初中物理第3节 摩擦力精品课时练习

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知识点一、摩擦力产生的条件和影响因素
1．摩擦力产生的条件：物体之间产生摩擦力必须要具备以下四个条件：第一两物体相互接触且有挤压；第二接触面粗糙；第三两物体发生相对运动或相对运动趋势。
2.影响摩擦力大小的因素：压力大小和接触面的粗糙程度。
（1）接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大，例如当自行车车胎气不足的时候，骑起来更费力一些。
（2）压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
3.静摩擦大小：静摩擦力是当相互接触的两个物体相对静止，但是存在着相对运动的趋势时，在接触面之间会产生一个阻碍相对运动的力，这个力就是静摩擦力。
特别提醒
物体受到静摩擦力时，物体处于平衡状态（静止），受到的力是平衡力，静摩擦力大小等于静摩擦力作用线上的外力大小（比如推石头推不动，静摩擦力大小等于推力大小，推力如果改变，静摩擦力也随之改变）。
如图所示，叠放在一起的物体A、B，在大小为F=3N的恒力作用下均沿水平面做匀速直线运动，则在甲图中B受到的摩擦力等于 N，在乙图中A受到B对它的摩擦力的方向是水平向 。
【答案】 0 右
【详解】[1]图甲中，B与A一起匀速直线运动，相对A没有滑动趋势，不受到摩擦力的作用，所以所受的摩擦力为0。
[2]图乙中，A、B两个物体一起匀速直线运动，B在水平方向所受的两个力：水平向右的拉力和摩擦力是一对平衡力，它们的方向相反，所以A对B的摩擦力水平向左，A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对相互作用力，所以A受到B对它的摩擦力水平向右。
知识点二、探究影响摩擦力大小因素实验
1、实验目的、原理、方法
（1）实验目的：探究影响滑动摩擦力大小的因素。
（2）实验原理：二力平衡的条件；
（3）实验方法：控制变量法、转换法。
2、实验器材：木块（有拉环）、弹簧测力计、长木板、毛巾、砝码、水平桌面。
3、器材作用及图像
（1）长木板和毛巾：改变接触面粗糙程度。
（2）木块（有拉环）：实验对象。
（3）弹簧测力计：拉动木块匀速运动。
（4）砝码：改变木块对水平桌面的压力。
4、实验步骤
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。
步骤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。
步骤③把毛巾铺在长木板上面，保持木块上的砝码不变，测出此种情况下的摩擦力。
5、实验结论及应用
（1）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。
（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。
特别提醒
（1）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。
为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明利用完全相同的两块铁块A、B设计了如图所示的实验。
(1)测量前，发现弹簧测力计指针不在零刻度线上，应先在 （填“竖直”或“水平”）方向对弹簧测力计的指针调零；
(2)实验过程中小明拉着物块做匀速直线运动。比较图中甲、乙两次实验可知：滑动摩擦力的大小与 有关；根据图乙可推出图内中弹簧测力计的示数为 N；
(3)小亮又设计了如图丁所示的实验，实验过程 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动长木板。在铁块上继续逐个叠放相同的铁块，传感器的读数记录在表格中。当拉力传感器的读数F拉=2N时，压力传感器的示数为 N。
【答案】(1)水平
(2) 压力 1.2
(3) 不需要 10
【详解】（1）实验时用弹簧测力计必须水平沿方向拉着物块做匀速直线运动，物块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）[1]比较图甲、乙两次实验可知，接触面积和接触面粗糙程度相同，而压力不同，弹簧测力计示数不同，滑动摩擦力不同，可得出结论∶滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
[2]丙、乙两次实验，物体对木板的压力相等，接触面间的粗糙程度相同，只是两次实验中物块与木板的接触面积不等，在其他情况相同时，摩擦力大小与接触面积无关。所以两次实验中测力计的示数相同，都是等于1.2N。
（3）[1]实验过程中，铁块相对地面处于静止状态，受到测力传感器的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，故不需要匀速拉动长木板。
[2]由表格分析可得
即
当拉力传感器的读数F拉=2N时，压力传感器的示数为
知识点三、摩擦力的利用和防止
1.摩擦力的种类
（1）滑动摩擦：相互接触的两个物体，当它们之间有相对运动时，产生的摩擦力。
（2）滚动摩擦：相互接触的两个物体，当一个物体在另一个物体上发生滚动时，产生的摩擦力。
（3）静摩擦力：相互接触的两个物体，当它们有相对运动趋势，但它们之间处于相对静止时产生的摩擦力。
2.增大有益摩擦的方法
（1）增大接触面的粗糙程度，如汽车轮胎做上花纹。
（2）增大压力，如骑自行车捏闸的力越大，摩擦力越大。
（3）变滚动为滑动，如汽车急刹车时车只滑不滚。
（4）变湿摩擦为干摩擦。
3.减小有害摩擦的方法
（1）使接触面变光滑。
（2）减小压力。
（3）用滚动代替滑动。
（4）使接触面分离。
（5）变干摩擦为湿摩擦。
特别提醒
（1）解答此类题目时，分析操作前后的摩擦力变化即可；例如，锁生锈不好开时，将少量食用油注入锁孔就易开了，起初开锁难说明摩擦力大；操作后，开锁容易说明摩擦力减小．前后对比说明注入食油使摩擦力减小了，或者，直接分析操作符合增大或减小摩擦的哪一项，这需要我们熟练应用增大或减小摩擦的方法与途径。
