学思堂提优——第6节 摩擦力

第6节 摩擦力
知识结构
滑动摩擦
1．摩擦的产生 静摩擦
滚动摩擦
增大压力
2．增加摩擦的方法 增大接触面的粗糙程度
变滚动为滑动
在接触面上加润滑油
3．减小摩擦的方法 变滑动为滚动
利用气垫
解题指引
例l 下网所示的方法中，属于增大摩擦的是 ( )
【指引】 本题的四幅图中。A项是通过增大鞋底的粗糙程度来增大摩擦，C项通过加润滑油，减小摩擦，B项和D项通过变滑动为滚动来减小摩擦的。本题答案是A。
例2 下列措施中。为了减小摩擦的是 ( )
A．下雪天，汽车轮胎上缠铁链
B。在拔河比赛中，用力握紧绳子
C．气垫船行驶时在船体和水面之间形成高压空气层
D．皮带打滑时。可以把皮带拉紧一点
【指引】本题考查学生对影响摩擦力大小的因素的理解。减小摩擦的方向有：减小压力，使接触面更加光滑些．改滑动摩擦为滚动摩擦等。汽车轮胎上缠铁链显然是为了使接触面更加粗糙些，用力握紧绳子和把皮带拉紧一点都是在增大压力。利用气垫可以大大减小摩擦。本题答案是C。
【探究】 摩擦力的大小与物体的介质有关，例如机器上加润滑油的目的就是为了减小摩擦。
例3 行进中的自行车，其车轮与地面之间是哪种摩擦?
在刹车过程中，刹车橡胶片与钢圈之间是哪种摩擦?
【指引】对这类问题的分析，要从摩擦的概念人手，分析产生摩擦的物体之间是如何运动的。车轮正常行进时，是在地面上滚动前进的，属滚动摩擦。刹车时，钢圈与刹车片之间是滑动摩擦。
【探究】 上述情况也可以用实验来验证：在轮胎和刹车片上各涂一点红漆，让自行车在稍刹车状态下前进，可以看到，地面上有间隔的红点，而钢圈上则有连续不间断的红带，前者说明轮胎与地面之间是滚动摩擦，后者说明刹车片与钢圈之间是滑动摩擦。
例4某校实验小组在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验中，提出了下列假设：①滑动摩擦力的大小可能与接触面积的大小有关；②滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；③滑动摩擦力的大小可能与接触面之间的压力大小有关；④滑动摩擦力的大小可能与运动速度大小有关。然后该实验小组做了如图3-54所示的实验，以验证提出的假设。则这个实验验证的假设是 ( )
A．① B．② C．②和③ D．①、②、③和④
【指引】本题考查同学们如何利用控制变量法进行实验设计，另外也要准确地领会图片所反映的现象和传递的信息。通过比较两图，不同之处只在于接触面粗糙程度不同，其他因素完全相同，所以本实验验证的就是滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。本题答案是B。
图3—54
例5 (杭州中考题)如图3—55甲所示，用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，在t1时间内木块静止，木块运动后改变拉力，使木块在t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据处理后，得到如网乙所示拉力随时间变化图线，回答下列问题：21*cnjy*com
图3—55
(1)当用F=5．3牛的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为 牛；
若用F-5．8牛的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为 牛。
(2)如图丙所示，为研究滑动摩擦力F，大小与接触面受到压力F。大小的关系，在重
力为l7牛的木块上每次增加l牛露的砝码，分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动。实
