人教版 初中物理 八年级下册 第八章 运动和力 8.3摩擦力 学案
文档属性
| 名称 | 人教版 初中物理 八年级下册 第八章 运动和力 8.3摩擦力 学案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-02-04 17:25:38 | ||
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文档简介
/ 让教学更有效 精品学案 | 物理学科
【学习目标】
1. 知道摩擦力的定义
2. 能判断摩擦力的方向
3.能区分静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力
4. 知道影响滑动摩擦力大小的因素
5. 知道最大静摩擦力与滑动摩擦力的区别
6. 能根据运动(或测力计)图像来确定物体所受摩擦力的情况
7. 会在生活中合理利用摩擦力（知道增大或减小摩擦力的办法）
【自主学习】
一、摩擦力
两个相互 的物体（还要有挤压），当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种 相对运动的力，这种力叫作 ，一般用 f 表示，方向：与物体在接触面运动的方向相反（并不一定与物体运动方向相反哦）。
摩擦力还有静摩擦力和滚动摩擦力。
二、测量滑动摩擦力
用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做 运动。此时，我们读出弹簧测力计所测的拉力，就可以得到木块与长木板之间的滑动摩擦力的大小。（原理：二力平衡）
三、探究影响滑动摩擦力大小的因素
实验原理：二力平衡；实验方法：控制变量法、转换法（摩擦力转换成弹簧测力计的拉力）
实验原理图（右图）：
影响因素一：压力大小；
影响因素二：接触面的粗糙程度；
影响因素三：触面的材料
该实验需要匀速拉动木块，以及控制变量的思想。
结论：（1）滑动摩擦力的大小与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；
（2）滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）另外，滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。
几种实验方法：
第一幅图需要匀速拉动，其他的均不需要匀速。第四幅图需要考虑测力计自重的影响，导致示数比实际摩擦力小。
四、最大静摩擦力与滑动摩擦力的区别
静摩擦力的增大有一个限度，静摩擦力的最大值Fmax等于物体刚要开始运动时的拉力。两物体间发生的静摩擦力的大小在 0 与最大静摩擦力Fmax之间。0 < f < Fmax 。习题一般有如下两种情况：
五、摩擦力的利用与防止
许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。例如，人走路时要利用鞋底与地而间的摩擦。
摩擦在很多情况下又是有害的。例如，机器工作时，运动的部件间要产生摩擦。这种摩擦不但白白消耗动力，而且使机器磨损。这时就要设法减小摩擦。
根据影响摩擦力大小的因素我们知道：可以通过改变压力、接触面的粗糙程度、分离接触面（气垫船、加润滑油）、更换接触面的材料等方法来改变摩擦力的大小。
【例1】学习了摩擦力的相关知识后，请判断下列说法中正确的是（ ）
A．只有运动，才会有滑动摩擦力 B．物体受到的滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
C．静止状态一定不受摩擦力 D．摩擦力只有滑动摩擦力是可以用弹簧测力计测量出来的
E．小冰向左推箱子，箱子受到的滑动摩擦力向右 F．大冰向右推箱子，箱子受到的摩擦力向无法确定
【例2】如图所示，手握着杯子处于竖直静止状态，下列叙述正确的是（ ）
A．瓶子处于静止状态，所以瓶子不受摩擦力作用
B．手握瓶子的力越大，瓶子所受的摩擦力就越大
C．瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
D．瓶子受到竖直向上的摩擦力
【例3】如图甲，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的力F2作用下刚好能做匀速直线运动，若将A、B如图乙紧靠放在同一桌面上，用力F1推A使它们一起匀速运动，则F1=_____N。
【例4】水平面上叠放着A、 B两个物体，在水平方向力F1和F2的作用下，以共同的速度 v 一起向右匀速运动，已知F1=10N，F2=6N，那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是（ ）
A．A对B的摩擦力为10N，向左
B．B对地面的摩擦力和A对B摩擦力是一对相互作用力
C．A受到支持力与B受到的压力是一对平衡力
D．地面对B的摩擦力为4N，方向向左
【例5】如图所示，在“测量摩擦力的大小”实验中：
（1）实验过程中弹簧测力计必须沿 方向拉木块；实验前，应该在 方向上对弹簧测力计进行调零。
（2）由坐标图可知，在1~2s内木块沿木板表面做 （选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动，0~1秒内木块受到的摩擦力f＝ N，1~2s内木块受到的摩擦力f＝ N，2~3s内木块受到的摩擦力f ＝ N
（3）实验过程中小明发现保持物体做匀速直线运动很困难，他与同组成员讨论后，改用如下图装置进行实验，将弹簧测力计水平固定，在物体与桌面之间垫一块表面粗糙的木板，当小明用8N的力拉出木板时，弹簧测力计示数是2N，他这样做实验的好处是 ；则此时木块与木板之间的摩擦力为 N。
（4）实验中，小天发现弹簧测力计示数很难稳定，于是设计了如下图所示的装置来进行实验，水平传送带的速度可以调节，定滑轮摩擦忽略不计。当传送带加速运动时，弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）同组的小茂另外提出了一个改进方案，如图所示。他将弹簧测力计（已在竖直方向调零）的挂钩通过细线固定在地上，同时把弹簧测力计的圆环通过细线与滑块相连，小茂水平向左匀速拉动滑块下方的木板（木板下方光滑），读出弹簧测力计的示数记为滑块受到的滑动摩擦力，则用这种方法测出的摩擦力将比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。此过程中，小茂的拉力F 弹簧测力计的示数（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【例6】为 “探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”，庆庆同学设计了如图所示的实验，实验中所选的木块长、宽、高均相等。