自行车是我们熟悉的交通工具，从自行车的结构和使用看，它涉及不少有关摩擦的知识、例如：A轮胎上刻有花纹、B车轮做成圆形、C塑料套紧套在车把手上、D刹车时用力捏闸、E在转动部分添加润滑油、F脚踏板凹凸不平、G车轴处装有滚珠、H车的把手上有凹槽。上述各项内容中属于增大摩擦的是： ；属于减小摩擦的是： 。（填写字母代号）
【答案】 ACDFH BEG
【详解】[1]A轮胎上刻有花纹、C塑料套紧套在车把手上、F脚踏板凹凸不平、H车的把手上有凹槽是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力，D刹车时用力捏闸是通过增大压力的方法来增大摩擦力，故属于增大摩擦力的有ACDFH。
[2]B车轮做成圆形、G车轴处装有滚珠是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力，E在转动部分添加润滑油是使接触面分离来减小摩擦力，故属于减小摩擦力的有BEG。
问题一：摩擦力产生的条件和影响因素
【角度1】摩擦力及其产生条件
【典例1】如图所示，一水平传送带始终匀速向右运动，现把一物块无初速度放在传送带左侧，在此过程中以下说法正确的是（ ）
A．当物块匀速时，物块没有惯性
B．当物块匀速时，根据牛顿第一定律可知，物块不受力作用
C．整个过程中，物块一直受摩擦力的作用
D．当物块刚放上传送带时，物块受到向右的摩擦力
【答案】D
【详解】A．惯性是物体的一种属性，一切物体在任何 时候都有惯性，所以当物块匀速时，物块仍有 惯性。故A错误；
BCD．把物块无初速度放在传送带左侧，由于传送带的速度较快，则物块相对于传送带向左滑动，所以物块受到水平向右的摩擦力的作用，同时受到重力和支持力的作用；当物块做匀速运动时，物块相对于传送带没有运动的趋势，不受摩擦力的作用，但仍受到重 力和支持力的作用。故BC错误，D正确。
故选D。

1、摩擦力的产生需要满足三个条件：（1）两物体相互接触（2）接触面粗糙（3）两物体发生相对运动或相对运动趋势。
2、三个条件必须同时满足才能产生摩擦力。摩擦力可以是静摩擦力或滑动摩擦力，具体类型取决于物体的运动状态。静摩擦力发生在物体有相对运动的趋势但实际并未运动时，而滑动摩擦力则发生在物体实际发生相对运动时。
【变式1-1】将一袋大米放在匀速向右水平运动的输送带上，一段时间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。下列说法中正确的是（ ）
A．米袋刚放上输送带时，米袋受到向左的摩擦力
B．当输送带突然制动时，米袋受到向右的摩擦力
C．当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向上受3个力
D．当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋在水平方向不受力
【答案】D
【详解】A．米袋刚放上输送带时，米袋速度小于输送带速度，米袋相对于输送带向左运动，米袋受到向右的摩擦力，故A错误；
B．当输送带突然制动时，米袋由于惯性继续向右运动，因此米袋受到向左的摩擦力，故B错误；
CD．当米袋随输送带一起匀速运动时，米袋与输送带之间没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，因此米袋不受摩擦力，故米袋在水平方向上不受力，在竖直方向上受到重力和输送带的支持力，故C错误，D正确。
故选D。
【变式1-2】小强将一个磁性黑板擦吸在竖直的黑板上，他思考：黑板擦对黑板 （选填“有”或“没有”）压力的作用，判断依据是 。
【答案】 有 有压力才有摩擦力
【详解】[1][2]黑板擦处于静止状态，它在竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力，而摩擦力产生的提前是有压力，所以，黑板擦对黑板有压力。
【角度2】摩擦力的方向
【典例2】如图所示，消防队员训练过程中沿杆向上爬行，则消防员所受摩擦力的方向 。
【答案】竖直向上
【详解】向上爬杆时由于受重力作用，消防员的手脚相对杆有向下运动趋势，所以消防员所受的摩擦力方向竖直向上。
判断滑动摩擦力的方向很容易，而静摩擦力的方向，除了利用定义还可以采用下面的方法进行判断：
（1）假设法：产生静摩擦力的条件是物体间有相对滑动的趋势，静摩擦力的方向则与物体间相对滑动趋势的方向相反．因此要确定静摩擦力的方向，必须先要判断物体间相对滑动的趋势的方向。
所谓假设法就是假设接触面是光滑的，确定两物体的相对滑动方向，从而确定静摩擦力的方向。
（2）用平衡条件判断：有些物体间的相对滑动趋势不明显，用假设法也不易判断静摩擦力的方向，但如果物体处于平衡状态．则可用物体平衡条件来判断物体是否受静摩擦力．其方向如何。
（3）由运动状态判断：有些静摩擦力的方向与物体的运动状态紧密相关，因此只有由物体的运动状态来判断物体所受的摩擦力的方向。
（4）有两种可能的静摩擦力方向的判断：有些静摩擦力在同一问题中有两种可能的方向，处理这类问题有两种方法：一是分两个方向进行讨论，二是用绝对值不等式求解。
【变式2-1】如图所示，用6N的力握住总重为1.5N的柱状水杯静止不动。若只增大对水杯的握力，水杯依旧静止不动，此时杯子受到的摩擦力大小为 N，方向为 。
【答案】 1.5 竖直向上
【详解】[1][2]手握水杯静止不动，在竖直方向上柱状水杯受重力和向上的摩擦力作用，重力和摩擦力是一对平衡力，则杯子受到的摩擦力
f=G=1.5N
若只增大对水杯的握力，由于水杯仍然处于静止状态，它受到的静摩擦力与重力平衡。静摩擦力大小等于重力大小，即1.5N，方向竖直向上。
【变式2-2】如图所示，人在步行前进时，若鞋底与地面没有打滑，地面对鞋底的摩擦力方向是向 （填“前”或“后”）。仔细观察发现，鞋底的表面制成了凹凸不平的花纹，这是采用增加接触面的 的方法来增大摩擦的。
【答案】 前 粗糙程度
【详解】[1]若鞋底与地面没有打滑，人走路时，鞋底相对于地面有向后的运动趋势，故摩擦力方向向前。
[2]鞋底表面制成凹凸不平的花纹，是在压力一定时，增大了鞋与地面的粗糙程度，从而增大了摩擦力。
【角度3】影响滑动摩擦力大小的因素
