摩擦力知识总结与题目解析（详解版）
1、摩擦力定义：当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时，受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
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2、摩擦力产生条件：①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。
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说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解。
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3、摩擦力的方向：
①静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动趋势方向相反。
②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动方向相反。
说明：(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。
滑动摩擦力方向可能与运动方向相同，可能与运动方向相反，可能与运动方向成一夹角。
(2)滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。
4、摩擦力的大小：
(1)静摩擦力的大小：
①与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤fm 但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等。
③效果：阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。
(2)滑动摩擦力的大小：
滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
公式：F=μFN (F表示滑动摩擦力大小，FN表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数)。
说明：①FN表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力，更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关，无单位。
③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。
5、摩擦力的效果：总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
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说明：滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关，只由动摩擦因数和正压力两个因素决定，而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。
摩檫力练习题
题型一：摩檫力大小与方向判断
1、如下几个图中，物体A相对于小车静止，地面不光滑，物体A在哪种情况下没有受到摩擦力( )
A．①一起做加速向前运动 B．②一起做匀速直线运动
C．③一起做加速向前运动 D．④一起做匀速直线运动
2.在水平桌面上放一物体A，桌面不光滑。在A的两边用轻绳通过定滑轮吊着 B. C两个物体，
已知GB=15N ，VB=1.0×10-3m3，GC=10N。开始时把B物体浸没水中，如图所示，整个装置保持静止。现拔出容器底部的小木塞，缓慢放水直至物体B完全露出水面的过程中，整个装置还是静止不动，在不计定滑轮与轻绳之间的摩擦的情况下，有关物体A在放水过程中的受力情况(已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)，以下说法正确的是( C )
A. A物体受到摩擦力的方向始终水平向右
B. A物体受到摩擦力的方向开始水平向左后变为水平向右
C. A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤ｆ≤5N
D. A物体始终受到5个力的作用
3．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。(选择合适的选项完成下列小题)
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
(1)米袋刚放上输送带的瞬间，米袋在水平方向上受力情况为________。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受力情况为________。
(3)当将输送带突然制动时，米袋在水平方向上受力情况为________。
题型二 摩檫力与弹簧、滑轮、传送带、斜面结合
4、如图所示，用水平拉力F拉上下表面水平、粗糙程度各处相同的物体A，使其在水平地面上匀速运动，当物体B静止不动时，与水平绳相连的弹簧测力计的示数不变。关于该状态，下列说法不正确的是(不计绳和弹簧测力计重)( )
A对B的摩擦力为滑动摩擦力
B．B对A的摩擦力方向水平向左
弹簧测力计对B的拉力等于A对B的摩擦力
B对A的摩擦力与水平拉力F是相互作用力
