人教版同步教参物理八下摩擦力.docx

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人教版同步教参物理八下摩擦力

运动和力

第3节摩擦力

【知识梳理】

一、摩擦力

1、定义：

两个相互接触的物体，当它们相对运动（或相对运动趋势）时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动（或相对运动趋势）的力，这种力就叫做摩擦力。

摩擦力可能是动力也可能是阻力。

2、摩擦力的分类

（1）静摩擦力：

物体间只有相对运动趋势时产生的摩擦力。

（2）滑动摩擦力：

物体间有相对运动时产生的摩擦力。

（3）滚动摩擦力：

物体间有相对滚动时产生的摩擦力。

3、摩擦力产生的条件：

两物体接触且粗糙；接触面上有弹性形变；两物体有相对运动（或相对运动趋势）。

判断接触面上是否有静摩擦力可采用假设法：

假设接触面上有（或没有）静摩擦力，根据受力分析判断物体的受力情况和运动情况是否相符，若不符则假设不成立，则接触面没有（或有）静摩擦力；

4、摩擦力的方向和大小

（1）摩擦力的方向：

与接触面的相对运动（或相对运动趋势）方向相反，且平行于接触面。

判断静摩擦力方向时有两种方法：

①力平衡法：

适用于受力平衡的物体，首先判断除摩擦力之外的其他力的合力方向，则摩擦力的方向与合力方向相反；②化静摩擦力为滑动摩擦力：

区分主、被动，是被动为静止，根据相对运动方向判断摩擦力的方向。

（2）摩擦力的大小：

①静摩擦力：

受力平衡时的静摩擦力的大小等于与之平衡的其它力的大小

②滑动摩擦力：

与接触面上的压力和粗糙程度有关，接触面上的压力越大，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。

二、研究影响滑动摩擦力大小的因素

1、实验方法:

控制变量法。

在本实验中，影响滑动摩擦力的因素有多个，所以实验探究过程中我们要用控制变量法，在研究滑动摩擦力与压力之间的关系时，要保持接触面的粗糙程度等因素不变，而在研究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时，要保持压力等因素不变。

2、提出猜想：

影响滑动摩擦力的因素可能有，接触面所受的压力、接触面的粗糙程度。

3、实验器材：

木块、弹簧测力计、表面粗糙程度不同的长木板两块、砝码。

4、实验步骤：

（1）用弹簧测力计匀速拉动木块，使它沿水平长木板滑动，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。

（2）在木块上面放一个砝码，改变木块对长木板的压力，测出此种情况下的摩擦力。

（3）换用材料相同，但表面粗糙的长木板，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的摩擦力。

5、实验结论：

滑动摩擦力的大小跟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。

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。

三、摩擦的利用和防止

1.利用：

增大有用摩擦，可以增大压力，增大接触面的粗糙程度。

例如：

鞋底有花纹；自行车更快停下来，可以用力捏闸。

2.防止：

减小有害摩擦，减小压力，减小接触面的粗糙程度。

例如：

冰壶运动员通过改变接触面的粗糙程度来减小摩擦；变滑动为滚动；使接触面隔开。

例如：

轮和轴之间装有滚动轴承。

四、受力分析步骤

先重力，后弹力，最后是摩擦力。

在判断摩擦力和弹力时常用假设法

【诊断自测】

1.因为物体的表面 ，所以两个互相接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这就是 ，自然界常见的摩擦有 摩擦、 摩擦、 摩擦。

其中滑动摩擦力的大小与 和 有关。

2.如图所示，是"探究滑动摩擦力大小"的实验。

对比甲、乙两图，可知滑动摩擦力的大小跟 的大小有关；对比甲、丙两图，可知滑动摩擦力的大小还跟接触面的 有关。

3.物理课上，同学们在感受摩擦力：

用手沿着课桌表面向前滑行，发现越用力压桌面，手越难前行。

这说明 越大，手受到的滑动摩擦力就越大；滑动摩擦力的方向与手前进的方问相 。

4.在工业生产与生活中，皮带传送装置是比较常见的（如图所示），当皮带传送装置用久了皮带就可能打滑，这时我们一般会采取两种方式防止皮带打滑，一是张紧皮带（增大图中电机与从动轮间的距离），这样做是通过 的方式来增大摩擦的；二是加皮带油，这样做是通过 的方式来增大摩擦的。

5.立定跳远时，如果起跳板上有沙粒，起跳时就会感觉很滑，影响跳远成绩，这是因为起跳板上的沙粒把滑动变为 ，使摩擦力大大减小.