【典例3】如图所示，放在水平地面上的物体，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、物体的运动速度v与时间t的关系如图所示，由图像可知t=1s时，t=3s时和t=5s时，物理所受摩擦力大小分别为（ ）
A．2N 4N 4NB．0N 2N 4N
C．0N 6N 4ND．0N 4N 4N
【答案】A
【详解】由图丙得，物体在0~2s静止，此时物体受到的推力与静摩擦力为平衡力，大小相等，由图乙得，此时物体受到的推力为2N，则此时物体受到的摩擦力为2N；由图丙得，物体在2~4s做加速直线运动，物体在4~6s做匀速直线运动，在4~6s物体受到的推力为4N，由二力平衡得，4~6s物体受到的滑动摩擦力等于推力为4N；物体运动过程中，对水平面的压力、接触面粗糙程度不变，则2~4s物体受到的滑动摩擦力不变，为4N，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
影响摩擦力大小的两个因素：
（1）摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关，接触面粗糙程度一定时，压力越大摩擦力越大。
（2）摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。
【变式3-1】如图所示，在粗糙程度相同的水平地面上，重为5N的物体在F＝10N的水平拉力作用下，沿水平地面由A点匀速运动到B点，此时撤去拉力，物体继续向前运动到C点停下来。关于此过程，下列说法中正确的是（ ）
A．物体在AB段的摩擦力等于5N
B．物体在BC段的摩擦力等于0N
C．物体在AB段所受摩擦力等于其在BC段受到的摩擦力
D．物体在C点停下来是因为失去拉力的作用后摩擦力越来越大了
【答案】C
【详解】A．物体在AB段受到的摩擦力与拉力F是一对平衡力，由二力平衡可知，这两个力大小相等，所以物体在AB段的摩擦力等于10N，故A错误；
BC．BC段和AB段物体对地面的压力以及接触面的粗糙程度都相同，故所受的摩擦力相等，仍为10N，故B错误，C正确；
D．由运动和力的关系知，物体在C点停下来是因为受到了摩擦力，而物体在AC间运动时受到的摩擦力是不变的，故D错误。
故选 C。
【变式3-2】水平桌子上放着一个静止的物体，当用大小为10N的水平推力推这个物体时，没有推动，物体受到的摩擦力为 N；若用12N的力水平匀速推动物体，则物体受到的滑动摩擦力大小为 N；若用15N的力水平推动物体，则物体受到的滑动摩擦力大小为 N。
【答案】 10 12 12
【详解】[1]用大小为10N的水平推力推桌子，桌子未动，处于静止状态，所以桌子在水平方向受到的推力与摩擦力平衡，所以
f=F=10N
方向与推力方向相反。
[2]若用12N的力水平匀速推动桌面上的物体，所以物体处于平衡状态，物体受到的滑动摩擦力大小与推力的方向相反大小相等，即为12N。
[3]若用15N的力水平推动物体，物体对桌面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以摩擦力保持12N不变。
问题二：探究影响摩擦力大小因素实验
【角度1】探究影响摩擦力大小因素实验
【典例1】在探究影响摩擦力大小的因素的实验中，小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)实验时，弹簧测力计必须沿 方向拉动木块做匀速直线运动，此时，弹簧测力计的示数 （选填“大于”、“等于”或“小于”）木块所受摩擦力的大小。
(2)甲、丙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关； 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)为了验证“滑动摩擦力的大小是否跟接触面积有关”，小明在上述甲实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一半继续进行实验，这种做法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 。
(4)实验时，小明发现很难控制木块做匀速运动，于是，他对实验装置进行了如图丁所示的改进：水平向左拉木板，木板相对于地面向左运动，木块A相对于地面保持静止，此时弹簧测力计的示数为0.8N，则木块A受到的滑动摩擦力是 N，方向 （选填“水平向左”或“水平向右”），此过程中木板不必做匀速直线运动。
【答案】(1) 水平 等于
(2) 压力大小 甲、乙
(3) 错误 没有保持压力大小相等
(4) 0.8 水平向左
【详解】（1）[1][2]弹簧测力计拉动木块时，弹簧测力计显示拉力大小，木块水平方向上受到水平向左的滑动摩擦力和水平向右的拉力，木块进行匀速直线运动时，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以其目的是使滑动摩擦力等于弹簧测力计示数。
（2）[1]甲、丙两图接触面粗糙程度相同，压力不同、弹簧测力计的示数不同，滑动摩擦力大小不相同，可探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系。
[2]比较甲、乙两图中的测力计示数，压力相同，接触面的粗糙程度不同，乙表面粗糙程度较大，乙中弹簧测力计的示数大于甲中弹簧测力计的示数，所以乙的滑动摩擦力更大，由此说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
（3）[1][2]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，要控制压力和接触面粗糙程度相同，将木块沿竖直方向切去一半继续进行实验，此时压力大小改变了，接触面面积大小也改变了，这种做法是错误的，理由是没有控制压力大小相同。
（4）[1][2]将实验装置改成如图丁所示，木块相对地面处于静止状态，受到弹簧测力计的拉力与木块受到的摩擦力为一对平衡力，此时弹簧测力计的示数等于木块受到的摩擦力，弹簧测力计示数0.8N，故摩擦力为0.8N；方向是与弹簧测力计的拉力方向相反，即水平向左。
