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摩擦力（提高）【学习目标】1.知道滑动摩擦力是如何产生的；2.理解利用二力平衡的知识测量滑动摩擦力；3.知道影响滑动摩擦力的大小的因素；4.知道摩擦力的利用和防止；5.能用平衡的观点解决有关摩擦力的问题。【要点梳理】要点一、滑动摩擦1.定义：两个相互接触的物体，当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做滑动摩擦力。2.方向：与相对运动的方向相反。3.测量：利用弹簧测力计可以粗略测量滑动摩擦力的大小。4.影响滑动摩擦力大小的因素：滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。滑动摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。要点诠释：1.摩擦力的实际作用点是在两个物体的接触面上。2.滑动摩擦力产生的条件：（1）接触面粗糙；（2）接触并挤压；（3）相对运动。3.测量滑动摩擦力时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动。根据二力平衡的知识，可知弹簧测力计对木块的拉力（即弹簧测力计的示数）与木块受到的滑动摩擦力大小相等。4.滑动摩擦与滚动摩擦的区别：一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫做滑动摩擦。一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦叫做滚动摩擦。在相同条件下，滚动摩擦往往比滑动摩擦小得多。要点二、静摩擦1.定义：物体在有相对运动趋势时，接触面阻碍物体相对运动趋势的力叫做静摩擦力。2.方向：静摩擦力的方向，与相对运动趋势相反，但与运动方向可以相反（阻力）也可以相同（动力），还可以成任意角度。如：皮带传送机就是静摩擦力方向与运动方向相同的，是静摩擦力作为动力的实例。3.静摩擦力的大小：静摩擦力可以在0到最大静摩擦力之间变化，其大小由外界条件决定，因此它是被动力。要点诠释：1.“假设法”判断静摩擦力的有无和方向。静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反，但有些情况相对运动趋势很难判断。我们可以用假设法判断相对运动趋势的方向：假设接触面光滑，物体若会相对滑动，则说明原来有静摩擦力，且相对滑动的方向就是相对滑动趋势的方向。2.静摩擦力是被动力，即它的大小和方向都是由其它力决定，可用“假设法”和“运动和力的关系”判断。3.静摩擦力产生的条件：（1）接触面粗糙；（2）接触并挤压；（3）相对运动趋势。要点三、摩擦的利用和防止（高清课堂《摩擦力》388633二、增大/减小摩擦的方法）1.利用：增大有用摩擦，可以增大压力，增大接触面的粗糙程度。例如：鞋底有花纹；自行车更快停下来，可以用力捏闸。2.防止：减小有害摩擦，减小压力，减小接触面的粗糙程度。例如：冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦；变滑动为滚动；使接触面隔开。【典型例题】类型一、摩擦力1、下列关于摩擦的说法正确的是：A.摩擦力肯定是阻碍物体运动的B.摩擦力的方向总是与物体运动方向相反C.相互接触的物体之间一定存在摩擦力D.一个物体对另一个物体有摩擦力作用时，它自身也会受摩擦力的作用【答案】D【解析】摩擦力的定义是初中物理比较难的一个知识点，可以分解成三点，条件①两个互相接触的物体，条件②做相对运动时，特点：摩擦力产生的位置，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力。【总结升华】相对运动的理解，相对运动包含两种情况：一是两物体之间发生运动，另一种情况是两物体之间要发生运动，分离的趋势，但实际没有运动分开。例如：放在斜面上静止的物体，若斜面很光滑，物体将下滑，而实际上物体并没有下滑。这就是属于要发生相对运动。摩擦力可能是动力，也可能是阻力；摩擦力的方向既可能与物体运动方向相同，也可能与物体运动方向相反。举一反三：【变式】如图所示：物体与地面（或斜面）间的接触面是粗糙的，图中没有受到摩擦力的是：【答案】A2、假设一切物体间的摩擦力突然消失，下列哪些现象是不可能发生的（）A．我们将无法走路，脚与地面间要打滑B．我们将无法写字，因为笔会从手中滑下来C．传送带将可以更快速地传递货物D．沿铁轨方向的微风能吹动火车【答案】C【解析】A、人走路是依靠鞋底与地面间的摩擦，当摩擦力消失后，人将无法行走。B、写字时，如果没有摩擦力，笔会从手中滑下导致无法写字。C、若没有摩擦力，传送带传送时货物仍停留在原地，不会带动货物前进。D、若没有摩擦力，火车与铁轨之间绝对光滑，沿铁轨方向的风就能把火车吹动。【总结升华】要求学生会判断物体是否受摩擦力作用，会根据摩擦力的作用分析摩擦力的重要性。类型二、影响摩擦力大小的因素3、小明在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，实验过程如图所示。测木块摩擦力时，弹簧测力计必须拉着木块做。比较甲、乙两图能说明。比较甲、丙两图能说明。