【考点突破】

类型一：

力的合成

例1关于摩擦力，下列说法中错误的是 （）

A.在任何情况下摩擦都是有害的

B.用滚动代替滑动可大大减小摩擦

C.轮胎上做有凸凹不平的花纹，是为了增大摩擦

D.滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关

<答案>A

<解析>有许多摩擦是有益的；如火柴头与火柴盒之间的摩擦、鞋底与地面之间的摩擦、手与钢笔之间的摩擦等等；人们在很多时候，就是利用摩擦来为我们服务；故A符合题意；用滚动代替滑动可大大减小摩擦；如生活中的轮胎都是圆形的、旱冰鞋轮滑都安装有小轮子、大冰柜下也安装4个轮子；都是为了减小摩擦；故B不符题意；增大摩擦的方法之一就是使接触面变粗糙；轮胎上做有凸凹不平的花纹，就是为了增大摩擦。

故C不符题意；通过实验验证，滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关，压力越大、接触面越粗糙，摩擦力越大；故D不符题意。

类型二：

二力平衡

例2同学们在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，做出如下猜想：

猜想一：

滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关；

猜想二：

滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；

猜想三：

滑动摩擦力的大小与接触面积有关。

为了验证上述三个猜想，同学们在水平台上做了如图所示的实验（其中甲乙接触面都为相同木板、丙接触面为毛巾），请你补全下列实验过程：

（1）实验过程中，在水平面上沿水平方向 拉动弹簧测力计；

（2）通过对比甲、乙两图，可知猜想 是正确的，其结论是：

 。

（3）通过比较甲、丙两图得出“接触面越粗糙，滑动摩擦力越大”的结论，这是 （选填“正确”或“错误”）的，因为 。

（4）要想验证猜想三是否正确，在控制其它变量不变的基础上，需要改变 。

<答案>

（1）匀速直线；    

（2）一；在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大

    （3）错误；没有控制压力大小不变；    （4）接触面积

<解析>

（1）要测滑动摩擦力，需拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等。

（2）影响滑动摩擦力的因素有压力的大小和接触面的粗糙程度，步骤1与步骤2相比，接触面的粗糙程度相同，增加了砝码后，压力增大，因此是探究的摩擦力大小与压力大小的关系，可得出的结论是：

在接触面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；

（3）通过比较甲、丙两图得出“接触面越粗糙，滑动摩擦力越大”的结论，这是错误的，因为没有控制压力大小不变；

（4）滑动摩擦力跟压力和接触面粗糙程度有关，控制压力和接触面粗糙程度一定，让长方体木块侧放或竖放来改变接触面积的大小，测量摩擦力大小和步骤1进行比较。

类型三：

平衡力与相互作用力

例3如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的力的作用下，AB一起同时沿水平面做匀速直线运动，则下列说法中正确的是 （）

A.甲图中物体A受到的摩擦力为0

B.乙图中物体A受到的摩擦力为F

C.甲、乙两图中物体A受到的摩擦力均为F

D.甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F

<答案>D

<解析>A、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，A错误。

B、乙图，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，B错误；

C、由AB分析知，乙图A受摩擦力为零，C错误；

D、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f=F，两种情况下B受到的摩擦力相等，D正确。

【易错精选】

1.如图所示，叠放在一起的两块木块A、B，在水平外力F的作用下一起向右做匀速直线运动，下列关于A、B的受力情况的说法正确的是 （）

A.B受3个力B.B受4个力

C.A受4个力D.A受5个力

2.如图所示，长方体木块M放在水平桌面上，木块m放在木块M上面，在水平拉力F作用下一起向左做匀速直线运动，空气阻力不计，下列判断正确的是 （）

A.水平拉力F和木块M受到的摩擦力大小相等

B.木块m受到方向向左的摩擦力

C.木块M受到的重力和地面对木块M的支持力是一对平衡力

D.若突然撤去水平拉力F，木块m将向右倾倒

3.如果在地面上铺了一张很大的毛毯让你来移动它，由于它和地面间的摩擦太大而不容易拉动。

请你不用任何器材，设计一个方案，可以比较容易地移动毛毯?