影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。
【变式1-1】某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑块通过轻绳绕过。定滑轮（不计绳与滑轮间的摩擦），绳的另一端悬挂托盘。实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动。回答下列问题：
(1)为了测量滑块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是 ；（填选项前的编号）
①木板的质量，
②滑块的质量，
③托盘和砝码的总质量，
④砝码的质量。
(2)滑块的滑动摩擦力表达式为 ；（用上述已测量的物理量符号表示）
(3)托盘落地后，滑块继续向前运动，受到的滑动摩擦力为，则 ；（选填“”）
(4)为了避免该实验的不足，小刚改为向左水平拉动木板，同时把砝码和托盘换为弹簧测力计（已在竖直方向调零）且固定（如图乙所示）与滑块相连的线系在弹簧测力计的圆环上，此时，滑块受到的滑动摩擦力的方向是 ，用这种方法测出的摩擦力将比真实值 （偏大/偏小/不变）；
(5)小刚在改正了乙图装置的情况下，正确测出了滑动摩擦力的值，并改变放在滑块上的砝码，通过多次实验得到摩擦力f与作用在木板表面的压力的关系图像如丙图所示；把木板换成铁板，再改变放在滑块上的砝码，重复以上实验得到了摩擦力f与作用在铁板表面的压力的关系图像如丁图所示。由图丙、丁可知：铁板的粗糙程比木板 （大/小/无法确定），当滑块与砝码的总重力为12N时，滑块在铁板上滑动时受到的摩擦力为 N。
【答案】(1)③
(2)
(3)=
(4) 水平向左 偏小
(5) 大 7.2
【详解】（1）滑块在水平面做匀速直线运动，水平方向上，滑块受到的摩擦力和拉力属于二力平衡，因此摩擦力 大小等于拉力大小，而滑块受到的拉力大小等于托盘和砝码的总重力，因此为了测出滑动摩擦力，需要知道托盘和砝码的总质量m3，再计算出托盘和砝码的总重力，故选③。
（2）滑块受到的摩擦力大小等于等于托盘和砝码的总重力，而现在已知托盘和砝码的总质量，由可知托盘和砝码的总重力为，故滑动摩擦力表达式为
（3）托盘落地后，滑块对木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则摩擦力不变，即。
（4）[1][2]滑块相对与长木板向右运动，因此滑块受到的摩擦力方向为水平向左，由图乙可知，绳对滑块 的拉力即滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数与弹簧测力计的重力之和
弹簧测力计数为
所以用这种方法测出的摩擦力将比真实值偏小。
（5）[1]由丙图可知，当压力为5N时，木块在木板受到的摩擦力为2N，由丁图可知，当压力为5N时， 木块在铁板上受到的摩擦力为3N，可知：木板的粗糙程比铁板小。
[2]由丁图可知，当接触面粗糙程度一定时，摩擦力与压力成正比；当压力为5N时，摩擦力是3N，则当压力为12N时，摩擦力为
【变式1-2】在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)图甲的实验中，将一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做 运动，根据 知识测出木块受到的滑动摩擦力为 N。
(2)如图乙、丙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作，比较乙、丙两图中的弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
(3)由甲、乙两图可知：当接触面粗糙程度一定时， ，滑动摩擦力越大。丙图中砝码受到的摩擦力为 N。
(4)某同学猜想：滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将甲图中木块切去一半，重复甲图的实验操作后得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是 。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡 1.2
(2)接触面的粗糙程度
(3) 压力越大 0
(4)没有控制压力大小一定
【详解】（1）[1][2][3]用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，木块所受的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，弹簧测力计分度值为0.2N，此时示数为1.2N，故滑动摩擦力为1.2N。
（2）由图乙、丙可知，在木块上放一个重物后，木块提供的压力相同，接触面的粗糙程度不同，故可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。
（3）[1]由图可知，甲、乙两实验中接触面的粗糙程度相同，木块对木板的压力大小不同，乙中压力大，弹簧测力计的示数更大，即摩擦更大，故可以得出，当接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
[2]由图可知，砝码和物体一起做匀速直线运动，处于平衡状态，砝码在水平方向上不受力，即砝码受到的摩擦力为0N。
（4）研究滑动摩擦力大小可能与接触面积大小的关系，要控制压力相同，将甲图中木块切去一半，重复甲图的实验操作，此时压力大小和接触面积大小都发生了变化，不符合控制变量法的要求，无法得出正确的结论。
问题三：摩擦力的利用和防止
【角度1】增大摩擦的方法及生活中的实例
【典例1】如图所示的四个实例中，目的是为了增大摩擦的是（ ）
A．气垫船在水面上行驶
B．给木箱上装轮子
C．给合页加润滑剂
D．自行车把手上有花纹
【答案】D
【详解】A．气垫船在水面上行驶，是通过使接触面分离来减小摩擦，故A不符合题意；
B．给木箱上装轮子，是通过变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦，故B不符合题意；