验测量数据如下：
木块对水平蔺压力F。(牛)
17
18
19
20
2l
水平拉力F(牛)
5.1
5.4
5.7
6.0
6.3
根据表格中的数据，得出滑动摩擦力F，大小与接触面受到压力Fw大小的关系式
为 。
【指引】从乙图可知，t1之前木块保持静止，静摩擦力与拉力是一对平衡力，所以随着拉力增大而增大，5．5N就是木块的最大静摩擦力。t1后木块开始滑动，滑动摩擦力要小于最大静摩擦力，所以要使得t2后处于匀速直线运动状态，就要相应地减小拉力，使拉力等于滑动摩擦力(5．1N)。题(1)中当用F=5．3牛的水平拉力拉静止的木块时，木块仍然处于静止状态，故摩擦力等于拉力5．3N；当用F=5．8牛的水平拉力拉木块，木块开始处于加速运动状态，但滑动摩擦力大小与速度大小无关，所以木块所受摩擦力大小仍为5．1牛。题(2)中分析表格中数据，可以明确两者成正比关系。
【答案】(1)5．3 5．1 (2)F f=0．3FN
【探究】 这类考题要求学生除了具备扎实的基础知识(静摩擦力、滑动摩擦力、力合运动的关系等)外，还必须拥有丰富的感性认识(对拉动静止物体的感受)，以及对图像、表格数据较强的分析处理能力。这是考生在中考训练中必须强化的。
达标练习
1．在下列措施中，不利于拧开瓶盖的是 ( ：
A．瓶盖上刻有直花纹 B．用粗糙的布盖住瓶盖
C．瓶盖上抹点油 D．用很大的力气拧盖
2．摩擦与我们的生活息息相关，假如没有摩擦，下列现象不可能发生的是 ( )
A．老师仍能用粉笔在黑板上写字 B．人无法走路
C．火柴头难以划燃 D．自行车刹车失灵
3．(自贡中考题)以下安全提示中与摩擦力有关的是 ( )
A．请驾驶员系好安全带
B．雨天路滑，驾驶员小心行驶
C．天干物燥，注意防火
D．在火车站站台上候车的旅客请站在安全线以外
4．下列现象中，具有增大摩擦作用的有 ( )
A．往木制的门柱里加点水，转动时可以轻松些
B．楼道的台阶上刻有几道凹凸不平的花纹
C．赛跑时运动员穿钉鞋跑步
D．切菜的菜刀两面都磨得很光滑
5．科学知识可以通过对自然的探究而获得。探究下列事实，其中具有减小摩擦作用的是， ( )
A．泥鳅体表有一层滑黏的液体 B．蛇的体表覆盖粗糙的鳞片
C．蜈蚣腹部有许多足 D．啄木鸟有尖尖的喙
6．下列有关摩擦利弊的说法，正确的是 ( )
A．人走路时，鞋与地面之间的摩擦是有害的
B．火车的车轮与铁轨之间的摩擦是有害的
C．皮带与皮带轮之间的摩擦是有益的
D．机器转轴处的摩擦是有益的
7．关于摩擦力，下列说法正确的是 ( )
A．静止的物体一定受到摩擦力
B．运动的物体一定受到摩擦力
C．将手压在桌面上，并慢慢地滑动时，手一定受到摩擦力的作用
D．物体放在粗糙的地面上时，一定受到摩擦力的作用
8．在家里的浴室中，为了防止地面沾水使人打滑跌倒，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．脚下放一条毛巾
B．人沐浴时穿的拖鞋鞋底带有凹凸花纹
D．穿上平底的塑料拖鞋
9．下列关于摩擦的说法，正确的有 ( )
A．增大有益摩擦的方法主要是减小压力和把接触面弄得粗糙些
B．在地上拖动重物时，常常在重物下面垫上圆木，这是为了减小摩擦
C．气垫船行驶时在船体和水面之间形成高压空气层是为了减小摩擦
D．给机器加润滑油是为了增大有益摩擦
10．图3—56描述的是小红同学用手探究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关的情景，用手分别压在玻璃板和桌面滑动(图甲、乙)，然后再用另一只手压在手上在桌面滑动(图丙)，下面说法不正确的是 ( )
图3—56
A．比较甲和乙，感觉甲的阻力大
B．比较乙和丙，感觉丙的阻力大
