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7.3 摩擦力
一、摩擦及摩擦力
1. 摩擦与我们息息相关,老师在黑板上写字是利用粉笔与黑板间的 摩擦;你用圆珠笔做作
业,是利用圆珠笔尖与纸间的 摩擦。正常步行时,鞋底与地面之间的摩擦是 摩擦。
【答案】 滑动 滚动 静
【详解】老师在黑板上写字时,粉笔在黑板表面上滑动,是利用粉笔与黑板间的滑动摩擦。
用圆珠笔做作业时,圆珠笔笔尖的珠子在纸面上滚动,是利用笔尖与纸间的滚动摩擦。
正常步行时,鞋底相对于地面没有滑动,但是有相对滑动的趋势,所以鞋底与地面之间的摩擦是
静摩擦。
2. 现在正在考试物理学科,如果考场的教室内的摩擦力突然消失,我们身边的情景将会发生哪些
变化?描述两个可能出现的情景:情景一: ;情景二: 。
【答案】 圆珠笔无法写字 橡皮无法使用
【详解】摩擦在生活中无处不在,我们的很多活动都离不开摩擦,如果没有摩擦力:
①圆珠笔无法写字,因为没有摩擦,笔内的滚珠不转动;
②眼镜会从鼻梁上滑下来;
③橡皮无法使用;
④粉笔无法写字;
⑤倾斜放置的东西都会滑下。
3. 滑雪运动是北京冬奥会比赛项目之一。如图甲所示,是一名滑雪运动员沿斜面下滑时的场景,
如图乙是其简化图、其中O为滑雪爱好者的重心,请你在如图乙中画出运动员受到的重力和摩擦力的
示意图。
z
【答案】见右图。
【解析】滑雪运动员受到的重力竖直向下,沿斜面下滑时,受到的摩擦力平行于斜面向上,从运
动员重心开始,分别沿各力的方向画一条有向线段,并分别用G和f表示,如图所示。
4. 如图,把吸盘压在竖直的玻璃墙上,挤出空气,它就“吸”在玻璃墙上静止不动,则吸盘所受
摩擦力( )
A.方向竖直向下 B.方向竖直向上
C.大于其所受重力 D.小于其所受重力
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司【答案】B
【详解】吸盘“吸”在玻璃墙上静止不动,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等;方向
相反,重力方向竖直向下,摩擦力方向竖直向上,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
二、探究影响滑动摩擦力大小的因素
5. 如图所示,将木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动使其运动,下列操作能使木
块受到的滑动摩擦力增大的是( )
A.增大对木块的拉力 B.在木块上增加砝码
C.改变木块运动方向 D.在桌面上涂润滑油
【答案】B
【详解】A.木块所受滑动摩擦力大小与所受拉力无关,故A不符合题意;
B.在木块上加砝码,木块对桌面的压力增大,则滑动摩擦力增大,故B符合题意;
C.木块所受滑动摩擦力与木块的运动方向无关,故C不符合题意;
z
D.在桌面上涂润滑油,是在压力一定的情况下,通过使接触面分离,减小摩擦力,故D不符合
题意。
故选B。
6. 探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验操作如图,下列分析正确的是( )
A.当用力较小时,木块未被拉动的原因是拉力小于摩擦力
B.实验中,弹簧测力计必须水平拉木块匀速滑动,速度越大,摩擦力越大
C.正确操作,比较甲、丙得出结论:压力相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
D.若把木块沿竖直方向截掉一部分后,继续图甲的操作,测得摩擦力减小,说明滑动摩擦力的大
小随接触面积的减小而减小
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司【答案】C
【详解】A.当用力较小时,木块未被拉动,木块处于平衡状态,受到拉力和摩擦力是平衡力,拉
力等于摩擦力,故A错误;
B.实验中,弹簧测力计必须水平拉木块匀速滑动,速度越大,压力和接触面的粗糙程度不变,摩
擦力不变,故B错误;
C.比较甲、丙两图,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,且丙图接触面粗糙程,弹簧测力计
的示数大,滑动摩擦力大,故得出结论:压力相同,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,故C正确;
D.若把木块沿竖直方向截掉一部分后,压力和接触面积同时减小为原来的一半,所以探究过程中
存在的问题是:未控制压力相同,所以无法探究压力与接触面积之间的关系,不能得出滑动摩擦力的
大小随接触面积的减小而减小,故D错误。
故选C。
7. 在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中:
(1)如图甲所示,小明将装有部分文具的文具盒置于水平桌面上,用弹簧测力计水平向右匀速拉
动文具盒,这是利用 的原理测出滑动摩擦力的大小;
(2)在实验过程中,小明发现弹簧测力计读数不稳定,于是固定弹簧测力计,通过拉动长木板进
行实验,如图乙所示。此时文具盒的所受摩擦力方向 ,拉动木板 (选填“需要”或“不
需要”)匀速直线运动;
(3)接着,小明又将橡皮、改正液等物品放入文具盒,重复上述实验,若小明用4N的力拉出木
板时,弹簧测力计的示数为1.6N,则此时文具盒与木板之间的摩擦力为 N。
z
【答案】(1)二力平衡;(2)水平向右,不需要;(3)1.6
【详解】(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,
由二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小。
(2)如图乙所示,此时文具盒水平方向上静止,所受摩擦力方向水平向右。
文具盒与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该实验设计的优点是:不需要木板做匀速直线运
动,便于实验操作。
(3)若小明仍用4N的力拉出木板时,文具盒相对于地面的位置不变,处于静止状态,受到水平
向左的拉力和水平向右的摩擦力,它们是一对平衡力,大小相等,所以当弹簧测力计的示数为1.6N时
文具盒与木板之间的摩擦力也为1.6N。
8. 在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,所用实验器材有长木板、相同的木块A
和B、弹簧测力计等。
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学学学科科科网网网(((北北北京京京)))股股股份份份有有有限限限公公公司司司(1)如图甲所示,用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做 运动,木块A所受摩擦力的
大小为 N。
(2)请在图甲中画出木块A所受摩擦力的示意图。
(3)甲、乙两次实验中,弹簧测力计示数的大小关系为F F 。
甲 乙
(4)乙、丙两图的操作是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
【答案】(1) 匀速直线,1.2;(2)见下图;(3)小于;(4)接触面积大小
【详解】(1)[1][2]实验中使木块水平方向做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡条
件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力;读出此时弹簧测力计示数为1.2N,所以滑动摩擦力为
1.2N。
(2)图甲中木块A相对木板向右滑动,所以所受摩擦力向左,受力示意图如图所示:
(3)在接触面粗糙程度相同时,物体间的压力越大,滑动摩擦力越大,由图甲、乙所示实验可知,
物体间接触面的粗糙程度相同,乙图物体间的压力越大,弹簧测力计所示越大,物体受到的滑动摩擦
力越大,故F