（1）实验要求用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 直线运动，此时滑动摩擦力大小 （选填“大于”、“小于”或“等于”）弹簧测力计的示数；
（2）比较 两次实验可知，滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关；比较甲、乙两次实验可知，滑动摩擦力的大小跟 有关；
（3）在探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，将图甲木块沿竖直方向切去一半，重复图甲的操作过程，再与图甲中的弹簧测力计示数比较，得出结论。你认为他的探究过程中存在的问题是：没有控制 不变，可行的改进方法是 ；
（4）本实验产生误差的原因是： （写一条即可）。
（5）小天在操作时进行了如下图所示的操作来拉动丙，使得木块匀速运动，请指出其错误的地方： 。这样操作会出现实验结论与（2）中甲、丙所得结论不一致，其原因是： 。
（6）在（5）所示实验中，木块在水平方向做匀速直线运动，则此过程中，木块处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。与水平拉动相比（接触面粗糙程度相同时），所测量出的滑动摩擦力大小 。(选填“偏大”、“偏小”或者“一样”)
（7）以上的实验用到了 种科学实验方法，是 。
（8）大冰继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关，利用图甲实验做对比分析，又设计了如下图所示的实验，使弹簧测力计A始终保持竖直状态，并调整高度，使其示数为 N，目的是 ，拉动木板，当木块相对于地面静止时，弹簧测力计B的示数为1N，分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小 。
（9）小明在实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化。他请教老师，知道可用图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的图像如图乙所示，其中0～4s木块处于静止状态，分析图像可知：要使木块由静止开始运动，至少要用 N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2.2 N，则木块所处的运动状态可能是 。
（10）小冯考虑到在实际操作中很难控制弹簧测力计和滑块一起做匀速直线运动，于是进行了改进：
如图甲，在小桶内装入适量的沙子，使滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动，为了测出滑块受到的滑动摩擦力大小，应测量 的重力；利利同学觉得用钩码代替小桶和沙子可以简化实验操作步骤，他这么做 （选填“能”或“不能”）达到目的，原因是 。
【例7】大量实验表明：粗糙程度一定时，滑动摩擦力f与表面所受的压力成正比。如图所示的装置，现用一水平向右的力F=60N作用在物体A上，使A向右匀速滑动，此时弹簧测力计的示数为45N。已知A、B和地面的表面粗糙程度都相同，不计绳、弹簧测力计、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦。则B的下表面受到的摩擦力为________N，A和B两物体的重力之比为_______。
【课后巩固】
1．在研究摩擦力时，小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块，在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示，当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时，弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为（ ）
A．F1=F2>F3 B．F1>F2>F3
C．F2>F1>F3 D．F1＜F2=F3
2．教室里，磁性黑板擦可以被吸在竖直金属黑板上不掉下来，如图所示。根据题中信息，以下判断正确的是（ ）
A．黑板擦受到磁力作用，不受摩擦力的作用也能静止在竖直黑板上
B．黑板擦能静止在竖直黑板上，是因为黑板擦所受摩擦力大于重力
C．擦黑板时，可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力
D．擦黑板时，手对黑板擦的压力与黑板对黑板擦的支持力是一对平衡力
3．自行车是一种常用的交通工具，它的结构和使用涉及了许多物理知识。下列说法正确的是（ ）
A．给车轴加润滑油是为了增大摩擦 B．轴承内装有滚珠是为了减小摩擦
C．刹车时通过增大压力来减小摩擦 D．轮胎表面有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
4．琴琴同学握笔如图所示。下列关于铅笔的描述正确的是（ ）
A．铅笔的长度约50cm
B．铅笔的质量约为50g
C．静止在桌面上的铅笔受力平衡
D．写字时铅笔和纸间的摩擦力是滚动摩擦力
5．如图是改进的探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验装置。下列说法不正确的是（ ）
A．实验时水平拉动长木板A，可测出木块B所受摩擦力大小
B．拉动长木板A的速度越大，弹簧测力计示数越大
C．在木块B上增加重物，拉动长木板A时弹簧测力计示数变大
D．在长木板A上铺毛巾，可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
