3.6 摩擦力(1)
学习指要
一、知识要点
1．摩擦力
两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，在接触面上会产生一个阻碍物体相对运动的力，这个力就叫做摩擦力。固体、液体、气体都会产生摩擦力。
2．影响摩擦力大小的因素
物体滑动时产生的摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力和接触面粗糙程度有关。表面受到的压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。
二、重要提示
1．物体间产生摩擦力必须具备以下三个条件：
(1)物体问相互接触且相互挤压；
(2)物体问的接触面是粗糙的；
(3)物体间存在着相对运动或相对运动趋势。
2．摩擦力总是阻碍物体问的相对运动，但并非总是阻碍物体的运动。对于运动的物体来说，摩擦力也可能是动力。如人在向前行走时，脚向后蹬地，有向后运动的趋势，这时地面就产生一个阻碍脚向后滑的摩擦力，这个摩擦力的方向正好跟人前进的方向一致，从而帮助人前行。21*cnjy*com
科学广场
关于摩擦产生的两种学说
凹凸说：物体表面无论经过怎样的加工，都或大或小地留下凹凸。凹凸说认为，当两个物体接触时，它们各自表面上的那些凹凸不平的地方就会相互拉扯，从而产生阻碍相对运动的摩擦。21*cnjy*com
粘合说：在粘合说之前是分子说。英国物理学家萨古利埃早在17世纪就指出，摩擦力是由于接触面上的分子力交错所致的。表面愈光滑，摩擦面就愈接近，表面的分子力影响应当愈大。由于当时加工技术的原因，分子说一直没有得到实验的证实。进入20世纪以后，科学家哈迪利用研磨技术的进步，在实验中发现：把两个物体表面磨光滑，它们之间的摩擦力是可以减小的。但是，当两个表面磨得很光滑时，摩擦力反而有所增大。若将两个磨得很光滑的金属面对合，它们能“粘”在一起。这证实了分子说，同时分子说也发展成为粘合说。
但是，凹凸说进入20世纪以来，并不因为粘合说的发展而作为误论被废弃。它与对立的分子说和粘合说都持之有据，言之有理。关于摩擦的成因，仍然是科学界一个很活跃的研究课题。
解题指导
【例题】小明用如图3.6—1甲、乙、丙所示的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关。
(1)实验中，他应将弹簧测力计沿_______方向拉动木块，使木块在水平面上做_______，并记下弹簧测力计的示数。
(2)比较步骤_______与 _______可得：摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关，且压力越大，摩擦力越大；比较步骤甲与丙可得：摩擦力的大小跟接触面的_______有关，且接触面越_______，摩擦力越大。
(3)小明在实验中还发现：在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动木块为止。该现象表明：物体在静止时也可能受到_______的作用，且该力的大小与_______力的大小有关。
(4)上学路上，小明看见一辆汽车陷进了泥坑里，司机将一些稻草塞进后轮底下，汽车很快就爬出了泥坑，这是利用增大______________的方法增大摩擦力的。
【解析】(1)在探究摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中，他应将弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使木块在水平面上做匀速直线运动，并记下弹簧测力计的示数。这样做是因为物体在做匀速直线运动时，在水平方向上所受到的摩擦力和拉力平衡，也就是说摩擦力的大小和拉力的大小相等，通过弹簧测力计读出拉力的大小，也就知道了摩擦力的大小。
(2)要得出摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关，且压力越大，摩擦力越大的结论，必须控制接触面的粗糙程度做对比实验。比较甲、乙、丙可知，甲、乙接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，通过比较可以得出摩擦力大小与压力的关系。通过比较甲、丙可得：摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关，且接触面越粗糙，摩擦力越大。
(3)在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，表明物体在静止时也可能受到摩擦力的作用；且示数逐渐增大，直到拉力拉动木块为止，表明该力的大小与拉力的大小有关。
(4)当汽车陷进泥坑里，司机将一些稻草塞进后轮底下，汽车很快就爬出了泥坑，这是利用稻草来增大接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦力的。