C．给合页加润滑剂，是通过使接触面分离来减小摩擦，故C不符合题意；
D．自行车把手上有花纹，是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦，故D符合题意。
故选D。
增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度。
【变式1-1】下列做法中属于增大摩擦力的是（ ）
A．冬天马路上结冰，可在冰面上撒些细沙，就更安全
B．锁生锈不好开时，可将少量食用油注入就好打开
C．搬运笨重货物时，可在地面上铺几根圆木就容易搬动
D．机器运转久了，可在转动部分滴润滑油，就运转得更顺畅了
【答案】A
【详解】A．冰面上撒细沙，增加了接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦，故A符合题意；
B．生锈的锁中加食用油，通过使接触面分离，是为了减小锁芯与锁体之间的摩擦，故B不符合题意；
C．笨重货物下铺上圆木，变滑动摩擦为滚动摩擦是为了减小摩擦，故C不符合题意；
D．机器上面加润滑油是为了是接触面分离，减小各零件之间的摩擦，故D不符合题意。
故选A。
【变式1-2】拔河比赛中，运动员会带上纱布手套，穿鞋底带有花纹的鞋，这些措施都是通过增大 来增大摩擦；拔河时手要使劲握住绳子是通过增大 来增大摩擦。如果地面上有沙粒，运动员就很容易被拉动，这是因为沙粒将滑动摩擦变为滚动摩擦，使摩擦力变 。
【答案】 接触面的粗糙程度 压力 小
【详解】[1]拔河比赛中，运动员会带上纱布手套，穿鞋底带有花纹的鞋，这些措施都是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]拔河时手要使劲握住绳子是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力。
[3]通常情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦，所以如果地面上有沙粒，沙粒将滑动摩擦变为滚动摩擦，使摩擦力变小，运动员就很容易被拉动。
【角度2】减小摩擦的方法及生活中的实例
【典例1】为了节能环保，城市的街道上出现了很多骑共享自行车上班的人；如图所示的是共享自行车上的几个零件，其中减小了有害摩擦的是（ ）
A．车把B．车闸
C．车轴D．车胎
【答案】C
【详解】A．车把上刻有花纹，是为了通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦，故A不符合题意；
B．车闸的橡皮块表面粗糙，是为了通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦，故B不符合题意；
C．车轴中装有轴承和钢珠，是利用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小有害摩擦，故C符合题意；
D．车胎上刻有花纹，是为了通过增大接触面粗糙程度来增大有益摩擦，故D不符合题意。
故选C。
减小摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动。
【变式2-1】春暖花开，小华骑自行车外出游玩，下列摩擦应设法减小的是（ ）
A．车轮的轴与轴承之间的摩擦B．脚与脚蹬之间的摩擦
C．车轮与地面之间的摩擦D．手与车把手之间的摩擦
【答案】A
【详解】A．车轮的轴与轴承之间的摩擦会使轴磨损，是有害摩擦，应该设法减小，故A符合题意；
B．脚与脚蹬之间的摩擦是有益摩擦，应该设法增大，故B不符合题意；
C．车轮与地面之间的摩擦是有益摩擦，应该设法增大，故C不符合题意；
D．手与车把手之间的摩擦是有益摩擦，应该设法增大，故D不符合题意。
故选A。
【变式2-2】2021年2月4日晚，北京冬奥会倒计时一周年活动在国家游泳中心“冰立方”举行，如图是中国女子冰壶队积极备战训练的情景。掷球员将冰壶沿水平冰面推出后，冰壶由于 继续向前运动；刷冰员不停地刷冰面可以 （选填“增大”或“减小”）冰壶受到的摩擦力。
【答案】 惯性 减小
【详解】[1]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫做惯性。冰壶推出后还能继续向前运动，就是因为冰壶具有惯性。
[2]刷冰员不停地刷冰面，使冰面变得光滑，是为了减小摩擦阻力。
【基础强化】
1．在粗糙程度相同的水平桌面上，手沿水平方向推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置松手后，木块向左运动，最终静止在图乙所示位置，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对相互作用力
B．松手后，木块的速度先增大后减小
C．弹簧恢复原状过程中，弹簧的弹力不断增大
D．木块离开弹簧后减速运动过程中，水平面对木块的阻力变大
【答案】B
【详解】A．图乙中木块受到的重力和木块对水平面的压力的方向相同，不是一对相互作用力，故A错误；
B．松手后，由于弹力大于摩擦力，故木块先做加速运动，当弹力小于阻力时，木块再做减速运动，速度是先增大后减小，故B正确；
C．弹簧恢复原状过程中，弹簧的形变逐渐减小，弹力逐渐减小，故C错误；
D．木块离开弹簧后，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变，木块受到的阻力不变，故D错误。
故选B。
2．如图所示，A的质量为2kg，B质量为3kg，在压力作用下，A、B在墙上一起匀速下滑，则A受到的摩擦力的大小为（ ）
A．20NB．30NC．50ND．100N
【答案】A
【详解】A匀速直线下滑，受到的重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，重力竖直向下，摩擦力竖直向上，大小为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体，如图，甲物体用细线拴在左边竖直墙上，现用力把乙物体从右端匀速拉出来，所用力F＝9N，则甲、乙两物体受到的摩擦力（ ）
A．f甲＝f乙＝9N，f甲向右，f乙向左