6． 2023年3月19日，重庆马拉松比赛在南滨路举行，如图。运动员在比赛中涉及的物理知识，以下判断正确的是（ ）
A．跑鞋底部有凹凸花纹是为了减小摩擦
B．冲过终点不能立即停下来是因为受到惯性作用
C．起跑前静止时所受重力和人对地的压力相互平衡
D．通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态
7．如图，水平传送带上的物体正在向右匀速运动，分析物体受到的力有（ ）
A．重力、对传送带的压力 B．重力、传送带的支持力
C．重力、传送带的支持力、向右的摩擦力 D．重力、对传送带的压力、向右的摩擦力
8．“低碳环保，绿色出行”已成为共识。自行车是便捷环保的交通工具，以下设计和操作，可以减小摩擦的是（ ）
A．轮胎表面有凹凸不平的花纹
B．给轴承加润滑油
C．用力捏闸，使车更快地停下来
D．刹车时，使车轮由滚动变为滑动
9．如图所示，用手握住重为3N的瓶子在竖直方向保持静止不动，此时瓶子受到摩擦力的方向是
（填“竖直向上”或“竖直向下”）。当对瓶底施加一个竖直向上10N的推力时，瓶子仍然保持竖直静止，此时瓶子受到的摩擦力大小为 N。
10．如图所示，用F=100N的水平力把重20N的物体压在竖直墙壁上静止不动，物体受到的摩擦力大小为 N，摩擦力方向 （选填“竖直向上”或“竖直向下”）。
11．如图所示，A、B两物块叠放在水平桌面上，用F1＝50N的水平力作用在B物块上，A、B一起做匀速直线运动，此时B物块所受的摩擦力为 N。若撤去F1，改用水平向右的力F2拉A物块，使A、B一起做匀速直线运动，则F2＝ N。
12．如图所示，在水平桌面上放置A、B两个长方体物块，A物块受到水平向右拉力，B物块受到水平向左拉力，此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动，则A对B的摩擦力为 N，水平桌面对B的摩擦力为 N。
13．如图所示，文具盒在水平向右的推力F的作用下，沿水平桌面运动， F与时间t的关系如图所示。0~2s内，文具盒做匀速直线运动，此过程中它所受的摩擦力方向向 （选填“左”或“右”），大小为 N； 3~4s内，文具盒所受合力的大小为 N。
14．如图所示，在15N的水平拉力F作用下，木板A 在水平地面匀速向右运动的过程中，物体B相对于地面静止，此时弹簧测力计的示数为3N，则B所受滑动摩擦力方向水平向 （选填“左”或“右”），A受到地面的摩擦力大小为 N．
15．在如图中的A点画出箱子在水平向左滑行过程中受到的摩擦力示意图．
16．如图所示，物体A放在B上，在水平拉力F作用下一起向右做加速直线运动，不计空气阻力，画出物体A受到的摩擦力示意图。
17．如图所示，长方体A在粗糙斜面上保持静止，请在O点画出长方体A受到的摩擦力f。
18．如图所示，一物体重30N，施加一水平向右的40N的压力使物体紧贴墙壁静止，作出物体受到的摩擦力和物体对墙壁的压力。
19．小凤按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验：
（1）实验时，应让弹簧测力计拉着A 物体沿水平方向做 运动；
（2）由 两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的 越大，滑动摩擦力越大；
（3）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小鸣设计了如丁图所示的实验装置，该装置的优点是 （选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。实验中小鸣发现：当F为3N 时，木块A 相对于地面静止且长木板 B 刚好做匀速直线运动，则长木板 B 受到地面的摩擦力大小为 N。
20．小娇要探究哪些因素影响滑动摩擦力的大小，她用一个表面粗糙程度相同的木块及其它器材，完成了如图甲所示的A、B、C三次实验。
（1）她把木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小；
（2）比较A、B两次实验，可初步得到实验结论：当接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大；
（3）实验中，小娇发现弹簧测力计示数很难稳定，于是设计了如图乙所示的装置来进行实验，水平传送带的速度可以调节，定滑轮摩擦忽略不计。当传送带加速运动时，弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
21．如图所示，在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：
（1）如图甲所示，①②为相同的水平木板，③在水平木板上铺了一层粗布。实验过程中弹簧测力计必须沿
方向拉木块；如果3次实验所用拉力分别为F1=0.4N、F2=0.5N、F3=1.5N时，恰能拉着木块沿水平方向做匀速运动，则分析比较 （选填实验编号①②③）两组数据可得出结论：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（2）在完成实验后，小明将毛巾铺在水平木板上，重复①的实验过程，探究木块在毛巾表面的运动情况；根据实验数据，小明得出拉力F与时间t的关系如图乙，木块运动速度v与时间t的关系如图丙。由图可知，在1~2s内木块沿毛巾表面做 （选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动，木块受到的摩擦力f ＝ N；
（3）实验前使用天平对木块和砝码进行测量，并测得质量分别为400g和100g。研究表明，滑动摩擦力f与压力N满足关系f＝μN，μ是一个与接触面有关的比例常数，叫做动摩擦因数。根据前面所测得的有关数据，可求得木块与毛巾表面之间的动摩擦因数μ＝ 。
22．小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，结合生活中的现象，猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
猜想一：接触面所受的压力大小；
猜想二：接触面的粗糙程度； ……
（1）如图甲所示，将一个木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动，根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小；