【答案】(1)水平匀速直线运动(2)甲 乙粗糙程度粗糙(3)摩擦力 拉 (4)接触面的粗糙
程度21*cnjy*com
同步训练 A组21*cnjy*com
1．如果没有摩擦，下列情况不会出现的是 ( )
A．用绳子捆绑物体捆不牢
B．走路无法前进21*cnjy*com
C．用很小的力可拉动很笨重的东西
D．朝墙上扔玻璃杯，杯子不会破
2．把手掌放桌面上滑动时，你感觉_______(填“有”或“无”)摩擦力，当加大手掌对桌面的压力再滑动时，你感觉摩擦力变_______(填“大”或“小”)，这说明滑动摩擦力的大小和_______有关。按照同样的方法在桌面和毛巾表面用同样的压力重复上面的动作，你感觉摩擦力的大小_______(填“一样”或“不一样”)，说明摩擦力的大小还与_______有关。
3．小明用l00牛的水平力推动木箱以2米/秒的速度向右做匀速直线运动，则木箱所受摩擦力的大小是_______牛。若要使木箱以5米/秒的速度向右做匀速直线运动，则人的推力的大小应是_______牛，木箱所受摩擦力的大小是_______牛。
4．下图中物体与地面(或斜面)间的接触面是粗糙的，则物体m没有受到摩擦力的是 （ ）
5．人在一般情况下步行前进时，若鞋底与地面不打滑，下列说法正确的是 ( )
A．地面对鞋底的摩擦力向后，阻碍人前进
B．地面对鞋底的摩擦力向前，推动人前进
C．鞋底花纹磨损后，摩擦力减小，人更容易前进
D．鞋底花纹磨损后，摩擦力增大，人更难以前进
6．杂技演员沿竖立的硬杆匀速向上爬，演员受到竖直向上的作用力是 ( )
A．摩擦力 B．拉力
C．臂力 D．重力
7．如图所示，三个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：
图①中弹簧的左端固定在墙上，此时弹簧的伸长量为x1并处于静止状态。
图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，此时弹簧的伸长量为x2并处于静止状态。
图③中弹簧的左端挂一小物块，物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动，此时弹簧的伸长量为x3。则x1、x2、x3的大小关系是：x1______x2，x2 ______x3
8．某科学兴趣小组对“滑动摩擦力的大小与接触面积和接触面的湿度是否有关”的问题进行探究。他们选择了一块各面粗糙程度相同并带有挂钩的长方体物块作为研究对象，请回答：
(1)实验所用到的测量工具是 ______。
(2)在测量滑动摩擦力的大小时，必须让物块在水平面上做______运动，才能使测出的拉力的大小与滑动摩擦力的大小相等。
(3)下表为实验记录表格，通过分析表中序号为_______的实验记录，可得到初步结论：滑动摩擦力的大小与______无关；分析表中序号为______的实验记录，可得出结论：滑动摩擦力的大小与______有关。
序号
接触面积
接触面干湿程度
摩擦力f/牛
1
小
干
0.5
2
中
干
0.5
3
大
干
0.5
4
大
较湿
0.6
5
大
湿
0.8
同步训练 B组
9．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。请回答下列问题：(填字母) 21*cnjy*com
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21*cnjy*com
(1)米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上的受力情况为________。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上的受力情况为________。
(3)当输送带突然制动时，米袋在水平方向上的受力情况为________。
10．在科学课上，研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验给小明留下了深刻的印象。放学后，他用盒装牛奶和弹簧测力计在家做起了实验，并有了新的发现。
(1)小明用弹簧测力计分别拉着一盒、两盒、三盒牛奶，在水平桌面上做匀速直线运动，如图所示，并记录下了如表l中的数据。
表1
压力/牛
滑动摩擦力/牛
一盒牛奶
3
0.6
两盒牛奶
6
1.2
三盒牛奶
9
1.8
21*cnjy*com
小明对表l中的测量数据的大小进行了认真的分析，惊奇地发现：在接触面相同的情况 下，滑动摩擦力的大小与压力大小的比值是_______的。
(2)为了验证上述结论是否正确，小明按图中的方法在较粗糙的水平水泥地面上又进行了一 次实验，记下如表2的数据。分析表2中的数据，你认为小明的发现是________(填“正确的”或“错误的”)。
表2
压力/年
滑动摩擦力/牛
一盒牛奶
3
0.9
两盒牛奶
6
1.8
三盒牛奶
9
2.7