B．f甲＝f乙＝9N，f甲向左，f乙向右
C．f甲＝f乙＝9N，方向都向左
D．f甲＝0，f乙＝9N，方向向左
【答案】A
【详解】由题意可知，水平面光滑，则乙拉动过程中，不受水平面摩擦力作用，用力把乙物体从右端匀速拉出来，所用力为9N，此时乙处于平衡状态，乙受到甲的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，故
f乙方向水平向左；由力的作用是相互的可知，甲受到乙的摩擦力方向水平向右，且
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．2023年第19届亚运会在杭州举行，“霹雳舞”首次成为竞赛项目。如图是霹雳舞表演中的一个静止动作，此时与运动员受到的重力是一对平衡力的是（ ）
A．地面对运动员的支持力B．运动员对地面的压力
C．运动员对地球的吸引力D．运动员受到的摩擦力
【答案】A
【详解】A．由题意可知，运动员处于静止状态，受平衡力作用，运动员受到竖直向下的重力和地面对运动员竖直向上的支持力，两个力大小相等，方向相反，都作用在运动员上，是一对平衡力，故A符合题意；
B．运动员受到的重力和运动员对地面的压力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故B不符合题意；
C．运动员受到的重力和运动员对地球的吸引力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故C不符合题意；
D．由题意可知，运动员处于静止状态，运动员和地面之间没有相对运动，也没有相对运动的趋势，运动员不受摩擦力，故D不符合题意。
故选A。
5．小南用水平向右的力推静止在水平地面上的箱子，推力F的大小以及箱子的运动速度v随时间的变化情况分别如图乙、丙所示，则（ ）
A．0～4s内，箱子受到的摩擦力保持不变
B．4～6s内，箱子受到的摩擦力为30N
C．6～10s内，箱子受到的摩擦力为25N
D．10s时，小南撤掉推力，箱子将不受摩擦力作用
【答案】C
【详解】A．由图丙可知，0～4s内，箱子保持静止，受到的摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等；由图乙可知，0～4s内，推力越来越大，所以摩擦力越来越大，故A不符合题意；
BC．由图丙可知，6s～10s时，箱子做匀速直线运动，受到的滑动摩擦力与推力是一对平衡力，大小相等；由图乙可知，6s～10s时，推力是25N，则滑动摩擦力是25N。箱子运动过程中，对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，受到的滑动摩擦力不变，所以4～6s时，箱子做加速直线运动，受到的滑动摩擦力为25N，故B不符合题意，C符合题意；
D．10s时，小南撤掉推力，箱子由于惯性继续向前运动，仍受到滑动摩擦力，故D不符合题意。
故选C。
6．如图所示，A、B两同学推墙，A向前推B，B向前推墙，墙未动。假如每人的推力大小都为F，则以下说法中正确的是（ ）
A．墙受到的力为2FB．墙受到的力大于F，小于2F
C．两位同学受到地面的摩擦力大小都为FD．B同学不受摩擦力
【答案】D
【详解】甲方式中，先对A同学受力分析，水平方向受B对A的向后的弹力和地面对A的向前的静摩擦力，竖直方向受重力和支持力；再对B同学受力分析，受A对B的弹力和墙壁对B的弹力，根据平衡条件得到，墙壁对B的弹力等于A对B的弹力，为F，即B同学与地面间没有静摩擦力。
故选D。
7．城市里共享单车的出现，方便了人们的短途出行。从自行车的结构和使用来看，它涉及不少有关摩擦的知识，以下分析错误的是（ ）
A．车轮上刻有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
B．在转动的部分加润滑油，目的是为了减小摩擦
C．刹车时用力捏刹车闸是通过增大压力来增大摩擦的
D．脚踏板凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦
【答案】D
【详解】A．车轮上刻有凹凸不平的花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故A正确，不符合题意；
B．在转动的部分加润滑油，可使接触面形成一层油膜，即使接触面分开，目的是为了减小摩擦，故B正确，不符合题意；
C．刹车时用力捏刹车闸，是在接触面的粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦的，故C正确，不符合题意；
D．脚踏板凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故D错误，符合题意；
故选D。
8．踢毽子是同学们非常喜爱的一种健身运动。如图所示，毽子是否竖直向上运动与脚用力的作用点和 有关，毽子竖直向上运动的高度与脚用力的 有关。毽子竖直上升过程中处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。
【答案】 方向 大小 非平衡
【详解】[1][2]力的大小、方向以及作用点都会影响力的作用效果，由物理常识可知，毽子是否竖直向上运动与脚用力的作用点和方向有关；毽子竖直向上运动的高度与脚用力的大小有关。
[3]毽子竖直上升过程中，受到的空气阻力和重力方向相同，不是一对平衡力，因此毽子处于非平衡状态。
9．摩擦与我们息息相关，老师在黑板上写字是利用粉笔与黑板间的 摩擦；正常步行时，鞋底与地面之间的摩擦是 摩擦。（两空均选填“滑动”、“滚动”或“静”）
【答案】 滑动 静
【详解】[1]老师在黑板上写字时，粉笔在黑板表面上滑动，是利用粉笔与黑板间的滑动摩擦。
[2]正常步行时，鞋底没有相对于地面滑动，但是有相对滑动的趋势，鞋底与地面之间的摩擦是静摩擦。
10．图中的水平桌面足够长，不计滑轮与绳的摩擦，滑块M重10N，当小桶和沙子总重为3N时，滑块M保持静止；当小桶和沙子总重为4N时，滑块M向右做匀速直线运动；运动一段时间小桶着地，此后滑块M做减速运动，受到的摩擦力是 N。
【答案】4
【详解】物体M向右匀速运动时，物体M所受到的摩擦力和物体M向右的拉力也是一对平衡力，此时物体M向右的拉力