【精华提炼】

【本节训练】

训练【1】

如图所示，小明用水平力推静止在水平地面上的木箱，但没有推动．则推力 （）

A.小于摩擦力B.和摩擦力大小相等

C.等于重力D.和摩擦力方向相同

训练【2】

如图所示，一个木块从斜面上滑下，并在水平地面上继续滑动．木块在水平地面上运动的过程中，其受力情况是 （）

A.只受重力

B.只受重力、支持力

C.受重力、支持力、摩擦力

D.受重力、支持力、摩擦力、使木块向前运动的动力

训练【3】

如图所示，用水平拉力F拉动物体A在水平地面上匀速运动，物体B静止不动，下列关于A对B的摩擦力及弹簧测力计的示数情况说法正确的是（不计绳和弹簧测力计重） （）

A.A对B的摩擦力的方向水平向左

B.弹簧测力计的示数大于A对B的摩擦力

C.弹簧测力计的示数等于A对B的摩擦力

D.弹簧测力计的示数小于A对B的摩擦力

训练【4】

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）在图乙中，在B下面放细圆木条的目的是 ，使B的下表面受到的摩擦力可以忽略不计．

（2）在图乙中，弹簧测力计D测的是 的静摩擦力的大小（填“A对B”或“B对A”）．

（3）实验中需向右缓慢移动铁架台F，使A、B保持相对静止 ，然后，读取两个弹簧测力计的示数F1、F2，共测量四组数据．

（4）分析实验数据，若F1=F2，则 

基础巩固

1.下列说法正确的是 （）

A.摩擦力都是有害的

B.摩擦力的方向总是与物体运动方向相反

C.摩擦力总是阻碍物体运动的

D.摩擦力既可作为阻力，有时也可作为动力

2.下列各情况，增大摩擦的是 （）

A.用台钳夹紧工件

B.给自行车轴上加润滑油

C.在笨重的箱子下面垫入圆木

D.自行车的把套上刻有凹凸不平的花纹

3.IPS自平衡电动独轮车是一种具有自我平衡能力的文通工具.它仅靠一个刻有花纹的轮子行驶，靠传感器控制平衡，采用轻薄、大功率电动机驱动，充电快速.使用者把脚分别放在轮子两侧的宽大.粗糙踏板上以后，轻轻向前倾斜身体是前进，向后倾斜是停止，向左和向右倾斜身体是转弯，当在驾驶过程中失去平衡、不得不跳下车的时候，还可以利用手上的手带来拽住独轮车，以免它失去控制造成损坏.如图所示，当某人驾驶独轮车在水平路面上匀速直线运动时，下列说法正确的是 （）

A.独轮车轮胎上的花纹只是为了美观

B.独轮车做匀速直线运动是因为不受摩擦力

C.独轮车的重力与地面对独轮车的支持力是一对平衡力

D.人对独轮车的压力与独轮车对人的支持力一对相互作用力

4.如图所示，用大小不变的水平力，拉木块沿水平桌面上做匀速直线运动。

木块在运动过程中，下列说法正确的是 （）

A.木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力

B.木块受到的滑动摩擦力大小保持不变

C.绳对木块的拉力等于桌面对木块的摩擦力

D.绳对木块的拉力和木块对绳的拉力是一对平衡力

5.学校趣味运动会上，体重为600N的张老师沿竖直木杆匀速向上攀爬。

此过程中，他受到摩擦力的大小和方向是 （）

A.等于600N，竖直向下B.等于600N，竖直向上

C.大于600N，竖直向下D.大于600N，竖直向上

6.如图所示，某同学将弹簧测力计的一端固定，另一端勾住长方体木块A，木块下面是一长木板B，实验时拉着长木板B沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计的读数即可测出木块A所受摩擦力大小.在向左匀速拉动木板B的过程中，下列说法正确的是 （）

A.木块A相对于B向左运动

B.木块A受到的是滑动摩擦力

C.长木板B也会受到木块A施加给它的摩擦力

D.拉动木板B的过程中弹簧测力计的示数不变

7.小明观察如下漫画，总结了四个观点，正确的是 （）

A.甲图此刻人对箱子推力等于箱子受到的摩擦力

B.乙图此刻箱子受到的摩擦力大于甲图此刻箱子受到的摩擦力

C.丙图此刻人对箱子推力大于箱子受到的摩擦力

D.丙图箱子在同一水平面上滑动时受到的摩擦力大小不变

8.如图甲所示，小亮用水平力推地面上的木箱，木箱运动的v-t图象如图乙所示。

则下列分析正确的是 （）

A.在0~20s内，木箱受到的摩擦力大小等于推力大小

B.在0~20s内，木箱受到的摩擦力大小小于推力大小

C.在20~40s内，木箱受到的摩擦力大小等于推力大小

D.在20~40s内，木箱受到的摩擦力大小大于推力大小

9.在水平台面上放一物体，现用一水平推力F把物体推向台边（如图），至物体在台边翻倒的过程中，台面对物体的摩擦力 （）

A.逐渐减小到零B.保持不变

C.先增大，后减小D.先减小，后保持不变

10.在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验时，某同学用弹簧测力计拉着同一木块在水平木板上做匀速直线运动，实验记录如下表．该实验是为了研究滑动摩擦力与下列哪个因素的关系 （）