5、如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确有（ ）
A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
B．滑轮移动的速度为0.2m/s
C．绳子拉物体A的功率为2W
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
6．在自动化生产线上，常用传送带运送工件，如图所示，工件与传送带一起向右匀速运动时，关于工件受力，下列说法中正确的是( )
A．工件受摩擦力，方向水平向右
B．工件受摩擦力，方向水平向左
C．工件所受到的重力与工件对传送带的压力是一对相互作用力
D．工件对传送带的压力与传送带对工件的支持力是一对相互作用力
7．如图所示，第一次甲单独用50牛的力推墙，第二次甲推墙的力不变，乙用30牛的力向左推甲，前后两次，人均未运动，则下列说法错误的是( )
A．在两幅图中，墙壁都受到50牛的推力
B．乙受到地面30牛的摩擦力，方向向左
C．第二次推时，甲受到地面20牛的摩擦力方向向左
D．第二次推时，墙壁受到80牛的推力
8．在做“研究滑动摩擦力大小”的实验时，将木块A放置水平木板B上，加载一个钩码，把一支测力计系在A上，如图所示．当向左拉动B时，测力计指针稳定．下列讨论中错误的是( )
A．此装置可研究滑动摩擦力大小与压力的关系
B．A受B的摩擦力与测力计拉力是一对平衡力
C．A受到B的摩擦力的大小为2.4N，方向向左
D．若增大拉动B的速度，测力计的示数会变大
9．如图所示，放在粗糙水平面上的木箱，受到两个水平拉力F1、F2作用，F1的方向向左，F2的方向向右，下列分析正确的是( )
A．若木箱保持静止状态，则F1 一定等于F2
B．若木箱向右做匀速直线运动，则F1 一定大于F2
C．若木箱向右做匀速直线运动，则F1 一定等于F2
D．若木箱向右做匀速直线运动，则F1 一定小于F2
10．如图甲所示，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，0～t1木块静止，木块运动后改变拉力，使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化图线，回答下列问题：
(1)当用F＝5.3N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为________N。
(2)若用F＝5.8N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为________N。
(3)如果要使木块做匀速直线运动，拉力大小为____N，撤去外力的瞬间，木块所受摩擦力大小为_____N。
11．如图所示，一个木块在光滑水平面上以v0的速度做匀速直线运动，冲上粗糙斜面后最终静止在A点。以下关于木块在斜面上受到摩擦力的说法正确的是( )
A．木块在斜面上受到的摩擦力始终不变
B．木块在A点时受到的摩擦力大小等于木块的重力
C．木块在斜面上受到的摩擦力方向始终沿斜面向下
D．木块在斜面上受到的摩擦力方向会发生改变
题型三、两物体叠加和有相对运动时的摩擦力（整体法与隔离法）
12.如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是( )
A．甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F
B．甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F
C．甲图中物体A受到的摩擦力为0，物体B受到地面对它的摩擦力为F
D．乙图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它的摩擦力为F
13．如图所示，两个完全相同的条形磁铁A和B，质量均为m，将它们竖直放在水平地面上，用弹簧测力计通过一根细线竖直向上拉磁铁A，若弹簧测力计读数为mg，则B对A的支持力F1以及水平地面对B的支持力F2分别为( )
A．F1＝0，F2＝mg B．F1＝mg，F2＝0 C．F1>0，F20，F2＝mg
14．如图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时有F=2N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，使A、B两个物体处于静止状态，下列分析正确的是( )
A．A和B之间摩擦力为0
B．地面对B的摩擦力为0
C．地面对B的摩擦力为2N，方向水平向左
D．地面对B的摩擦力为2N，方向水平向右
15．A、B、C三物块质量分别为M、m、m0，作如图所示的连接，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计，若B随A一起沿桌面水平匀速运动，即可以断定( )
A．物块A与桌面之间有摩擦力，大小为m0g
B．物块A与B之间有摩擦力
C．桌面对A，B对A都有摩擦力，两者方向相同，大小差为m0g
D．桌面对A，B对A都有摩擦力，两者方向相反，大小差为m0g
16．两个完全相同的物体A、B，每个重为20N。
(1)如图甲所示，A和B叠放在水平桌面上，在15N的水平拉力作用下，A、B一起向右做匀速直线运动，此时木块B受到的摩擦力大小为____N。
(2)如图乙所示，若将A、B木块紧靠着放在水平桌面上，用水平力F2推A使它们一起向右做匀速直线运动，则F2的大小是____N，此时A对B的推力为____。
题型四、实验探究摩擦力影响因素、二力平衡的条件
17、为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。