F=G2=4N
故此时受到的摩擦力为4N。运动一段时间小桶着地，此后滑块M做减速运动，由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变，故受到的摩擦力仍是4N。
11．比赛中，运动员奋力一掷，铅球飞向空中，此现象说明力可以改变物体的 （选填“形状”或“运动状态”）；为了防止手心出汗而影响成绩，投掷前，运动员的双手都要抹上镁粉，这是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦力。
【答案】 运动状态 增大
【详解】[1]铅球从运动员手中掷出后，运动的方向和运动速度大小变化，这表明力可以改变物体的运动状态。
[2]手上抹上镁粉，在压力一定时，通过增大手和铅球接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，防止铅球滑落影响成绩。
【能力培优】
12．如图所示，A和B两个材料相同的正方体分别以①、②、③三种方式放置在相同的水平桌面上做匀速直线运动，其速度关系是，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系
D．三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为
【答案】D
【详解】AB．整体受力分析，整体受到的重力相同，对地面的压力相同，接触面粗糙程度相同，所以三种情况受到的摩擦力相同；整体做匀速直线运动，则推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，即
故AB错误；
C．图①中，A对地面的压力大小等于其重力；图②中A对地面压力大小等于AB的总重力大小，因为接触面的粗糙程度相同，压力越大摩擦力越大，所以
图③中整体受力分析，推力等于桌面对B的摩擦力；对B受力分析，B在水平方向受到水平向左的桌面对B的摩擦力，水平向右的A对B的摩擦力，B做匀速直线运动，所以这两个力的大小相等。由于力的作用是相互的，所以A对B的摩擦力等于B对A的摩擦力。综上，推力F3等于A受到的摩擦力，也就是
在图②中整体做匀速直线运动，推力作用在A上，则有
由于在三种情况下推力相等，所以
所以
故C错误；
D．图①中B受到地面的滑动摩擦力作用，图②中B相对A静止不动，受到的摩擦力为0，图③中B对地面的压力等于AB的重力之和，接触面相同，压力越大，受到的摩擦力越大，所以
故D正确。
故选D。
13．平直路面上，快递员沿水平方向用30N的力推一辆装有快递、质量为60kg的小推车，结果没有推动，此时小推车所受推力 地面对小推车的摩擦力（选填“>”“＜”“=”或“不确定”），当推力变成50N时，小推车做匀速直线运动，此时小推车受到摩擦力为 N；送完快递返回时，小推车受到的摩擦力大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 = 50 变小
【详解】[1]快递员沿水平方向用30N的力推小推车未推动，此时快递车处于平衡状态，小推车所受推力和地面对小推车的静摩擦力大小相等。
[2]当推力变成50N时，小推车做匀速直线运动，小车处于平衡状态，受到的滑动摩擦力与推力是一对平衡力大小相等为50N。
[3]送完快递返回时，小推车的重力变小，对地面的压力变小，则滑动摩擦力变小。
14．书法是中华优秀传统文化的重要组成部分，校园书法传承蔚然成风。如图，小明在练习书法时，手执毛笔竖直悬空静止，若手握笔杆的力增大，笔受到的摩擦力将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；在纸上从左向右写一横，笔运行中笔毫向左弯曲，此时笔毫所受摩擦力的方向 （选填“向左”或“向右”），下方的白纸 （选填“会”或“不会”）受到毛笔对它的摩擦力作用。
【答案】 不变 向左 会
【详解】[1]手执毛笔竖直悬空静止，对毛笔进行受力分析，毛笔受自身竖直向下的重力和手对它竖直向上的摩擦力，摩擦力与重力是平衡力，若手握笔杆的力增大，重力不变，故笔受到的摩擦力的大小不变。
[2][3]在纸上从左向右写一横，笔毫相对于纸向右运动，则受到向左的摩擦力；因为力的作用是相互的，所以下方的白纸也会受到毛笔对它的摩擦力作用。
15．如图所示，请画出木箱A所受重力和摩擦力的示意图（点A为力的作用点）。
【答案】
【详解】过物体的重心作沿斜面向上的力，即摩擦力f；过此点作竖直向下的力，即为重力G。如图所示∶
16．如图甲所示，质地均匀的物体B放于小车A上，A、B接触面粗糙．A、B一起向右匀速直线运动，某时刻A与正前方的墙壁碰撞，如图乙所示．请在图乙中画出此时B的受力示意图．
【答案】
【详解】A、B一起向右匀速直线运动，某时刻A与正前方的墙壁碰撞时，B由于惯性相对于A向右滑动，受到水平向左的滑动摩擦力，此外，还受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，这两个力是一对平衡力，大小相等，故作图如下：
17．关闭发动机后的汽车，在水平路面上前进了一段路程。请在图中画出汽车此时的受力示意图（作用点图中已标出）。
【答案】
【详解】经分析，汽车受到三个力的作用：重力、支持力和摩擦力，其中重力和支持力是一对平衡力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；摩擦力方向与物体运动方向相反，关闭发动机后汽车的运动靠的是惯性，不受牵引力的作用，如图所示：
18．天气炎热时多喝水有益于身体健康。如图甲是小明买瓶装矿泉水时的情景。
(1)小明用10N的力握着重为5N矿泉水瓶（矿泉水瓶质量不计）静止在空中，则该矿泉水瓶受到的摩擦力为 N；若将手的握力增大到15N，手与矿泉水瓶之间摩擦力的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；若将矿泉水瓶中的水倒出一半，手握住矿泉水瓶仍然如图静止不动，则手与矿泉水瓶之间摩擦力的大小为 N。
(2)如图乙所示，瓶盖上有一道道条纹，其目的是 。
【答案】(1) 5 不变 2.5
(2)通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力
