第2课时 摩擦力 力的合成
一、摩擦力
1.滑动摩擦力:
(1)滑动摩擦力: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。
(2)方向:与物体相对运动方向 相反 。
(3)影响因素:
①接触面粗糙程度:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 越大 。
②压力:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力 越大 。
2.静摩擦力:
一个物体在另一个物体表面上具有相对运动趋势时,所受到的阻碍物体相对运动趋势的力。
3.增大和减小摩擦的方法:
(1)增大方法:接触面不变, 增大 压力,或压力不变, 增大 接触面粗糙程度。
(2)减小方法。
①接触面不变, 减小 压力,或压力不变, 减小 接触面粗糙程度。
②用 滚动 代替滑动。
③使相互接触的表面分离。
二、力的合成
1.合力:单独的作用效果跟几个力共同作用产生的效果 相同 的一个力。
2.同一直线上二力的合成
(1)方向相同:合力大小等于二力 之和 ,合力的方向跟两个力的方向 相同 。
(2)方向相反:合力大小等于二力 之差 ,合力的方向跟 较大的力 方向相同。
【教材图片解读】
1.【判一判】摩擦的增大和减小
甲图是靠 增大压力 来增大摩擦的;
乙图是靠 增大接触面的粗糙程度 来增大摩擦的;
丙图是让冰熔化,使 接触面分开 来减小摩擦的。
2.【选一选】力的合成
如图是正在上升的排球,排球的重力为2.7 N,空气阻力为0.5 N,则排球所受合力的方向和大小为(A)
A.竖直向下,3.2 N
B.竖直向上,3.2 N
C.竖直向下,2.2 N
D.竖直向上,2.2 N
主题 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
核心解读
【实验装置】
【考点解读】
1.实验原理: 二力平衡 。
2.实验过程中,使木块在水平面上做匀速直线运动,这样滑动摩擦力大小等于 弹簧测力计的示数 。
3.控制变量法:
(1)探究滑动摩擦力与压力大小的关系时,应控制 接触面的粗糙程度 不变,在木块上放砝码,改变接触面受到的 压力 大小;
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,应控制 压力 不变,改变 接触面的粗糙程度 。
4.结论:
(1)滑动摩擦力的大小跟物体所受的压力有关,压力越大,滑动摩擦力 越大 ;
(2)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 。
5.实验改进
优点:不需要木板做匀速直线运动,且弹簧测力计的示数 稳定 ,便于操作。
【示范案例】如图是小明和他的同学“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验装置。
[基础探究]
(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做 匀速直线 运动,目的是使拉力大小 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦力的大小。
(2)为了验证滑动摩擦力大小与压力有关,比较 甲、乙 两图可得出:接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力 越大 。
(3)为了验证滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关,比较 乙、丙 两图,可得出:压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 越大 。
(4)在A图三次实验中,滑动摩擦力最大的是 丙 (选填“甲”“乙”或“丙”),是因为这次实验与其他实验相比, 压力 和 接触面粗糙程度 最大。
[创新拓展]
(5)在图甲实验中,小明开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,此过程中弹簧测力计的示数在变大,那么这一过程中木块受力 平衡 (选填“平衡”或“不平衡”),木块所受的摩擦力 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”);匀速拉动木块时,摩擦力大小等于弹簧测力计示数,当他沿水平方向由匀速拉木块改为加速运动,木块所受摩擦力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(6)在图甲实验中,将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。他得出的结论 不正确 (选填“正确”或“不正确”),理由是 没有考虑压力也减半 。
(7) 利用甲图实验时,弹簧测力计示数不稳定,小明他们对实验装置进行改造后,如B图所示,重复实验,发现效果更好。实验中小明和同学 不一定 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
(8)如C图所示的图线①是小明同学通过多次实验并根据实验数据绘制的f-F压关系图线,则图线①表示的滑动摩擦力f和压力F压的关系为f= 0.4F压 ;小红同学用同样装置进行了新的实验探究,根据实验数据绘制出了图线②,你认为图线②与图线①不一样的原因是 接触面的粗糙程度不同 。
考点 摩擦力的大小和方向的判断
【示范题】(2025·长沙二模)“自动擦窗机器人”是一种智能家用电器,它帮助人们解决了高层擦窗、室外擦窗难的问题,如图所示,“自动擦窗机器人”在竖直玻璃板上向下匀速直线运动过程中,受到的摩擦力大小和方向为(D)
A.变小 竖直向上 B.变小 竖直向下
C.变大 竖直向下 D.不变 竖直向上
【变式训练】
1.(2025·广东中考)冰壶在水平冰面上沿直线滑动的过程中,若冰面粗糙程度相同,则冰壶所受的摩擦力(C)
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.保持不变 D.先增大后减小
2.(2025·凉山中考)如图所示,保持物块A与B位置不动,缓慢向两侧移动铁架台,整个装置静止后,弹簧测力计甲、乙的示数分别为5 N和3.5 N,则A所受摩擦力的方向水平向 左 (选填“左”或“右”);地面对B的摩擦力大小为 1.5 N,方向水平向 左 (选填“左”或“右”)。