实验次数

木板表面

木块放置

木块运动的快慢

弹簧测力计的示数/N

1

较光滑

平放

很慢

1.8

2

较光滑

平放

很慢

1.8

3

较光滑

平放

较快

1.8

A.接触面压力大小B.接触面积大小

C.物体的运动速度D.接触面粗糙程度

11.锯子的锯齿都“东倒西歪”，不在同一平面内。

小明猜想这是为了减小锯木头时的阻力，并设计实验检验猜想。

以下设计方案最佳的是 （）

A.用同一把拨正锯齿的锯子分别锯硬木头和软木头，比较用力情况

B.用同一把锯子，分别在“东倒西歪”和拨正锯齿时锯同一硬木头，比较用力情况

C.用一把“东倒西歪”和另一把拨正锯齿的锯子分别锯同一硬木头，比较用力情况

D.用一把“东倒西歪”和另一把拨正锯齿的锯子分别锯同一软木头，比较用力情况

12.如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，以下说法正确的是 （）

A.0~2秒，物体处于静止状态，是因为推力小于摩擦力

B.2~4秒，物体做匀速直线运动

C.2~4秒，物体受到的摩擦力大于水平推力

D.4~6秒，物体受到的摩擦力等于水平推力

13.如图所示，用3N水平力F拉长木板A在光滑水平地面上运动，而B静止不动时，若逐渐增大F（不计绳和弹簧测力计重），则B受到摩擦力 （填“变大”、“不变”、“变小”），方向向 。

14.如图所示是探究影响滑动摩擦力大小因素的实验装置。

长方体小木块各个侧面光滑程度相同，长木板一面为较光滑的木板面，另一面是粗糙的布面。

（1）水平向右拉动长木板，当小木块静止时，小木块受到测力计的拉力和滑动摩擦力是一对 （填“非平衡力”或“平衡力”）。

（2）选择四种不同的接触面，通过增减木块上的砝码，改变木块对木板的压力。

依次水平向右拉动长木板，将每次测量结果填入表中。

实验序号

木块与木板的接触面

压力

测力计示数

1

木块正面与木板面

2.5N

1.2N

2

木块正面与木板面

5.0N

2.4N

3

木块正面与木板面

7.5N

3.6N

4

木块侧面与木板面

2.5N

1.2N

5

木块侧面与布面

2.5N

2.0N

6

木块正面与布面

2.5N

2.0N

（3）由实验1、4或5、6可知，滑动摩擦力与接触面的面积大小 （填“有关”或“无关”）。

（4）由实验 （填实验序号）可知，接触面越粗糙，滑动摩擦力越 。

（5）实验1、2、3控制了 和 不变，研究了滑动摩擦力大小与 的关系，此时，滑动摩擦力大小与接触面受到的压力成 比。

15.小强为"探究滑动摩擦力大小（f）与哪些因素有关"，将家里的可调速跑步机传送带调成水平，找来两个相同的长方体木块（每个重G，上表面ABCD面积为2S0，较光滑；下表面A´B´C´D´较粗糙；侧面CDD´C´面积为S0，和“下表面”一样粗糙）。