【详解】（1）[1][2][3]由于手握水瓶静止，手对瓶的摩擦力和瓶子受到的重力是一对平衡力，平衡力方向相反，而重力的方向竖直向下，所以瓶子受到摩擦力的方向是竖直向上的，大小始终等于瓶子受到的重力。故用10N的力握着重为5N矿泉水瓶（矿泉水瓶质量不计）静止在空中，则该矿泉水瓶受到的摩擦力为5N，将手的握力增大到15N，手与矿泉水瓶之间摩擦力的大小将不变，仍等于重力5N，若将矿泉水瓶中的水倒出一半，手握住矿泉水瓶仍然如图静止不动，矿泉水瓶中水的重力减小一半，则手与矿泉水瓶之间摩擦力也减小一半，大小为2.5N。
（2）瓶盖上有一道道条纹，其目的是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，使用手拧开瓶盖时能增大摩擦。
19．某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。

(1)实验时用弹簧测力计水平拉动木块，使其做 运动，根据 的知识，弹簧测力计对木块的拉力大小 （选填“等于”“大于”或“小于”）滑动摩擦力的大小；
(2)通过对比甲、乙两次实验可知：其它条件相同时， 越大，滑动摩擦力越大；
(3)通过对比 两次实验可知：其他条件相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
(4)兴趣小组的同学利用甲图实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系，改变木块的速度，进行实验，记录的实验数据如下表：
分析实验数据可知：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度 （选填“有关”或“无关”）；
(5)实验中他们发现很难保持弹簧测力计的示数的稳定性，很难读数，原因是 。
【答案】(1) 匀速直线 二力平衡 等于
(2)压力
(3)甲、丙
(4)无关
(5)难于控制木块做匀速直线运动
【详解】（1）[1][2][3]实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使其在水平桌面上做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡知识，可知拉力的大小等于滑动摩擦力的大小。
（2）甲、乙两次实验接触面的粗糙程度是一定的，乙中压力更大，则测力计示数更大，可得：接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
（3）甲、丙两次实验压力是一定的，接触面的粗糙程度是不同的，弹簧测力计的示数不同即摩擦力是不同的，这就说明摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关，即：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
（4）从表格中的数据可以看出，四次实验中木块运动的速度越来越大，而拉力的大小却始终不变，因此摩擦力的大小与运动的速度无关。
（5）实验中他们发现很难保持弹簧测力计的示数的稳定性，很难读数，原因是难于控制木块做匀速直线运动。
20．探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，小华的三次实验情况如图甲、乙、丙所示，请你回答下列问题：
(1)用弹簧测力计拉木块在水平木板（或毛巾）上做 运动，读出图甲中弹簧测力计的读数为 ，这时滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数（选填“大于”“小于”或“等于”）;
(2)比较甲和乙两组数据得出结论： 。
(3)比较甲和丙两组数据得出结论：压力越大，滑动摩擦力就越大，老师指出这样得出的结论是不对的，理由是 。
【答案】(1) 匀速直线 3.4 等于
(2)当压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大
(3)没有控制接触面粗糙程度不变
【详解】（1）[1][2][3]实验时，要用弹簧测力计拉木块在水平木板（或毛巾）上做匀速直线运动，图甲中弹簧测力计的分度值为0.1N，读出图甲中弹簧测力计的读数为3.4N，这时木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计拉力是一对平衡力，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，由此，可间接测出滑动摩擦力的大小。
（2）甲、乙两组实验中，木块对水平面的压力相同，乙中接触面粗糙程度较大，弹簧测力计示数也较大，则乙中木块受到滑动摩擦力较大，比较甲和乙两组数据得出结论：当压力一定时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。
（3）要探究滑动摩擦力与压力的关系，应该控制接触面粗糙程度不变，只改变压力大小；比较甲和丙两组数据得出结论：压力越大，滑动摩擦力就越大，这样得出的结论是不对的，理由是两次实验中，水平面一个是木板，一个是毛巾，接触面粗糙程度不同，即没有控制接触面粗糙程度不变。
2025年课程标准
物理素养
1、理解摩擦力的概念。
2、掌握摩擦力产生的条件。
3、了解摩擦力的分类。
4、知道增大和减小摩擦力的方法
物理观念：知道摩擦力是一种接触力‌。
科学思维：通过学习摩擦力的知识，理解摩擦力在日常生活中的应用‌。
科学探究：通过实验探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，培养实验设计、数据收集和分析能力‌。
科学态度与责任：理解物理规律在社会发展中的应用和影响，培养将物理知识应用于实际生活的意识‌。
压力传感器F压/N
1
2
3
4
…
拉力传感器F拉/N
0.2
0.4
0.6
0.8
…
实验次数
1
2
3
4
运动速度（m/s）
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数（N）
1.2
1.2
1.2
1.2