(1)实验过程中，弹簧测力计 (填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小 (填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。
(2)在四次实验中，滑动摩擦力最小的是丁(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(3)比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 有关；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 有关(均填“压力”或“接触面粗糙程度”)。
(4)比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是错误(填“正确”或“错误”)的。
(5)小明要对实验装置进行改动，如图2所示，重复实验，发现效果更好。实验中，小明 (填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
18．为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组设计了如图(甲)所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上。后来经过讨论，完善了实验装置，如图(乙)所示。
(1)在理想情况下，B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计____的示数，A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计____的示数。(填“C”或“D”)
(2)在B下面放细圆木条的目的是__ __，在A上放钩码的目的是____________。
(3)实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对________，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F1、F2。(填“运动”或“静止”)
(4)分析实验数据，若________，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
19．一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板，以中线MN为界，对比观察左右两部分，发现粗糙程度可能不一样，哪一侧更粗糙？同学们进行了研究。
(1)①小华将滑块放在木板上，通过细线和固定的弹簧测力计相连，如图甲所示。水平向右拉动木板，待示数稳定时，记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左和F右，若F左＞F右，则木板的________侧更粗糙，实验时________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板；
②小华左右手戴上同样的手套，木板水平对称地放在左右手上，现左手向左移、右手向右移，使两手距离快速增大，若木板向左运动，则木板________侧更粗糙。
(2)小明用图乙实验装置，进行如下操作：
①将轻弹簧的一端分别固定在板上MN左右两侧的P、Q点，另一端分别与同一滑块接触
②移动滑块使弹簧压缩相同的长度，由静止释放滑块，使滑块越过MN但不滑离木板
③分别测出滑块越过MN后滑行的距离x1和x2
小明想根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度，小华提出疑议。为能根据x1和x2的大小关系作出正确判断，请指出小明实验中存在的问题是_____________________。
(3)小红使滑块分别从左右两侧滑上木板，测出滑块运动的速度，作出滑块从两端分别运动至MN过程中的速度v和时间t的关系图像如图丙，则图线______(选填“a”或“b”)所对应的接触面更粗糙，判断的依据是________________________________。
参考答案与解析
D
【解析】在分析物体是否受到静摩擦力时，通常要运用假设法。先假设没有静摩擦力，看物体能否保持现在这种状态。如果能保持现在这种状态，说明不受到静摩擦力；如果不能保持现在这种状态，而向某个方向运动，那么就存在静摩擦力，且静摩擦力方向与运动方向相反。图①，当物体A与小车一起做加速向前运动时，对A分析，假设A不受力，A的运动状态肯定不变，会做匀速直线运动或静止，与事实矛盾，所以假设有误，则A肯定受到摩擦力。图②，当物体A与小车一起做匀速直线运动时，对A分析，假设A不受小车的摩擦力，则A在水平方向上所受的力不平衡，不会做匀速直线运动，所以假设有误，则A肯定受到摩擦力。图③，当物体A与小车一起做加速向前运动时，对小车分析，小车向前运动，地面给小车向后的摩擦力，假设A对小车没有一个向前的摩擦力，则小车不会向前加速运动，所以假设有误，即小车受到A向前的摩擦力，力的作用是相互的，则小车对A也有摩擦力。图④，当物体A与小车一起做匀速直线运动时，对A分析，A处于平衡状态，水平方向上不受摩擦力。
C
(1)A (2)C (3)B
【解析】(1)米袋刚放上输送带的瞬间，速度是零，如果以向右运动的输送带为参照物，米袋相对输送带是向左运动，所以米袋受到了输送带施加的向右的摩擦力；正因为这个力的作用，此后米袋将向右运动。(2)当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋处于平衡状态，即不受摩擦力大家可以对照这样一个情景，在匀速直线运动的动车上，以动车为参照物站在动车上的人没有相对运动趋势，所以也不受到摩擦力的作用。(3)当输送带突然制动时，米袋相对输送带向右运动，所以米袋受到向左的摩擦力。