用测力计拉着一个木块（其上可加放木块），维持木块在传送带上对地静止并读出拉力T。

为确定f与压力F、接触面粗糙程度、相对运动速度、接触面积大小的关系，小强所做实验记录如下：

步骤

压力F

接触面及面积

粗糙程度

带速

测力计T

1

G

A´B´C´D´/2S0

较粗糙

V0

4N

2

G

A´B´C´D´/2S0

较粗糙

2V0

4N

3

G

ABCD/2S0

较光滑

V0

2N

4

G

CDD´C´/S0

较粗糙

V0

4N

5

2G

ABCD/2S0

较光滑

V0

4N

（1）分析步骤 可知，f与接触面积的大小 。

（2）为探究f与某因素的关系，控制其它因素不变，这种方法叫 。

（3）小强“XX”后得知，f=KF式中符号f、F与上述含义一致），结合以上实验你认为式中的"K"与 （因素）有关。

16.实验的成功率受到许多因素的影响。

如图所示为“观察惯性现象”的活动，在抽出纸条的过程中，为了使文具盒仍保持原来的静止状态，请你从实验的器材选择和操作两方面，至少提出三条合理化建议。

巅峰突破

1.以下实际问题中，关于摩擦力的说法正确的是 （）

A.举重运动员比赛前双手都要抓些粉末，目的是减小手和杠铃间的摩擦力

B.所有车辆都用轮子行驶，因为滚动摩擦力远大于滑动摩擦力

C.磁悬浮列车在行驶时脱离轨道悬空，不受铁轨摩擦力的作用，所以可以高速运行

D.棉纱可以织成布，是因为棉纱之间不存在摩擦力

2.下列四种情况中，物体A在水平向右的拉力作用下做匀速直线运动，B物体在水平皮带上跟随皮带一起做匀速直线运动，C物体沿着倾斜的皮带一起做匀速直线运动，D物体沿着竖直墙壁向下做匀速直线运动，不考虑空气阻力，则四个物体中没有受到摩擦力的是 （）

A.

B.

C.

D.

3.如果教室里的摩擦突然消失了，对可能出现的现象，下列说法中错误的是 （）

A.同学们稍微活动就会从椅子上纷纷滑落到地面上

B.固定吊灯的螺丝从天花板上滑出，致使吊灯落到地上

C.写字时铅笔从手中滑出漂在空中

D.由于太滑，稍一用力桌椅就会在地面上不停地滑动着，碰撞着

4.分析以下摩擦：

①走路时，鞋与地面之间的摩擦；②骑自行车时，车轮与轴之间的摩擦；③汽车行驶时，汽车与空气之间的摩擦；④皮带传动中，皮带与皮带轮之间的摩擦．其中属于有益摩擦的是 （）

A.①和②B.②和③C.②和④D.①和④

5.汽车发动机通过变速器和后轮相连，当汽车由静止开始向前开动时，关于前轮和后轮所受的摩擦力的方向是 （）

A.前后轮受到的摩擦力方向都向后

B.前后轮受到的摩擦力方向都向前

C.前轮受到的摩擦力方向向前，后轮受到的摩擦力方向向后

D.前轮受到的摩擦力方向向后，后轮受到的摩擦力方向向前

6.水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图所示，以下说法正确的是 （）

A.0~2秒，物体没有推动，是因为推力小于摩擦力

B.2~4秒物体做匀速直线运动

C.2~4秒物体受到的摩擦力是3N

D.4~6秒，物体受到的摩擦力与水平推力是一对平衡力

7.如图所示，在同一水平面上，有表面粗糙程度相同、质量不同（mP

则下列关系式正确的是 （）

A.F1>F2B.F2F4D.F3=F4

8.摩擦现象广泛存在于人们的生活与生产中．小梦利用图甲的装置分别对物体在静止状态和运动状态下受摩擦力情况进行了研究，并绘制了图象乙，如图所示．下列说法中错误的是 （）

A.物体在C点时处于平衡状态

B.在B点时拉力F的功率比C点时大

C.物体在A点时，FA=fA

D.物体在B点时，FB>fB

9.如图甲，放在水平桌面上的A、B两个物体，在相同的力F作用下，向右做直线运动，如图乙是它们的v-t图象，分析图象可知 （）

A.A静止，B做匀速运动

B.A做匀速直线运动，B做变速运动

C.A受力平衡，B受力不平衡

D.A受的摩擦力大于B受的摩擦力

10.某班同学在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验过程中，将木板水平固定后，小雪用水平力拉动甲图中的物块m在木板上滑动。

当物块m匀速滑动时，弹簧测力计的示数为1.6N，设物块m受到的滑动摩擦力为f1，则f1= N；当物块m的滑动不是匀速时，设物块m受到的滑动摩擦力为f2，此时弹簧测力计的示数为 f2，摩擦力f1、f2之间的关系为f1 f2（以上两空选填“等于”、“不等于”）．如图乙所示，小峰同学在物块m上加固砝码后，再次用水平了拉动物块m在同一木板上匀速滑动，设物块m受到的滑动摩擦力为f3，则f3 f1（选填“大于”、“等于”、“小于”）

11.风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风，用来研究处在流动气体中物体的受力情况。

将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室，球受到的重力为G。

球在杆上运动时，球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比，比例系数是k。

如图甲所示，将杆沿平行风速的方向固定，调节风速的大小，使球恰能沿杆匀速运动。

再将杆沿竖直方向固定，如图乙所示，将球从杆的上端由静止释放，保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同。

则球下滑过程中受到的滑动摩擦力为 。

12.小明用一个木块分别在一块木板、一条毛巾上做关于滑动摩擦力的实验，实验用到的器材还有弹簧测力计和一个钩码，如图所示．图中数字表示实验序号．

实验序