（2）如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作。比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数，可探究滑动摩擦力大小与 的关系；
（3）如图丙所示，将木块放在毛巾上，重复上面的操作。比较甲、丙两图可得出：压力大小相同时， ，滑动摩擦力越大；
（4）小雨猜想滑动摩擦力大小还与速度大小有关。她设计了如图a所示的实验装置，传送带速度可以自由调节，物块始终相对地面静止，拉力传感器可以显示拉力大小。改变传送带速度，根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间（）和拉力与时间（）的关系图象。分析图b、c两图可知，滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 无关（选填“有关”或“无关”），理由是： 。
23．人工智能逐渐融入我们的生活，一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人，其自身质量约为35kg，当该机器人托着质量为5kg的物体送餐做匀速直线运动时，机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。（g=10N/kg）
（1）求该送餐机器人自身的重力；
（2）匀速直线运动时，送餐机器人所受摩擦力的大小。
24．如图所示，水平地面上有一个扫地机器人，它清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续进行。某次机器人开始扫地1min后遇到障碍原地旋转20s，然后继续扫地2min，总行驶路程为36m。已知机器人质量为3800g，行进中受地面的摩擦力大小恒为其对地面压力的0.2倍，忽略灰尘质量的影响，求：
（1）机器人自重；
（2）机器人在本次清扫工作中的平均速度；
（3）若机器人某段时间内做匀速直线运动，则其所受牵引力大小？
1．如图甲所示，各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上，在水平拉力F1=10N的作用下，一起向右做匀速直线运动，则a受到的摩擦力为 N；如图乙所示，将a、b并排放于同一桌面上，在水平推力F2的作用下，一起向右做匀速直线运动，则F2 = N。
2．邓老师在《摩擦力》新课教学时，为了情境化引入新课激发同学们的兴趣设计了一个小游戏：轻松翻动两本物理书的书页，让书页彼此交错穿插后平放在桌上（如图）。邓老师让大家推荐两个“大力士”把这两本书拉开，体育委员和篮球队长信心百倍走上讲台，邓老师给他们加一点难度把一盒粉笔压在书上，两男生使出洪荒之力也没拉开两本书。以下说法正确的是（ ）
A．两本书很难被拉开是因为书页之间产生了巨大的静电吸引力
B．两本书的纸面越粗糙越容易被拉开
C．要想拉开两本书，拉力的大小需要大于书页间的摩擦力大小
D．两本书交错穿插的页面越多、书上所压的粉笔盒等物越重越容易被拉开
3．水平桌面上有物体A、B。如图甲，A在F1的作用下向左做匀速直线运动：如图乙，A、B用轻绳水平连接，在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动，水平拉力、图乙中，下列说法正确的是（ ）
A．A与桌面的摩擦力方向向右
B．A与桌面的摩擦力为14N
C．B与桌面的摩擦力为8N
D．绳子的拉力为6N
4．如图所示，A、B两个物体叠放在水平桌面上，当右端挂重6N的物体C时，A、B一起向右做匀速直线运动，绳与滑轮之间的摩擦不计，则下列说法正确的是（ ）
A．物体A与B之间的摩擦力为6N
B．物体B对绳的拉力和C对绳的拉力是一对相互作用力
C．绳对B的拉力和B受到的摩擦力是一对平衡力
D．剪断绳子后，A、B慢慢停止运动，说明力是维持物体运动的原因
5．科学研究表明两个相互接触的物体之间发生相对滑动时，接触面上产生的滑动摩擦力大小与它们之间压力的大小成正比，可用公式表示为f滑=μF，μ指动摩擦因数，为小于1的正数；当相互接触的两物体的材料均不变时，μ的大小不发生改变，当相互接触的两物体的材料改变时，μ的大小将改变。现有三种不同的硬质材料做成的长方体物体A（重量30N）、B（重量10N）和C，A、C之间的动摩擦因素μAC=0.3，B、C之间的动摩擦因紫μBC未知，将A、C如图甲放在水平地面上时，用水平推力F1恰好使A在C的表面上向右做匀速直线运动。将A、B和C如图乙放在水平地面上时，用大小为10N的水平推力F2恰好使A、B一起在C的表面上向右做匀速直线运动，g=10N/kg。求：
（1）如图甲，水平推力F1为多大？
（2）如图乙，B受到摩擦力为多大？
（3）如图丙，将物体C竖直固定在水平地面上，用水平压力F3将A、B重叠压在C的表面上，且A、B一起向下做匀速直线运动（A、B间不发生相对滑动），则水平压力F3为多大？
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
自主学习
一、滑动摩擦力：接触 阻碍 滑动摩擦力
二、测量滑动摩擦力：匀速直线
【例1】A 【例2】D 【例3】12 【例4】D
【例5】（1）水平 水平；（2）加速 1.2 2.4 2.4；（3）不需要匀速拉动木板 2；（4）不变；（5）偏小 大于；
【例6】（1）匀速 等于；（2）乙、丙 甲、乙；（3）压力大小
将切去的木块叠放在另一半木块上方，重复图甲操作，再与甲中的测力计示数比较；
（4）①很难保证匀速拉动木块；②由于弹簧测力计在此过程中会移动，读数相对困难；
（5）弹簧测力计没有水平拉动 没有控制压力大小一致；
（6）平衡 偏小；
（7）2 控制变量法和转换法；
（8）保持对木板的压力一致 无关；
（9）2.3 静止或加速直线运动；
（10）沙子和小桶 不能 钩码不能连续改变力的大小，很难控制滑块做匀速直线大小
【例7】30 1 ：1
课后巩固
1. A 2.C 3.B 4. C 5. B 6. D 7. B 8. B
9. 竖直向上 7 10. 20 竖直向上 11. 50 50 12. 5 3 13. 左 2 1 14. 右 12
15. 16. 17. 18.