基础达标
题组1 摩擦力
1.(2024·长沙中考)校运会上正在进行跳高比赛,下列说法正确的是(B)
A.运动员的鞋底刻有花纹是为了减小摩擦
B.运动员离地后继续向上运动是由于惯性
C.运动员下落过程中相对于地面是静止的
D.运动员在空中没有受到任何力的作用
2. (2023·衡阳中考)如图所示,磁性黑板刷吸在竖直悬挂的黑板上静止不动,黑板由铁质材料制成。下列说法正确的是(A)
A.黑板刷受到的重力与黑板刷受到的摩擦力大小相等
B.用垂直于黑板的力压黑板刷时,黑板刷受到的摩擦力增大
C.黑板刷对黑板的吸引力与黑板对黑板刷的吸引力是一对平衡力
D.黑板刷受到的重力与黑板对黑板刷的吸引力是一对平衡力
题组2 增大和减小摩擦力的方法
3.(2023·怀化中考)生活中有的摩擦是有用的,有的摩擦是有害的,下列情况属于减小摩擦的是(C)
A.甲图:自行车刹车时用力捏车闸
B.乙图:体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉
C.丙图:在冰壶运动中,运动员不断擦拭冰面
D.丁图:矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹
4.(2025·常德模拟)如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同,蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,在向后蹬地的过程中,鞋受到摩擦力的方向 向前 (选填“向前”或“向后”),而滑行脚的鞋底由塑料制成,目的是 减小 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
题组3 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
5.(2025·长沙中考)小湘在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,用相同的木块和木板做了三次实验,如图所示。
(1)水平向右匀速拉动木块时,木块受到的滑动摩擦力大小 等于 弹簧测力计的示数。
(2)由图可知,当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越
大 。
(3)小湘想用相同材料的接触面来探究滑动摩擦力大小是否与接触面的粗糙程度有关,她应该选择 A 。
A.较光滑的木板、较粗糙的木板、粗糙的木板
B.木板、毛巾、棉布
能力提升
6.(2025·郴州模拟)如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙所示,下列说法正确的(D)
A.0~2 s内,物体未被拉动,拉力小于摩擦力
B.2~4 s内,物体做加速运动,摩擦力等于7 N
C.6~8 s内,物体做减速运动,物体受到的摩擦力小于2~4 s时的摩擦力
D.物体在6~8 s内受到的合力与2~4 s内受到的合力大小相等
7.(2023·娄底中考)如图所示,长方体物块A在8 N 拉力的作用下沿水平面匀速向右运动,此时弹簧测力计示数为6 N且保持不变,则物块B对A的摩擦力方向是向 左 ,地面对A的摩擦力为 2 N。
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一、摩擦力
1.滑动摩擦力:
(1)滑动摩擦力: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
的力。
(2)方向:与物体相对运动方向 。
(3)影响因素:
①接触面粗糙程度:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 。
②压力:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力 。
2.静摩擦力:
一个物体在另一个物体表面上具有相对运动趋势时,所受到的阻碍物体相对运动趋势的力。
3.增大和减小摩擦的方法:
(1)增大方法:接触面不变, 压力,或压力不变, 接触面粗糙程度。
(2)减小方法。
①接触面不变, 压力,或压力不变, 接触面粗糙程度。
②用 代替滑动。
③使相互接触的表面分离。
二、力的合成
1.合力:单独的作用效果跟几个力共同作用产生的效果 的一个力。
2.同一直线上二力的合成
(1)方向相同:合力大小等于二力 ,合力的方向跟两个力的方向 。
(2)方向相反:合力大小等于二力 ,合力的方向跟 方向相同。
【教材图片解读】
1.【判一判】摩擦的增大和减小
甲图是靠 来增大摩擦的;
乙图是靠 来增大摩擦的;
丙图是让冰熔化,使 来减小摩擦的。
2.【选一选】力的合成
如图是正在上升的排球,排球的重力为2.7 N,空气阻力为0.5 N,则排球所受合力的方向和大小为( )
A.竖直向下,3.2 N
B.竖直向上,3.2 N
C.竖直向下,2.2 N
D.竖直向上,2.2 N
主题 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
核心解读
【实验装置】
【考点解读】
1.实验原理: 。
2.实验过程中,使木块在水平面上做匀速直线运动,这样滑动摩擦力大小等于 。
3.控制变量法:
(1)探究滑动摩擦力与压力大小的关系时,应控制 不变,在木块上放砝码,改变接触面受到的 大小;
(2)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,应控制 不变,改变 。
4.结论:
(1)滑动摩擦力的大小跟物体所受的压力有关,压力越大,滑动摩擦力 ;
(2)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 。
5.实验改进
优点:不需要木板做匀速直线运动,且弹簧测力计的示数 ,便于操作。
【示范案例】如图是小明和他的同学“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验装置。
[基础探究]
(1)实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做 运动,目的是使拉力大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦力的大小。