(3)综合分析比较两次的实验数据和接触面的情况，你认为滑动摩擦力与压力的比值的大小反映了________。
(4)综合上述发现，小明推测：要使五盒叠放在一起的牛奶在上述水平桌面上做匀速直线运 动，弹簧测力计的示数应当是________牛。
21*cnjy*com
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11．如图甲所示，A是木块，B是长木板，C是弹簧测力计，另有砝码、棉布、毛巾等实验器材。若匀速拉动弹簧测力计，则可测出木块受到的摩擦力。21*cnjy*com
(1)此实验的目的是探究________________________。21*cnjy*com
(2)在操作过程中，一定要保持弹簧测力计匀速直线拉动木块，此时，弹簧测力计对木块的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)木块受到的摩擦力。
(3)在图乙中，D是一个电动装置，可带动木板做匀速直线运动。该装置相对图甲所示的装置更具优势，请指出其中一点：________________________。
参考答案21*cnjy*com
3．6 摩擦力(1)
1．D 2．有 大 压力大小不一样 接触面粗糙程度 3．100 100 100 4．A 5．B 6．A 7．= = 8．(1)弹簧测力计 (2)匀速直线 (3)1、2、3 接触面积 3、4、5 接触面的湿度 9．(1)A (2)C (3)B 10． (1)不变 (2)正确的 (3)接触面的粗糙程度 (4)3 11．(1)影响滑动摩擦力大小的因素21*cnjy*com (2)等于 (3)便于读取弹簧测力计的读数(或易于保持木板做匀速直线运动) 21*cnjy*com
3.6 摩擦力(2)
学习指要
知识要点
（1)使接触面变得粗糙或在接触面间添加增大摩擦的材料
增大有益摩擦的方法 （2）增大接触面间的压力
（3）变滚动为滑动
(1)使接触面变得光滑
(2)使摩擦面脱离接触(加润滑油或润滑剂，利用气垫、磁悬浮等2．减小有害摩擦的方法 技术)
(3)变滑动为滚动
(4)减小压力
二、重要提示
1．要善于分析生活中的摩擦实例。判断其利与弊。21*cnjy*com
2．摩擦力的大小与物体间的接触面积的大小无关。21*cnjy*com
科学广场
磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种全新的列车，l972年世界上第一台超导感应推斥式(电动型)磁悬浮列车在日本研制成功，所用的超导材料是银锡合金。这种列车每一节车厢下面的车轮旁边都装有小型的超导体，在轨道的两旁有一系列闭合的铝环，整个列车由埋在地下的直线型同步马达驱动。当列车向前行驶时，超导磁体在轨道面产生强的磁场并和轨道旁的铝环相对运动，在铝环内感应出强大的电流，由手超导体和铝环的相互排斥作用，就产生一种向上的升力把列车凌空托起，消除车轮与钢轨的摩擦阻力。另外速度愈大，排斥力就愈大，当速度超过一定值(80千米/时)时，列车就脱离路轨表面，最大距离可达数厘米以上，其悬浮是稳定的，无需加任何主动控制。由于采用气隙悬浮，即使车体稍许不平衡，或车体与轨道稍许对不准或轨道上有冰雪之类杂物，均不影响列车运行的安全性。
例题指导
【例题】一个很有经验的司机有一次开着空车陷在了一片较湿的泥沙地中，车轮在原地打滑。他下车后找来一些人帮忙，但不是要他们来帮助推车，而是要这些人都上了他的车。不一会儿．汽车就离开了湿滑的泥沙地。你知道这个聪明的司机利用了什么科学知识吗?
【解析】我们发现问题在于其车轮在原地打滑，也就是说摩擦力不够大，从解决方法上应当设法增加滑动摩擦力的大小。而增大摩擦力的方法有两种，一是增加接触面的粗糙程度，另一种就是增大压力。本题中的司机采用了第二种方法。
【答案】司机要这些人都上车是为了增大车对地面的压力。从而增大摩擦，使车能前进。
同步训练 A组
1．浴室中为了防止地面沾水而使人打滑跌倒，下列采取的措施错误的是 ( )
A．浴室地面应铺上带有凹凸花纹的地砖
B．人淋浴时穿的鞋底带有凹凸花纹
C．脚底下放一条毛巾
D．穿上平底的塑料拖鞋
2．小强同学养成了仔细观察生活的好习惯，他发现很多药瓶瓶盖的侧面都有密集的竖条纹。如图所示，其目的是为了( )
A．坚固耐用
B．增大粗糙程度。从而增大摩擦，便于旋开和旋紧
C．便于运输
D．节约材料
3．下列属于有害摩擦的是 ( )
A．自行车车闸皮与轮圈之问的摩擦
B．火箭升空时火箭与空气的摩擦
C．圆珠笔的笔珠与纸面之间的摩擦
D．手拿物体时手与物体之间的摩擦
4．安装自行车轮上的气门芯的小橡皮管时，如果把气门芯在水中浸一下，再安装小橡皮管就非常容易，这是因为这样做 ( ) 21*cnjy*com
A．消除了气门芯与橡皮管之间的摩擦21*cnjy*com
B．减小了气门芯与橡皮管之间的摩擦21*cnjy*com
C．减小了气门芯与橡皮管之间的压力21*cnjy*com
D．增大了气门芯与橡皮管之间的压力21*cnjy*com