19. （1）匀速直线；（2）甲、丙 压力；（3）不需要 1.8 20. （1）匀速；（2）压力；（3）不变
21. （1）水平 ②③；（2）加速 2.4；（3）0.6 22. （1）匀速 二力平衡；（2）压力；（3）接触面越粗糙；（4）无关 改变传送带的速度，物体对传送带的压力大小和接触面的粗糙程度均没有改变。
23. （1）350N；（2）32N 24. （1）38N；（2）0.18m/s；（3）7.6N
能力提升
1. 0或10 2. C 3. C 4. C
5. （1）9N；（2）1N；（3）400N
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【学习目标】
1. 知道摩擦力的定义
2. 能判断摩擦力的方向
3.能区分静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力
4. 知道影响滑动摩擦力大小的因素
5. 知道最大静摩擦力与滑动摩擦力的区别
6. 能根据运动(或测力计)图像来确定物体所受摩擦力的情况
7. 会在生活中合理利用摩擦力（知道增大或减小摩擦力的办法）
【自主学习】
一、摩擦力
两个相互 的物体（还要有挤压），当它们相对滑动时，在接触面上会产生一种 相对运动的力，这种力叫作 ，一般用 f 表示，方向：与物体在接触面运动的方向相反（并不一定与物体运动方向相反哦）。
摩擦力还有静摩擦力和滚动摩擦力。
二、测量滑动摩擦力
用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平长木板做 运动。此时，我们读出弹簧测力计所测的拉力，就可以得到木块与长木板之间的滑动摩擦力的大小。（原理：二力平衡）
三、探究影响滑动摩擦力大小的因素
实验原理：二力平衡；实验方法：控制变量法、转换法（摩擦力转换成弹簧测力计的拉力）
实验原理图（右图）：
影响因素一：压力大小；
影响因素二：接触面的粗糙程度；
影响因素三：触面的材料
该实验需要匀速拉动木块，以及控制变量的思想。
结论：（1）滑动摩擦力的大小与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；
（2）滑动摩擦力的大小还与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（3）另外，滑动摩擦力的大小还与接触面的材料有关。
几种实验方法：
第一幅图需要匀速拉动，其他的均不需要匀速。第四幅图需要考虑测力计自重的影响，导致示数比实际摩擦力小。
四、最大静摩擦力与滑动摩擦力的区别
静摩擦力的增大有一个限度，静摩擦力的最大值Fmax等于物体刚要开始运动时的拉力。两物体间发生的静摩擦力的大小在 0 与最大静摩擦力Fmax之间。0 < f < Fmax 。习题一般有如下两种情况：
五、摩擦力的利用与防止
许多情况下摩擦是有用的，人们常常设法增大它。例如，人走路时要利用鞋底与地而间的摩擦。
摩擦在很多情况下又是有害的。例如，机器工作时，运动的部件间要产生摩擦。这种摩擦不但白白消耗动力，而且使机器磨损。这时就要设法减小摩擦。
根据影响摩擦力大小的因素我们知道：可以通过改变压力、接触面的粗糙程度、分离接触面（气垫船、加润滑油）、更换接触面的材料等方法来改变摩擦力的大小。
【例1】学习了摩擦力的相关知识后，请判断下列说法中正确的是（ ）
A．只有运动，才会有滑动摩擦力 B．物体受到的滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
C．静止状态一定不受摩擦力 D．摩擦力只有滑动摩擦力是可以用弹簧测力计测量出来的
E．小冰向左推箱子，箱子受到的滑动摩擦力向右 F．大冰向右推箱子，箱子受到的摩擦力向无法确定
【例2】如图所示，手握着杯子处于竖直静止状态，下列叙述正确的是（ ）
A．瓶子处于静止状态，所以瓶子不受摩擦力作用
B．手握瓶子的力越大，瓶子所受的摩擦力就越大
C．瓶子受到手的握力和重力是一对平衡力
D．瓶子受到竖直向上的摩擦力
【例3】如图甲，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在12N的力F2作用下刚好能做匀速直线运动，若将A、B如图乙紧靠放在同一桌面上，用力F1推A使它们一起匀速运动，则F1=_____N。
【例4】水平面上叠放着A、 B两个物体，在水平方向力F1和F2的作用下，以共同的速度 v 一起向右匀速运动，已知F1=10N，F2=6N，那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是（ ）
A．A对B的摩擦力为10N，向左
B．B对地面的摩擦力和A对B摩擦力是一对相互作用力
C．A受到支持力与B受到的压力是一对平衡力
D．地面对B的摩擦力为4N，方向向左
【例5】如图所示，在“测量摩擦力的大小”实验中：
（1）实验过程中弹簧测力计必须沿 方向拉木块；实验前，应该在 方向上对弹簧测力计进行调零。
（2）由坐标图可知，在1~2s内木块沿木板表面做 （选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动，0~1秒内木块受到的摩擦力f＝ N，1~2s内木块受到的摩擦力f＝ N，2~3s内木块受到的摩擦力f ＝ N
（3）实验过程中小明发现保持物体做匀速直线运动很困难，他与同组成员讨论后，改用如下图装置进行实验，将弹簧测力计水平固定，在物体与桌面之间垫一块表面粗糙的木板，当小明用8N的力拉出木板时，弹簧测力计示数是2N，他这样做实验的好处是 ；则此时木块与木板之间的摩擦力为 N。
（4）实验中，小天发现弹簧测力计示数很难稳定，于是设计了如下图所示的装置来进行实验，水平传送带的速度可以调节，定滑轮摩擦忽略不计。当传送带加速运动时，弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）同组的小茂另外提出了一个改进方案，如图所示。他将弹簧测力计（已在竖直方向调零）的挂钩通过细线固定在地上，同时把弹簧测力计的圆环通过细线与滑块相连，小茂水平向左匀速拉动滑块下方的木板（木板下方光滑），读出弹簧测力计的示数记为滑块受到的滑动摩擦力，则用这种方法测出的摩擦力将比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。此过程中，小茂的拉力F 弹簧测力计的示数（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【例6】为 “探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”，庆庆同学设计了如图所示的实验，实验中所选的木块长、宽、高均相等。