【答案】：（1）匀速直线运动；（2）在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；（3）压力一定时，摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。【解析】（1）要使测力计的示数与摩擦力相等，木块必须处于平衡状态，使拉力与摩擦力是一对平衡力。（2）比较甲、乙两图发现：接触面的粗糙程度相同，而压力大小不同，由此可知研究的是摩擦力与压力大小的关系。故结论为：在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大。（3）比较甲、丙两图发现：压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，由此可知研究的是摩擦力与接触面粗糙程度的关系。故结论为：压力一定时，接触面的越粗糙摩擦力的越大。【总结升华】此题要把握两个方法：①利用二力平衡的条件的转换法；②控制变量法的应用。举一反三：【变式】在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验时，必须使木块做匀速直线运动的理由是（）A．运动稳定，不会使砝码掉下来B．避免损坏弹簧测力计，读数较准确C．运动稳定，弹簧测力计读数较准确D．使摩擦力和拉力平衡【答案】D4、（2011•泰州）自行车是人们常用的交通工具，其中包含许多物理知识，下列有关说法不正确的是（）A．车轮转轴内装有小滚珠是为了减小摩擦B．把手上刻有花纹是为了减小摩擦C．轮胎用橡胶制作是因为它的弹性较好D．车架用钢铁制作是因为它的硬度较大【思路点拨】逐个分析选择项中的各个部件，然后与对应的物理知识相结合，从而确定答案。【答案】B【解析】A、车轮转轴内装有小滚珠是为了变滑动为滚动，减小了摩擦力。B、把手上刻有花纹是为了增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力。C、橡胶的弹性好，用来制作轮胎，可以减轻汽车的震动和颠簸。D、车架用钢铁制作是因为它的硬度大，不易发生变形。【总结升华】自行车是日常生活中最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，应用了非常多的物理知识，包括力学、声现象、光现象、杠杆等方面，平时多注意观察，将其知识活学活用。举一反三：【变式】（高清课堂《摩擦力》388633例1）(2011北京)如图所示的四个实例中，目的是为了减小摩擦的是【答案】B类型三、综合应用5、用弹簧测力计沿水平方向拉一个质量为500g的小车在桌面上向右做匀速直线滑动，此时弹簧测力计的示数为2N时，则小车受到的摩擦力为__________N，方向__________。当弹簧测力计的示数增大为4N时，小车受到的摩擦力大小__________。（“变大”、“不变”、“变小”）【答案】2N水平向左不变【解析】当弹簧拉力突然变大时，并没有说明还做匀速直线运动。而决定滑动摩擦力大小的压力大小以及粗糙程度都没有改变，所以摩擦力大小不变。【总结升华】本题考查了摩擦力的方向、以及决定滑动摩擦力大小的因素。特别最后一空，同学们易犯错误的原因是没有搞清楚物体的运动状态，就急于下结论。举一反三：【变式】用弹簧测力计拉着重8N的物体在水平面上以2.5m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为2N。当绳子突然断开时，则（）A．物体速度保持不变，受到的摩擦力小于2NB．物体速度逐渐减小，受到的摩擦力等于2NC．物体速度逐渐减小，受到的摩擦力等于8ND．物体立即停止，受到的摩擦力为零【答案】B6、小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑时，他所受的摩擦力分别为f上和f下那么它轮滑鞋装有滚轮ABCD旅游鞋底有凹凸的花纹浴室脚垫做得凹凸不平防滑地砖表面做得较粗糙们的关系是（）A．f上向上，f下向下，且f上=f下B．f上向下，f下向上，且f上＞f下C．f上向上，f下向上，且f上=f下D．f上向上，f下向下，且f上＞f下【思路点拨】（1）摩擦力是阻碍物体运动的一种力，它的方向总是与物体相对运动的方向相反；（2）物体静止或做匀速直线运动时，受到的力是平衡力。【答案】C【解析】（1）小猴用双手握住竖直的竹竿匀速攀上时，受到的摩擦力向上，因为匀速f上=G；（2）小猴用双手握住竖直的竹竿匀速滑下时，受到的摩擦力向上，因为匀速f下=G。【总结升华】本题考查学生对物体的受力分析，以及应用二力平衡知识解决实际问题的能力。举一反三：【变式】如图所示，物块A的重力GA=20N，物块B的重力GB=10N，水平推力F作用在A上，A与竖直墙面接触，A和B均静止，则墙面受到的摩擦力（）A．大小为20N，方向向上B．大小为20N，方向向下C．大小为30N，方向向上D．大小为30N，方向向下【解析】物体A、B组成的整体，受竖直向下的重力G=GA+GB=20N+10N=30N，竖直向上的摩擦力f，而处于平衡状态，由平衡条件得：f=G=30N，方向竖直向上。物体间力的作用是相互的，A受到的摩擦力f与物体A对墙壁的作用力f'是作用力与反作用力，则f'=f=30N，方向与f方向相反：竖直向下。故选D。【答案】D