5．生物在进化过程中形成了各自与生存环境相适应的特征。下列各种生物的特征中，有利于减小摩擦的是 ( ) 21*cnjy*com
A．泥鳅润滑的体表 B．人手指上的指纹21*cnjy*com
C．鸭趾间的蹼 D．猫足上的肉垫21*cnjy*com
6．小柯做了一个如图所示的“魔力转椅”实验。他坐在普通转椅上用力扇动手中的扇子，椅子不转；在普通转椅的立柱和底座金属筒之间装上滚动轴承和钢珠后，用力扇动手中的扇子，“魔力转椅”随即转动。21*cnjy*com
(1)“魔力转椅”是采用_______的方法减小摩擦力的。
(2)扇子能扇转“魔力转椅”是利用了_______原理。
7．由于雨后气温骤降，市内各道路上结满了冰，给人们出行带来了不便。下列措施与增大摩擦无关的是 ( )
A．穿防滑鞋 B．向冰面撒炉渣
C．给汽车安防滑链 D．汽车减速慢行
8．近年来，一些运营者将车辆加长加高、增大载重量。致使有些交通拥挤的路段不堪重负，伤痕累累。交通部门及时出台限制非法加长、加高车辆的交通规则，这主要是考虑到下列中的 ( )
A．超载费油，浪费能源
B．趟载速度慢．时间就是金钱
C．超载对路面的压力大，摩擦力大，损坏路面
D．超载，司机控制方向盘费力
9．某中学体育馆篮球场的水泥地面上铺了一块很大的毛地毯，用来表演文艺节目。现根据节目要求，要把毛地毯往前移动2米，小琦等几名同学拉起毛地毯的一边，费了较大力气才把它拉到前面。
请你结合所学的科学知识，同答下列问题：
(1)毛地毯很难被拉动的主要原闲是什么？________________________________。
(2)清你想出一种较好的方法来移动毛地毯?(不借助器械，可用文字或示意图说明)
______________________________________________________________________________。
同步训练 B组
10．奥运会上，体操运动员在上单杠前，总是要在手上抹上一些镁粉；而在做回环动作时，手握杠又不能太紧。这样做的目的是 ( )
A．前者是增大摩擦，后者是减小摩擦
B．两者都是增大摩擦
C．前者是减小摩擦．后者是增大摩擦
D．两者都是减小摩擦
11．你是否注意到这种现象：无论是锯木头的锯子还是锯钢铁的锯子，它们的锯齿都是东倒西歪的，不在一个平面上，这是因为 ( )
A．锯条用得太久，锯齿被撞歪了
B．这样使锯条更耐受撞击
C．这样能使锯条更锋利
D．可以使锯口变宽．减小材料对锯条的摩擦力
12．自行车是我们熟悉的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它涉及不少有关摩擦的知识。21*cnjy*com
例如：
A．轮胎上刻有花纹；
B．车轮做成圆形；21*cnjy*com
C．塑料套紧套在车把上；
D．在转动部分添加润滑油；
E．脚踏板凹凸不平；21*cnjy*com
F．刹车时用力捏闸；21*cnjy*com
G．车轴处装有滚珠；
H．车的把手上有凹槽。
请回答问题：
(1)上述各项内容中属于通过改变接触面的粗糙程度而增大摩擦的是_______(填字母，下同)；通过增大压力而增大摩擦的是_______；通过变滑动摩擦为滚动摩擦而减小摩擦的是_______；通过使接触面彼此分开而减小摩擦的是_______。
(2)用力踩动脚踏板使自行车前进时．后轮与地面间摩擦力的方向朝_______(填“前”或 “后”)。
(3)请你大胆发挥想象：假如没有摩擦，自行车会出现怎样的情况?写出两个合理的场景。
① __________________________________________；
② __________________________________________。
13．小红将一块木块分别放在一块木板、一条毛巾上做关于摩擦力的实验，实验用到的器材还有一只弹簧测力计和一只钩码，如图所示，图中数字表示实验序号。21*cnjy*com
(1)这个实验要研究的是摩擦力大小与_______的关系。
(2)实验过程中，弹簧测力计始终水平拉着木块运动，并且数据的读取都是正确的，记录结果如下表。分析表中数据，可知其中一次弹簧测力计读数不可能等于摩擦力的大小，请指出其实验序号：_______。
实验序号
弹簧测力计读数/牛
1
1.6
2
1.2
3
1.3
（3)在实验2中，若增大拉力，则木块受到的摩擦力大小将如何变化? ________ (填“变大”“变 小”或“不变”)。
参考答案
3．6 摩擦力（2) 21*cnjy*com
1．D 2．B 3．B 4．B 5．A 6．(1)滚动代替滑动 (2)力的作增是相互的(或力是改变物体运动状态的原因) 7．D 8．C 9．(1)毛地毯表面粗糙，与地面间的摩擦力大 (2)把毛地毯卷成筒状，再滚过去 l0．A ll．D l2．(1)AEH CF BG D (2)前 (3)手握不住车把 车轮打滑不前进 13．(1)压力大小和接触面的粗糙程度 (2)1 (3)不变21*cnjy*com