（1）实验要求用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 直线运动，此时滑动摩擦力大小 （选填“大于”、“小于”或“等于”）弹簧测力计的示数；
（2）比较 两次实验可知，滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关；比较甲、乙两次实验可知，滑动摩擦力的大小跟 有关；
（3）在探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，将图甲木块沿竖直方向切去一半，重复图甲的操作过程，再与图甲中的弹簧测力计示数比较，得出结论。你认为他的探究过程中存在的问题是：没有控制 不变，可行的改进方法是 ；
（4）本实验产生误差的原因是： （写一条即可）。
（5）小天在操作时进行了如下图所示的操作来拉动丙，使得木块匀速运动，请指出其错误的地方： 。这样操作会出现实验结论与（2）中甲、丙所得结论不一致，其原因是： 。
（6）在（5）所示实验中，木块在水平方向做匀速直线运动，则此过程中，木块处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。与水平拉动相比（接触面粗糙程度相同时），所测量出的滑动摩擦力大小 。(选填“偏大”、“偏小”或者“一样”)
（7）以上的实验用到了 种科学实验方法，是 。
（8）大冰继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关，利用图甲实验做对比分析，又设计了如下图所示的实验，使弹簧测力计A始终保持竖直状态，并调整高度，使其示数为 N，目的是 ，拉动木板，当木块相对于地面静止时，弹簧测力计B的示数为1N，分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小 。
（9）小明在实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化。他请教老师，知道可用图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的图像如图乙所示，其中0～4s木块处于静止状态，分析图像可知：要使木块由静止开始运动，至少要用 N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2.2 N，则木块所处的运动状态可能是 。
（10）小冯考虑到在实际操作中很难控制弹簧测力计和滑块一起做匀速直线运动，于是进行了改进：
如图甲，在小桶内装入适量的沙子，使滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动，为了测出滑块受到的滑动摩擦力大小，应测量 的重力；利利同学觉得用钩码代替小桶和沙子可以简化实验操作步骤，他这么做 （选填“能”或“不能”）达到目的，原因是 。
【例7】大量实验表明：粗糙程度一定时，滑动摩擦力f与表面所受的压力成正比。如图所示的装置，现用一水平向右的力F=60N作用在物体A上，使A向右匀速滑动，此时弹簧测力计的示数为45N。已知A、B和地面的表面粗糙程度都相同，不计绳、弹簧测力计、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦。则B的下表面受到的摩擦力为________N，A和B两物体的重力之比为_______。
【课后巩固】
1．在研究摩擦力时，小明同学用一块各侧面光滑程度完全相同的木块，在同一水平桌面上进行了三次实验。如图所示，当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动时，弹簧测力计三次示数F1、F2、F3的大小关系为（ ）
A．F1=F2>F3 B．F1>F2>F3
C．F2>F1>F3 D．F1＜F2=F3
2．教室里，磁性黑板擦可以被吸在竖直金属黑板上不掉下来，如图所示。根据题中信息，以下判断正确的是（ ）
A．黑板擦受到磁力作用，不受摩擦力的作用也能静止在竖直黑板上
B．黑板擦能静止在竖直黑板上，是因为黑板擦所受摩擦力大于重力
C．擦黑板时，可以通过增大压力来增大黑板擦与黑板之间的摩擦力
D．擦黑板时，手对黑板擦的压力与黑板对黑板擦的支持力是一对平衡力
3．自行车是一种常用的交通工具，它的结构和使用涉及了许多物理知识。下列说法正确的是（ ）
A．给车轴加润滑油是为了增大摩擦 B．轴承内装有滚珠是为了减小摩擦
C．刹车时通过增大压力来减小摩擦 D．轮胎表面有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦
4．琴琴同学握笔如图所示。下列关于铅笔的描述正确的是（ ）
A．铅笔的长度约50cm
B．铅笔的质量约为50g
C．静止在桌面上的铅笔受力平衡
D．写字时铅笔和纸间的摩擦力是滚动摩擦力
5．如图是改进的探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验装置。下列说法不正确的是（ ）
A．实验时水平拉动长木板A，可测出木块B所受摩擦力大小
B．拉动长木板A的速度越大，弹簧测力计示数越大
C．在木块B上增加重物，拉动长木板A时弹簧测力计示数变大
D．在长木板A上铺毛巾，可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系
6． 2023年3月19日，重庆马拉松比赛在南滨路举行，如图。运动员在比赛中涉及的物理知识，以下判断正确的是（ ）
A．跑鞋底部有凹凸花纹是为了减小摩擦
B．冲过终点不能立即停下来是因为受到惯性作用
C．起跑前静止时所受重力和人对地的压力相互平衡
D．通过弯道和加速快跑说明力可以改变人的运动状态
7．如图，水平传送带上的物体正在向右匀速运动，分析物体受到的力有（ ）
A．重力、对传送带的压力 B．重力、传送带的支持力