(2)为了验证滑动摩擦力大小与压力有关,比较 两图可得出:接触面的粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力 。
(3)为了验证滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关,比较 两图,可得出:压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力 。
(4)在A图三次实验中,滑动摩擦力最大的是 (选填“甲”“乙”或“丙”),是因为这次实验与其他实验相比, 和 最大。
[创新拓展]
(5)在图甲实验中,小明开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,此过程中弹簧测力计的示数在变大,那么这一过程中木块受力 (选填“平衡”或“不平衡”),木块所受的摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”);匀速拉动木块时,摩擦力大小等于弹簧测力计示数,当他沿水平方向由匀速拉木块改为加速运动,木块所受摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(6)在图甲实验中,将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。他得出的结论 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
(7) 利用甲图实验时,弹簧测力计示数不稳定,小明他们对实验装置进行改造后,如B图所示,重复实验,发现效果更好。实验中小明和同学 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
(8)如C图所示的图线①是小明同学通过多次实验并根据实验数据绘制的f-F压关系图线,则图线①表示的滑动摩擦力f和压力F压的关系为f= ;小红同学用同样装置进行了新的实验探究,根据实验数据绘制出了图线②,你认为图线②与图线①不一样的原因是 。
考点 摩擦力的大小和方向的判断
【示范题】(2025·长沙二模)“自动擦窗机器人”是一种智能家用电器,它帮助人们解决了高层擦窗、室外擦窗难的问题,如图所示,“自动擦窗机器人”在竖直玻璃板上向下匀速直线运动过程中,受到的摩擦力大小和方向为( )
A.变小 竖直向上 B.变小 竖直向下
C.变大 竖直向下 D.不变 竖直向上
【变式训练】
1.(2025·广东中考)冰壶在水平冰面上沿直线滑动的过程中,若冰面粗糙程度相同,则冰壶所受的摩擦力( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.保持不变 D.先增大后减小
2.(2025·凉山中考)如图所示,保持物块A与B位置不动,缓慢向两侧移动铁架台,整个装置静止后,弹簧测力计甲、乙的示数分别为5 N和3.5 N,则A所受摩擦力的方向水平向 (选填“左”或“右”);地面对B的摩擦力大小为 N,方向水平向 (选填“左”或“右”)。
基础达标
题组1 摩擦力
1.(2024·长沙中考)校运会上正在进行跳高比赛,下列说法正确的是( )
A.运动员的鞋底刻有花纹是为了减小摩擦
B.运动员离地后继续向上运动是由于惯性
C.运动员下落过程中相对于地面是静止的
D.运动员在空中没有受到任何力的作用
2. (2023·衡阳中考)如图所示,磁性黑板刷吸在竖直悬挂的黑板上静止不动,黑板由铁质材料制成。下列说法正确的是( )
A.黑板刷受到的重力与黑板刷受到的摩擦力大小相等
B.用垂直于黑板的力压黑板刷时,黑板刷受到的摩擦力增大
C.黑板刷对黑板的吸引力与黑板对黑板刷的吸引力是一对平衡力
D.黑板刷受到的重力与黑板对黑板刷的吸引力是一对平衡力
题组2 增大和减小摩擦力的方法
3.(2023·怀化中考)生活中有的摩擦是有用的,有的摩擦是有害的,下列情况属于减小摩擦的是( )
A.甲图:自行车刹车时用力捏车闸
B.乙图:体操运动员上器械前,手上要涂防滑粉
C.丙图:在冰壶运动中,运动员不断擦拭冰面
D.丁图:矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹
4.(2025·常德模拟)如图所示,运动员穿的两只鞋的鞋底材质不同,蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,在向后蹬地的过程中,鞋受到摩擦力的方向 (选填“向前”或“向后”),而滑行脚的鞋底由塑料制成,目的是 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
题组3 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
5.(2025·长沙中考)小湘在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,用相同的木块和木板做了三次实验,如图所示。
(1)水平向右匀速拉动木块时,木块受到的滑动摩擦力大小 弹簧测力计的示数。
(2)由图可知,当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越
。
(3)小湘想用相同材料的接触面来探究滑动摩擦力大小是否与接触面的粗糙程度有关,她应该选择 。
A.较光滑的木板、较粗糙的木板、粗糙的木板
B.木板、毛巾、棉布
能力提升
6.(2025·郴州模拟)如图甲所示,放在水平地面上的物体受到水平方向的拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和运动速度v的大小与时间t的关系分别如图乙、丙所示,下列说法正确的( )
A.0~2 s内,物体未被拉动,拉力小于摩擦力
B.2~4 s内,物体做加速运动,摩擦力等于7 N
C.6~8 s内,物体做减速运动,物体受到的摩擦力小于2~4 s时的摩擦力
D.物体在6~8 s内受到的合力与2~4 s内受到的合力大小相等
7.(2023·娄底中考)如图所示,长方体物块A在8 N 拉力的作用下沿水平面匀速向右运动,此时弹簧测力计示数为6 N且保持不变,则物块B对A的摩擦力方向是向 ,地面对A的摩擦力为 N。