C．甲和乙是探究滑动摩擦大小与接触面粗糙程度的关系
D．乙和丙是探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系
11．(广州中考题)用如图3—57所示的方法测量同一只鞋在不同水平路面滑动时的摩擦力，下列说法正确的是 ( )
A．在柏油路面和冰面上测得的摩擦力都相同
B．在同一路面，无论鞋内是否放上铁块，摩擦力都一样
C．只要鞋被拉动了，测力计的读数就等于鞋受到的摩擦力的大小
D．在同一路面鞋以不同的速度做匀速运动，测力计的示数都相同
图3-57
12．(义乌中考题)如图3—58，用l00牛的力把一个重为l0牛的物体压在竖直墙壁上，物体处于静止状态。当压力减为50牛时．物体沿竖直墙壁匀速下滑，则物体下滑时受到的摩擦力大小是( )
A．5牛 B．10牛 C．40牛 D．50牛
图3 -58
13．(黄冈中考题)杂技节目表演中，一位杂技小丑穿着很长的大皮鞋，站在水平舞台上向观众鞠躬致意，双脚不动上身没有躬下，而是整个身子笔直缓慢向前倾斜却不倒下。下列说法不正确的是 ( )
A．小丑的鞋子可能很重，有助于降低重心 ·
B．小丑的鞋子长，支撑面扩大了，使重心在支撑面以内
C．小丑的鞋底受到了地面的摩擦力
D．小丑对地面的压力与地面对小丑的支持力大小相等
14．(绍兴中考题)根据实验事实和一定的理论推理，揭示自然规律是研究科学的重要方法。如图3—59所示，从斜面上同一高度下滑的小车。①在铺有毛巾的水平面上，运动路程很短；②如果在没有摩擦的水平面上，将做匀速直线运动；③如果在较光滑的水平面上，运动路程很长；④在铺有棉布的水平面上，运动路程较短；⑤在水平平整的木板表面上，运动路程较长。则下面的判断和排列次序正确的是 ( )
图3-59
A．事实①④⑤，推论②③ B．事实①④⑤，推论③②
C．事实①②③，推论④⑤ D．事实①③②，推论⑤④
15．普通自行车上，通过增大压力来增大摩擦的装置是 ；在前后轮中减小摩擦的措施是在轮子的轴上安装了 。
16．在皮带传动时，是利用了 之间的摩擦，因此这个摩擦是 的。通常皮带打滑，采用的方法是将皮带轮 。
17．用5牛的水平力推动放在水平地面上的箱子，但没有推动，这是由于 和 之
间存在着 力。它的大小是 牛，跟推力方向 。
18．一同学在研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，在同一桌面上分别用弹簧秤缓慢匀速拉动平放、侧放的同一长方体木块时，比较两次弹簧秤的读数相等。根据这一事实，你能得到的初步结论是： 。
19．重40牛的物体放在水平地面上，地面对它的支持力是 ；如果用5牛的水平拉力，使物体在水平地面上以2米／秒的速度做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力是 ；若物体以4米／秒的速度做匀速直线运动，则摩擦力为 ；若物体处于静止状态，则摩擦力为 。
20．磁悬浮列车是一种利用电磁力量使列车“浮”起来，再通过牵引力使列车开动的先进车辆。它利用磁悬浮使列车脱离与地面的接触，从而可以使摩擦 而极大地提高速度。乒乓球拍上有胶粒，这是为了 摩擦。(填“增大”或“减小”)
21．下列各种摩擦中，属于有害摩擦的是 ，属于有益摩擦的是 。(填序号)
①机器运转时，各部件之间的摩擦；②拔河比赛时，手与绳之间的摩擦；③自行车行进时，后轮胎与地面之间的摩擦；④吃饭时，筷子与食物之间的摩擦。
22．下列事例中，为了增大摩擦力的是 ，为了减小摩擦力的是 。
①补衣服时，把针在头发上擦一下；②轮胎上刻有花纹；③自行车车轴上要经常上油；④刹车时用力捏紧刹车片；⑤扳手的把手上刻有花纹；⑥举重运动员举杠之前，在手上擦一些镁粉。
23．在下列情景中，物体之间产生的摩擦是哪种摩擦?