C．重力、传送带的支持力、向右的摩擦力 D．重力、对传送带的压力、向右的摩擦力
8．“低碳环保，绿色出行”已成为共识。自行车是便捷环保的交通工具，以下设计和操作，可以减小摩擦的是（ ）
A．轮胎表面有凹凸不平的花纹
B．给轴承加润滑油
C．用力捏闸，使车更快地停下来
D．刹车时，使车轮由滚动变为滑动
9．如图所示，用手握住重为3N的瓶子在竖直方向保持静止不动，此时瓶子受到摩擦力的方向是
（填“竖直向上”或“竖直向下”）。当对瓶底施加一个竖直向上10N的推力时，瓶子仍然保持竖直静止，此时瓶子受到的摩擦力大小为 N。
10．如图所示，用F=100N的水平力把重20N的物体压在竖直墙壁上静止不动，物体受到的摩擦力大小为 N，摩擦力方向 （选填“竖直向上”或“竖直向下”）。
11．如图所示，A、B两物块叠放在水平桌面上，用F1＝50N的水平力作用在B物块上，A、B一起做匀速直线运动，此时B物块所受的摩擦力为 N。若撤去F1，改用水平向右的力F2拉A物块，使A、B一起做匀速直线运动，则F2＝ N。
12．如图所示，在水平桌面上放置A、B两个长方体物块，A物块受到水平向右拉力，B物块受到水平向左拉力，此时A、B两物块一起向左做匀速直线运动，则A对B的摩擦力为 N，水平桌面对B的摩擦力为 N。
13．如图所示，文具盒在水平向右的推力F的作用下，沿水平桌面运动， F与时间t的关系如图所示。0~2s内，文具盒做匀速直线运动，此过程中它所受的摩擦力方向向 （选填“左”或“右”），大小为 N； 3~4s内，文具盒所受合力的大小为 N。
14．如图所示，在15N的水平拉力F作用下，木板A 在水平地面匀速向右运动的过程中，物体B相对于地面静止，此时弹簧测力计的示数为3N，则B所受滑动摩擦力方向水平向 （选填“左”或“右”），A受到地面的摩擦力大小为 N．
15．在如图中的A点画出箱子在水平向左滑行过程中受到的摩擦力示意图．
16．如图所示，物体A放在B上，在水平拉力F作用下一起向右做加速直线运动，不计空气阻力，画出物体A受到的摩擦力示意图。
17．如图所示，长方体A在粗糙斜面上保持静止，请在O点画出长方体A受到的摩擦力f。
18．如图所示，一物体重30N，施加一水平向右的40N的压力使物体紧贴墙壁静止，作出物体受到的摩擦力和物体对墙壁的压力。
19．小凤按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验：
（1）实验时，应让弹簧测力计拉着A 物体沿水平方向做 运动；
（2）由 两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的 越大，滑动摩擦力越大；
（3）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小鸣设计了如丁图所示的实验装置，该装置的优点是 （选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。实验中小鸣发现：当F为3N 时，木块A 相对于地面静止且长木板 B 刚好做匀速直线运动，则长木板 B 受到地面的摩擦力大小为 N。
20．小娇要探究哪些因素影响滑动摩擦力的大小，她用一个表面粗糙程度相同的木块及其它器材，完成了如图甲所示的A、B、C三次实验。
（1）她把木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块，此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小；
（2）比较A、B两次实验，可初步得到实验结论：当接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大；
（3）实验中，小娇发现弹簧测力计示数很难稳定，于是设计了如图乙所示的装置来进行实验，水平传送带的速度可以调节，定滑轮摩擦忽略不计。当传送带加速运动时，弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
21．如图所示，在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：
（1）如图甲所示，①②为相同的水平木板，③在水平木板上铺了一层粗布。实验过程中弹簧测力计必须沿
方向拉木块；如果3次实验所用拉力分别为F1=0.4N、F2=0.5N、F3=1.5N时，恰能拉着木块沿水平方向做匀速运动，则分析比较 （选填实验编号①②③）两组数据可得出结论：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（2）在完成实验后，小明将毛巾铺在水平木板上，重复①的实验过程，探究木块在毛巾表面的运动情况；根据实验数据，小明得出拉力F与时间t的关系如图乙，木块运动速度v与时间t的关系如图丙。由图可知，在1~2s内木块沿毛巾表面做 （选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动，木块受到的摩擦力f ＝ N；
（3）实验前使用天平对木块和砝码进行测量，并测得质量分别为400g和100g。研究表明，滑动摩擦力f与压力N满足关系f＝μN，μ是一个与接触面有关的比例常数，叫做动摩擦因数。根据前面所测得的有关数据，可求得木块与毛巾表面之间的动摩擦因数μ＝ 。
22．小雨在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时，结合生活中的现象，猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：
猜想一：接触面所受的压力大小；
猜想二：接触面的粗糙程度； ……
（1）如图甲所示，将一个木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动，根据 可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小；
（2）如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作。比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数，可探究滑动摩擦力大小与 的关系；
