法增大有益摩擦减小有害摩擦增大压力减小压力使接触面粗糙使接触面光滑使接触面彼此分离变滚动摩擦为滑动摩擦变滑动摩擦为滚动摩擦【针对训练】如图所示的四个实例中，为了增大摩擦的是（）【教你解题】分析题目的关键点关键点1：分析题干中压力和接触面粗糙程度的改变情况。关键点2：分析摩擦形式（滑动摩擦或滚动摩擦）。【精讲精析】选B。本题主要考查影响摩擦力大小的因素。对摩擦力的理解1.种类（1）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。（2）滚动摩擦：轮子或球状物体滚动时产生的摩擦。（3）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。2.产生条件：（1）两接触面粗糙。（2）物体间相互接触且挤压。（3）两物体间发生相对运动或有相对运动的趋势。3.方向跟物体相对运动的方向（或相对运动趋势的方向）相反。4.大小（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。（2）静摩擦力的大小可根据二力平衡来求。【特别提醒】（1）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，跟实际运动方向相同。（2）接触面完全光滑,摩擦力等于0。【典例】（2012·凉山中考）画出静止在斜面上的物体所受到的摩擦力f。【思路点拨】【精讲精析】（1）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。（2）力的作用点：摩擦力的作用点在物体的重心。（3）力的大小：用f表示。答案：如图所示1.（2011·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（）A．重力B．弹力C．压力D．摩擦力【解析】选D。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，这个力就是摩擦力，故选D。2.用如图所示的两种方式推动同一个箱子，现象说明（）A.压力小时摩擦小B.滚动摩擦比滑动摩擦小C.推力大时摩擦小D.滑动摩擦比滚动摩擦小【解析】选B。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，即滚动摩擦比滑动摩擦小。3.（2012·泰州中考）在下列事例中，属于有害摩擦的是（）A．夹取食物时筷子与食物的摩擦B．机器转动时转轴受到的摩擦C．走路时鞋子与地面的摩擦D．爬竿时手与竿的摩擦【解析】选B。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；爬竿时手与竿之间必须存在摩擦，否则无法往上爬，属于有益摩擦。4.在2011年第43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（如图）。这样做的目的是（）A.前者是增大摩擦，后者是减小摩擦B.前者是减小摩擦，后者是增大摩擦C.两者都是减小摩擦D.两者都是增大摩擦【解析】选A。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，这是通过减小压力的方法来减小摩擦力。5.（2012·株洲中考）在“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。比较甲、乙两图可知，摩擦力的大小与__________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。【解析】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，摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关。答案：压力甲、丙6.（2012·绥化中考）滑冰时，冰面在冰刀的压力下稍有熔化，这是用___________的方法_________（选填“增大”或“减小”）摩擦的。【解析】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，这样就减小了冰刀与冰面间的摩擦力。答案：使两个互相接触的表面分开减小7.在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出以下猜想：A．与压力大小有关B．与接触面的粗糙程度有关C．与接触面积大小有关D．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关器材进行实验，实验数据如下：（1）由序号为1、2、3的三次实验，可验证猜想__________（填字母）；（2）验证猜想C，应选取序号为_________的三次实验；（3）根据表中信息，能否验证猜想D?_________（选填“能”或“不能”）。【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关。在序号为1、2、3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力大小的关系；验证猜想C,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3、4、5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能验证猜想D。答案：（1）A（2）3、4、5（3）不能