(1)用黑板刷擦黑板上的粉笔字 。
(2)穿旱冰鞋在水泥地面上运动 。
(3)穿冰鞋在冰面上滑动 。
(4)用铅笔在纸上写字 。
(5)筷子提米实验 。
24．如图3—60所示，木块放在水平桌面上，用2牛的水平拉力拉木块，木块静止不动，这是因为木块受到 的作用。现用弹簧秤来测木块在桌面上滑动的摩擦力。方法是：记下 就知道了摩擦力；若在木块下面放几枝圆铅笔，弹簧秤的读数就大为减小，这说明 。
图3—60
25．(湖州中考题)魔术师表演了魔术——“神奇的戒指”(如图3—61)魔术的奥秘是：双手拉长穿过戒指的橡皮筋，低处的手中留下一段橡皮筋；保持双手位置不变，低处的手慢慢地放出这段橡皮筋，橡皮筋在收缩过程中，戒指就从低处慢慢上升，给观察者留下了戒指会自动上升的假象。该魔术表演中，用力拉长橡皮筋表明力能使物体发生 ；戒指在橡皮筋上不会下滑是因为受到了 力的作用。
图3-61
26．(江西中考题)在生活中，我们有过以下的体验或观察：①写字的笔杆握笔处凹凸不平；②厨房的菜刀刀刃磨得很薄；③装订试卷时用力按压订书机；④运动鞋底花纹做得很深。其中主要目的为了增大压强的是 ，增大摩擦的是 。(填写序号)
27．(镇江中考题)图3-62是探究“阻力对物体运动的影响”的过程。
图3-62
(1)根据图中情景可以判断以下说法正确的是 ( )
A．①是假设，②③是实验事实，④是实验推论
B．①②③④都是实验事实
C．①②是实验事实，③④是实验推论
D．①②③是实验事实，④是实验推论
(2)-每次．LLfl、车从斜面同一高度由静止滑下，记下小车最终停在水平面上的位置，可知小车受到的阻力越小，小车运动的路程越 。其中运动的小车在木板上最终停下来，是因为小车在水平方向上受 。(选填“平衡力”、“非平衡力”或“不受力”)
(3)若用木块代替小车再探究“摩擦力的大小与什么因素有关”，还需要添加的器材是长方
体木块、钩码和 。
28．(台州中考题)如图3-63甲是一枚简单的液体燃料火箭结构图，小明所在班级以“火箭中的科学奥秘”为主题开展了系列活动。
(1)模拟火箭升空的原理：三组同学分别进行了下列活动，其中现象产生的原理与火箭升空相同的有 。
(2)验证火箭顶部圆锥形能减少摩擦：某同学利用不吸水、硬质的纸张，制成等质量、密封的圆锥体和长方体，在同一高度让两者同时自由下落，如图乙所示。
①为比较两者所受摩擦力的大小，他们需观察 。
②为使实验效果更明显，下列措施可以采用的有 。
A．在更高处让两物体自由下落
B．用木头替代纸张进行实验
C．让两物体在水中自由上浮

图3-63
29．在家里拿同样重的啤酒瓶和食用油瓶，往往哪个瓶子要捏得更紧些?为什么?
30．古埃及人在建造金字塔时，在运送的大石块下面垫上圆形滚木。北京故宫有一整块 雕龙的大石阶重30多吨，在没有大型起重工具的情况下，据说是在冬天运送的，首先
在地上泼水，结冰后再推拉行运。以上做法分别利用了什么原理?
31．如图3—64所示，把两个相同的平底碟子叠在一起，然后转动上面的那只；把两个碟子分开，在其中一只碟里放一些玻璃珠，再把另一只碟子放在上面转动。问哪种情况下，上面的碟子转动更容易?

图3-64 图3-65
参考答案
1．C 2．A 3．B 4．BC 5．A 6．C 7．C 8．D 9．BC l0．A ll．D l2．B l3．C l4．B l5．刹车装置 滚动轴承 l6．皮带与轮 有益 张紧 17．地面 箱子 摩擦 5 相反 l8．滑动摩擦力的大小与接触面积无关
l9．40牛 5牛 5牛0 20．减小增大 21．① ②③④ 22．②④⑤⑥①③
23．(1)滑动摩擦 (2)滚动摩擦 (3)滑动摩擦 (4)滑动摩擦 (5)静摩擦
24．摩擦力 弹簧秤的示数相同条件下，滚动摩擦要比滑动摩擦小得多
25．形变；摩擦 26．②③；①④
27．(1)D(2)远；非平衡力 (3)弹簧测力计
28．(1)A、B(2)①两物体着地的先后(填比较着地时间等类似答案均可) ②A、C
29．食用油瓶 要捏得更紧些。因油瓶摩擦系数小，增大压力，加大摩擦力。
30．前者用滚动来代替滑动以减少摩擦，后者利用冰面光滑来减小摩擦
31．放一些玻璃珠更容易转动
32．乙能赢，因为乙一侧凳子和手之间的压力大，所以摩擦也大