（3）如图丙所示，将木块放在毛巾上，重复上面的操作。比较甲、丙两图可得出：压力大小相同时， ，滑动摩擦力越大；
（4）小雨猜想滑动摩擦力大小还与速度大小有关。她设计了如图a所示的实验装置，传送带速度可以自由调节，物块始终相对地面静止，拉力传感器可以显示拉力大小。改变传送带速度，根据实验数据分别绘制出传送带的速度与时间（）和拉力与时间（）的关系图象。分析图b、c两图可知，滑动摩擦力的大小与物体相对传送带运动速度的大小 无关（选填“有关”或“无关”），理由是： 。
23．人工智能逐渐融入我们的生活，一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人，其自身质量约为35kg，当该机器人托着质量为5kg的物体送餐做匀速直线运动时，机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。（g=10N/kg）
（1）求该送餐机器人自身的重力；
（2）匀速直线运动时，送餐机器人所受摩擦力的大小。
24．如图所示，水平地面上有一个扫地机器人，它清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续进行。某次机器人开始扫地1min后遇到障碍原地旋转20s，然后继续扫地2min，总行驶路程为36m。已知机器人质量为3800g，行进中受地面的摩擦力大小恒为其对地面压力的0.2倍，忽略灰尘质量的影响，求：
（1）机器人自重；
（2）机器人在本次清扫工作中的平均速度；
（3）若机器人某段时间内做匀速直线运动，则其所受牵引力大小？
1．如图甲所示，各个面粗糙程度相同的a、b两个铁块叠放在水平桌面上，在水平拉力F1=10N的作用下，一起向右做匀速直线运动，则a受到的摩擦力为 N；如图乙所示，将a、b并排放于同一桌面上，在水平推力F2的作用下，一起向右做匀速直线运动，则F2 = N。
2．邓老师在《摩擦力》新课教学时，为了情境化引入新课激发同学们的兴趣设计了一个小游戏：轻松翻动两本物理书的书页，让书页彼此交错穿插后平放在桌上（如图）。邓老师让大家推荐两个“大力士”把这两本书拉开，体育委员和篮球队长信心百倍走上讲台，邓老师给他们加一点难度把一盒粉笔压在书上，两男生使出洪荒之力也没拉开两本书。以下说法正确的是（ ）
A．两本书很难被拉开是因为书页之间产生了巨大的静电吸引力
B．两本书的纸面越粗糙越容易被拉开
C．要想拉开两本书，拉力的大小需要大于书页间的摩擦力大小
D．两本书交错穿插的页面越多、书上所压的粉笔盒等物越重越容易被拉开
3．水平桌面上有物体A、B。如图甲，A在F1的作用下向左做匀速直线运动：如图乙，A、B用轻绳水平连接，在F1和F2共同作用下一起向右做匀速直线运动，水平拉力、图乙中，下列说法正确的是（ ）
A．A与桌面的摩擦力方向向右
B．A与桌面的摩擦力为14N
C．B与桌面的摩擦力为8N
D．绳子的拉力为6N
4．如图所示，A、B两个物体叠放在水平桌面上，当右端挂重6N的物体C时，A、B一起向右做匀速直线运动，绳与滑轮之间的摩擦不计，则下列说法正确的是（ ）
A．物体A与B之间的摩擦力为6N
B．物体B对绳的拉力和C对绳的拉力是一对相互作用力
C．绳对B的拉力和B受到的摩擦力是一对平衡力
D．剪断绳子后，A、B慢慢停止运动，说明力是维持物体运动的原因
5．科学研究表明两个相互接触的物体之间发生相对滑动时，接触面上产生的滑动摩擦力大小与它们之间压力的大小成正比，可用公式表示为f滑=μF，μ指动摩擦因数，为小于1的正数；当相互接触的两物体的材料均不变时，μ的大小不发生改变，当相互接触的两物体的材料改变时，μ的大小将改变。现有三种不同的硬质材料做成的长方体物体A（重量30N）、B（重量10N）和C，A、C之间的动摩擦因素μAC=0.3，B、C之间的动摩擦因紫μBC未知，将A、C如图甲放在水平地面上时，用水平推力F1恰好使A在C的表面上向右做匀速直线运动。将A、B和C如图乙放在水平地面上时，用大小为10N的水平推力F2恰好使A、B一起在C的表面上向右做匀速直线运动，g=10N/kg。求：
（1）如图甲，水平推力F1为多大？
（2）如图乙，B受到摩擦力为多大？
（3）如图丙，将物体C竖直固定在水平地面上，用水平压力F3将A、B重叠压在C的表面上，且A、B一起向下做匀速直线运动（A、B间不发生相对滑动），则水平压力F3为多大？
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
自主学习
一、滑动摩擦力：接触 阻碍 滑动摩擦力
二、测量滑动摩擦力：匀速直线
【例1】A 【例2】D 【例3】12 【例4】D
【例5】（1）水平 水平；（2）加速 1.2 2.4 2.4；（3）不需要匀速拉动木板 2；（4）不变；（5）偏小 大于；
【例6】（1）匀速 等于；（2）乙、丙 甲、乙；（3）压力大小
将切去的木块叠放在另一半木块上方，重复图甲操作，再与甲中的测力计示数比较；
（4）①很难保证匀速拉动木块；②由于弹簧测力计在此过程中会移动，读数相对困难；
（5）弹簧测力计没有水平拉动 没有控制压力大小一致；
（6）平衡 偏小；
（7）2 控制变量法和转换法；
（8）保持对木板的压力一致 无关；
（9）2.3 静止或加速直线运动；
（10）沙子和小桶 不能 钩码不能连续改变力的大小，很难控制滑块做匀速直线大小
【例7】30 1 ：1
课后巩固
1. A 2.C 3.B 4. C 5. B 6. D 7. B 8. B
9. 竖直向上 7 10. 20 竖直向上 11. 50 50 12. 5 3 13. 左 2 1 14. 右 12
15. 16. 17. 18.
19. （1）匀速直线；（2）甲、丙 压力；（3）不需要 1.8 20. （1）匀速；（2）压力；（3）不变
21. （1）水平 ②③；（2）加速 2.4；（3）0.6 22. （1）匀速 二力平衡；（2）压力；（3）接触面越粗糙；（4）无关 改变传送带的速度，物体对传送带的压力大小和接触面的粗糙程度均没有改变。
23. （1）350N；（2）32N 24. （1）38N；（2）0.18m/s；（3）7.6N
能力提升
1. 0或10 2. C 3. C 4. C
5. （1）9N；（2）1N；（3）400N
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