D
【解析】以摩擦力的施力物体为参照物，物体相对它的运动为相对运动；当受到静摩擦力的物体相对静止时，以施力物体为参照物，假设其接触面是光滑的，物体开始滑动的方向，即为相对运动趋势方向。
D
【解析】以B为研究对象，本题中它在水平方向受到两个力的作用：弹簧测力计对它向左的拉力，物体A对它的向右的摩擦力。当B与A发生相对运动时，无论如何拉滑轮，B相对于地面是静止的，所以B始终处于平衡状态，拉力和摩擦力是一对平衡力，根据弹簧测力计的示数，可以知道B受到的摩擦力为3N，方向向右。此滑轮是动滑轮，绳子移动速度是滑轮移动速度的2倍，所以滑轮移动速度为0.1m/s。若不计各种摩擦和滑轮重、弹簧测力计重、绳重等，A对绳子的拉力等于拉力F的一半，绳子拉物体A的力为5N，拉力的功率为1w
D
D
D
D
(1)5.3 (2)5.1 (3)5.1 5.1
【解析】我们先根据题意标出图中三个阶段木块的运动情况：0～t1木块静止，t1～t2由静止开始运动，t2后处于匀速直线运动状态。(1)当F＝5.3N时，木块是静止的，木块受力平衡，水平方向：拉力F与静摩擦力等大反向，所以静摩擦力大小为5.3N，方向向左。(2)若用5.8N的水平拉力F拉木块，F已超出能让物体保持静止的最大拉力5.5N，木块将由静止开始运动。(3)在第三个阶段，木块做匀速直线运动，水平方向：滑动摩擦力与拉力F仍二力平衡，据图可知滑动摩擦力大小应为5.1N。撤去外力的瞬间，物体仍受滑动摩擦力，将做减速运动。上述两种情况都为非平衡状态，拉力F与滑动摩擦力二力不平衡。但是，由于物体所受的压力及地面的粗糙程度都没变，所以滑动摩擦力仍为5.1N。
D
B
【解析】甲图以A为研究对象，A做匀速直线运动，在水平方向受拉力F和B对它的静摩擦力作用，且f=F；乙图中，AB同时向前做匀速直线运动，所以AB之间没有相对运动的趋势，A不受摩擦力的作用；以AB整体为研究对象，在水平方向受地面的摩擦和拉力F，这两个力相互平衡，则摩擦力f=F；综上所述，B正确。
D【解析】磁铁A受到向下的重力、向上的拉力、B对A向下的引力和B对A向上的支持力，这四个力平衡，因为拉力和重力大小相等，所以B对A向下的引力和B对A向上的支持力相等，所以F1>0，但不一定等于mg。把磁铁A和B当成一个整体，这个整体的重力等于2mg，向上的拉力为mg，还有地面对整体向上的支持力，根据这三个力平衡，所以水平地面对B的支持力F2的大小等于mg。
B
A
【解析】本题注意整体法与隔离法的应用：对B进行受力分析可知B的受力情况；对整体进行受力分析可知A与桌面之间摩擦力的情况。对B进行受力分析可知，B受重力、支持力，B水平方向不受外力，故B不会受到A对B的摩擦力，即A、B间没有摩擦力；对A、B整体进行受力分析可知，整体受C的拉力、自身的重力、桌面的支持力，要使整体做匀速直线运动，A应受到桌面对其向左的摩擦力，大小与绳子的拉力相同；对C进行受力分析可知，C受重力与绳子的拉力且处于平衡状态，故绳子的拉力为m0g；由此可知，物体A与桌面间的摩擦力大小为m0g。
(1)0 (2)15 7.5
(1)必须 (2)等于 (3)压力 接触面粗糙程度 （5）不一定
18.D C 用滚动代替滑动 增大压力 静止 F1=F2
【解析】(1)A受弹簧测力计D的拉力和B对A的摩擦力，故B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计D的示数，同理，A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计C的示数．(2)在B下面放细圆木条的目的是减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动，减小桌面对木块B的摩擦力．在A上放钩码的目的是增大压力从而增大摩擦力．(3)本实验是为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，故实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对静止，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F1、F2．(4)分析实验数据，若F1=F2，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等。
19.(1)①左；不需要； ②左；(2)不能确定滑块经过中线MN时的速度相同；(3)b； b图线物块的速度变化快。
【解析】(1)①如图甲，水平向右拉动木板，待示数稳定时，记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F左和F右，若F左＞F右，则说明左侧摩擦力大，即木板的左侧更粗糙；实验时，滑块相对于桌面是静止的，因此受力平衡，不需要匀速拉动木板．②小华左右手戴上同样的手套，木板水平对称地放在左右手上，现左手向左、右手向右，使两手距离快速增大，若木板向左运动，则说明左侧摩擦力大，即木板左侧更粗糙。(2)根据小明的实验过程可知，若依据小明的实验，根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度并不科学，因为这一实验过程不能确定滑块经过中线MN时的速度相同，不符合控制变量法的要求。(3)由图象可知，在相同时间内，a的速度减小的慢，b的速度减小的快，说明b受到的摩擦阻力更大，则图线b所对应的接触面更粗糙。
